Die Stanze für die Herstellung des Stachel-/Schneidbandes – Patent der Ukraine Nr. 45934

Patent der Ukraine Nr. 45934 – Die Stanze für die Herstellung des Stachel-/Schneidbandes

Patent der Ukraine: Nr. 45934
Autor: Tkachenko Yuriy Wladimirowitch
Kapitel in der Internationalen Patentklassifikation: B21F 25/00 – Stacheldraht, Netze, Absperrungen, Einzäunungen, Umzäunungen, Drahtgeweben
Veröffentlicht am: 25.11.2009, Informationsblatt Nr. 22/2009

Die Stanze für die Herstellung des Stachel-/Schneidbandes, das das Hauptangriffselement des Stacheldrahtes Egoza darstellt, besteht aus der Matrize und der Patrize, die mehrere Paare der Durchschlagselemente enthält, u.z. zwei aufeinanderfolgende im Querschnitt ovale fingerförmige Durchschlagselemente für das Stanzen der ovalen Öffnungen im Werkstück und rechtwinklige im Querschnitt Durchschlagselemente für das Durchschneiden der Stege zwischen den gemeinsamen ovalen Öffnungen im Streifen. Die Stanze unterscheidet sich dadurch, dass die ersten in der Stanze die Paare der ovalen im Querschnitt fingerförmigen Durchschlagselemente zweireihig liegen, hinter denen, einen Takt der Förderung des Werkstückes vorwärts weiter, liegt die erste Reihe der rechtwinkligen im Querschnitt Durchschlagselemente für das Durchschneiden der Hälfte der paarigen Stege zwischen den der Werkstückslänge nach gemeinsamen ovalen Öffnungen. Noch einundeinhalb Takt der Förderung des Werkstückes liegt die zweite Reihe der rechtwinkligen im Querschnitt Durchschlagselemente schachbrettartig bezüglich der ersten Reihe für das Durchschneiden der restlichen Stege im Werkstück.

Das Geschmacksmuster bezieht sich auf die Eisenwarenproduktion, u.a. auf die Einrichtungen, die für die Produktion der Stachel-/Schneidbände und des Stacheldrahtes Egoza ausgenutzt werden, die man als Sicherheitsbarrieren verwendet, die für die Verhinderung des unbefugten Eindringens auf die Regimeobjekte bestimmt sind.

Für die Herstellung der Stachel-/Schneidbände nutzt man meistens die Stanzen aus. Das Werkstück, das die Form des ganzheitlichen Metallstreifens hat, bringt man schrittweise hinunter die Stanze heran, deren figürlichen Lochstempel im Streifen die Elemente, meistens ovale, mit den gegensätzlich gerichteten Zacken stanzen. Solches Herstellungsverfahren des Stachel-/Schneidbandes ist am meisten verbreitert in der Welt.

So ist z.B. das Herstellungsverfahren des Stachel-/Schneidbandes bekannt, bei dem man im Werkstück, das die Form des ganzheitlichen schmalen Metallstreifens hat, in dem bestimmten Abstand von dessen Symmetrieachse von beiden Seiten die symmetrischen äußeren geöffneten „Taschen“ gleichmäßig stanzt, die Stege dazwischen eine Vielzahl von den gegensätzlichen Paaren der Elemente bilden, jedes davon aus der Grundlage und den gegensätzlich gerichteten Zacken besteht, die auf der äußeren Seite des Elementes liegen, und als die Spitzen jeder der Zacken gelten die Winkel, die durch die äußere Seite und durch die Flanken des Elementes gebildet sind. Für das Stanzen von symmetrischen äußeren geöffneten Taschen verwendet man die Stanze, die aus der Matrize und der Patrize besteht. Die Stanze enthält ovale fingerförmige Durchschlagselemente, die darin in einer Linie liegen, die zu der Richtung der schrittweisen Förderung des Werkstückes hinunter die Stanze senkrecht ist. Solch eine Stanze gewährleistet die Herstellung des Stachel-/Schneidbandes pro ihr ein ganzheitlicher Arbeitszyklus. [s. Patent der Ukraine Nr. 41834 aus der Klasse B 21F 25/00, veröffentlicht am 24.04.2001].

