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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Stanzvorrichtung mit den Merkmalen
des unabhängigen Anspruchs.
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Bekannte
Stanzvorrichtungen weisen üblicherweise
einen Stanzstempel und einem damit verbundenen Stanzstempeltreiber
auf, der von einem linear verschiebbaren Antriebskolben betätigt wird.
Da die Schneide des Stanzstempels ein Verschleißteil darstellt und nach längerem Gebrauch
in ihrer exakten Lage zum Abstreifer nachjustiert werden muss, ist
meist eine Höhenverstellung
vorgesehen, die bspw. in einer Gewindeverbindung zwischen Stanzstempel
und Stanzstempeltreiber bestehen kann. Da der Stanzstempeltreiber
in seiner Lage definiert ist, kann durch eine Verdrehung der beiden
Teile gegeneinander eine Höhenjustierung
des Stanzstempels erfolgen, bis sich dieser wieder in der gewünschten Lage
befindet.
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Diese
Höhenverstellung
sollte einerseits ohne großen
Aufwand von einer Person erledigt werden können, insbesondere ohne dass
hierzu die Stanzvorrichtung zerlegt werden muss. Andererseits müssen die
Teile so in ihrer Betriebslage gesichert sein, dass keine unerwünschte Verstellung
während des
normalen Betriebs erfolgen kann. Weiterhin ist es wünschenswert,
die Höhenverstellung
der beiden Teile zueinander in möglichst
kleinen Schritten durchführen
zu können,
um auch kleinste Justierungen vornehmen zu können.
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Eine
gattungsgemäße Stanzvorrichtung
ist bspw. aus der
DE
206 09 541 U1 bekannt. Diese bekannte Stanzvorrichtung
umfasst einen Stanzstempeltreiber, der mit einem Stanzstempel verbunden
ist, wobei eine Relativdrehung zwischen dem Stanzstempel und dem
Stanzstempeltreiber während
des Stanzhubes verhindert ist. Zur Einstellung des Stanzstempels
ist dieser gegen den Stanzstempeltreiber in einem Gewinde verdrehbar,
so dass eine Hubeinstellung des Stanzstempels ermöglicht ist.
Bei Betätigung
einer entsperrbaren bzw. ausrückbaren
Einschnappvorrichtung können
die beiden Teile gegeneinander verdreht werden, um auf diese Weise
den gewünschten
Hub des Stanzstempels einzustellen.
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Eine ähnliche
Stanzvorrichtung ist weiterhin aus der
EP 0 532 147 A1 bekannt.
Auch hier sind ein Stanzstempeltreiber und ein Stanzstempel über Gewinde
höhenver stellbar
miteinander verbunden. Um jedoch die Höhe einstellen zu können, müssen zuvor der
Stanzstempel und der Stanzstempeltreiber aus einer Hülse gezogen
werden, da am Außenumfang des
Stanzstempeltreibers ein Federring angeordnet ist, der bei Verdrehung
aus seiner Ringnut gedrückt wird.
Da er hierbei jedoch an die Innenmantelfläche der Hülse stößt, ist keine Verdrehung möglich, so
lange der Stanzstempeltreiber mit diesem Federring in der Hülse angeordnet
ist. Nach Entnahme der Teile können
sie verdreht werden, bis der Federring wieder in definierter Lage
einschnappt. Anschließend
können
der Stanzstempeltreiber und der Stanzstempel wieder in die Hülse geschoben
werden. Falls die Verdrehung der Teile noch nicht die gewünschte Höheneinstellung
des Stanzstempels geliefert hat, ist eine nochmalige Entnahme und
eine weitere Verdrehung notwendig, was den gesamten Verstellvorgang
relativ zeitaufwändig
macht.
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Stanzvorrichtung
zur Verfügung
zu stellen, bei der eine Hubeinstellung des Stanzstempels gegenüber dem
Stanzstempeltreiber möglich
ist und bei der der Stanzstempel möglichst einfach und kostengünstig herstellbar
ist.
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Dieses
Ziel der Erfindung mit dem Gegenstand des unabhängigen Anspruchs erreicht.
Merkmale vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich
aus den abhängigen
Ansprüchen.
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Die
erfindungsgemäße Stanzvorrichtung
mit den Merkmalen des unabhängigen
Anspruchs 1 weist ein Gehäuse
in Gestalt einer zumindest abschnittsweise hohlzylindrischen Führungshülse auf, in
der ein Stanzstempeltreiber und ein Stanzstempel jeweils axial verschiebbar
geführt
sind. Stanzstempeltreiber und Stanzstempel sind dabei in ihrem Abstand
zueinander einstellbar miteinander verbunden. Erfindungsgemäß ist der
Stanzstempel an einer in ihrem Abstand zum Stanzstempeltreiber einstellbaren, in
der Führungshülse axial
verschiebbar angeordneten Stanzstempelaufnahme angeordnet. Der Stanzstempel
selbst ist dabei in betriebsbereitem Zustand relativ zur Stanzstempelaufnahme
axial unverschiebbar angeordnet. Eine Einstellung des Abstands zwischen
Stanzstempel und Stanzstempeltreiber erfolgt erfindungsgemäß durch
Einstellung des Abstands zwischen Stanzstempeltreiber und Stanzstempelaufnahme.
Denkbar ist, dass der Stanzstempel gegenüber der Stanzstempelaufnahme
wahlweise drehfest oder verdrehbar angeordnet ist, beispielsweise
in Abhängigkeit
der Ausgestaltung des an dem der Stanzstempelaufnahme abgewandten
Ende des Stanzstempels ausgebildeten Stanzwerkzeugs. Das Stanzwerkzeug
kann dabei beispielsweise als Schneide ausgeführt sein.
