Beim Hochgeschwindigkeits-Schlagschneiden wird ein hoher Impuls auf eine bewegli- che Matrize übertragen, die durch den Impuls lateral gegen eine starre Matrize verscho- ben wird. Zwischen den Matrizen ist in einem Durchgang durch die Matrizen das Werk- stück eingespannt, wobei deren Querschnitt dem des zu trennenden Werkstücks ent- spricht. Die Beobachtungen zeigen, dass das zu schneidende Werkstück bei sehr kurz, aber heftig einwirkendem Impuls nahezu ohne plastische Verformung trennbar ist. Da- bei wird die verschiebbare Matrize lediglich um wenige zehntel Millimeter gegenüber der starren Matrize versetzt. Problematisch ist hierbei einerseits, einen reproduzierbaren Impuls mit genauer Stärke auf die bewegliche Matrize zu übertragen, und andererseits die Impulsenergie, die nicht in Trennenergie umgewandelt wurde, so zu dämpfen, dass die Schlagschneidevorrichtung auch für den Dauereinsatz geeignet ist.

In der DE 695 19 238 T2 (entsprechend EP 08 33 714 B1) ist eine Schlagmaschine be- schrieben, bei der das Werkstück zwischen einer starren und einer beweglichen Matrize eingespannt ist. Auf der beweglichen Matrize ruht ein Schlagbolzen, auf den mittels eines hydraulisch bewegten Kolbens ein Schlagimpuls übertragen wird. Ziel ist es hier, eine möglichst hohe Schlagrate zu erreichen, so dass beispielsweise eine hohe Schneid- rate von Drahtstiften bestimmter Länge erreicht wird. Zur Erreichung der hohen Schlag-

rate durch den hydraulisch betätigten Kolben wird eine spezielle Kol- ben/Zylinderanordnung vorgeschlagen.

Auch die US 4, 840, 236 schlägt einen hydraulisch-pneumatischen Aktuator zur Übertra- gung hoher Impulse auf ein zu komprimierendes oder zu schneidendes Werkstück vor.

Neben einer Zylindergestaltung für eine hohe Beschleunigung des Kolbens wird auch eine Anordnung zur Abbremsung des Kolbens vorgeschlagen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schlagschneidevorrichtung und ein Verfahren hier- für vorzusehen, bei denen die Beschleunigung eines Schlagelements genau einstellbar sind und die Schlagimpulse minimal auf eine Beschleunigungsvorrichtung einwirken.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1, 25 und 32 gelöst. Vorteilhaf- te Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die bisherigen Schlagschneider sind darauf optimiert, ein Werkstück (meist in Draht- form aus einem Ausgangsmaterial und mit einer Materialstärke) mit sehr hoher Schlag- rate zu trennen, so dass viele Drahtstifte für die Weiterverarbeitung erzeugt werden können. Beim Einrichten der Maschine wird das System durch Versuche so optimiert, dass einerseits eine saubere Materialtrennung und andererseits eine möglichst geringe Umwandlung des Schlagimpulses in Schockwellen innerhalb des Gerätes auftreten.

Durch die anschließend lange Nutzung der Maschine mit den optimierten Parametern ist die Optimierungszeit gerechtfertigt. Bei häufig wechselnder Werkstückart (Material- form, Materialstärke, verwendetes Material etc. ) ist jedoch eine solche Optimierungs- phase nicht gerechtfertigt. Daher wird angestrebt, eine Änderung des Impulses des Schlagelements und die Optimierung der Schlagenergie auf möglichst einfache, repro- duzierbare Weise zu erreichen. Dies ist aufgrund der dynamischen Prozesse in einem pneumatischen oder hydraulischen System sehr auiwändig und hängt von der Öltempe- ratur, vom verwendeten Öl, dessen Verschmutzung, der Abnutzung von Dichtelementen und dergleichen ab. Darüber hinaus sind bei den herkömmlichen Schlagschneidem das bewegte Schlagelement und die Beschleunigungseinrichtung auch während der Schlag- phase miteinander verbunden, so dass einerseits die Beschleunigungseinheit mechanisch

entsprechend stabil ausgelegt sein muss und andererseits einer starken mechanischen Beanspruchung unterliegt, die zum schnellen Verschleiß führen kann.