Der Hauptmangel der bekannten Stanze besteht darin, dass sie nur ein Paar der Lochstempel enthält. Das bedeutet, dass man bei deren Verwendung nur ein Erzeugnis (ein Stachel-/Schneidband) bekommt, was nicht rationell ist. Die Leistung des Antriebes der Stanze lässt doch gewöhnlich gleichzeitig mehrere Stachel-/Schneidbände herstellen, aber das Vorhandensein nur eines Paares der Lochstempel lässt nur ein Stachelband herstellen. Für die Erhöhung der Produktivität der bekannten Stanze sollte sie mit einer Vielzahl der Paare der Lochstempel ausgerüstet werden und als Ausgangswerkstück sollte ein breiter Metallstreifen verwendet werden, daraus man gleichzeitig mehrere Stachelbände herstellen kann.

Von diesem Standpunkt aus meistens nah ihrem Wesen und dem Effekt nach, die als Prototyp genommen wird, ist die Stanze für die Herstellung des Stachel-/Schneidbandes, die aus der Matrize und der Patrize besteht und mehrere Paare der Durchschlagselemente enthält, jedes davon zwei ovale fingerförmige Durchschlagselemente für das Stanzen der ovalen Öffnungen im Streifen und die rechtwinkligen Durchschlagselemente, die dazwischen liegen, für das Durchschneiden der Stege zwischen den gemeinsamen ovalen Öffnungen im Streifen enthält, dabei liegen alle Paare der Durchschlagselemente in einer Fläche, die zu der Richtung der schrittweisen Fortbewegung des Werkstückes hinunter die Stanze senkrecht ist. Solch eine Stanze lässt aus einem ganzheitlichen breiten Metallstreifen gleichzeitig mehrere Stachel-/Schneidbände durch das gleichzeitige Stanzen der paarigen Zahl der ovalen Öffnungen der Breite des Werkstückes nach und mehrreihig der Länge des Werkstückes nach in dem bestimmten Abstand von der Symmetrieachse jedes künftigen Stachel-/ Schneidbandes und durch das gleichzeitige Durchschneiden schachbrettartig der Stege zwischen den Kanten der ovalen der Länge nach benachbarten Öffnungen für die Bildung einer Vielzahl von gegensätzlichen Paaren der Schneidelemente des Bandes herstellen. Jedes von solchen Elementen besteht aus der Grundlage und den gegensätzlich gerichteten Zacken, die auf den äußeren Seiten des Elementes liegen, und als die Spitzen jeder der Zacken gelten die Winkel, die durch die äußere Seite und die Flanken des Elements gebildet sind. Dabei bei dem Durchschneiden der Stege wird die äußere Flanke des Elements eines Stachel-/ Schneidbandes und zugleich automatisch die Flanke des Mittelabschnittes des anschließenden Stachel-/ Schneidbandes gebildet. [s. internationaler Antrag Nr. WO00/01501 aus der Klasse B21F 25/00, veröffentlicht am 13.01.2000].

Der Hauptmangel der bekannten Stanze besteht darin, dass die Operationen des Stanzens der beträchtlichen Zahl der ovalen Öffnungen und das Durchschneiden einer Vielzahl der Stege
gleichzeitig in einem Bereich der Breite des Werkstückes nach durchgeführt werden. Das führt einerseits zur überflüssigen Belastung auf das Werkstück, das sich dadurch übermäßig deformiert oder überhaupt den lokalen oder völligen Metallbruch haben wird. In beiden Fällen ist solche Beschädigung der Ganzheit des Stachel-/Schneidbandes sein unzulässiger Ausschuß und braucht dadurch die Einführung einer Pflichtoperation des Ausstreichens der Stachel-/Schneidbände in der Fläche für ihr dichtes Aufrollen auf die Bobinen. Solche Beschädigung der Ganzheit des Stachel-/Schneiddrahtes ist dessen unzulässiger Ausschuß. Die übermäßige Deformation der gestanzten Stachel-/Schneidelemente braucht die Einführung in die Technologie einer Pflichtoperation deren Ausstreichens in der Fläche für das weitere dichte Aufrollen auf die Bobinen. Andererseits hat solche Stanze zu komplizierte Konstruktion, weil die Lochstempel für das Durchschneiden der Stege darin zwischen den Lochstempeln für das Stanzen der Öffnungen liegen, und alle Paare solcher komplizierten Lochstempel liegen ohne irgendwelchen Abstand voneinander in einem Bereich der Breite der Stanze nach. Solche Stanze ist es ziemlich kompliziert herzustellen, dadurch wird sie automatisch zu einer kostbaren technologischen Ausrüstung, was, seinerseits, einen unerwünschten Einfluss auf den Selbstkostenpreis des Erzeugnisses (Stachel-/Schneidbandes) hat. Außerdem kann die zufällige Biege (räumliche Deformierung) mehrerer Stachel-/Schneidbände im Bereich, wo sich eine Vielzahl von Lochstempeln befindet, bei dem Stanzen der ovalen Öffnungen und beim Durchschneiden der Stege zum Keilen der Stanze wegen der Anhäufung in ihre Matrize deformer Stachel-/Schneidbände führen oder die Stanze völlig außer Betrieb wegen des Bruches der Lochstempel setzen.

