CH712805A2 - Halteeinrichtung zur Aufnahme mindestens eines Werkzeugs, Werkzeug für diese Halteeinrichtung und Verfahren zum Schleifen und Positionieren dieses Werkzeugs. - Google Patents

Abstract

Die erfindungsgemässe Halteeinrichtung (1) ist zur Aufnahme mindestens eines Werkzeugs (2) zum Stanzen, Schneiden oder Lochen bestimmt, zum Beispiel eines Stempels oder einer Matrize. Hierzu ist eine Aufnahmeöffnung (4) vorhanden, die mindestens eine Querschnittsverengung aufweist. Beispielsweise ist die Aufnahmeöffnung (4) abgestuft ausgebildet und weist zum der Pressrichtung (5) entgegengesetzten Ende (6) hin, einen ersten Abschnitt (8) mit grösserem Querschnitt und einen zweiten Abschnitt (9) mit kleinerem Querschnitt auf. In der Aufnahmeöffnung (4) ist eine Mehrzahl von Abstandshaltern (15) lösbar angeordnet, die zum Beispiel als O-Ringe ausgebildet sind. Die Aufnahmeöffnung (4) ist oben durch einen Deckel (7) verschliessbar. Das Werkzeug (2) wird beim Schleifen an seinem Ende (16) um ein Mass gekürzt, das der Dicke eines Abstandshalters (15) entspricht. Danach wird einer der Abstandshalter (15) von einer Position unterhalb des Kopfs (11) des Werkzeugs (2) in eine Position oberhalb desselben umpositioniert. Das Werkzeug (2) ist bezüglich seiner vertikalen Achse (B–B) nach dem Schleifen wieder exakt positioniert. Jegliches zeitraubende und fehlerträchtige Messen und Justieren entfällt.

Description

Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Halteeinrichtung zur Aufnahme mindestens eines Werkzeugs zum Stanzen, Schneiden oder Lochen, mit mindestens einer Aufnahmeöffnung zum Halten eines Werkzeugs. Weiter bezieht sich die Erfindung auf ein Werkzeug für diese Halteeinrichtung und auf ein Verfahren zum Schleifen und Positionieren dieses Werkzeugs.

[0002] Insbesondere geht es um eine Hafteeinrichtung zur Aufnahme eines Werkzeugs, das heisst, eines Stempels oder einer Matrize für eine Stanzeinrichtung oder dergleichen, wie sie beispielsweise in der Blechbearbeitung Verwendung findet. Allgemein aber überall dort, wo Werkstofftrennung durch Scherschneiden stattfindet. Dabei wird letztlich der Werkstoff durch eine Schneidkante zum Reissen gebracht.

[0003] Die Qualität des Stanzens, beziehungsweise des Schnittes, wird wesentlich durch die Qualität, namentlich durch den Verschleisszustand des Werkzeugs bestimmt, also des Stempels und/oder der Matrize. Aus diesem Grund sind werden Halteeinrichtungen verwendet, in denen der Stempel oder die Matrize lösbar gehalten werden. Das jeweilige Werkzeug kann somit entweder ausgewechselt oder nachgeschliffen werden. Letzteres bedeutet beispielsweise Im Fall eines annähernd zylindrischen. Stempels allerdings, dass dieser durch Werkstoffabtragen in seiner Längsachse gekürzt wird. Es versteht sich von selbst, dass das nur im sehr beschränkten Umfang möglich ist und nur sehr beschränkt wiederholbar ist. Dadurch wird die Länge dieses Stempels und damit die Position von dessen für den Stanzvorgang massgeblichen Schneidkante verändert. Ein Justieren der Position des Werkzeugs, im vorliegenden Fall des Stempels, durch entsprechende Feststelleinrichtungen ist nach dem bisherigen Stand der Technik nur zeitraubend und/oder ungenau möglich.

[0004] Auf der Grundlage dieser Erkenntnisse setzt sich die Erfindung die Aufgabe, eine Halteeinrichtung zur Aufnahme mindestens eines Werkzeugs zum Stanzen, Schneiden oder Lochen zu schaffen, die auf einfache Weise sowohl ein Nachschleifen als auch ein exaktes vertikales Positionieren dieses Werkzeugs ermöglicht. Weiter soll ein für diese Halteeinrichtung geeignetes Werkzeug und ein neues Verfahren zum Schleifen und Positionieren dieses Werkzeugs angegeben werden. Das Werkzeug soll dabei positionsveränderlich gehalten aber gegen unbeabsichtigte vertikale Bewegungen gesichert sein.