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Die
erfindungsgemäße Stanzvorrichtung weist
gegenüber
dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass der über die Stanzstempelaufnahme
mit dem Stanzstempeltreiber verbundene Stanzstempel sehr einfach
hergestellt werden kann. Da der Stanzstempel erfindungsgemäß nur mit
der Stanzstempelaufnahme verbunden ist, und eine Verstellung des Abstandes
zwischen Stanzstempeltreiber und Stanzstempel durch Veränderung
des Abstandes zwischen Stanzstempeltreiber und Stanzstempelaufnahme
erfolgt, muss der Stanzstempel nur noch relativ einfach herstellbare
Mittel zur Befestigung an der Stanzstempelaufnahme aufweisen, und
nicht mehr wie beim Stand der Technik üblich wesentlich schwieriger
herzustellende Mittel zur Verstellung des Abstandes gegenüber dem
Stanzstempeltreiber. Diese Mittel beispielsweise in Form korrespondierender
Gewindeabschnitte sind nunmehr an der Stanzstempelaufnahme angeordnet,
mit dem Vorteil, dass deren aufwändige
Herstellung an dem ein Verschleißteil der Stanzvorrichtung
darstellenden Stanzstempel entfällt.
Gegenüber
dem Stanzstempel weist die Stanzstempelaufnahme eine wesentlich
höhere
Lebensdauer auf, so dass die Ausgestaltung von Mitteln zur Verstellung des
Abstandes gegenüber
dem Stanzstempeltreiber an der Stanzstempelaufnahme keine Erhöhung der Betriebskosten
der Stanzvorrichtung nach sich zieht, sondern im Gegenteil durch
die erfindungsgemäße Maßnahme die
Betreibskosten gesenkt werden.
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Eine
vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Stanzstempelaufnahme
mit dem Stanzstempeltreiber über
korrespondierende Gewindeabschnitte stirnseitig verbundenen ist.
Die korrespondierenden Gewinde ermöglichen eine Höhenjustierung
des Stanzstempels, bspw. nach Verschleiß und Nachschärfung. Vorzugsweise
ist dabei entweder der Stanzstempeltreiber oder die Stanzstempelaufnahme
drehfest in der Führungshülse angeordnet,
und entweder der Stanzstempelaufnahme oder dem Stanzstempeltreiber
in der Führungshülse eine
entsperrbare Arretiereinrichtung gegen Verdrehung zugeordnet. Sowohl
Stanzstempeltreiber, als auch Stanzstempelaufnahme sind in der Führungsbuchse
gleitend geführt.
Durch eine in der Führungshülse angeordnete,
wahlweise der Stanzstempelaufnahme oder dem Stanzstempeltreiber
zugeordnete, entsperrbare Arretiervorrichtung gegen Verdrehen wird
sichergestellt, dass bei normalem Gebrauch eine Verdrehung und damit
eine Verstellung der Höhenlage
des Stanzstempels verhindert ist. Hierdurch wird die Hubeinstellung
des Stanzstempels vereinfacht und die eine leichte Bedienung ermöglicht.
Erfindungsge mäß erfolgt
hierbei eine Längeneinstellung
des Stanzstempels gegenüber
dem Stanzstempeltreiber dadurch, dass eine in die Außenmantelfläche des
Stanzstempeltreibers oder der Stanzstempelaufnahme eingreifende
Arretiereinrichtung gelöst bzw.
entsperrt und somit der Stanzstempeltreiber bzw. die Stanzstempelaufnahme
verdreht werden kann, wodurch aufgrund einer drehstarren Lagerung des
jeweils korrespondierenden Teils, also der Stanzstempelaufnahme
bzw. des Stanzstempeltreibers in der Führungsbuchse diese bzw. dieser
in seiner Länge
verstellt werden kann. Der an der Stanzstempelaufnahme angeordnete
Stanzstempel kann durch Verdrehen beispielsweise des entsperrten
Stanzstempeltreibers so weit verstellt werden, dass bspw. nach einem
Schärfungsschliff
eine exakte Höheneinstellung
gegenüber
einem Abstreifer der Stanzvorrichtung einstellbar ist. Kennzeichen
dieser vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist somit die Arretierung,
die zwischen der Führungshülse und
dem Stanzstempeltreiber bzw. der Stanzstempelaufnahme wirkt.
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An
der zylindrischen Außenmantelfläche des Stanzstempeltreibers
oder der Stanzstempelaufnahme kann eine Aufnahme für die entsperrbare
Arretiereinrichtung zur Festlegung einer definierten Winkellage
des Stanzstempeltreibers zur Führungshülse vorgesehen
sein. Die lösbare
Arretiervorrichtung für den
Stanzstempeltreiber oder die Stanzstempelaufnahme kann bspw. in
einem Bolzen oder dergleichen bestehen, der in eine entsprechende
Nut am Außenumfang
des Stanzstempeltreibers oder der Stanzstempelaufnahme eingreift
und manuell gelöst
werden kann. Wahlweise können
auch mehrere derartige Aufnahmen bzw. Nuten vorgesehen sein, um
den Bolzen bzw. die Arretiereinrichtung in verschiedenen Winkellagen
des Stanzstempeltreibers oder der Stanzstempelaufnahme einrasten
zu lassen. Hierdurch kann eine noch feinfühligere Höhenjustierung des Stanzstempels
gegenüber
dem Stanzstempeltreiber ermöglicht
werden als bei nur einer Nut bzw. Aufnahme.
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Der
Bolzen kann bspw. an einem Hebel angeordnet sein, der so am Außenumfang
des Gehäuses
bzw. der Führungshülse angeordnet
ist, dass durch Druck auf eine Wippe der Bolzen aus der Nut am Außenumfang
des Stanzstempeltreibers oder der Stanzstempelaufnahme abgehoben
wird, wodurch dieser oder diese verdreht werden kann. Werden an der
Außenmantelfläche des
Stanzstempeltreibers oder der Stanzstempelaufnahme mehrere Nuten
in vorgegebenen Winkelabständen
eingebracht, so kann der Stanzstempeltreiber oder die Stanzstempelaufnahme
bspw. in Stufen von 30, 60, 120 oder 180 Grad verdreht werden. Dies
entspricht je nach Steigung des Gewin des zwischen Stanzstempelaufnahme
und Stanzstempeltreiber einem vorgegebenem Hub von typischerweise
deutlich weniger als einem Millimeter.
