Vorrichtung zum Nutenstanzen

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugvorrichtung, eine Vorrichtung zum Nutenstanzen und auf ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum

Nutenstanzen.

Nutenstanzen werden beispielsweise zur Herstellung von Rotor- und Statorblechen für Elektromotoren und Generatoren eingesetzt. Bei Kleinserien oder aufgrund von großen Blechdurchmessern lohnt sich oftmals nicht die Herstellung in einem Komplettschnitt aufgrund der Werkzeugkosten. Deshalb werden die Bleche in mehreren Stanzvorgängen mit einem einzelnen Nutstempel hergestellt, der sogenannten Einzelnutung.

Nutenstanzen sind als C-Gestell Stanzen ausgeführt. Die Stanzen besitzen einen elektrischen, drehzahlgeregelten Hauptantrieb, der ein Schwungrad antreibt und die Kraft über eine Kupplungs-/Bremskombination auf die Antriebsmechanik und schließlich den Stößel weiterleitet. Der nach hinten ausladende Bereich des C-Gestells dieser Maschinen wird für die Unterbringung des Hauptantriebs und der weiteren Antriebselemente für die Kraftübertragung genutzt.

Die DE 195 37 475 A1 offenbart eine Nutenstanzmaschine mit einem C-Gestell.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Werkzeugvorrichtung, eine verbesserte Vorrichtung zum Nutenstanzen und ein verbessertes Verfahren zum Antreiben einer Vorrichtung zum Nutenstanzen zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch eine Werkzeugvorrichtung, eine Vorrichtung zum Nutenstanzen und ein Verfahren zum Antreiben einer Vorrichtung zum Nutenstanzen gemäß den Hautpansprüchen gelöst.

Vorteilhafterweise kann eine Werkzeugvorrichtung für eine Vorrichtung zum

Nutzenstanzen mit Führungselementen ausgeführt werden, die es ermöglichen, dass ein Werkzeugoberteil und ein Werkzeugunterteil der Vorrichtung bei einem Lüfthub der Vorrichtung vollständig auseinandergefahren werden. Die Vorrichtung zum Nutenstanzen wird auch als Nutenstanze, Stanze oder Maschine bezeichnet.

Eine Vorrichtung zum Nutenstanzen kann ein Gestell mit einem Ständer und Kopfstück, einen mit dem Kopfstück gekoppelten und entlang einer längs zu einer y-Achse verlaufenden Stanzachse beweglichen Stößel, eine Antriebseinrichtung zum Bewirken eines Stanzhubs und eines Lüfthubs des Stößels, und optional einen Teilapparat zum Aufnehmen eines zu bearbeitenden Werkstücks aufweisen. Dabei kann der Teilapparat ausgebildet sein, um das Werkstück drehbar um eine längs zu der y-Achse verlaufende Teilapparatachse aufzunehmen. Bei dem Stanzhub kann der Stößel zur Durchführung eines Stanzvorgangs zwischen einem oberen Umkehrpunkt und einem unteren

Umkehrpunkt, beispielsweise dem unteren Totpunkt verfahren werden. Bei dem Lüfthub kann der Stößel in einen obersten Umkehrpunkt, beispielsweise einen oberen Totpunkt verfahren werden, um die Vorrichtung mit einem zu bearbeitenden Werkstück zu beladen oder ein bearbeitetes Werkstück zu entnehmen. Eine Länge eines maximalen Lüfthubs kann einer Entfernung zwischen einem unteren Totpunkt und dem oberen Totpunkt der Bewegung des Stößels entsprechen.

Eine Werkzeugvorrichtung für eine entsprechende Vorrichtung zum Nutenstanzen weist die folgende Merkmale auf: ein Werkzeugoberteil mit einer ersten Schnittstelle zum Befestigen des Werkzeugoberteils an dem Stößel und einem ersten Führungselement mit einer sich im montierten Zustand der Werkzeugvorrichtung längs der y-Achse erstreckenden ersten Führungsfläche; und ein Werkzeugunterteil mit einer zweiten Schnittstelle zum Befestigen des

Werkzeugunterteils an einer mit dem Gestell verbundenen Tischplatte und einem zweiten Führungselement mit einer sich im montierten Zustand der Werkzeugvorrichtung längs der y-Achse erstreckenden zweiten Führungsfläche zum Führen des zweiten

Führungselements entlang der ersten Führungsfläche des ersten Führungselements, Dabei weist zumindest eine der Führungsflächen längs der y-Achse eine Länge auf, die zumindest einer Länge eines maximalen Stanzhubs entspricht und kleiner als eine Länge eines maximalen Lüfthubs ist. Zusätzlich oder alternativ ist zumindest eines der

Führungselemente entnehmbar an dem jeweiligen Werkzeugteil befestigt. Die Werkzeugteile können abgesehen von der Gestaltung der Führungselemente entsprechend zu bekannten Werkzeugteilen für Nutenstanzen ausgeführt sein. Die Werkzeugteile können verwendet werden, um eine Nut in das Werkstück zu stanzen. Dazu kann das Werkzeugoberteil durch eine Bewegung des Stößels in Richtung des Werkstücks gegen das Werkstück gepresst werden. Unter einem Werkzeugteil kann hierbei ein Werkzeug für sich alleine oder eine Kombination aus einem Werkzeug und einem das Werkzeug haltenden Werkzeuggestell verstanden werden. Zum Stanzen einer Nut kann zumindest eines der Werkzeugteile ein Stanzmesser und/oder einen Stempel umfassen. Die Führungsflächen können während eines Stanzhubs aneinander gleiten. Unter einer Schnittstelle zum Befestigen eines Werkzeugteils kann ein mechanisches Befestigungselement zum Erzeugen einer wiederlösbaren formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung verstanden werden.