[0005] Die erfindungsgemässe Halteeinrichtung entspricht den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1. Das Werkzeug geht aus Patentanspruch 7 und das Verfahren zum Schleifen und Positionieren aus Patentanspruch 10 hervor. Weitere vorteilhafte Ausbildungen des Erfindungsgedankens sind aus den abhängigen Patentansprüchen ersichtlich.

[0006] Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der schematischen Zeichnung näher beschrieben. Dargestellt sind jeweils nur die wesentlichen Bauteile.

Fig. 1 zeigt eine Halteeinrichtung im Schnitt;

Fig. 2 zeigt dieselbe Halteeinrichtung in Schnitt nach der Linie A-A in Fig. 1;

Fig. 3-4 zeigen die Halteeinrichtung nach den Fig. 1 und 2 mit dem Werkzeug in verschiedenen Positionen;

Fig. 5-9 zeigen verschiedene Bauteile einer erfindungsgemässen Halteeinrichtung;

Fig. 10-11 zeigen zwei Beispiele von Werkzeugen, zur Aufnahme in der Halteeinrichtung.

[0007] Die Halteeinrichtung 1 ist zur lösbaren Aufnahme eines Werkzeugs 2 bestimmt. Im vorliegenden Beispiel handelt es sich um einen Stempel, wie er typischerweise beim Stanzen Verwendung findet. Die Halteeinrichtung 1 weist einen eigentlichen Halter 3 auf, der mit einer Aufnahmeöffnung 4 für das Werkzeug 2 versehen ist. Üblicherweise sind solche Aufnahmeöffnungen 4 als Bohrung ausgeführt. Am der Pressrichtung 5 entgegengesetzten Ende 6 wird das Werkzeug 2 von einem Deckel 7 angesperrt.

[0008] Die Aufnahmeöffnung 4 der Halteeinrichtung 1 ist nach Fig. 1 abgestuft ausgebildet. Sie weist, In der Zeichnung oben, zu der Pressrichtung 5 entgegengesetzten Ende 6 hin, einen ersten Abschnitt 8 mit grösserem Querschnitt und zur Pressrichtung 5 hin einen zweiten Abschnitt 9 mit gegenüber dem ersten Abschnitt 8 kleinerem Querschnitt. Darin lagert das im Längsschnitt, das heisst, in Richtung der in Pressrichtung 5 ausgerichteten Achse B - B, im Längsschnitt annähernd T-förmige Werkzeug 2. Das heisst, das Werkzeug 2 weist einen Schaft 10 und einen diesem gegenüber breiteren Kopf 11 auf.

[0009] Die genaue Form des Kopfes 11 des Werkzeugs 2 ist an sich nicht massgebend. Wesentlich ist aber, dass über dem Schaft 10 eine Querschnittserweiterung liegt. Und der Kopf 11 des Werkzeugs 2 ist in jedem Fall so bemessen, dass dessen Höhe 12 kleiner ist, als die Höhe 13 des ersten Abschnitts 8 breiteren Querschnitts der Aufnahmeöffnung 4 der Halteeinrichtung 1. Oder umgekehrt, der besagte Abschnitt 8 ist höher als der Kopf 11. Beides in Richtung der erwähnten Achse B-B betrachtet.