Bei der Schlagschneidevorrichtung gemäß Anspruch l wird vorgeschlagen, dass das Schlagelement, welches den Impuls auf eine Schneideeinheit überträgt, lösbar an eine Beschleunigungseinheit gekoppelt ist. Vor dem Auftreffen des Schlagelements auf die Schneideeinheit erfolgt durch eine Kopplungseinrichtung eine Entkopplung zwischen Beschleunigungseinheit und Schlagelement. Durch Entkoppeln der Vorgänge'Schlagen' und'Beschleunigen'kann jeweils der Schlagprozess und der Beschleunigungsprozess unabhängig voneinander optimiert werden, wobei vor allem durch die Entkopplung der Beschleunigungseinheit vom Schlagen diese wesentlich geringeren mechanischen Be- lastungen unterliegt. Weiterhin kaim die Beschleunigung genau dann abgebrochen wer- den, wenn das Schlagelement den für das zu bearbeitende Werkstück notwendigen Im- puls aufweist, so dass z. B. das Abbremsen der Beschleunigungseinheit wiederum nicht auf das Schlagelement und dessen Impuls zurückwirkt. Durch die freie'Flugstrecke'des Schlagelements vor der Schneideeinheit ist auch eine exakte Justierung zwischen Be- schleunigungseinheit und Schneideeinheit zur Reproduzierung eines vorgegebenen Schlagimpulses nicht notwendig.

Ganz besonders vorteilhaft greift ein Mitnehmer der Beschleunigungseinheit in das Schlagelement ein und führt dieses zumindest während der Beschleunigungsphase bzw. über die Beschleunigungsstrecke mit. Über den Mitnehmer wird einerseits die Be- schleunigungskraft auf das Schlagelement übertragen und andererseits eine sichere Füh- rung des Schlagelements erreicht. Die Kopplung'zumindest'über eine Beschleuni- gungsstrecke bedeutet hier, dass entweder der Mitnehmer lediglich während der Be- schleunigungsphase bzw. über die Beschleunigungsstrecke an das Schlagelement ge- koppelt ist und nach der Beschleunigung unmittelbar eine Entkopplung stattfindet. Oder es wird noch eine vorgegebene Zeit bzw. Strecke nach der Beschleunigung eine Kopp- lung aufrechterhalten, so dass der Mitnehmer kraftfrei an das Schlagelement koppelt. In dieser Phase kann sich das System Sclllagelenmnt/Beschleunigungseinheit zum einen kraftfrei relaxieren und zum anderen ist der Mitnehmer unter Minimierung von Rei- bungskräften oder dergleichen vom Schlagelement entkoppelbar.

Vorteilhaft verläuft eine Führung des Mitnehmers zumindest über die Beschleunigungs- strecke parallel zur Bahn des Schlagelements, so dass über die Beschleunigungsstrecke bzw. die Beschleunigungsphase kein Versatz zwischen Mitnehmer und Schlagelement notwendig ist. Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird der Mitneh- mer vom Schlagelement dadurch entkoppelt, dass die Bahn des Mitnehmers nach der Beschleunigungsstrecke und gegebenenfalls einer Relaxierungsstrecke von der Bahn des Schlagelements abweicht. Dabei werden der Mitnehmer und das Schlagelement räumlich voneinander getrennt und durch eine räumliche Trennung des Schlagelements von der Schneideeinheit ist während der Schlagphase eine Wechselwirkung zwischen beiden ausgeschlossen.

Ist der Mitnehmer an einem band-oder seilartigen Element angeordnet, so lässt sich der Mitnehmer über Zug und gegebenenfalls Schub am band-oder seilartigen Element be- schleunigen. Weiterhin lässt sich durch Umlenken des band-oder seilartigen Elements die Bahn des Mitnehmers auf einfache Weise ändern. Vorteilhaft ist das bandartige E- lement ein Riemen, beispielsweise ein Zahnriemen, oder eine Kette, die besonders hohe Beschleunigungs-bzw. Zugkräfte auf den Mitnehmer übertragen können.

Ist das bandartige Element endlos und über zumindest zwei Umlenkelemente geführt, so ist bei gleichmäßigem Antrieb des bandartigen Elements eine nahezu gleichmäßige Be- lastung durch das bandartige Element möglich-nahezu unabhängig von der Stellung des Mitnehmers. Besonders vorteilhaft wird das bandartige Element durch zumindest eines der Umlenkelemente angetrieben, so dass sich der Aufbau der Beschleunigungs- einrichtung vereinfacht.