Indem die zumindest eines der Führungselemente eine begrenzte Länge aufweist oder abnehmbar ausgeführt ist, kann im auseinandergefahrenen Zustand der Werkzeugteile ein ausreichend großer Spalt gebildet werden, durch den das Werkstück zwischen den Werkzeugteilen hindurchgeführt werden kann. Bei der Ausführungsform, bei der zumindest eine der Führungselemente abnehmbar ausgeführt ist, kann das abnehmbare Führungselement nach dem Montieren der Werkzeugvorrichtung abgenommen werden.

Die Führungsflächen können eben sein oder gekrümmt sein. Eine ebene Führungsfläche ist einfach zu realisieren. Eine gekrümmte Führungsfläche bietet eine Führung entlang mehrerer Raumachsen. Zumindest eine der Führungsflächen kann längs der y-Achse eine Länge von weniger als 10mm aufweisen. Auf diese Weise können die Werkzeugteile bei einem typischen Stanzhub von beispielsweise 5mm sicher geführt werden.

Das Werkzeugoberteil kann eine obere Grundplatte und das Werkzeugunterteil eine untere Grundplatte aufweisen.

Eine Länge der Führungselemente längs der y-Achse kleiner als ein lichtes Maß zwischen den Grundplatten sein, wenn die Werkzeugvorrichtung montiert ist und sich der Stößel in einem unteren Totpunkt befindet. Auf diese Weise ist zum einen eine sichere Führung während eines Stanzhubs und zum anderen ein genügend großer Spalt zum Wechseln des Werkstücks während des Lüfthubs gegeben. Die obere Grundplatte kann eine erste Befestigungseinrichtung zum wiederlösbaren Befestigen des ersten Führungselements an dem Werkzeugoberteil aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann die untere Grundplatte eine zweite Befestigungseinrichtung zum wiederlösbaren Befestigen des zweiten Führungselements an dem Werkzeugunterteil aufweist. Unter einer Befestigungseinrichtung kann Einrichtung zum mechanischen Befestigen des jeweiligen Führungselements an der jeweiligen Grundplatte verstanden werden. Wenn zumindest eines der Führungselemente entfernt ist, ergibt sich zwischen den Grundplatten ein genügend großer Spalt zum Wechseln des Werkstücks während des Lüfthubs.

Eine Vorrichtung zum Nutenstanzen weist die folgenden Merkmale auf: ein Gestell mit einem Ständer und einem mit dem Ständer verbundenen Kopfstück; ein Stößel, der mit dem Kopfstück gekoppelt ist und entlang einer längs zu einer y-Achse verlaufenden Stanzachse beweglich ist; optional einen Teilapparat zum Aufnehmen eines zu bearbeitenden Werkstücks, wobei der Teilapparat mit dem Gestell gekoppelt ist und ausgebildet ist, um das Werkstück um eine längs zu der y-Achse verlaufende Teilapparatachse zu drehen; eine Antriebseinrichtung zum Bewirken eines Stanzhubs und eines Lüfthubs des Stößels; und eine genannte Werkzeugvorrichtung.

Gemäß einer Ausführungsform kann das Gestell einen zweiten Ständer aufweisen, der längs einer x-Achse versetzt zu dem Ständer angeordnet ist. Dabei kann das Kopfstück den Ständer und den zweiten Ständer miteinander verbinden. Die Teilapparatachse und die Stanzachse können längs einer z-Achse versetzt zueinander angeordnet sein. Somit kann das Gestell entweder als ein C-Gestell oder als ein O-Gestell ausgeführt werden. Bei einem O-Gestell bietet die genannte Werkzeugvorrichtung den Vorteil, dass das Werkstück vollständig durch einen von dem O-Gestell umrahmten Arbeitsraum verfahren werden kann. Somit kann die Vorrichtung von einer Seite beladen und von der anderen Seite entladen werden. Das Gestell kann einstückig als sogenannter Monoblock oder mehrteilig ausgeführt sein.

Die Antriebseinrichtung kann einen elektrischen Direktantrieb zum Bewirken des

Stanzhubs und des Lüfthubs des Stößels aufweisen. Somit ist keine separate Einrichtung zum Durchführen des Lüfthubs erforderlich.

Die Vorrichtung kann eine Verfahreinrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, um ein unbearbeitete Werkstück entlang eines ersten Bewegungspfads zu dem Teilapparat zu verfahren und/oder ein von der Vorrichtung bearbeitetes Werkstück entlang eines zweiten Bewegungspfads von dem Teilapparat weg zu verfahren. Dabei kann ein Mittelpunkt des Werkstücks während des Verfahrens entlang zumindest einer der Bewegungspfade zwischen dem Werkzeugoberteil und dem Werkzeugunterteil hindurch bewegt werden. Dies ermöglicht, das die Werkzeugteile während des Lüfthubs keine Überlappung aufweisen.

Die Vorrichtung kann eine Steuereinrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, um

Antriebssteuersignale zum Bewirken des Stanzhubs und des Lüfthubs des Stößels an eine Schnittstelle zu der Antriebseinrichtung bereitzustellen. Ferner kann die

Steuereinrichtung zumindest ein Verfahrsteuersignal zum Bewirken des Verfahrens des Werkstücks an eine Schnittstelle zu der Verfahreinrichtung bereitstellen. Auf diese Weise können die Bewegung des Stößels und eine Bewegung der Verfahreinrichtung einfach aufeinander abgestimmt werden. Ein Verfahren zum Betreiben einer genannten Vorrichtung zum Nutenstanzen umfasst die folgenden Schritte:

Durchführen zumindest eines Stanzhubs des Stößels, um zumindest eine Nut in das Werkstück zu stanzen; und

Durchführen des Lüfthubs, um einen Spalt zwischen dem Werkzeugoberteil und dem Werkzeugunterteil zu erzeugen, wobei sich der Spalt entlang einer orthogonal zu der y- Achse erstreckenden Durchführungsebene durchgängig zwischen dem Werkzeugoberteil und dem Werkzeugunterteil erstreckt. Der Schritt des Durchführens des Lüfthubs kann zeitlich vor und/oder zeitlich nach einem oder mehreren Schritten des Durchführen zumindest eines Stanzhubs durchgeführt werden.