[0010] Der Unterschied zwischen diesen beiden Höhen 12 und 13, also die verbleibende Höhe 14 des ersten Abschnitts 8 breiteren Querschnitts der Aufnahmeöffnung 4, ist mit einer Mehrzahl von Abstandshaltern 15 gefüllt. Die Abstandshalter 15 sind im vorliegenden Beispiel als O-Ringe ausgebildet, wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, die einen Schnitt nach der Linie A-A in Fig. 1 darstellt. Die Abstandshalter 15 weisen somit eine Innenöffnung auf. Der Aussendurchmesser D der Abstandshalter 15 ist kleiner als der Innenquerschnitt des ersten Abschnitts 8 der Aufnahmeöffnung 4. Der Innendurchmesser d, also der Querschnitt der Innenöffnung, ist grösser als der Querschnitt des Schafts 10 des aufzunehmenden Werkzeugs 2. Der Innendurchmesser d kann annähernd dem Querschnitt des zweiten Abschnitts 9 mit kleinerem Querschnitt der Aufnahmeöffnung 4 entsprechen. Das heisst, die Abstandshalter 15 sind so bemessen, dass sie einerseits in den besagten, ersten Abschnitt 8 der Aufnahmeöffnung passen, andererseits den Schaft 10 des Werkzeugs 2 mindestens teilweise umgreifen können.

[0011] Der Einfachheit halber sind in den Zeichnungen jeweils fünf Abstandshalter 15 dargestellt. Tatsächlich können es auch weniger oder, was sinnvoller ist, mehr als fünf Abstandshalter 15 sein, beispielsweise acht. Letztlich ist die Anzahl auch von der gewählten Dicke der Abstandshalter 15 abhängig.

[0012] Der Sinn der erfindungsgemässen Konstruktion wird ersichtlich, wenn man die jeweilige Anordnung der Abstandshalter 15 in den Fig. 1,3 und 4 betrachtet.

[0013] In Fig. 1 sind sämtliche Abstandshalter 15 unterhalb des Kopfs 11 des Werkzeugs 2 um dessen Schaft 10 angeordnet. Das ist die Ausgangsposition, wenn ein neues Werkzeug 2, hier ein Stempel, eingelegt und in Gebrauch genommen wird. Die Abstandshalter 15 bewirken in dieser Anordnung, dass das Werkzeug 2 gegenüber der Pressrichtung 5 am weitesten zurückversetzt ist, wobei in dieser Darstellung dessen Kopf 11 am Deckel 7 der Halteeinrichtung 1 anliegt.

[0014] Während des Arbeitsprozesses wird das Werkzeug 2 an seinem in Pressrichtung 5 liegenden Ende 16 mit derzeit durch Verschleiss stumpf werden. Insbesondere entlang der dem Stanzen, Schneiden oder Lochen dienenden Kanten. Sobald dieser Verschleiss so weit fortgeschritten ist, dass ein Nachschleifen des Werkzeugs 2 erforderlich wird, kann dies auf technisch an sich bekannte Weise erfolgen. Der Schaft 10 wird dadurch Seicht verkürzt und das Ende 16 näher zum Kopf 11 rücken.

[0015] Das bisherige Problem, die sich aus dieser Verkürzung ergebende, neue Position des Werkzeugs 2 in der Halteeinrichtung 1 zu finden, wird auf einfache Weise durch Umpositionieren einzelner Abstandshalter 15 gelöst. Konkret wird der Schaft 10 um ein der Dicke eines Abstandshalters 15 entsprechendes Mass abgeschliffen und zum Ausgleich ein Abstandshalter 15 von seiner ursprünglichen Lage unterhalb des Kopfs 11 entfernt und stattdessen oberhalb des Kopfs 11 eingelegt, also in den Raum zwischen dem Kopf 11 und dem Deckel 7. Nach erneutem Aufsetzen des Deckels 7 ist das Werkzeug 2 wieder vertikal unverrückbar in der Halteeinrichtung 1 festgehalten. Und das in exakt der erforderlichen, neuen Position entlang der in Pressrichtung 5 ausgerichteten Achse B-B. Jegliches zeitraubende und fehlerträchtige Messen und Justieren der Position des Werkzeugs 2 entfällt.

[0016] In der Position nach Fig. 3 ist, bei in diesem Beispiel fünf Abstandshaltern 15, der Schaft 10 bereits um ein Mass 17 gekürzt, beziehungsweise abgeschliffen worden, das der Dicke von drei Abstandshaltern 15 entspricht. Folgerichtig befinden sich jetzt drei Abstandshalter 15 oberhalb des Kopfs 11 des Werkzeugs 2, während sich noch zwei unterhalb, um den Schaft 10 befinden. Dieses Werkzeug 2 kann also noch zweimal entsprechend geschliffen werden.