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Alternativ
zu der erwähnten
Anordnung an einer schwenkbaren Wippe kann der Bolzen ggf. auch
radial zum Stanzstempeltreiber oder der Stanzstempelaufnahme heraus
gezogen werden, bspw. gegen die Rückstellkraft einer Feder. Wesentlich
für eine
zufrieden stellende Funktion ist die leichte Betätigbarkeit der entsprerrbaren
Arretierung, so dass sie von einer Bedienperson leicht gehandhabt
werden kann.
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Die
entsperrbare Arretiervorrichtung weist vorzugsweise eine Federunterstützung auf,
die dafür sorgt,
dass der entlastete Bolzen immer nach innen gegen den Außenumfang
des Stanzstempeltreibers oder der Stanzstempelaufnahme gedrückt wird.
Das kann bspw. durch einen Federmechanismus an der Wippe bzw. am
Schwenkhebel gewährleistet
werden, der eine herkömmliche
Spiralfeder oder eine am Schwenkgelenk der Wippe angeordnete Schenkelfeder
umfasst. In gleicher Weise kann auch ein verschiebbarer Bolzen mittels
einer Spiralfeder gegen den Stanzstempeltreiber oder die Stanzstempelaufnahme
gedrückt
werden, so dass dieser oder diese nach Einrasten des Bolzens in
die entsprechende Längsnut
zuverlässig
gegen Verdrehen gesichert ist.
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Zusätzlich oder
alternativ kann vorgesehen sein, dass die nach außen weisende
Rückseite
des Bolzens weitgehend bündig
mit der Außenmantelfläche der
Führungshülse abschließt, so dass
die in der Stanzmaschine befindliche Stanzvorrichtung von einer
entsprechenden Aufnahmehülse
derart umschlossen ist, dass dabei gleichzeitig der Bolzen in seiner
gesperrten Lage blockiert ist. Hierdurch kann zuverlässig gewährleistet
werden, dass die Verriegelung der Längenverstellung des Stanzstempels
bei in Arbeitslage befindlicher Stanzvorrichtung blockiert ist.
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Alternativ
zu den erwähnten,
axial verlaufenden Längsnuten
in der Außenmantelfläche des Stanzstempeltreibers
oder der Stanzstempelaufnahme können
diese Längsnuten
auch leicht schräg
oder spiralförmig
verlaufen, was die Funktion der Arretiereinrichtung in keiner Weise
einschränkt,
sondern vielmehr zu leichteren Einrastvorgängen des Bolzens in die Nuten
beitragen kann.
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Wenn
im vorliegenden Zusammenhang generell von einem Bolzen und einer
korrespondierenden Längsnut
die Rede ist, so kann die Arretierung generell auch durch einen
nahezu beliebigen Steg oder Vorsprung o. dgl. erfolgen, der in eine
ent sprechende Aufnahme, Längsnut,
Steg o. dgl. am Außenumfang
des Stanzstempeltreibers oder der Stanzstempelaufnahme eingreift.
Wahlweise kann auch am Außenumfang
des Stanzstempeltreibers oder der Stanzstempelaufnahme ein Steg
angeordnet sein, der mit einer schwenkbaren Aufnahme, Mulde o. dgl. an
der Führungshülse zusammenwirkt.
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In
gleicher Weise kann das jeweilige korrespondierende, unverdrehbare
Teil in der Führungshülse gegen
Verdrehen gesichert sein. So kann bei einer in der Führungshülse angeordneten,
dem Stanzstempeltreiber oder der Stanzstempelaufnahme zugeordneter
Arretiervorrichtung die Stanzstempelaufnahme oder der Stanzstempeltreiber
gegen Verdrehen gesichert werden, wobei diese Verdrehsicherung jedoch
fest eingestellt bleibt, damit die Stanzstempelaufnahme oder der
Stanzstempeltreiber ausschließlich
axiale Hubbewegungen relativ zur Führungshülse ausführen kann. Dies ist nicht zuletzt
aufgrund der exakten Winkellage zum Abstreifer notwendig, der je nach
Ausführungsvariante
der Stanzvorrichtung als Gleitführung
zur zusätzlichen
Abstützung
des Stanzstempels dient. Eine Verdrehung des Stanzstempels könnte hierbei
leicht zu einem Klemmen im Abstreifer führen. Diese Verdrehsicherung
kann insbesondere durch korrespondierende Nut-Feder-Passungen gewährleistet
werden, bspw. mit einer in der Hülse
fixierten Feder bzw. einem dort fixierten Stift, der aus der Innenmantelfläche der
Hülse ragt
und in eine axial verlaufende Längsnut
an der Außenmantelfläche des
Stanzstempels eingreift, wobei hier ein möglichst geringes Spiel vorzusehen
ist, um die exakte Führung
des Stanzstempels zu gewährleisten.
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Die
Längsführung der
Stanzstempelaufnahme oder des Stanzstempeltreibers in der Hülse mittels
wenigstens eines Stifts, der in die Längsnut am Außenumfang
der Stanzstempelaufnahme oder des Stanzstempeltreibers eingreift
bildet eine sehr kostengünstig
herstellbare Verdrehsicherung. Diese Sicherung ist sehr kostengünstig herzustellen,
da lediglich eine Längsnut
am Außenumfang
der Stanzstempelaufnahme oder des Stanzstempeltreibers eingebracht
werden muss, was deutlich kostengünstiger in der Fertigung ist
als bspw. eine einzubringende Längsnut
an der Innenmantelfläche
der Hülse.