Entsprechend kann das Verfahren einen Schritt des Verfahrens des bearbeiteten und/oder unbearbeiteten Werkstücks durch den Spalt umfassen. Auf diese Weise kann die Vorrichtung beladen bzw. entladen werden.

Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programmprodukt auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Nutenstanzen

gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Fig 2 eine Schnittdarstellung einer Vorrichtung zum Nutenstanzen gemäß einem

Ausführungsbeispiel;

Fig 3 eine schematische Darstellung einer Steuereinrichtung für eine Vorrichtung zum Nutenstanzen gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Fig 4 eine Darstellung eines Gestells einer Vorrichtung zum Nutenstanzen

gemäß einem Ausführungsbeispiel; Fig 5 eine schematische Darstellung einer Antriebsvorrichtung gemäß

Ausführungsbeispiel;

Fig 6 eine schematische Darstellung einer Werkzeugkassette gemäß

Ausführungsbeispiel; Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Werkzeugkassette gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Fig. 8 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Antreiben einer Vorrichtung zum Nutenstanzen gemäß einem Ausführungsbeispiel

Fig. 9 ein bearbeitetes Werkstück gemäß einem Ausführungsbeispiel; und

Fig. 10 eine schematische Darstellung eines Stanzsystems gemäß einem

Ausführungsbeispiel.

In der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Zeichnungen dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente weggelassen wird.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 100 zum Nutenstanzen gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung 100 wird verwendet, um ein

Werkstück 102 zu bearbeiten. Die Vorrichtung 100 weist ein Gestell auf, das zumindest einen ersten Ständer 104, ein Kopfstück 106 und optional einen zweiten Ständer 108 umfasst. Optional umfasst das Gestell ein Tischgestell 1 10. Das Gestell ist im montieren Zustand der Vorrichtung 100 beispielsweise auf dem Boden 1 12 einer Fertigungshalle befestigt. Das Gestell kann einstückig oder mehrstückig ausgeführt sein. Somit können die Ständer 104, 108, das Kopfstück 106 und das optionale Tischgestell 1 10

beispielsweise separate Bauteile darstellen, die zu dem Gestell verbunden sind oder lediglich Abschnitte des Gestells kennzeichnen, das beispielsweise auch als Monoblock ausgeformt sein kann.

Die Ständer 104, 108 weisen gemäß einem Ausführungsbeispiel eine

Haupterstreckungsrichtung längs einer y-Achse und das Kopfstück 106 eine

Haupterstreckungsrichtung längs einer x-Achse eines orthogonalen Koordinatensystems auf. Das Kopfstück 106 überspannt einen Zwischenraum zwischen den Ständern, 104, 108, die gemäß diesem Ausführungsbeispiel längs der x-Achse zueinander versetzt angeordnet sind. Das Gestell bildet somit ein Tor, oder zusammen mit dem Tischgestell 1 10 ein Fester, das einen Arbeitsraum umschließt. Eine Haupterstreckungsebene des Arbeitsraums, auch als Arbeitsraumebene bezeichnet, erstreckt sich parallel zu der x-y- Ebene. Der Arbeitsraum wird somit seitlich durch die Ständer 104, 108, nach oben durch das Kopfstück 106 und nach unten durch den Boden 1 12 oder das Tischgestell 1 10 begrenzt. Alternativ zum dem in Fig. 1 gezeigten O-Gestell kann die Vorrichtung 100 ein C-Gestell mit nur einem Ständer 104 und dem Kopfstück 106 aufweisen.

Die Vorrichtung 100 umfasst einen Stößel 1 14, der entlang einer Stanzachse 1 16 hin und her, hier auf und ab, bewegt werden kann. Der Stößel 1 14 ist mit dem Kopfstück 106 gekoppelt. Der Stößel 1 14 wird von einer Antriebseinrichtung 1 18 angetrieben, die beispielsweise einen Direktantrieb umfasst. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Antriebseinrichtung 1 18 an dem Kopfstück 106 angeordnet. Alternativ kann für die Antriebseinrichtung 1 18 anstelle eines Direktantriebs ein anders ausgeformter Antrieb, beispielsweise mit einem Schwungrad, eingesetzt werden.

Die Vorrichtung 100 weist optional einen Teilapparat 120 auf. Der Teilapparat 120 ist beispielsweise mit dem Gestell oder dem Boden 1 12 verbunden. Beispielsweise wird der Teilapparat 120 von den Ständern 104, 108 oder dem Tischgestell 1 10 getragen. Der Teilapparat 120 ist ausgeformt, um das zu bearbeitende Werkstück aufzunehmen und während eines Stanzvorgangs zu halten. Ferner ist der Teilapparat 120 ausgebildet, um das Werkstück 102 um eine Teilapparatachse 122 zu drehen. Dazu weist der Teilapparat 120 eine in Fig. 1 angedeutete Dreheinrichtung 123, beispielsweise in Form eines Elektromotors auf. Die Teilapparatachse 122 ist längs zu der y-Achse ausgerichtet und versetzt zu der Stanzachse 1 16. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weisen die