Weist das Schlagelement eine Ausnehmung zur Aufnahme des Mitnehmers auf und grenzt an die Ausnehmung ein Rampenelement an, so kann beim Zurückstellen des Mitnehmers dieser über die Rampe durch seitliches Auslenken des Mitnehmers in die Aufnahme zurückgeführt werden. Nach dem Entkoppeln und dem Ausftihren des Schlages auf die Schneideinrichtung wird es so ermöglicht, dass durch einfaches Ein- führen des Mitnehmers in die Aufnahme der Mitnehmer wieder an das Schlagelement

gekoppelt wird und dann das Schlagelement entgegengesetzt zur Beschleunigungsrich- tung in die ursprüngliche oder eine neue Position zurückstellbar ist. Beispielsweise ist der Mitnehmer an einem bandartigen Element angeordnet und beim Überfahren der Rampe wird durch senkrechte Auslenkung des Mitnehmers zur Beschleunigungsrich- tung der Mitnehmer seitlich zum Schlagelement versetzt, bis er wieder in die Ausneh- mung eingreift. Selbstverständlich kann die umgekehrte Ausgestaltung vorgesehen sein, bei der der Mitnehmer eine Ausnehmung aufweist und ein vorspringendes Element des Schlagelements in die Ausnehmung des Mitnehmers eingreift.

Weist die Kopplung zwischen Schlagelement und Beschleunigungseinheit mehrere Kopplungsstellen auf und sind diese symmetrisch bzgl. der Beschleunigungsrichtung angeordnet, so wird während des Beschleunigens ein Kippmoment aufgrund der Be- schleunigungskraft am Schlagelement vermieden.

Ist das Schlagelement in einer Führungseinrichtung bei seiner Bewegung in Richtung Schneideeinheit geführt, so vermindert ein Gleitelement die Reibung bei der Führung entlang der Führungseinrichtung. Ist das Gleitelement beweglich in einer Aufnahme am Schlagelement gelagert, so findet eine Entkopplung zwischen der Schlagschwingung beim Auftreffen des Schlagelements auf die Scheideeinrichtung statt. Vorteilhaft ist zusätzlich ein Dämpfungselement zwischen dem beweglichen Gleitelement und dem Schlagelement angeordnet, so dass die Schwingungsbewegung nicht unmittelbar vom Schlagelement auf die Führungseinrichtung des Schlagelements übertragen wird. Alter- nativ und/oder zusätzlich ist zur Schwingungsdämpfung die Schneideeinheit auf einer Stützstruktur aus Mineralguss gelagert. Dabei hat der Mineralguss hervorragende Dämpfungseigenschaften und reduziert die Schockausbreitung auf den Werkhallenbo- den oder die Beschleunigungseinheit.

Besonders vorteilhaft werden aus entgegenläufigen Richtungen zwei Schlagelemente auf die Schneideeinheit beschleunigt und treffen auf diese auf. Weist die Schneideein- heit dabei beispielsweise zwei bewegliche Matrizenelemente bzw. Matrixelemente auf, die schwingend gelagert sind, so kompensieren sich bei symmetrisch auftreffenden Im- pulsstärken die beiden Impulse, die im Idealfall vollständig in Wärme-bzw. Trennener-

gie transformiert werden. Dies vermindert ebenfalls die Schockwelle, die durch das Schlagschneiden entsteht.

Vorteilhaft kommt bei der Schlag-und Gegenschlaganordnung eine Beschleunigungs- einheit zum Einsatz, die die Beschleunigung des Schlag-und Gegenschlagelements synchronisiert. Oder zwei Beschleunungseinheiten sind durch wechselseitige Kopp- lung miteinander synchronisiert.

Weist das Schlagelement eine sich zur Schlagfläche des Schlagelements hin verjüngen- de Form auf, so wird der Abbremsimpuls des Schlagelements zur Schlagfläche hin kon- zentriert und verstärkt.

Bei der Schneideeinheit gemäß Anspruch 25 ist zwischen einem beweglichen Matrizen- element und einer Stützstruktur für die Schneideeinrichtung eine Dämpfungseinrichtung zwischen der der Schlagseite der beweglichen Matrize gegenüberliegenden Seite und der Stützstruktur angeordnet. Mit dem Dämpfungselement wird überschüssige Energie vom Schlag gedämpft, falls die Schlagenergie nicht vollständig in Trennenergie und Wärmeenergie überführt werden konnte. Mittels einer Ringfeder als Dämpfungseinrich- tung wird die Überschussenergie innerhalb einer sehr kurzen Strecke in Wärmeenergie umgewandelt. Ist zusätzlich oder alternativ ein Luftspalt als Dämpfungseinrichtung vorgesehen und wird in den Luftspalt Pressluft eingeleitet, so werden einerseits Verun- reinigungen aus dem Luftspalt abgeführt und andererseits dient die kontinuierliche Luftströmung zum Kühlen der Schneideeinheit.

Ist die bewegliche Matrize in einer Ausnehmung mit seitlicher Führung gelagert, so führt die in den Luftspalt zugeführte Luft ebenfalls zur Rückstellung des beweglichen Matrizenelements. Dies lässt sich dadurch unterstützen, dass bei ausgelenktem Matri- zenelement die Luft aus dem Luftspalt nahezu nicht entweichen kann, und sich so ein Luftdruck aufbaut, der die Matrize mit erhöhter Kraft zurückstellt.