Aus diesem Grund wird dort lediglich ein Stift eingebracht, der
bspw. in eine entsprechende Bohrung eingepresst werden kann, so
dass er die Innenmantelfläche
der Hülse überragt
und in die Längsnut
der Stanzstempelaufnahme oder des Stanzstempeltreibers eingreift.
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Während eine
Längsnut
an der Innenmantelfläche
der Hülse
je nach zur Verfügung
stehendem Platz zur Bearbeitung u. U. mittels eines Erodierverfahrens
hergestellt werden müsste,
kann die Längsnut
am Außenumfang
der Stanzstempelaufnahme oder des Stanzstempeltreibers in einfacher
Weise eingefräst
werden. Dennoch ist diese Variante von der Erfindung mit umfasst,
da es je nach Ausführungsform
der Stanzvorrichtung Gründe
geben kann, diese Variante der Verdrehsicherung vorzuziehen.
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Vorzugsweise
weist der Stanzstempeltreiber oder die Stanzstempelaufnahme eine
Rasteinrichtung auf, die mit einer entsprechenden Rasteinrichtung
der Führungshülse korrespondiert,
so dass die entsprechenden beiden Teile Stanzstempelaufnahme und
Hülse oder
Stanzsttempeltreiber und Hülse während des
Betriebs zuverlässig
zusammen gehalten sind, jedoch durch leichten Kraftaufwand manuell voneinander
getrennt werden können.
Der lösbare Sitz
der Hülse
am Stanzstempeltreiber oder an der Stanzstempelaufnahme kann vorzugsweise
durch einen Rastsitz erfolgen, der mittels eines O-Rings oder dergleichen
herstellbar ist, der in einem entsprechenden ringförmigen Vorsprung
an der Innenmantelfläche
der Hülse
einrasten und gegen leichten Druck verformt werden kann, um die
Hülse vom
Stanzstempeltreiber oder von der Stanzstempelaufnahme zu trennen.
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Neben
der erwähnten
Anordnung mit dem an der unteren Stirnseite des Stanzstempeltreibers
angeordneten Innengewinde und dem hierzu passenden Außengewinde
an der oberen Stirnseite der Stanzstempelaufnahme ist auch eine
kinematische Umkehrung möglich,
bei welcher der Stanzstempeltreiber ein Außengewinde und die Stanzstempelaufnahme
ein hierzu passendes Innengewinde aufweist. Welcher dieser Anordnungen
der Vorzug gegeben wird, hängt
von den Fertigungsmöglichkeiten
sowie von den zur Verfügung
stehenden Platzverhältnissen ab.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung betrifft den Abstreifer an der unteren
Stirnseite der Stanzvorrichtung, der so gestaltet ist, dass er wahlweise
eine Führung
für ein
beispielsweise als Schneide ausgeführtes Stanzwerkzeug des Stanzstempels
herstellen kann oder diese ungeführt
lassen kann. Ob der Stanzstempel geführt oder ungeführt ist,
hängt davon ab,
wie die Toleranzen des Durchbruchs des Abstreifers bemessen sind.
Bei einer engen Toleranz wird der Stanzstempel geführt, wogegen
er bei einem größeren Abstand
als ungeführter
Stanzstempel zu betrachten ist. Die Führung des Stanzstempels insbesondere
dann erwünscht,
wenn dieser je nach Werkstück
und Werkstückmaterial
zum Verkanten neigen kann, so dass er bruchgefährdet ist. Ein ungeführter Stanzstempel
weist besonders dann Vorteile auf, wenn durch den Stanzvorgang eine
Verklemmung des Stanzstempels beim Zurückziehen droht.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird der Abstreifer in axiale
Richtung in einen Sitz an der unteren Stirnseite der Hülse eingebracht,
so dass er dort spielfrei und verdrehsicher aufliegen kann. Eine
Fixierung und Sicherung des Abstreifers gegen Herausfallen wird
gemäß einer
bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung mittel einer Halteeinrichtung,
bspw. mittels einer U-förmigen
Federklammer erreicht, die in entsprechende Ausnehmungen der Hülse so einsetzbar
ist, dass sie gleichzeitig in eine muldenförmige Ausnehmung am Außenumfang
des Abstreifers eingreift. Auf diese Weise ist eine sehr einfach
handhabbare und schnell lösbare
Verbindung geschaffen, die ein einfaches Auswechseln des Abstreifers
gestattet. Gleichzeitig ist dieser in seiner Betriebsstellung sicher
und spielfrei gehalten.
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Die
Ausnehmungen am Außenumfang
des Abstreifers können
insbesondere als Ringnut ausgebildet sein, was sich sehr einfach
und kostengünstig fertigen
lässt.
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Bei
einem geführten
Stanzstempel können weiterhin
Luftaustrittsöffnungen
am Rand der Führungsöffnung für die Schneide
des Abstreifers angeordnet sein, die bei der sehr engen Passung
und dem daraus resultierenden sehr engen Spalt zwischen Abstreifer
und Schneide des Stanzstempels für
ein Ausblasen des zu stanzenden Teils sorgen können. Damit wird verhindert,
dass das ausgestanzte Teil, der sog. Butzen, zwischen Abstreifer
und Schneide des Stanzstempels verklemmt werden kann. Der Spalt
bei einem geführten
Stanzstempel beträgt
oftmals nur ca. 0,02 mm oder weniger. Bei einem ungeführten Stanzstempel
dagegen mit einer typischen Spaltgröße von ca. 0,2 mm können diese
Luftaustrittsöffnungen
entfallen.