Teilapparatachse 122 und die Stanzachse 1 16 einen Versatz längs der z-Achse auf. Bei einem C-Gestell würden die Teilapparatachse 122 und die Stanzachse 1 16 einen Versatz längs der x-Achse aufweisen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung 100 eine Einrichtung 124 zum Verfahren des Werkstücks 102 oder des gesamten Teilapparats 120 auf. Auf diese Weise kann ein Abstand zwischen der Teilapparatachse 122 und der Stanzachse 1 16 verändert werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Einrichtung 124 oder eine weitere Einrichtung ausgebildet, um das Werkstück 102 oder den gesamten Teilapparat 120 zusätzlich oder alternativ längs der x-Achse zu verfahren. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Werkstück 102 unter Verwendung des Teilapparats 120 oder unter Verwendung einer Verfahreinrichtung so bewegt werden, dass das gesamte Werkstück 102 vollständig durch den von dem Gestell aufgespannten Arbeitsraum hindurchgefahren wird. Dabei wird auch der Mittelpunkt des Werkstücks 102 durch den gesamten Arbeitsraum hindurchbewegt.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist an dem freien Ende, hier dem dem Tischgestell 1 10 zugewandten Ende des Stößels 1 14 ein Werkzeugoberteil und auf einer dem Stößel 1 14 abgewandten Seite des Werkstück 102 ein Werkzeugunterteil angeordnet. Das Werkzeugunterteil ist beispielsweise an einer mit dem Gestell gekoppelten Tischplatte der Vorrichtung 100 angeordnet. Bei den Werkzeugteilen kann es sich um Werkzeugteile handeln, wie sie bereits bei bekannten Nutenstanzen eingesetzt werden. Das

Werkzeugoberteil kann zusammen mit dem Werkzeugunterteil eine Werkzeugkassette bilden. Durch eine Bewegung des Stößels 1 14 entlang der Stanzachse 1 16 in Richtung des Tischgestells 1 10 kann unter Verwendung des Werkzeugoberteils und des

Werkzeugunterteils eine Nut in dem Werkstück 102 erzeugt werden. Dazu kann der Stößel einen Stanzhub ausführen.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Antriebseinrichtung 1 18 eine Antriebswelle auf, die über einen Pleuel mit dem Stößel 1 14 gekoppelt ist. Die Antriebseinrichtung 1 18 ist ausgebildet, um den Stanzhub des Stößels 1 14 durch eine Drehung der Antriebswelle zu bewirken. Dabei wird die Antriebswelle gemäß einem Ausführungsbeispiel nur um einen Anteil einer vollen Umdrehung gedreht. Durch den Stanzhub wird der Stößel 1 14 zwischen einem oberen Umkehrpunkt und einem unteren Umkehrpunkt bewegt.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Stößel 1 14 bei einem sogenannten Lufthüb soweit in einen obersten Umkehrpunkt verfahrbar, das zwischen dem Werkzeugoberteil und dem Werkzeugunterteil ein durchgängiger Spalt entsteht, durch den das Werkstück, also das unbearbeitete Werkstück und/oder das bearbeitete Werkstück, und insbesondere auch ein Mittelpunkt des Werkstücks, hindurchgefahren werden kann. Der Spalt kann sich somit entlang einer quer zu der y-Achse erstreckenden Ebene erstrecken. Dazu sind das obere und das Werkzeugunterteil überlappungsfrei voneinander beabstandet angeordnet. Überlappungsfrei kann dabei so verstanden werden, dass die Werkzeugteile längst der z- Achse und längs der x-Achse relativ zueinander bewegt werden können, ohne dass es dabei zu einer Berührung der Werkzeugteile kommen würde. Wenn sich der Stößel 1 14 in dem obersten Umkehrpunkt befindet, ist ein dem Kopfstück 106 abgewandtes Ende des Werkzeugoberteils näher an dem Kopfstück 106 angeordnet als ein dem Kopfstück 106 zugewandtes Ende des Werkzeugunterteils.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Antriebseinrichtung 1 18 ausgebildet, um den Lüfthub des Stößels 1 14 ebenfalls durch eine Drehung der Antriebswelle zu bewirken.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung 100 eine Steuereinrichtung 126 auf. Die Steuereinrichtung 126 ist ausgebildet, um ein elektrisches Steuersignal zum Steuern der Antriebseinrichtung 1 18 bereitzustellen. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Steuereinrichtung 126 ferner ausgebildet, um ein weiteres Steuersignal zum

Steuern der Dreheinrichtung 123 bereitzustellen. Dies ermöglicht es, die Bewegungen des Stößels und des Werkstücks aufeinander abzustimmen. Gemäß einem

Ausführungsbeispiel ist die Steuereinrichtung 126 ferner ausgebildet, um ein weiteres Steuersignal zum Steuern einer zum Beladen und/oder Entladen der Vorrichtung 100 durchzuführenden Verfahrbewegung des Werkstücks zu steuern. Die Steuereinrichtung 126 kann an dem Gestell, in der Antriebseinrichtung 1 18 oder auch extern zu der

Vorrichtung 100 angeordnet sein.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung 100 als eine Maschine ausgeführt, bei der es sich entweder um eine Handeinlegemaschine oder einen Automaten handeln kann. Bei Handeinlegemaschinen werden die Werkstücke, hier beispielsweise Bleche 102 von Hand eingelegt und wieder entnommen.

Bei einem automatisierten Anlagekonzept benötigt die Vorrichtung 100, wenn die

Antriebseinrichtung 1 18 als Direktantrieb ausgeführt ist, keine zusätzliche Lüftachse, um für das Beladen und die Entnahme der Bleche durch die Automation genügend Platz zu schaffen.

Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung einer Vorrichtung 100 zum Nutenstanzen gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um einen Schnitt durch die anhand von Fig. 1 beschriebene Vorrichtung entlang einer parallel zur x-z-Ebene verlaufenden Schnittebene handeln.