Ist zumindest das eine bewegliche Matrizenelement in einer Aufnahme mit seitlichen Begrenzungsflächen gelagert und werden die seitlichen Begrenzungsflächen mit Luft

beaufschlagt, so werden einerseits Verunreinigungen daraus abgeführt, und das Luft- polster dient als Luftleitlager der Führung des beweglichen Matrizenelements in der Aufnahme.

Weitet sich bei dem beweglichen Matrizenelement der Öffnungsquerschnitt von der Trennkante zur Zufuhr-oder Entnahmeseite des Werkstücks auf, so muss während des Schlagvorgangs nicht das gesamte, in der Matrize gefasste Werkstück die seitlich ausge- führte Beschleunigung ausführen. Damit erhöht sich die an der Schneidestelle wirkende Impulsenergie.

Anhand von Zeichnungen werden Führungsformen der Erfindung erläutert. Es zeigen : Fig. lA eine schematische Vorderansicht einer Schlagschneidemaschine, Fig. 1B eine Teilansicht der Schlagschneidemaschine beim Einkoppeln des Ham- mers, Fig. 1C eine Teilansicht der Schlagschneidemaschine kurz vor dem Entkoppeln des Hammers, Fig. 1D eine Seitenansicht der Schlagschneidemaschine, Fig. 2 einen schematischen Querschnitt einer Hammereinheit von oben, Fig. 3A und 3B Querschnittsansichten einer Ausführung eines Matrizenblockes, Fig. 4A und 4B zwei AusfüEgsfonnen von Dämpfüngselementen, Fig. 5 eine schematische Seitenansicht einer Doppelschlag-Schneidemaschine und

Fig. 6 ein Blockschema der Steuerung einer Schlagschneidemaschine.

Fig. 1A zeigt schematisch eine Vorderansicht des Aufbaus einer Schlagschneidema- schine 1. Das zu schneidende Werkstück 2 (Fig. 1C) ist in einen Matrizenblock 10 ein- gespannt und wird dort durch Ausübung von Schlägen mittels der Hammereinheit 20 geschnitten. Ein Prallhammer 21 der Hammereinheit 20 wird durch ein Beschleuni- gungsaggregat 30 beschleunigt. Der Matrizenblock 10 ruht auf einer Tragstruktur 31, an die auch eine Führung 22 der Hammereinheit 20 und das Beschleunigungsaggregat 30 angekoppelt sind. Teile der Tragstruktur 31 sind aus Mineralguss ausgebildet, der neben der hohen Trageigenschaft eine besonders gute Dämpfung gegen die Ausbreitung von Schwingungen und Schockwellen aufweist. Eine Ausbreitung von Schwingungen oder Schockwellen ausgehend vom Matrizenblock auf den Werkhallenboden bzw. auf das Beschleunigungsaggregat 30 und die Hammereinheit 20 wird somit vermieden. Umge- kehrt wird auch die Ausbreitung von Schwingungen ausgehend von der Hammereinheit 20 stark gedämpft.

Beim Beschleunigungsaggregat 30 verläuft eine Kette 32 über ein oberes Antriebsrad 33 und ein unteres Umlenkrad 34. Das obere Antriebsrad 33 wird durch einen NC- gesteuerten Servomotor 82 (Fig. 1D) angetrieben, der kurzzeitige, sehr hohe Beschleu- nigungen ermöglicht. Die Kette 32 führt einen Schlitten 36a mit, von dem ein Mitneh- mer 36 hervorsteht, der wiederum in eine Ausnehmung 28 des Hammers 21 eingreift.

Zumindest über einen Teil der Beschleunigungsstrecke verläuft neben der Kette 32 eine Kettenführung 35. Die Kettenführung umfasst einen Aktuator, hier einen pneumatischen Aktuator, der eine neben der Kette verlaufende Kettenführungsschiene senkrecht zur Kette zustellt. In der Beschleunigungsphase ist die Kettenführungsschiene der Kette beigestellt (wie in Fig. 1A dargestellt) und begrenzt bzw. dämpft seitliche, senkrecht zur Zugrichtung auftretende Kettenausschläge die durch die Beschleunigung bzw. das spä- tere Abbremsen hervorgerufen werden könnten. Die Kontaktfläche der Kettenführungs- schiene zur Kette ist mit einem Gleitmaterial versehen.