Zugrunde dem Geschmacksmuster ist die Aufgabe der Vereinfachung der Konstruktion der Stanze mit der gleichzeitigen Senkung ihres Preises und der Erhöhung der Fertigungsgerechtheit der gleichzeitigen Herstellung von mehreren Stachel-/Schneidbänden mit der gleichzeitigen Senkung der Wahrscheinlichkeit des Erhaltens des Ausschusses durch die Trennung im Raum und in der Zeit der Operationen des Stanzens der ovalen Öffnungen und des Durchschneidens der Stege dazwischen durch der Veränderung der Konstruktion der Stanze, u.a. durch die aufeinanderfolgende Anordnung darin der Lochstempel für jede technologische Operation in den verschiedenen Bereichen der Länge der Stanze nach gelegt.

Die Lösung der gestellten Aufgabe wird auch dadurch erreicht, dass die Stanze für die Herstellung des Stachel-/Schneidbandes aus der Matrize und der Patrize besteht und mehrere Paare der Durchschlagselemente enthält, jedes davon aus zwei aufeinanderfolgenden im Querschnitt ovalen fingerförmigen Durchschlagselementen für das Stanzen der ovalen Öffnungen im Werkstück und den rechtwinkligen im Querschnitt Durchschlagselementen für das Durchschneiden der Stege zwischen den benachbarten ovalen Öffnungen im Streifen besteht. Dem Vorschlag gemäß liegen die ersten in der Stanze zweireihig die Paare der ovalen im Querschnitt fingerförmigen Durchschlagselemente, dahinter, einen Takt der Förderung des Werkstückes vorwärts weiter liegt die erste Reihe der Hälfte der rechtwinkligen im Querschnitt Durchschlagselemente für das Durchschneiden der Hälfte der paarigen Stege zwischen den der Werkstückslänge nach gemeinsamen ovalen Öffnungen, dahinter noch einundeinhalb Takt der Förderung des Werkstückes vorwärts weiter liegt die zweite Reihe der zweiten Hälfte der rechtwinkligen im Querschnitt Durchschlagselemente schachbrettartig bezüglich der ersten Reihe für das Durchschneiden der restlichen Stege. Es ist klar, dass sich die Abmessungen, die Ovalform der Durchschlagselemente abhängig von den Abmessungen des Stachel-/Schneidbandes und der Form seiner Schneidelemente, von dem Abstand dazwischen verändern können.

Die vorgeschlagene Konstruktion der Patrizen und der Matrize der Stanze vereinfacht sie höchstens konstruktiv und lässt die Herstellung des Stachel-/Schneidbandes aufeinanderfolgend in drei Stufen erfüllen, in der ersten davon das Stanzen der ovalen paarigen Öffnungen der Breite des Werkstückes nach zweireihig durchgeführt wird, in der zweiten, nach der Förderung des Werkstückes einen Takt vorwärts, wird das Durchschneiden der Hälfte der paarigen Stege zwischen den der Länge nach gemeinsamen ovalen Öffnungen durchgeführt, in der dritten, nach der Förderung des Werkstückes noch einen Takt vorwärts, wird das Durchschneiden der restlichen paarigen Stege, die in der anderen Linie im Werkstück liegen (schachbrettartig), durchgeführt.