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Eine
besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass
die Stanzstempelaufnahme eine in Richtung ihrer Axialverschiebbarkeit durchgehende,
zentrale Öffnung
zur Aufnahme des Stanzstempels aufweist, welche an ihrer dem Stanzstempeltreiber
zugewandten Seite einen größeren Innendurchmesser
aufweist, als auf ihrer dem Stanzstempeltreiber abgewandten Seite,
wobei der Stanzstempel an seinem der Stanzstempelaufnahme zugewandten
Ende eine mit den unterschiedlichen Durchmessern korrespondierende
Form aufweist und an der Stanzstempelaufnahme dadurch anordbar ist,
indem er von der dem Stanzstempeltreiber zugewandten Seite der Stanzstempelaufnahme
mit seinem im betriebsbereiten Zustand dem Stanzstempeltreiber abgewandten
Ende, an dem das Stanzwerkzeug ausgebildet ist, voraus in die zentrale Öffnung einschiebbar
ist. Hierdurch wird eine besonders zuverlässige und einfach herstellbare
Verbindung zwischen Stanzstempel und Stanzstempelaufnahme erreicht.
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Eine
andere besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung umfasst
einen Adapter, der in betriebsbereitem Zustand den Stanzstempel
relativ zur Stanzstempelaufnahme axial unverschiebbar fixiert. Dabei
ist denkbar, dass der Adapter zwischen Stanzstempeltreiber und Stanzstempelaufnahme
angeordnet ist, wobei die Stanzstempelaufnahme über den Adapter mit dem Stanzstempeltreiber
verbunden ist. Der Adapter weist beispielsweise auf seiner der Stanzstempelaufnahme
zugewandten Ende ein stirnseitig von der der Schneide des Stanzstempels
abgewandten Seite der Stanzstempelaufnahme in diese ragendes Gewinde
auf, welches den von rückwärtig in
die ein korrespondierendes Gewinde aufweisende zentrale Öffnung geschobenen
Stanzstempel fixiert. An seinem anderen Ende weist der Adapter vorzugsweise
ebenfalls ein Gewinde auf, das mit einem am Stanzstempeltreiber
angeordneten Gewinde korrespondiert und dazu dient, den Abstand
zwischen Stanzstempel und Stanzstempeltreiber einzustellen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Gleiche
Teile in den Zeichnungen sind hierbei mit gleichen Bezugszeichen
versehen und werden deshalb teilweise nicht mehrfach erläutert. Grundsätzlich soll
das anliegende Ausführungsbeispiel
die Erfindung illustrieren, ist jedoch keinesfalls einschränkend zu
verstehen.
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1 zeigt
einen schematischen Längsschnitt
einer ersten Ausführungsvariante
einer erfindungsgemäßen Stanzvorrichtung.
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2 zeigt
eine Draufsicht von unten auf die Stanzvorrichtung mit einem in
der Führungshülse fixierten
Abstreifer.
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3 zeigt
eine schematische Schnittdarstellung des in der Führungshülse fixierten
Abstreifers.
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4 zeigt eine zweite Ausführungsvariante der
erfindungsgemäßen Stanzvorrichtung.
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5 zeigt
in einem Detailausschnitt eine Betätigungseinrichtung einer Arretiereinrichtung.
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6 zeigt
einen Querschnitt entlang der Schnittlinie VI-VI der 5.
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7 zeigt
einen Querschnitt entlang der Schnittlinie VII-VII der 5.
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8 zeigt
einen schematischen Längsschnitt
einer dritten Ausführungsvariante
der erfindungsgemäßen Stanzvorrichtung.
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9a bis 9d zeigen
schematische Draufsichten auf verschiedene Ausführungsformen von Abstreifern
mit Luftaustrittsöffnungen.
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Die
schematischen Darstellungen der 1 bis 9 illustrieren den Aufbau und die Funktionsweise einer
erfindungsgemäßen Stanzvorrichtung,
bei der in einfacher Weise eine Längsverstellbarkeit eines Stanzstempels
gegenüber
einem Stanzstempeltreiber sowie einem Abstreifer gegeben ist und
bei der der Stanzstempel sehr einfach und kostengünstig herstellbar
ist. Zudem wird die einfache Handhabung des auswechselbaren Abstreifers
illustriert.
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Die
schematische Längsschnittdarstellung der 1 und 4 verdeutlicht einen beispielhaften Aufbau
und die Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Stanzvorrichtung 10,
die im Wesentlichen aus einer Führungshülse 12,
einem mit einer in der Führungshülse 12 geführten Stanzstempelaufnahme 17 verbundenen
Stanzstempel 14 und einem mit der Stanzstempelaufnahme 17 verbundenen
und gegenüber
dieser in seinem Abstand einstellbaren Stanzstempeltreiber 16 gebildet
ist. An der unteren Stirnseite der Führungshülse 12 ist ein scheibenförmiger Abstreifer 18 vorgesehen,
der eine Führung
bzw. einen Durchbruch für
die Schneide 20 des Stanzstempels 14 aufweist,
je nachdem, ob es sich um einen geführten oder um einen ungeführten Stanzstempel 14 handelt.
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Bei
der in 1 dargestellten erfindungsgemäßen Stanzvorrichtung weist
der Stanzstempeltreiber 16 an seiner unteren Stirnseite
ein Innengewinde 22 auf, in das ein Außengewinde 24 an der
Oberseite der Stanzstempelaufnahme 17 eingreifen kann,
so dass eine axiale Verbindung der beiden Teile sowie eine Längsverstellbarkeit
gegeneinander gegeben ist. Die axiale Fixierung des Stanzstempeltreibers 16 innerhalb
der Hülse 12 erfolgt
durch eine Längsnut 26 am
Außenumfang
des Stanzstempeltreibers 16, in die ein Bolzen 28 eingreift,
der an einem in der Hülse 12 gelagerten
Kipphebel 30 angeordnet ist, so dass durch Betätigung des
Kipphebels 30 der Bolzen 28 aus dem Eingriff mit
der Nut 26 gebracht werden kann, um den Stanzstempeltreiber 16 innerhalb
der Hülse 12 verdrehen
zu können.