Zum Einführen des Mitnehmers 36 in die Ausnehmung 28 beim Ankoppeln des Ham- mers 21 ist die Kettenführung zurückgezogen, so dass die Kette seitlich ausgelenkt wer- den kann : Fig. 1B stellt eine Teilansicht der Schlagschneidemaschine in einer Phase kurz vor dem Einkoppeln des Mitnehmers 36 in die Ausnehmung 28 des Hammers dar.

Der Hammer ist durch eine Hebeeinheit 37 nach dem Schlag in die in Fig. 1B darge- stellte Position angehoben und der Schlitten 36a wird durch die Kette 33 nach oben ge- fahren. Fig. 1C zeigt eine Phase während der Beschleunigung, während der der Mit- nehmer 36 vollständig in die Ausnehmung 28 des Hammers 21 eingreift.

Bei einer hier nicht dargestellten Ausführung wird die Kette 32 alternativ oder zusätz- lich durch das untere Rad 34 angetrieben, so dass die Kette zwischen dem unteren und oberen Rad 34,35 über die Beschleunigungsstrecke gespannt und versteift ist.

Fig. 2 zeigt eine schematische Querschnittsansicht der Hammereinheit 20 von oben. Der Hammer 21 ist in einer ersten und zweiten Führungsschiene 23,24 der Führung 22 ge- führt. Der Hammer 21 steht nicht unmittelbar mit den Führungsschienen 23,24 in Be- ruhrung, sondern wird über Gleitblöcke 26, die in Vertiefungen 25 ruhen, an den Schie- nen 22, 23 gleitend geführt. Die Gleitblöcke 26 sind beispielsweise Metallmatrizen, in die Molybdänsulfid (MoS) als Gleitmittel eingelagert ist. Zwischen der Rückseite der Gleitblöcke 26 und dem Boden der Vertiefung 25 sind Dämpfungselemente 27 ange- ordnet, die Impulse des Hammers 21 in Wärme umsetzen und damit die Übertragung von Schwingungen oder Schockwellen vom Hammer 21 auf die Schienen 23,24 dämp- fen. Bei einer weiteren, hier nicht dargestellten Ausgestaltung können auch allen oder einem Teil der Seitenwände zwischen dem Gleitblock 26 und der Vertiefung 25 Dämp- fungselemente zugeordnet sein. Der Mitnehmer 36 des Beschleunigungsaggregats 30 weist seitliche Vorsprünge auf, die über einen Steg mit dem Schlitten 36a verbunden sind. Die beiden seitlichen Vorsprünge des Mitnehmers 36 greifen in die beiden seitli- chen Ausnehmungen 28 am Hammer 21 ein. An die Seitenwände der Ausnehmungen 28 schließen Rampen 29 an, wobei die Vorsprünge des Mitnehmers 36 beim Zurückfüh- ren des Hammers 21 aus der unteren Position (beim Matrizenblock 10) über die Rampe 29 gleiten. Dabei werden die Kette 32 und der Schlitten 36a ausgelenkt (Fig. 1B) und nach Erreichen der Ausnehmung 28 springen die Vorsprünge des Mitnehmers 36 in die

Ausnehmung 28, so dass der Hammer 21 durch das Beschleunigungsaggregat 30 ange- hoben und in seine Startposition zurückgeführt werden kann.

Fig. 3A zeigt einen Werkzeughalter 11 des Matrizenblocks 10 im Querschnitt. In eine von oben nach unten führende Ausnehmung des Werkzeughalters 11 sind eine starre Matrize 12 und eine bewegliche Matrize 13 austauschbar eingesetzt. Das Matrizenpaar 12,13 hat einen ersten und zweiten Durchgang 14, 15, deren Querschnitt jeweils auf das zu bearbeitende Werkstück angepasst ist. Zum Schneiden eines Werkstücks einer ande- ren Beschaffenheit (Querschnitt, Material des Werkstücks, Form des Werkstücks usw. ) wird jeweils das Matrizenpaar 12,13 im Werkzeughalter 11 ausgetauscht. Durch nicht dargestellte Befestigungselemente wird die starre Matrize 12 fest im Werkzeughalter 11 gehalten, während unterhalb der beweglichen Matrize 13 eine Vertiefung 18 angeordnet ist, die während des Schlags eine geringe Bewegung der Matrize 13 nach unten erlaubt.

Der Hammer 21 und/oder die Matrizen 12,13 sind aus einem besonders schlagfesten Stahl ausgebildet, beispielsweise von der Firma STM-Stahl das Produkt der Kennnum- mer 1.2379 (Spezialstahl). Durch die Pfeile 16 und 17 sind die Eintrittsseite und die Austrittsseite des Werkstücks 1 am Werkzeughalter 11 dargestellt, wobei natürlich ein umgekehrtes Einführen und Entnahme des Werkstücks ebenso möglich ist. Der geboge- ne Pfeil symbolisiert die Ausführung des Schlags auf die bewegliche Matrize 13.