Die schrittweise Umwandlung des ganzheitlichen breiten Metallstreifens in mehrere Stachel-/Schneidbände zu verschiedenen Zeiten und in den verschiedenen Bereichen verlängert gar nicht die gesamte Zeit der Herstellung des Erzeugnisses (das Stachel-/Schneidband wird doch völlig je ein Arbeitszyklus der Stanze hergestellt), vergrößert nicht die Außenabmessungen der Ausrüstung und lässt alle Mängel beheben, die dem Prototyp eigen sind, u.a. die Möglichkeit der Deformation oder des Verdrehens der Stachel-/Schneidbände unmittelbar unter der Stanze wird ausgeschlossen. Die Störung der Ununterbrochenheit vom technologischen Prozess wird also vorgebeugt. Es eröffnet sich die Möglichkeit auf die Sonderoperation des Ausstreichens der Stachel-/Schneidbände vor deren Aufrollen auf die Bobinen zu verzichten, die Herstellung der Stanze wesentlich zu vereinfachen und gerade auf solche Weise ihren Preis zu senken.

Das Wesen der vorgeschlagenen technischen Lösung wird sich zusammen mit dem Bildmaterial weiter erklärt, das die Gesamtansicht der Matrize und der Patrize der Stanze, den Herstellungsprozess von mehreren Stachel-/Schneidbänden aus einem breiten Werkstück darstellt. Mit den einfachen Pfeilen ist die Richtung der Fortbewegung des Werkstückes die Arbeitszone der Stanze entlang gezeigt, mit der zweifachen – die Richtung der Bewegung der Patrize der Stanze. Mit den römischen Zahlen sind die Stufen der Umwandlung des ganzheitlichen Werkstücks in mehrere Stachel-/Schneidbände bezeichnet, und mit den arabischen Ziffern – die Veränderung des Werkstückes in den entsprechenden Stufen. Die vorgeschlagene Stanze enthält die Matrize 1 und die Patrize 2. Die Patrize 2 enthält mehrere paarige nacheinander liegende und der Form nach verschiedene Durchschlagselemente. Die ersten liegen hintereinander querdurch die Stanze zweireihig aufeinanderfolgend die ovalen im Querschnitt Durchschlagselemente 3 für das Stanzen der ovalen Öffnungen 4 im Werkstück 5. Der Abstand zwischen den Reihen der ovalen im Querschnitt Durchschlagselemente 3 wird durch die Größe des Ausschnittes 6 des Stachel-/ Schneidbandes 7 bestimmt. Einen Takt der Förderung des Werkstückes 5 vorwärts hinter den ovalen im Querschnitt Durchschlagselementen 3 befindet sich die erste Hälfte der rechtwinkligen im Querschnitt Durchschlagselemente 8 querdurch die Stanze für das Durchschneiden der Hälfte von paarigen Stegen 9 zwischen den der Länge des Werkstückes 5 nach gemeinsamen ovalen Öffnungen 4, dahinter, noch einundeinhalb Takt der Förderung des Werkstückes 5 vorwärts weiter liegt die zweite Hälfte der rechtwinkligen im Querschnitt Durchschlagselemente 10 schachbrettartig für das Durchschneiden der übrigen Stege 9 für die endgültige Trennung des Werkstückes 5 auf die einzelnen und konstruktiv völlig gebildeten Stachel-/Schneidbände 7. Die unteren Arbeitsstirnseiten der Durchschlagselemente 3, 8 und 10 können wie flach, als auch ins Innere der Lochstempel ausgebogen sein – das spielt keine Rolle, weil das keinen Einfluss auf die Herstellungstechnologie des Stachel-/Schneidbandes 7 ausübt. Wenn sich das Ausgangswerkstück 5 bezüglich der Gesamtbreite von mehreren Stachel-/Schneidbänden 7 breiter erweist, schneidet man es der Breite nach bis zur bestimmten Größe ab, oder stellt man die Stachel-/Schneidbände mit den seltenen unpaarigen Elementen aus den randseitigen Abschnitten her (wie im Prototyp). Dazu kann die Stanze mit den zusätzlichen Scherstempeln ausgestattet sein, die wegen der Offenkundigkeit nicht gezeigt sind.