[0017] Im Gegensatz zur Ausgangsposition nach Fig. 1, befindet sich das Werkzeug 2 in der Darstellung nach Fig. 4 in der letztmöglichen Position. Alle Abstandshalter 15 sind nun oberhalb des Kopfes 11 eingelegt. Der Schaft 10 des Werkzeugs 2 ist um das maximal mögliche Mass 17 gekürzt worden. Bei neuerlichen Abnutzungserscheinungen muss das Werkzeug 2 ausgetauscht werden. Das ist jedoch nach Entfernen des Deckels 7 sehr einfach. Sämtliche Abstandshalter 15 werden unterhalb des Kopfes 11 des neuen Werkzeugs 2 gelegt und der Deckel 7 wieder aufgesetzt. Auch das neue Werkzeug 2 ist nun, ohne besondere Überlegungen und insbesondere ohne Mess- und Verstellungsarbeiten exakt in seiner Ausgangsposition entlang der in Pressrichtung 5 ausgerichteten Achse B-B positioniert. Es lässt sich danach bei Bedarf wiederum so häufig schleifen, beziehungsweise kürzen, wie es der Anzahl der vorgesehenen Abstandshalter 15 entspricht.

[0018] Das Schleifen oder Kürzen des Schafts 10 des Werkzeugs 2 könnte indessen, falls das erforderlich sein sollte, auch um mehr als der Dicke eines einzelnen Abstandshalters 15 erfolgen, zum Beispiel um ein Mass, das der Dicke von zwei oder mehr Abstandshaltern 15 entspricht.

[0019] Aus den weiteren Zeichnungsfiguren 5 bis 9 sind die verschiedenen Bauteile er erfindungsgemässen Halteeinrichtung 1 ersichtlich, wobei die Fig. 5 bis 7 den eigentlichen Halter 3 zeigen und die Fig. 8 bis 9 den Deckel 7. Gemäss dieser Lösung sind der Halter 3 und der Deckel 7 mittels zwei Schrauben verbindbar, wobei die entsprechenden Schraublöcher zu sehen sind. Selbstverständlich kann die Halteeinrichtung 1 auch Verbindungsmittel zu dessen Befestigung an eine Bearbeitungsmaschine aufweisen. Zum Beispiel eine Stanzmaschine oder dergleichen. Diese Verbindungsmittel können wiederum Schraublöcher und Schrauben sein.

[0020] Die erfindungsgemässe Halteeinrichtung 1 kann, gegebenenfalls bei entsprechender Veränderung der Masse und Proportionen, zur Aufnahme von Werkzeugen 2 zum Stanzen, Schneiden oder Lochen beliebiger Art ausgelegt werden. Wie beispielsweise aus den Fig. 10 und 11 hervorgeht, kann das jeweilige Werkzeug 2 unterschiedliche Längen und Geometrien aufweisen.

[0021] Allgemein liegt es im Rahmen der Erfindung nach Patentanspruch 1, die Halteeinrichtung 1 im Einzelnen anders auszubilden als dies in der rein schematischen Zeichnung dargestellt ist.

Claims (10)

[0022] Nicht ausgeschlossen ist es ausdrücklich, die Halteeinrichtung 1 zur Aufnahme von mehr als einem Werkzeug 2 auszulegen. Es kann also mehr als eine Aufnahmeöffnung 4 vorhanden sein; theoretisch auch mehrere Deckel 7. Die mindestens eine Aufnahmeöffnung 4 ist zwar üblicherweise als kreisrunde Bohrung ausgeführt; es sind aber auch andere Querschnitte denkbar, beispielsweise vier- oder sechseckig. Entsprechend wäre dann die Form der Abstandshalter 15 anzupassen. Letztere müssen auch nicht zwingend als geschlossener O-Ring ausgeführt sein, solange sie den ihnen zugedachten Zweck erfüllen. So könnten die Abstandshalter 15 als Teilring geformt sein, beispielsweise C-förmig. Sie könnten sogar mehrteilig sein, auch wenn das technisch und hinsichtlich der Handhabung wenig Sinn macht. [0023] Bezüglich des Querschnitts der Aufnahmeöffnung 4 sind auch mehrere Abstufungen denkbar. Es sei zudem darauf hingewiesen, dass die Aufnahmeöffnung 4 der Halteeinrichtung 1 nicht unbedingt, wie in Fig. 1, abgestuft ausgebildet sein muss und mindestens einen kompletten zweiten Abschnitt 9 mit kleinerem Querschnitt aufweisen. Dies ist zwar die konstruktiv logischste und einfachste Ausführung. Prinzipiell reicht es aber, wenn in entsprechender Lage eine Querschnittsverengung vorhanden ist, sei es einstückig mit der Halteeinrichtung 1 oder durch Anordnen eines entsprechenden, ortsfesten oder lösbaren Bauteils. Wichtig ist nur der Zweck, das Werkzeug 2 und/oder die Abstandshalter 15 am Durchfallen in Pressrichtung 5 zu hindern, wozu die Querschnittsverengung nicht einmal als geschlossener Ring ausgebildet sein muss. Patentansprüche