Von der Vorrichtung 100 ist ein Schnitt durch den ersten Ständer 104 und den zweiten Ständer 108 sowie eine Draufsicht auf das Tischgestell 1 10 gezeigt. Zudem ist ein oberes Werkzeuggestell eines Werkzeugoberteils 230 der Vorrichtung 100 gezeigt. Das Werkzeugoberteil 230 ist entlang der anhand von Fig. 1 beschriebenen Stanzachse 1 16 bewegbar. Das Werkzeugoberteil 230 weist beispielhaft zwei als Werkzeugführungen 232 dienende Durchgangslöcher auf. Das Werkstück 102, im Folgenden auch als Blech 102 bezeichnet, ist an zwei Positionen gezeigt. In der in Fig. 1 oben dargestellten Position ist das unbearbeitete Werkstück 102 gezeigt, das durch eine erste Verfahrbewegung 234 der Vorrichtung 100 zugeführt wird und beispielsweise auf dem anhand von Fig. 1 beschriebenen Teilapparat der Vorrichtung 100 abgelegt wird. Die erste Verfahrbewegung 234 entspricht einem Beladen der Vorrichtung 100. In diesem Zustand ist das Werkstück 102 an der zweiten, in Fig. 1 unten dargestellten Position gezeigt. In der zweiten Position kann das Werkstück 102 bearbeitet werden. Nach dem Bearbeiten wird das dann bearbeitete Werkstück 102 durch eine zweite Verfahrbewegung 236 von der Vorrichtung 100 wegbewegt. Die zweite

Verfahrbewegung 236 entspricht einem Entladen der Vorrichtung 100.

Die erste Verfahrbewegung 234 und die zweite Verfahrbewegung 236 sind

gleichgerichtet. Die Verfahrbewegungen 234, 236 verlaufen entlang einer längs der z- Achse verlaufenden Verfahrachse. Somit wird das Werkstück 102 vollständig durch den von dem Gestell der Vorrichtung 100 aufgespannten Arbeitsraum hindurchgeführt.

Insbesondere wird dabei ein Mittelpunkt 238 des Werkstücks 102 zwischen dem ersten Ständer 104 und dem zweiten Ständer 108 hindurchgeführt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist die Verfahrachse orthogonal zu einer Haupterstreckungsnchtung des Tischgestells 1 10 und somit des Kopfstücks ausgerichtet. Die Verfahrbewegungen 234, 236 zeigen dabei einen Teiltransport bei angehobenem Werkzeug.

Ein gestrichelter Abschnitt des an der zweiten Position gezeigten Werkstücks 102 stellt einen Bereich dar, an dem Platz für einen Sauger oder Greifer bei der Entnahme des Werkstücks 102 ist. Da das Werkstück 102 parallel zur z-Achse entnommen wird, erstreckt sich der Bereich auch in einem Abschnitt zwischen dem Werkzeugoberteil 230 und den Ständern 104, 106.

Das Werkstück 102 ist beispielhaft als ein rundes Blech 102 dargestellt. Alternativ kann in entsprechender Weise auch ein andersartig geformtes, beispielsweise eine rechteckige Platine 240 verarbeitet werden. Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Steuereinrichtung 126 für eine

Vorrichtung zum Nutenstanzen gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die anhand von Fig. 1 beschriebene Vorrichtung handeln. Die Steuereinrichtung 126 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausgebildet, um eine Antriebseinrichtung 1 18 zum Antreiben des Stößels der Vorrichtung und eine Verfahreinrichtung 350 anzusteuern. Die Verfahreinrichtung 350 ist ausgebildet, um ein unbearbeitete Werkstück entlang eines ersten Bewegungspfads zu dem Teilapparat zu verfahren und/oder ein von der

Vorrichtung bearbeitetes Werkstück entlang eines zweiten Bewegungspfads von dem Teilapparat weg zu verfahren. Dabei können die anhand von Fig. 2 beschriebenen Verfahrbewegungen ausgeführt werden.

Die Steuereinrichtung 126 ist ausgebildet, um zumindest ein Antriebssteuersignal 318 an eine Schnittstelle zu der Antriebseinrichtung 1 18 bereitzustellen. Das zumindest eine Antriebssteuersignal 318 ist geignet, um einen Stanzhub und/oder einen Lüfthub des Stößels zu bewirken. Ferner ist die Steuereinrichtung 126 ausgebildet, um zumindest ein Verfahrsteuersignal 352 an eine Schnittstelle zu der Verfahreinrichtung 350

bereitzustellen. Das zumindest eine Verfahrsteuersignal 352 ist geeignet, um eine Verfahrbewegung des Werkstücks zu bewirken. Fig. 4 zeigt eine Darstellung eines Gestells einer Vorrichtung zum Nutenstanzen gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um ein Ausführungsbeispiel des anhand von Fig. 1 beschriebenen Gestells handeln. Das Gestell stellt einen Maschinenrahmen in Ausführung als O-Gestell dar. Das Gestell umfasst den ersten Ständer 104, das Kopfstück 106, den zweiten Ständer 108 und das Tischgestell 1 10. Auf einer dem Kopfstück 106 zugewandten Seite des Tischgestells 1 10 sind zwei Schienen 450 zum Führen des Teilapparats sowie eine Tischplatte 452 für das untere Werkzeug angeordnet. Zwischen den parallelen vertikalen Wänden des Kopfstücks 106 kann ein Direktantrieb angeordnet werden, wie er beispielsweise in Fig. 5 gezeigt ist.