Die vorgeschlagene Stanze funktioniert folgender Weise. Das ganzheitliche breite Werkstück 5 führt man in die Arbeitszone der Stanze zu. Weiter, in der ersten Stufe stanzt man zweireihig die ovalen paarigen Öffnungen 4 der ganzen Breite des Werkstückes 5 nach. Dazu werden die fingerförmigen ovalen im Querschnitt Durchschlagselemente 3 der einfachsten Konstruktion verwendet. In der Matrize 1 der Stanze sind die entsprechenden ovalen Öffnungen 11 selbstverständlich ausgeführt. Nach dem Stanzen der Öffnungen 4 fördert man das Werkstück 5 weiter hinunter die Stanze einen Takt vorwärts, der der Breite der „Taschen“ 6 der Stachel-/Schneidbände 7 gleich ist. In der zweiten Stufe wird das Durchschneiden der Hälfte der paarigen Stege 9 zwischen den gemeinsamen ovalen Öffnungen 4 der Länge des Werkstückes 5 nach durchgeführt. Dazu nutzt man die gewöhnlichen fingerförmigen rechtwinkligen im Querschnitt Durchschlagselemente 8 einfachster Konstruktion aus. In der Matrize 1 der Stanze sind die entsprechenden rechtwinkligen Öffnungen 12 selbstverständlich ausgeführt. Bei dem Durchschneiden der Stege 9 in der ersten Position wird das Stanzen der Öffnungen 4 wieder erfolgt. Nach dem Durchschneiden der Hälfte der Stege 9 fördert man das Werkstück 5 hinunter die Stanze noch einen solchen Takt vorwärts weiter. In der dritten Stufe wird das Durchschneiden der restlichen paarigen Stege 9, die in der anderen Linie im Werkstück 5 liegen (schachbrettartig), mit Hilfe von konstruktiv gleichen fingerförmigen rechtwinkligen im Querschnitt Durchschlagselementen 10 durchgeführt. In dieser Stufe wird die endgültige Teilung des Werkstückes 5 auf die einzelnen Stachel-/ Schneidbände 7 durchgeführt, die, bei der weiteren schrittweisen Förderung des Werkstückes 5, aus der Arbeitszone der Stanze herausgehen und auf die Bobinen gewickelt werden (wegen der Offenkundigkeit nicht gezeigt). Gleichzeitig damit wird die Wiederholung der Operationen des Stanzens der Öffnungen 4 und des Durchschneidens der Stege 9 durch die Durchschlagselemente 8 in jeder Stufe erfolgt. Die stufenweise Herstellung von mehreren Stachel-/Schneidbänden 7 mit der aufeinanderfolgenden Trennung des Werkstückes 5 im Raum lässt also das Werkstück 5 von der Belastung befreien. Die Durchschlagselemente 3, 8 und 10 der Stanze sind deren Länge nach so untergebracht, dass es einerseits ihre Konstruktion vereinfacht, andererseits die Wahrscheinlichkeit der übermäßigen Deformation der Stachel-/ Schneidbände 7 verringert.

Der wesentliche Unterschied des anmeldenden Objektes von den früher bekannten liegt darin, dass die Lochstempel der Stanze für das Stanzen der Öffnungen und für das Durchschneiden der Stege im Raum ihrer Länge nach untergebracht sind. Der genannte Unterschied lässt die Herstellungstechnologie von mehreren Stachel-/Schneidbänden aus einem ganzheitlichen Werkstück grundsätzlich verändern, u.a. das übermäßige Deformieren der Stachel-/Schneidbände unter der Stanze vermeiden, die Herstellung der letzteren vereinfachen. Keine der bekannten Stanzen für die Produktion von Stachel-/Schneidbänden verfügt über die genannten Eigenschaften, weil alle Operationen der Umwandlung des Werkstückes an einem Ort durchgeführt werden, oder sie überhaupt nur ein Stachel-/Schneidband herstellen lassen.