Der Stanzstempel 14 ist mit der Stanzstempelaufnahme 17 mittels
einer Klemmschraube 21, die in eine an dem dem Stanzstempeltreiber 16 abgewandte
Stirnseite der Stanzstempelaufnahme angeordnete Aufnahmebohrung 23 für den Stanzstempel
ragt, lösbar
verbunden. Der Stanzstempel 14 ist in betriebsbereitem
Zustand relativ zur Stanzstempelaufnahme 17 axial unverschiebbar
angeordnet.
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Der
Kipphebel 30 mit dem daran befestigten Bolzen 28 weist
vorzugsweise eine Federunterstützung
auf, die dafür
sorgt, dass der Kipphebel 30 im entspannten Zustand in
die dargestellte Lage gedrückt
ist, bei welcher der Bolzen 28 in die Nut 26 eingreift.
Im entspannten Zustand ist der Bolzen 28 somit durch Federkraft
in die Nut 26 gedrückt,
wodurch der Stanzstempeltreiber 16 arretiert ist. Diese
Federunterstützung
kann bspw. durch eine Spiralfeder 29 (vgl. hierzu auch 4 und 8), eine
Schenkelfeder (nicht dargestellt) o. dgl. aufgebracht werden, welche
für ein
Zurückschnappen
des Kipphebels 30 sorgt, sobald er entlastet ist. Dies
ist der Fall, wenn nicht auf den Tastbereich 31 gedrückt wird,
welcher dem anderen Ende mit dem daran angeordneten Bolzen 28 gegenüber liegt.
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Eine
zusätzliche
Sicherung gegen unbeabsichtigtes Verdrehen des Stanzstempeltreibers 16 kann
dadurch vorgesehen sein, dass der Kipphebel 30 oder zumindest
die rückseitige
Fläche
des Bolzens 28 weitgehend bündig mit der Außenmantelfläche der
Führungshülse 12 abschließt. Befindet
sich die Stanzvorrichtung 10 im eingebauten Zustand in einer
entsprechenden Aufnahme einer Stanz-Werkzeugmaschine (nicht dargestellt),
so ist die Hülse
zumindest abschnittsweise von der Innenmantelfläche dieser Aufnahme umhüllt, wodurch
auch der Kipphebel 30 und damit der Bolzen 28 blockiert
ist. Die Arretierung kann somit nicht gelöst werden, solange sich die
Stanzvorrichtung in ihrer Betriebslage in der Werkzeugmaschine befindet.
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Die
Fixierung des Stanzstempeltreibers 16 in der Führungshülse 12 erfolgt
im gezeigten Ausführungsbeispiel
auf einfache Weise mittels eines O-Rings 32, der inner halb
einer passenden Ringnut 34 am Innenumfang der Hülse 12 eine
Verdrehung gestattet und einen leichten Rastsitz bewirkt, der durch
etwas festeren Zug an den beiden Teilen aufgehoben werden kann.
Hierdurch kann der Stanzstempeltreiber 16 bei Bedarf von
der Hülse 12 gelöst werden.
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Die
mit dem Stanzstempel 14 verbundene Stanzstempelaufnahme 17 weist
in gleicher Weise eine axiale Längsnut 36 entlang
ihrer Außenfläche auf,
in die ein Führungsstift 38 eingreift,
der mittels Presssitz in der Hülse 12 gehalten
ist. Hierdurch kann die Stanzstempelaufnahme 17 nur in
axialer Richtung verschoben werden, ist jedoch gegen eine Verdrehung
gesichert.
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Die
Längenjustierung
des mit der Stanzstempelaufnahme 17 verbundenen Stanzstempels 14 erfolgt
dadurch, dass der Bolzen 28 durch Verschwenken des Kipphebels 30 aus
dem Eingriff mit der Längsnut 26 an
der Außenseite
des Stanzstempeltreibers 16 gebracht wird. Durch Festhalten
der Hülse 12 und
Verdrehen des Stanzstempeltreibers 16 erfolgt eine Relativbewegung
der mittels Gewinde verbundenen Teile, so dass die Stanzstempelaufnahme 17 weiter
in die Hülse 12 hineingezogen
oder aus dieser herausgeschoben werden kann. Die Einstellung erfolgt
soweit, bis die Schneide 20 des Stanzstempels 14 gerade
mit dem Abstreifer 18 abschließt oder leicht in diesem eingesenkt
ist. Durch Lösen
des Kipphebels 30 und leichtes Verdrehen des Stanzstempeltreibers 16 rastet
der Bolzen 28 in die nächste
Nut 26 ein, die am Außenumfang
des Stanzstempeltreibers 16 vorhanden ist. Vorzugsweise
sind mehrere derartige Nuten 26 vorhanden, um eine feinere
Einteilung der Längenverstellbarkeit
zu erreichen als dies bei einer einzigen Nut entlang des 360-Grad-Umfangs
des Stanzstempeltreibers 16 der Fall wäre.
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Der
Abstreifer 18 an der unteren Stirnseite der Stanzvorrichtung 10 ist
axial in die Hülse 12 eingesetzt,
die hierzu einen geeigneten Absatz bzw. Sitz 40 aufweist.
Die Festlegung des Abstreifers 18 erfolgt durch eine radial
einschiebbare Klammer 42, die eine U-förmige Kontur aufweist und in
entsprechende Bohrungen 44 in der Hülse 12 einsetzbar
ist. Im eingesetzten Zustand greift die Klammer 42 in eine
entsprechende ringförmige
Ausnehmung 46 ein, die am Außenumfang des Abstreifers 18 angebracht
ist. Auf diese Weise ist der Abstreifer 18 in eingesetzten
Zustand und bei eingesetzter Klammer 42 spielfrei fixiert.