1. Halteeinrichtung (1) zur Aufnahme mindestens eines Werkzeugs (2) zum Stanzen, Schneiden oder Lochen, mit mindestens einer Aufnahmeöffnung (4) zum Halten eines Werkzeugs (2), dadurch gekennzeichnet, dass diese Aufnahmeöffnung (4) mit Abstand zu einem einer Pressrichtung (5) entgegengesetzten Ende (6) hin mindestens eine Querschnittsverengung aufweist und in einem in einer Pressrichtung (5) oberhalb dieser Querschnittsverengung liegenden Abschnitt (8) der Aufnahmeöffnung (4) eine Mehrzahl von Abstandshaltern (15) lösbar angeordnet ist, die einen Aus-sendurchmesser (D) aufweisen, der grösser als die Querschnittsverengung ist, wobei die Abstandshalter (15) einen offenen Innendurchmesser (d) aufweisen, zur Aufnahme eines Schafts (10) eines Werkzeugs (2), wodurch das Werkzeug (2) positionsveränderlich aber an einer unbeabsichtigten vertikalen Bewegung entlang einer in Pressrichtung (5) ausgerichteten Achse B-B haltbar ist.

2. Halteeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Aufnahmeöffnung (4) zum der Pressrichtung (5) entgegengesetzten Ende (6) hin durch mindestens einen lösbaren Deckel (7) abschliessbar ist.

3. Halteeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandshalter (15) als mindestens als Teilring ausgebildet sind.

4. Halteeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandshalter (15) als O-Ring ausgebildet sind.

5. Halteeinrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnung (4) abgestuft ausgebildet ist und zum einer Pressrichtung (5) entgegengesetzten Ende (6) hin, einen ersten Abschnitt (8) mit grösserem Querschnitt und zur Pressrichtung (5) hin mindestens einen zweiten Abschnitt (9) mit gegenüber dem ersten Abschnitt (8) kleinerem Querschnitt aufweist.

6. Halteeinrichtung nach einem der Ansprüche 2-5, gekennzeichnet durch einen die mindestens eine Aufnahmeöffnung (4) aufweisenden Halter (3) auf dem der mindestens eine Deckel (7) schraubbar ist, zum Beispiel mittels mehrerer Schrauben.

7. Werkzeug zur Aufnahme in der Halteeinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Schaft (10) und im Bereich eines der Pressrichtung (5) entgegengesetzten Endes mindestens eine Querschnittserweiterung aufweist.

8. Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Kopf (11) aufweist.

9. Werkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (11) so bemessen ist, dass dessen Höhe (12) kleiner als eine Höhe (13) eines in Pressrichtung (5) oberhalb einer Querschnittsverengung liegenden Abschnitt (8) breiteren Querschnitts der Aufnahmeöffnung (4) ist.

10. Verfahren zum Schleifen und Positionieren eines in der Halteeinrichtung nach Anspruch 1 aufzunehmenden Werkzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (2) an seinem in Pressrichtung (5) liegenden Ende (16) jeweils um ein Mass gekürzt wird, das einer oder mehreren Dicken eines Abstandshalters (15) entspricht und darüber hinaus ein oder mehrere Abstandshalter (15) von einer Position unterhalb einer Querschnittserweiterung odereines Kopf (11) des Werkzeugs (2) in eine Position oberhalb der Querschnittserweiterung oder des Kopf (11) umpositioniert werden.