Die angebotene technische Lösung wurde praktisch geprüft. Die Stanze enthält keine Elemente, die in der modernen Etappe der Entwicklung der Wissenschaft und der Technik nicht wiederhergestellt werden könnten, u.a. bei der Produktion der Stachel-/Schneidbände, ist also für die industrielle Verwendung geeignet, hat bestimmte Vorteile verglichen mit den bekannten Stanzen dank den vorgeschlagenen Veränderungen, die die Wirkung der Lochstempel auf das Werkstück betreffen, was die Erreichung vom anmeldenden Objekt des technischen Resultats bestätigt. In den bekannten Informationsquellen wurden keine ähnlichen Stanzen für die Produktion der Stachel-/Schneidbände mit den im Vorschlag angegebenen wesentlichen Merkmalen entdeckt, deswegen wird sie für solche gehalten, die den Rechtsschutz erhalten kann. Zu den grundsätzlich technischen Vorteilen der angebotenen technischen Lösung kann man verglichen mit dem Prototyp Folgendes zuordnen:

  • keine Deformierung der Stachel-/Schneidbände unter der Stanze dadurch, dass die endgültige Trennung des Werkstückes in die einzelnen Streifen bei seinem Ausgang unter der Stanze hervor erfolgt;
  • keine Notwendigkeit in einer zusätzlichen Zwischenoperation des Ausstreichens der Stachel-/Schneidbände dank dem Fehlen der übermäßigen Deformierung der letzteren;
  • die Ununterbrochenheit der Herstellungstechnologie der Stachel-/Schneidbände durch die Ausschließung der Wahrscheinlichkeit des Geratens der Bände in die Öffnungen der Matrize der Stanze;
  • die Vereinfachung der Konstruktion der Stanze durch die Unterbringung der Lochstempel und der Matrizen im Raum.

Den sozialen Effekt von der Ausnutzung der vorgeschlagenen Stanze für die Herstellung der Stachel-/Schneidbände, verglichen mit der Ausnutzung des Prototyps, bekommt man durch die Steigerung der Zahl und der Zuverlässigkeit des Schutzes der Regimeobjekte infolge der Verbilligung der Stachel-/Schneidbände durch die Kostensenkung der Stanze, so dass sie praktisch jeder beliebige in Besitz bekommen kann.

Den wirtschaftlichen Effekt von der Einführung des Geschmacksmusters, verglichen mit der Ausnutzung der bekannten technischen Lösungen, bekommt man durch die Kostensenkung der Stachel-/Schneidbände und der Stanzen für deren Herstellung. Nach der Beschreibung der oben erwähnten Stanze für die Herstellung des Stachel-/Schneidbandes soll es den Spezialisten in diesem Wissensbereich offensichtlich sein, dass alles Oberbeschriebene nur illustrativ, sondern nicht einschränkend ist, selbst wenn es als Muster vorgestellt wird. Die zahlreichen möglichen Modifizierungen und andere Varianten der Verwirklichung der angebotenen Stanze, u.a. die Zahl der Lochstempel, ihre Konstruktion, der Abstand dazwischen, die Ausnutzung der Kanten des Werkstückes oder deren Abschneiden und so weiter können in verschiedener Korrelation verändert werden. Die Stanze selbst kann auch im allgemeinen konstruktiv verändert werden. Das ist die gewöhnliche und die natürliche Herangehensweise in diesem Kenntnisbereich und sie wird als solche betrachtet, die innerhalb des Umfanges dieser technischen Lösung liegt.

Die Zusammenfassung der angebotenen technischen Lösung: die Operationen der Umwandlung des ganzheitlichen breiten Werkstückes in einzelne Stachel-/Schneidbände verlaufen dank der neuen Stanze stufenweise zu verschiedenen Zeiten und gerade dieser Umstand lässt die oben aufgezählten und die anderen Vorteile erhalten. Die Veränderung und die Ausnutzung nur der einzelnen Elemente der Stanze für die Herstellung von Stachel-/Schneidbänden beschränkt natürlich das Spektrum der oben aufgezählten Vorteile, können entsprechend nicht als die neuen technischen Lösungen in diesem Wissensbereich gelten, weil die andere Stanzen, die der beschriebenen ähnlich sind, von den Konstrukteuren und den Ingenieuren keine schöpferische Herangehensweise mehr fordern, deswegen können sie nicht als Resultate ihrer schöpferischen Tätigkeit oder als die neuen Objekte des geistigen Eigentums gelten, die die Schutzdokumente vorsehen.

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