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Eine
Verdrehsicherung des Abstreifers 18 in der Hülse 12 erfolgt
vorzugsweise durch einen Stift 48 oder dergleichen, so
dass der Abstreifer 18 in nur einer einzigen Lage in den
Sitz 40 eingelegt werden kann.
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Die
schematischen Darstellungen der 2 und 3 verdeutlichen
nochmals die Ausgestaltung des Abstreifers 18, der in axialer
Richtung in die Hülse 12 einsetzbar
und mittels der U-förmigen
Klammer 42 dort spielfrei gehalten ist. Erkennbar sind
die Bohrungen 44, die in radialer Richtung in die Hülse 12 eingebracht
sind und die tangential aus dem Innenumfang der Hülse 12 ragen,
so dass bei eingesetzter Klammer 42 der Abstreifer 18 nicht
entnommen werden kann, da er am Außenumfang eine entsprechende
Ringnut 46 aufweist, in welche die Klammer 42 weitgehend
spielfrei eingreift. Der Abstreifer 18 ist somit in eindeutiger
Lage fixiert, was durch den in der Hülse 12 eingesetzten
Stift 48 unterstützt
wird.
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4a) zeigt einen schematischen Längsschnitt
der zweiten Ausführungsvariante
der erfindungsgemäßen Stanzvorrichtung, 4b) eine schematische Seitenansicht eines Adapters, 4c) eine schematische Seitenansicht eines Stanzstempels, 4d) einen schematischen Längsschnitt durch eine Stanzstempelaufnahme
und 4e) eine Draufsicht auf die
Stanzstempelaufnahme aus 4d).
Die in 4a) bis e) dargestellte erfindungsgemäße Stanzvorrichtung
unterscheidet sich im Wesentlichen von der in 1 dargestellten Stanzvorrichtung
durch eine andere Anordnung des Stanzstempels 14 an der
Stanzstempelaufnahme 17, sowie einen zwischen Stanzstempeltreiber 16 und Stanzstempelaufnahme 17 angeordneten
Adapter 15. Die übrigen
Teile entsprechen weitgehend der Darstellung der 1,
weshalb auf eine mehrfache Erläuterung
teilweise verzichtet wird. Die Stanzstempelaufnahme 17 weist
eine in Richtung ihrer Axialverschiebbarkeit durchgehende, zentrale Öffnung 19 zur Aufnahme
des Stanzstempels 14 auf, welche an ihrer dem Stanzstempeltreiber 16 zugewandten
Seite einen größeren Innendurchmesser
aufweist, als auf ihrer dem Stanzstempeltreiber 16 abgewandten
Seite. Der Stanzstempel 14 weist an seinem der Stanzstempelaufnahme 17 zugewandten
Ende eine mit den unterschiedlichen Durchmessern korrespondierende
Form auf. Der Stanzstempel 14 ist an der Stanzstempelaufnahme 17 angeordnet,
indem er von der dem Stanzstempeltreiber 16 zugewandten
Seite der Stanzstempelaufnahme 17 mit seinem im betriebsbereiten
Zustand dem Stanzstempeltreiber 16 abgewandten Ende voraus
in die zentrale Öffnung 19 eingeschoben
ist. Hierdurch wird eine besonders gut geführte Befestigung des Stanzstem pels 14 an
der Stanzstempelaufnahme 17 sichergestellt. Darüber hinaus
weist die erfindungsgemäße Stanzvorrichtung in 4 einen Adapter 15 auf, der in
betriebsbereitem Zustand den Stanzstempel 14 relativ zur
Stanzstempelaufnahme 17 axial unverschiebbar in der zentralen Öffnung 19 fixiert.
Der Adapter 15 weist hierzu an seinem dem Stanzstempel 14 zugewandten
Ende ein Außengewinde
auf, welches mit einem auf der dem Stanzstempeltreiber 16 zugewandten Seite
der zentralen Öffnung 19 angeordneten
Innengewinde korrespondiert. Indem der Adapter 15 in die zentrale Öffnung eingeschraubt
wird, presst er den Stanzstempel gegen den durch die unterschiedlichen Durchmesser
gebildeten Anschlag in die zentrale Öffnung 19. Eine Verstellung
des Abstands zwischen Stanzstempelaufnahme 17 und Stanzstempeltreiber 16 erfolgt
bei der in 4 dargestellten erfindungsgemäßen Stanzvorrichtung
durch ein auf der dem Stanzstempeltreiber 16 zugewandten
Ende des Adapters 15 angeordnetes Außengewinde, welches in ein
am Stanzstempeltreiber 16 angeordnetes, korrespondierendes
Innengewinde eingreift. Eine Verstellung des Abstands erfolgt dabei
grundsätzlich
wie in der Beschreibung zu 1 ausgeführt, mit
dem Unterschied, dass Stanzstempeltreiber 16 und Stanzstempelaufnahme 17 über den
Adapter 15 miteinander verbunden sind.
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Die
schematische Detailansicht der 5 verdeutlicht
nochmals die Anordnung des Kipphebels 30 sowie des Tastbereichs 31 unterhalb
des Bolzens 28. Damit der Tastbereich 31 um einen
gewissen Betrag eintauchen kann und eine manuelle Betätigung ermöglicht ist,
ist in einem gewissen Radius um den Tastbereich eine Aussparung
vorgesehen, welche ein Eintauchen eines Fingers beim Drücken auf
den Tastbereich 31 erlaubt.
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Die
schematische Schnittdarstellung der 6 verdeutlicht
einen Querschnitt entlang der Schnittlinie VI-VI der 5 und
zeigt die Anordnung des Kipphebels 30 sowie des Tastbereichs 31 innerhalb
der Aussparung 33 am Außenumfang der Führungshülse 12.