Der zweite Durchgang 15 der beweglichen Matrize 13 weitet sich von der Schnittstelle zur Eintritts-bzw. Austrittsseite 17 hin auf. Dadurch ist einerseits das Werkstück im Bereich der Schnittkante spielfrei gefasst, während bei längeren Werkstücken ein Ver- setzen des Endes des Werkstücks außerhalb der Matrize 13 beim Schlagschneiden ver- mieden wird. Dadurch reduziert sich die während des Schlags zu beschleunigende Mas- se und die aufzubringende Impulsenergie ist bei längeren Werkstücken weitgehend un- abhängig von der Länge des abzutrennenden Werkstücks.

In der Vertiefung 18 ist ein Dämpfungselement 19 angeordnet, das den Schlagimpuls bzw. den Teil des Schlagimpulses, der nicht in Trennungs-und Deformationsenergie beim Schlag umgewandelt wurde, auffängt und in Wärme umwandelt. Das Dämpfungs- element 19 setzt einer Verschiebung der beweglichen Matrize 13 eine sehr hohe Kraft

entgegen, so dass diese auch bei Vorhandensein von Überschussenergie innerhalb einer sehr kurzen Auslenkungsstrecke vollständig abgebremst wird. Fig. 4A und 4B zeigen zwei Ausführungsbeispiele für das Dämpfungselement 19. Der erste Federring 51 ist <BR> <BR> <BR> aus fünf ineinander verkeilten, geschlossenen Ringelementen ausgebildet. Die so ausge- bildete Reibungsfeder setzt die Verschiebung der Ringe durch Reibung in Wärmeener- gie um und bewirkt eine effiziente Dämpfung der beweglichen Matrize 13. Mit 52 ist eine zweite Federringanordnung bezeichnet, bei der die Ringe teilweise übereinander und untereinander positioniert sind, so dass die Grundfläche der Ausnehmung 18 weiter ausgenutzt wird.

Nach Ausführung eines Schlags auf das bewegliche Matrizenelement 13 erfolgt die Rückstellung der Matrize 13 durch das Dämpfungselement 19. Alternativ oder zusätz- lich kann wie in Fig. 3A dargestellt, die Rückstellung durch Aufbau eines Druckluft- polsters unterhalb des ausgelenkten Matrizenelements 13 ausgeführt werden. In die Ver- tiefung 18 wird, wie durch die Pfeile 55 symbolisiert, Druckluft eingeleitet, die bei an- gehobenem Matrizenelement 13 durch einen Auslass 57 entweicht. Bei abgesenktem Matrizenelement 13 wird der Luftauslass 57 ganz oder teilweise verschlossen, so dass sich in der Vertiefung 18 aufgrund der durch die unteren Druckluftdurchgänge 55 einge- leiteten Druckluft ein Druck aufbaut, der die Matrize 13 wieder in ihre Ausgangsstel- lung anhebt. Der Druckluftstrom von den Druckluftdurchgängen 55 durch die Vertie- fung 18 verhindert ein Eindringen von Verunreinigungen in die Vertiefung 18 und kühlt das Dämpfungselement 19 bzw. die untere Matrizenseite. Bei einer weiteren Ausgestal- tung sind an zumindest einer seitlichen Fläche zwischen Werkzeughalter 11 und beweg- licher Matrize 13 Luftspalte ausgebildet, in die über seitliche Luftdurchgänge 56 Luft einströmt. Die Druckluft zwischen beweglicher Matrize und Werkzeughalter 11 richtet die bewegliche Matrize 13 aus und ermöglicht während des Schlags ein seitliches Glei- ten und danach ein Rückstellen der beweglichen Matrize 13 in die Ausgangsstellung.

Zusätzlich ist dem Werkzeughalter 11 ein Sensor 58 zugeordnet, der die Schwingungen des Werkzeughalters 11 registriert und/oder den Luftdruck in der Vertiefung 18 misst.

Damit lassen sich während der Ausführung des Schlages das Vorhandensein und die Höhe von Schwingungen messen. Die Höhe der Schwingungen ist ein Maß für die ü-

berschüssige Schlagenergie, die nicht zum Trennen des Werkstücks umgewandelt wur- de. Da die überschüssige Energie möglichst vermieden werden muss, dient das Signal des Sensors 58 zur Optimierung der Parameter der Schlagschneidemaschine sowie zur Kontrolle der Funktion des Schlagschneidens. Wird wie in Fig. 3A dargestellt, ein der Vertiefung 18 zugeordneter Drucksensor verwendet, so kami auch die einwandfreie Rückstellung der beweglichen Matrize 13 bei Einleitung von Druckluft in die Vertie- fung 18 überprüft werden, wobei nach Rückstellung der Matrize 13 in die Ausgangspo- sition der Druck innerhalb der Vertiefung 18 auf einen vorgegebenen Wert abfallen muss.