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Antriebseinrichtung 1 18 in Form eines Direktantriebs für eine Vorrichtung zum Nutenstanzen gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um eine Antriebseinrichtung der anhand von Fig. 1 gezeigten

Vorrichtung handeln. Der Direktantrieb umfasst einen Elektromotor 560 mit einem Rotor 562 und einem Stator 564 und eine von dem Elektromotor 560 antreibbare Antriebswelle 566, die auch als Exzenterwelle bezeichnet wird. Bei der Antriebswelle 566 handelt es sich gemäß einem Ausführungsbeispiel um die mit dem Rotor 562 starr verbundene Welle des Elektromotors 560. Somit kann eine Drehzahl des Elektromotors 560 einer Drehzahl der Antriebswelle 566 entsprechen. Die Antriebswelle 566 trägt einen Exzenter 568. Der Exzenter 568 ist mit einem Pleuel 570 über eine Lagerung 572 für den Pleuel 570 gekoppelt. Der Pleuel 570 ist im betriebsbereiten Zustand der Vorrichtung mit dem beispielsweise in Fig. 1 gezeigten Stößel gekoppelt.

Optional weist die Antriebsvorrichtung ein Gehäuse 574 auf und die Antriebswelle 566 ist über eine Lagerung 576 des Gehäuses 574 an dem Gehäuse 574 gelagert.

Beispielsweise umschließt das Gehäuse 574 den Elektromotor 560. Durch den Direktantrieb und einer entsprechenden Auslegung des Antriebs kann bei sehr hoher Hubzahl der Hauptantrieb im Pendelbetrieb gefahren werden.

Der Stößelhub kann dabei frei eingestellt und dadurch sowohl die Freigängigkeit des Werkzeugs, als auch das Zusammenspiel zwischen Hauptantrieb und Teilapparat in Abhängigkeit des Prozess programmiert und optimiert werden.

Vorteilhafterweise wird für den Lufthüb keine zusätzliche Achse benötigt, sondern kann einfach durch eine geeignete Positionierung, bzw. durch Stopp im oberen Totpunkt erfolgen.

Ein weiterer Vorteil in Verbindung mit dem O-Gestell und einem Automationskonzept bei dem das Werkstück durch die Vorrichtung gefahren wird ist, dass beim Pendeln dementsprechend konstruierte Führungen des Werkzeugs im Eingriff bleiben können und erst während des Lüfthubs voneinander getrennt werden, so dass genügend Platz entsteht das Werkstück durch die Vorrichtung zuzuführen.

Vorteilhafterweise kann mit dem Direktantrieb 1 18 ohne weitere Maßnahmen ein

Zweistellungsstanzen durchgeführt werden. In diesem Fall sind in zumindest einem der Werkzeugteile zwei Stempel in unterschiedlichen Höhen eingebaut. Mit dem

positionsgeregelten Direktantrieb 1 18 kann mit dem Stößel so gefahren werden, dass nur ein Stempel eintaucht und danach vor Auftreffen des zweiten Stempels reversiert wird. In einem nächsten Hub kann zum Beispiel über den bisherigen unteren Umkehrpunkt gefahren werden. Dieser Prozess ist wiederherum für jede Nut frei programmierbar.

Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung einer Werkzeugkassette für eine Vorrichtung zum Nutenstanzen gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Werkzeugkassette umfasst ein Werkzeugoberteil 230 und ein Werkzeugunterteil 630. Im montierten Zustand ist das Werkzeugoberteil 230 beispielsweise an dem freien Ende des in Fig. 1 gezeigten Stößels befestigt und das Werkzeugunterteil 630 ist an der in Fig. 4 gezeigten Tischplatte oder einem anderen Element des Gestells der Vorrichtung befestigt.

Das Werkzeugoberteil 230 umfasst zumindest ein, hier beispielhaft zwei obere

Führungselemente 632. Das Werkzeugunterteil 630 umfasst zumindest ein, hier beispielhaft zwei untere Führungselemente 634. Die oberen Führungselemente 632 und die unteren Führungselemente 634 weisen je Führungsflächen auf, entlang derer die zueinander korrespondierenden Führungselemente 632, 634 aneinander gleiten können, wenn das Werkzeugoberteil 230 entlang der Stanzachse 1 16 bewegt wird.

Während eines Stanzvorgangs führt das Werkzeugoberteil 230 einen Stanzhub, bei der Verwendung eines Direktantriebs beispielsweise in Form eines Pendelhubs aus. Die Längen der Führungsflächen bezogen auf die Richtung der Stanzachse 1 16 sind so gewählt, dass eine Führungslänge 636 zumindest dem maximalen Stanzhub entspricht. Auf diese Weise werden die Werkzeugteile während des Stanzvorgangs sicher durch die Führungselemente 632, 634 geführt. Rein schematisch ist an dem Werkzeugoberteil 230 eine Schnittstelle 651 zum Befestigen des Werkzeugoberteils 230 an dem Stößel und an dem Werkzeugunterteil 630 eine Schnittstelle 652 zum Befestigen des Werkzeugunterteils 630 beispielsweise an der Tischplatte. Beispielsweise können die Werkzeugteile unter Verwendung der jeweiligen Schnittstellen festgeschraubt werden.

Ebenfalls rein schematisch ist eine Stanzeinrichtung 655, beispielsweise ein Stempel oder ein Stanzmesser an dem Werkzeugoberteil 230 gezeigt.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das Werkzeugoberteil 230 eine obere

Grundplatte 657 und das Werkzeugunterteil 630 eine untere Grundplatte 659 auf. In dem in Fig. 6 gezeigten Zustand, bei dem sich Werkzeugoberteil 230 und Werkzeugunterteil 630 sehr nah gegenüberstehen, da der Stößel in einen unteren Totpunkt verfahren wurde, besteht zwischen einander zugewandten Seiten der Grundplatten 657, 659 ein lichtes Maß 661 , das größer ist, als eine Länge jedes der Führungselemente 632, 634 längs der parallel zur y-Achse verlaufenden Stanzachse 1 16.

Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung der anhand von Fig. 6 beschriebenen

Werkzeugkassette für eine Vorrichtung zum Nutenstanzen gemäß einem

Ausführungsbeispiel. Die Werkzeugkassette ist bei einem Lüfthub gezeigt, bei dem das Werkzeugoberteil 230 entlang der Stanzachse 1 16 weiter als bei einem Stanzvorgang von dem

Werkzeugunterteil 630 wegbewegt wurde, um ein Zuführen oder Entfernen eines

Werkstücks 102 zu ermöglichen. In Fig. 7 sind die oberen Führungsflächen 732 der oberen Führungselemente 632 sowie die unteren Führungsflächen 734 der unteren Führungselemente 634 mit Bezugszeichen versehen. Beispielhaft sind die Führungsflächen 732, 734 eben dargestellt. Alternativ können die Führungsflächen 732, 734 auch gekrümmt sein. Somit kann zumindest eines der Führungselemente 632, 632 rechteckförmig oder säulenartig ausgeformt sein.

Während des Lüfthubs kann das Werkzeugoberteil 230 einen Maximalhub 736 aufweisen, der gemäß diesem Ausführungsbeispiel einem maximalen Lüfthub entspricht. Somit kann die Werkzeugkassette maximal weit geöffnet sein. Aus Fig. 7 ist ersichtlich, dass zumindest eine der Führungsflächen 732, 734, hier beide Führungsflächen 732, 734 längs der Stanzachse 1 16 eine Länge aufweisen, die kleiner als der Maximalhub 736 ist.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird der Stößel soweit in einen oberen Umkehrpunkt, beispielsweise dem oberen Totpunkt, verfahren, dass sich die Führungselemente 632, 634 nicht mehr überlappen und ein durchgängiger Spalt zwischen den Werkzeugteilen 230, 630 entsteht, der größer als eine Dicke des Werkstücks 102 ist. Wird das Werkstück zwischen den Werkzeugteilen 230, 630 hindurchgeführt, so befindet sich das

Werkzeugoberteil 230 vollständig oberhalb und das Werkzeugunterteil 630 vollständig unterhalb des Werkstücks 102. Wird zum Antreiben des Stößels ein Direktantrieb eingesetzt, so kann während des Stanzens durch eine Pendelbewegung nur im unteren Bereich der als Führungen ausgeformten Führungselemente 632, 634 gefahren werden, wo die geeignet konstruierten Führungselemente 632, 634 immer eingetaucht bleiben und die nötige Führung für die geringen Schneidspalte sicherstellen. Nach Beendigung des

Stanzprozesses wird der Stößel gemäß einem Ausführungsbeispiel in den oberen Totpunkt gefahren, was dem Lüfthub entspricht. Dadurch werden die Führungselemente 632, 634 auseinander gefahren, so dass die Vorrichtung bei der Verwendung eines O- Gestells von hinten über und unter den getrennten Führungselementen 632, 634 vorbei beladen werden kann. Bei der gezeigten Werkzeugkassette sind somit Führungen 632, 634, 732, 734 vorgesehen, die bei einem geringen Werkzeughub, z. B. bei einer Pendelbewegung, die exakte Führung gewährleisten und bei einem Lüfthub voneinander getrennt werden können, so dass genügend Freiraum entsteht, um der Vorrichtung zwischen den getrennten Werkzeugteilen 230, 630 und zwischen den Führungselementen 632, 634 Teile, wie das Werkstück 102, zuzuführen zu können, wie es anhand von Fig. 2 gezeigt ist.

Das gezeigte Werkzeug in Form der Werkzeugkassette kann beispielsweise zur

Einzelnutung von Elektroblechen verwendet werden.

Die Werkzeugteile 230, 630 weisen keine sich dauerhaft im Eingriff befindlichen

Führungselemente 632, 634 auf. Um einen optimierten Teilefluss und reduzierte

Taktzeiten zu erreichen ist es in Verbindung mit einer als Nutenstanze mit O-Gestell ausgeführten Vorrichtung möglich, in zumindest einer Richtung durch die Vorrichtung zu fahren. Dem stehen vorteilhafterweise keine Führungselemente 632, 634, wie dauerhaft im Eingriff befindliche Führungssäulen der Werkzeugteile 230, 630, entgegen.

Wird ein Direktantrieb zum Bewegen des Stößels eingesetzt, wie er beispielsweise in Fig. 5 gezeigt ist, so kann während des Stanzens durch eine Pendelbewegung nur im unteren Bereich der auch als Führungen bezeichneten Führungselemente 632, 634 gefahren werden, wo die geeignet konstruierten Führungselemente 632, 634 immer eingetaucht bleiben und die nötige Führung für die geringen Schneidspalte sicherstellen. Nach Beendigung des Stanzprozesses wird der Stößel in den oberen Totpunkt gefahren, was als Lüfthub bezeichnet wird, und die Führungselemente 632, 634 werden

auseinander gefahren, so dass die Vorrichtung, bei einem O-Gestell, von hinten über und unter den getrennten Führungselemente 632, 634 vorbei beladen werden kann. Ein entsprechendes Führungsprinzip ist bei den in Fig. 6 und Fig. 7 gezeigten Werkzeugkassetten dargestellt.

Eine solche Werkzeugkassette weist entsprechenden Führungselemente 632, 634 auf, die bei einem geringen Werkzeughub, z. B. bei einer Pendelbewegung, die exakte

Führung gewährleisten und bei einem Lüfthub voneinander getrennt werden können, so dass genügend Freiraum entsteht, um durch das getrennte Werkzeug der

Werkzeugkassette und insbesondere die getrennten Führungselemente 632, 634 Teile der Vorrichtung zuführen zu können.