Diese kann mehrere Längsnuten 50 an
ihrer Außenmantelfläche aufweisen,
die zur Winkeljustierung der Stanzvorrichtung 10 beim Einsetzen
in eine Werkzeugmaschine dienen.
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Die
schematische Schnittdarstellung der 7 verdeutlicht
einen Querschnitt entlang der Schnittlinie VII-VII der 5 und
zeigt nochmals genauer die Anordnung des Kipphebels 30 sowie
des Tastbereichs 31 innerhalb der Aussparung 33 am
Außenumfang
der Führungshülse 12.
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Die
schematische Längsschnittdarstellung der 8 verdeutlicht
schließlich
eine weitere Ausführungsvariante
der erfindungsgemäßen Stanzvorrichtung 10,
die bis auf den anders gestalteten Abstreifer 18 sowie
dessen Befestigung an der unteren Stirnseite der Führungshülse 12 weitgehend
der zuerst gezeigten Variante gemäß 1 entspricht.
Der Abstreifer 18 ist hierbei von unten mit der Hülse 12 verschraubt.
Die Montage des Abstreifers 18 kann wahlweise durch Aufsetzen
von unten oder durch seitliches Einschieben in eine passende Kulissenführung erfolgen,
wonach die Verschraubung von unten, vorzugsweise mittels Innensechskantschrauben
o. dgl., erfolgen kann.
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Die
schematischen Darstellungen der 9a bis 9d zeigen
verschiedene Größen von Abstreifern 18,
deren Führungen 52 jeweils
an ihren Rändern
mit einer Reihe von Luftaustrittsöffnungen 54 versehen
sind. Die gezeigten Abstreifer 18 weisen jeweils Führungen 52 mit
sehr engen Passungen auf, die sich zur Führung des Stempels eignen.
Die Stanzvorrichtungen, in denen diese Abstreifer 18 eingesetzt
sind, weisen somit geführte
Stempel auf.
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Die 9a zeigt
eine schematische Darstellung eines Abstreifers 18 mit
relativ kleiner rechteckförmiger
Führung 52,
die an ihren vier Ecken jeweils eine runde Luftaustrittsöffnung 54 aufweist.
Die 9b zeigt eine schematische Darstellung eines Abstreifers 18 mit
etwas größerer rechteckförmiger Führung 52,
die an ihren vier Ecken jeweils eine runde Luftaustrittsöffnung 54 aufweist.
Zusätzlich
sind an den gegenüber
liegenden Längsseiten
weitere Luftaustrittsöffnungen 54 vorgesehen.
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Die 9c zeigt
eine schematische Darstellung eines Abstreifers 18 mit
einer relativ kleinen quadratischen Führung 52, die an ihren
vier Ecken jeweils eine runde Luftaustrittsöffnung 54 aufweist.
Die 9d zeigt eine schematische Darstellung eines Abstreifers 18 mit
etwas größerer quadratischer
Führung 52,
die an ihren vier Ecken jeweils eine runde Luftaustrittsöffnung 54 aufweist.
Zusätzlich
sind an zwei gegenüber
liegenden Längsseiten
weitere Luftaustrittsöffnungen 54 vorgesehen.
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Die
Passungen der Führungen 52 für die Schneide 20 des
Stanzstempels 14 können
bspw. einen umlaufenden Spalt in einer Größenordnung von ca. 0,02 mm
aufweisen, wogegen ein typischer Spalt bei einem ungeführten Stempel
in einer Größenordnung
von ca. 0,2 mm liegen kann. Da bei den geführten Stempeln der Spalt so
eng ist, dass sich das ausgestanzte Teil, der sog. Butzen, zwischen
Stanzstempel und Ab streifer verklemmen kann, sind die Luftaustrittsöffnungen 54 vorgesehen,
mit deren Hilfe der Butzen nach dem Stanzvorgang ausgeblasen werden
kann.
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Der
Gesamtquerschnitt der Luftaustrittsöffnungen 54 richtet
sich zweckmäßigerweise
danach, dass ein ungestörter
Hub des Stanzstempels ermöglicht
ist. Der Querschnitt der Öffnungen 54 kann bspw.
in einer Größenordnung
liegen, die dem Gesamtquerschnitt des umlaufenden Spaltes (ca. 0,2 mm)
eines ungeführten
Stempels entspricht.
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Selbstverständlich können die
in den 1 bis 9 gezeigten
Konstruktionsmerkmale auch in anderer Weise als in der dargestellten
miteinander kombiniert werden, ohne dass dies gesondert dargestellt werden
muss.
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Die
in der vorstehenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen offenbarten
Merkmale der Erfindung können
sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung
der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung
sein. Die Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele
beschränkt. Vielmehr
ist eine Vielzahl von Varianten und Abwandlungen denkbar, die von
dem erfindungsgemäßen Gedanken
Gebrauch machen und deshalb ebenfalls in den Schutzbereich fallen.
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- 10
- Stanzvorrichtung
- 12
- Führungshülse
- 14
- Stanzstempel
- 15
- Adapter
- 16
- Stanzstempeltreiber
- 17
- Stanzstempelaufnahme
- 18
- Abstreifer
- 19
- zentrale Öffnung
- 20
- Schneide
- 21
- Klemmschraube
- 22
- Innengewinde
- 23
- Aufnahmebohrung
- 24
- Außengewinde
- 26
- Längsnut
- 28
- Bolzen
- 29
- Spiralfeder
- 30
- Kipphebel
- 31
- Tastbereich
- 32
- O-Ring
- 33
- Aussparung
- 34
- Ringnut
- 36
- Längsnut
- 38
- Führungsstift
- 40
- Sitz
- 42
- Klammer
- 44
- Bohrung
- 46
- Ringnut
- 48
- Stift
- 50
- Längsnut
- 52
- Führung
- 54
- Luftaustrittsöffnung