Fig. 3B zeigt eine Ausführung eines Druckluftdurchgangs 55 und/oder 56, wobei meh- rere solcher Bohrungen im Werkzeughalter 11 über die Fläche verteilt vorgesehen sind, so dass sich ein gleichmäßiges Luftpolster ausbildet. Wird ein Lochdurchmesser von einigen Mikrometern (10-200 um) verwendet, so kann bei Komprimierung der Luft in den Spalten oder in der Vertiefung 18 die Druckluft nicht schnell genug durch die Boh- rungen 55,56 entweichen und bei Auslenkung stellt sich ein hoher Luftdruck in den Spalten und/oder der Vertiefung 18 ein.

Fig. 5 zeigt schematisch die Anordnung einer Doppelschlag-Schneidemaschine 60. Bei dieser Anordnung ist eine Schneideeinheit 61 schwimmend oder zumindest in Schlag- richtung in beide Richtungen auslenkbar in einem hier nicht dargestellten Werkzeughal- ter gelagert. Eine erste und zweite Matrize 62,63 sind dabei gegeneinander und bzgl. des Werkzeughalters verschiebbar. Wie in Fig. 5 dargestellt, wird das Werkstück von oben eingeführt und die abgelenkten Teile nach unten entnommen. Die Orientierung ist hier nur beispielhaft. Die Matrizen 62,63 sind über ein erstes und zweites Dämpfungs- element 64,65 gegeneinander gelagert. Ein erster und ein zweiter Hammer 69,70 wer- den bevorzugt auf einer gemeinsamen Schwerpunktsachse gegeneinander beschleunigt, wobei vorteilhaft auch die Schwerpunktsachse der Matrizen 62,63 mit derjenigen der Hämmer 69, 70 übereinstimmt. Ein Beschleunigungsaggregat 66 beschleunigt den ers- ten und zweiten Hammer 69,70 über eine erste und zweite Beschleunigungsstrecke 67, 68. Die Beschleunigung der Hämmer 69, 70 erfolgt derart, dass deren Impulse gleich sind. Zur einfacheren Dimensionierung und Einstellung sind vorzugsweise die Gewich-

te der Hämmer 69,70 gleich. Symbolhaft wird durch den Riemen 71 angedeutet, dass die Beschleunigung über die erste und zweite Beschleunigungsstrecke 67, 68 synchron zueinander erfolgt. Dabei kann beispielsweise ein gemeinsamer Antrieb verwendet wer- den, der über ein Getriebe, eine Kette oder dergleichen beide Beschleunigungsstrecken miteinander koppelt. Das Entkoppeln der Hämmer 69, 70, die Führung der Hämmer und/oder die Beschleunigung über die Beschleunigungsstrecken 67, 68 erfolgt dabei vorteilhaft entsprechend obigen Ausführungen zur einfachen Beschleunigungsstrecke der Fig. 1.

Fig. 6 zeigt schematisch die Steuerung der Schlagschneidemaschine 1 (oder 61+66) durch eine Steuereinheit 80. An der Steuereinheit 80 werden die Betriebsparameter ein- gegeben, wie beispielsweise die Art der Matrize und des zu schneidenden Materials, so dass auf vorgegebene Parametersätze mit jeweils einer Standardeinstellung entspre- chend der Matrizen und des zu schneidenden Materials zurückgegriffen werden kann.

Die Steuereinheit 80 steuert einen Leistungssteller 81 an, der die elektrische Energie für einen Motor 82 zum Antrieb bereitstellt, um beispielsweise das obere Antriebsrad 33 anzutreiben. Die Steuereinheit 80 stellt dabei die Startposition für das Beschleunigen des Hammers 21 ein und steuert die Stärke der Beschleunigung (ggf. zeitlich über die Beschleunigungsstrecke variierbar), gegebenenfalls den Endpunkt der Beschleunigung (so dass bereits vor dem Entkoppeln eine Relaxation zwischen Hammer 21 und Mit- nehmer 36 eintritt) und das Rückführen des Mitnehmers zum Rückstellen des Hammers 21 in seine Startposition für den nächsten Schlagvorgang. Weiterhin wird durch die Steuereinheit 80 eine Fördereinheit 83 angesteuert, die die Zuführung des abzuschnei- denden Ausgangsmaterials in den Werkzeughalter 11 bewirkt. Zur Optimierung des Schlagprozesses wird das Sensorsignal des Sensors 58 der Steuereinheit 80 zugeführt, so dass diese anhand der Stärke der Überschussenergie (siehe oben) den Prozess durch Einstellen der Beschleunigungsparameter so lange optimieren kann, bis die Überschuss- energie minimal ist.