Die oberen Führungselemente 632 sind gemäß einem Ausführungsbeispiel an einem oberen Werkzeuggestell des Werkzeugoberteils 230 angeordnet. Die unteren

Führungselemente 634 sind gemäß einem Ausführungsbeispiel an einem unteren Werkzeuggestell des Werkzeugunterteils 630 angeordnet. Ein entsprechendes

Werkzeuggestell ist in den Abmessungen für bestimmte Stanzkräfte ausgelegt. Bereits bestehenden Einsätze und Stempel anderer, zum Beispiel bereits bestehender

Werkzeuge, können darin integriert werden.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist zumindest eines der Führungselemente 632, 634 entnehmbar an dem jeweiligen Werkzeugteil 230, 630 befestigt. Rein schematisch sind in Fig. 7 zwei erste Befestigungseinrichtungen 740 zum wiederlösbaren mechanischen befestigen der oberen Führungselemente 632 an der oberen Grundplatte 657 und zwei zweite Befestigungseinrichtungen 742 zum wiederlösbaren mechanischen befestigen der unteren Führungselemente 634 an der unteren Grundplatte 659 gezeigt. Alternativ kann nur eines der Werkzeugteile 230, 630 entsprechende Befestigungseinrichtungen 740, 742 aufweisen.

Die Befestigungseinrichtungen 740, 742 können auf geeignete Weise ausgeformt sein. Beispielsweise können die Befestigungseinrichtungen 740, 742 ausgeformt sein, um eine kraftschlüssige oder formschlüssige Verbindung, beispielsweise eine Schraubverbindung, zwischen den jeweiligen Führungselementen 632, 634 und der jeweiligen Grundplatte 657, 659 zu ermöglichen oder entsprechende Verbindungen darstellen.

Wenn zumindest eines der Führungselemente 632, 634 entnehmbar ist, ist eine Länge der Führungsflächen 732, 734 vorteilhafterweise nicht auf eine Länge des maximalen Lüfthubs beschränkt. Fig. 8 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Antreiben einer Vorrichtung zum Nutenstanzen gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um eine

Vorrichtung handeln, wie sie anhand von Fig. 1 beschrieben ist. Das Verfahren umfasst einen Schritt 801 , in dem zumindest ein Stanzhub des Stößels durchgeführt wird. Dabei wird eine Bewegung der Werkzeugteile durch die

Führungsflächen der Werkzeugteile geführt. Durch den Stanzhub wird das Werkstück bearbeitet. In einem Schritt 803, der zeitlich vor und/oder nach der Durchführung zumindest eines Schrittes 801 ausgeführt wird, wird ein Lüfthub des Stößels durchgeführt. Dabei werden die Werkzeugteile soweit auseinanderbewegt, dass keine Führung durch die Führungsflächen erfolgt. Durch den Lüfthub wird ein Spalt zwischen dem

Werkzeugoberteil und dem Werkzeugunterteil erzeugt. In einem optionalen Schritt 805, der zeitlich vor und/oder nach dem Schritt 803 ausgeführt wird, wird ein Werkstück durch den im Schritt 803 erzeugten Spalt verfahren.

Zumindest einige der Schritte 801 , 803, 805 können zur Bearbeitung eines Werkstücks in geeigneter und auch wechselnder Reihenfolge mehrfach wiederholt ausgeführt werden. Eine Steuerung der Schritte kann beispielsweise unter Verwendung der anhand von Fig. 3 beschriebenen Steuereinrichtung erfolgen.

Fig. 9 zeigt ein bearbeitetes Werkstück 902 gemäß einem Ausführungsbeispiel, das beispielsweise aus einem unbearbeiteten Werkstück unter Verwendung der anhand von Fig. 1 beschriebenen Vorrichtung hergestellt wurde. Das Werkstück 902 ist ein

kreisrundes Blech, in das Durchgangslöcher gestanzt wurden. Die Durchgangslöcher sind dabei entlang eines äußeren Rings und optional entlang eines inneren Rings angeordnet. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel dienen die Durchgangslöcher entlang des inneren Rings lediglich als Luftlöcher. Gemäß einem Ausführungsbeispiel handelt es sich beim dem Werkstück 902 um ein mit intermittierenden Stanzen hergestelltes Blech. Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 100 mit einer

Verfahreinrichtung 350 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Bei der Vorrichtung 100 handelt es sich beispielsweise um die anhand von Fig. 2 beschriebene Vorrichtung, wobei die Verfahreinrichtung 350 ausgebildet ist, um Verfahrbewegungen des Werkstücks zum Beladen und/oder Entladen der Vorrichtung 100 zu bewirken. Dazu ist die Verfahreinrichtung 350 beispielsweise ausgebildet, um ein unbearbeitetes Werkstück von einer Bereitstellungseinrichtung aufzunehmen und durch eine

Verfahrbewegung entlang einer Verfahrachse 1020 zu dem Teilapparat der Vorrichtung 100 zu verfahren. Zusätzlich oder alternativ ist die Verfahreinrichtung 1016 beispielsweise ausgebildet, um ein bearbeitetes Werkstück von dem Teilapparat aufzunehmen und durch eine Verfahrbewegung entlang der Verfahrachse 1020 zu einer Ablageeinrichtung zu verfahren. Dabei können die Verfahrbewegungen zum Beladen und Entladen der Vorrichtung 100 gleichgerichtet sein. Eine solche Anordnung kann vorteilhafterweise unter Verwendung einer ein O-Gestell aufweisenden Vorrichtung 100 umgesetzt werden, wie sie anhand von Fig. 1 beschrieben ist. Erleichtert wird eine solche Umsetzung durch den beschriebenen Direktantrieb, durch den auf einfache Weise ein ausreichend großer Lüfthub umgesetzt werden kann, durch den das verwendete Werkzeug vollständig auseinandergefahren werden kann, sodass von der Verfahreinrichtung 350 ein Werkstück zwischen Werkzeugoberteil und

Werkzeugunterteil hindurchbewegt werden kann.