Die Beschleunigung des Hammers 21 (entsprechend gilt dies auch für die Hämmer 69, 70) erfolgt derart, dass der Hammer bzw. Mitnehmer 36 in der Anfangsposition ist und der Beschleunigungsvorgang mittels des Motors 82 startet. Dabei kann auch bei kleinen,

erforderlichen Schlagimpulsen (beispielsweise bei einem dünnen Werkstück) von einer maximalen Auslenkungsposition gestartet werden, um über eine lange Beschleuni- gungsstrecke bei geringer Beschleunigungsstärke beschleunigen zu können. Ist dagegen eine hohe Schlagzahl erforderlich, so wird entsprechend dem notwendigen Schlagim- puls eine möglichst kurze Beschleunigungsstrecke (niedrige Startposition des Hammers 21) gewählt, so dass der Beschleunigungs-und Rückstellvorgang in kurzer Zeit aus- führbar ist. Dabei wirkt dann eine hohe Beschleunigung auf den Hammer ein.

In Höhe des unteren Umlenkrad führt das Umlenken der Kette 32 zum Zurückziehen des Schlittens 36a und damit zum Herausfahren des Mitnehmers 36 aus der Ausneh- mung 28 (z. B. Fig. 5). Schon nach kurzer Umlenkung des Schlittens 36a (kleiner Um- lenkwinkel am Umlenkrad 34) ist der Mitnehmer 36 aus der Ausnehmung 28 herausge- zogen und die Bewegung des Hammers 21 setzt sich ungehindert in Richtung Matrizen- block 10 fort. Zum Anheben des Hammers 21 in die Startposition wird der Hammer 21 nach Ausführung des Schlags durch den in Fig. 1A dargestellten Anhebemechanismus 37 entweder synchron zum Zurückfahren des Mitnehmers 36 angehoben, so dass durch das Anheben des Hammers 21 und das Hochfahren des Mitnehmers 36 der Mitnehmer in die Vertiefung 28 eingreift, oder der Hammer 21 wird durch den Hebemechanismus auf eine Höhe oberhalb des unteren Umlenkrads 34 angehoben, so dass die Vorsprünge des Mitnehmers 36 über die untere Rampe 29 gleiten und durch Beiseitedrücken der Kette 32 (Phase Fig. 1B) die Vorsprünge des Mitnehmers nach der Rampe in die Aus- nehmung 28 eingreifen. Wie oben erwähnt, wird in dieser Phase durch den Aktuator der Kettenführung 35 die Kettenführungsschiene von der Grundlinie der Kette 32 zurückge- zogen. Nach Eingreifen des Mitnehmers 36 in die Ausnehmung 28 lässt sich der Ham- mer 21 durch das Beschleunigungsaggregat 30 in die Startposition zurückfahren.

BEZUGSZEICHEN 1 Schlagschneidemaschine 10 Matrizenblock 11 Werkzeughalter 12 Starre Matrize 13 Bewegliche Matrize 14 Erster Durchgang 15 Zweiter Durchgang 16 Eintrittsseite 17 Austrittsseite 18 Vertiefung 19 Dämpfungselement 20 Hammereinheit 21 Hammer 22 Führung 23 Erste Führungsschiene 24 Zweite Führungsschiene 25 Vertiefung 26 Gleitblock 27 Dämpfungselement 28 Ausnehmung 29 Rampe 30 Beschleunigungsaggregat 31 Tragstruktur 32 Kette 33 Antriebsrad 34 Umlenkrad 35 Kettenführung 36a Schlitten 36 Mitnehmer 37 Hebeeinheit 51 Erster Federring 52 Zweiter Federring 55 Druckluftdurchgang 56 Druckluftdurchgang 57 Luftauslass 58 Sensor 60 Doppelschlag-Schneide- maschine 61 Schneideeinheit 62 Erste Matrize 63 Zweite Matrize 64 Erstes Dämpfungselement 65 Zweites Dämpfungselement 66 Beschleunigungsaggregat 67 Erste Beschleunigungs- strecke 68 Zweite Beschleunigungs- strecke 69 Erster Hammer 70 Zweiter Hammer 71 Riemen 80 Steuereinheit 81 Leistungssteller 82 Motor 83 Fördereinheit