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Die
Erfindung betrifft eine eine einstellbare Lochstempeleinheit sowie
eine einstellbare Lochstempelmatrize umfassende Locheinheit für
ein Werkzeug zum Bearbeiten von Blechbauteilen.
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Bei
der Fertigung von großflächigen Blech- und Formteilen
werden Bohrungen nach den Umformvorgängen eingebracht.
Hierzu werden Locheinheiten eingesetzt, die aus einer Lochstempeleinheit sowie
einer Lochstempelmatrize bestehen. Die Lochstempeleinheit sowie
die Lochstempelmatrize werden an den verschiedenen Werkzeughälften
des Umformwerkzeugs befestigt. Hierzu können diese beispielsweise
in entsprechende Passbohrungen der Werkzeughälften eingesetzt
und mittels eines Keils gegen Lösen und Verdrehen gesichert
werden. Häufig wird jedoch bei der Montage oder Weiterverarbeitung
der Blechteile eine Toleranzüberschreitung festgestellt,
die durch eine Fehlpositionierung des Lochstempels sowie der entsprechenden
Aufnahme für den Lochstempel in der Lochstempelmatrize
bedingt ist. Diese Toleranzüberschreitung muss durch eine Veränderung
der Position der beiden Einheiten angepasst werden. Im Stand der
Technik werden dazu in der Regel die Passbohrungen für
die Lochstempeleinheit sowie die Lochstempelmatrize zugeschweißt und
neu ausgerichtete Passbohrungen gebohrt. Hiermit ist jedoch ein
hoher Zeit- und Kostenaufwand verbunden.
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Aus
DE 10 2005 022 757
B3 ist eine justierbare Lochstempeleinheit sowie Lochstempelmatrize bekannt.
Die Justierbarkeit der Lochstempeleinheit als auch der Matrize wird über
im Wesentlichen rechtwinklig zueinander ausgerichtete Anlageflächen zur
Anlage an entsprechend ausgerichteten werkzeugseitigen Stützflächen
erreicht, wobei zwischen den Anlageflächen und den Stützflächen
als Abstandshalter dienende Platten einlegbar sind. Über diagonal
ausgerichtete Klemmschrauben sind die eingestellten Positionen des
Lochstempels sowie der Matrize feststellbar. Die in der
DE 10 2005 022 757 B3 offenbarte
Ausgestaltung ist in konstruktiver Hinsicht komplex, aufwändig
in der Handhabung und weist lediglich einen eingeschränkten
Verstellbereich auf.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe
zugrunde, eine gattungsgemäße Locheinheit vorteilhaft
weiterzubilden. Insbesondere soll sich die Locheinheit durch eine
einfache Handhabung und einen großen Einstellbereich auszeichnen.
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Diese
Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen
Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen
sind Gegenstand der jeweiligen abhängigen Patentansprüche.
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Der
Kern der Erfindung sieht vor, sowohl eine Lochstempeleinheit als
auch eine Lochstempelmatrize, die zusammen eine erfindungsgemäße
Locheinheit ausbilden, folgendermaßen konstruktiv auszubilden:
Der Lochstempel beziehungsweise eine Aufnahme für den Lochstempel
ist exzentrisch in einem inneren Ring, der innere Ring exzentrisch
und drehbar in einem äußeren Ring und der äußere
Ring drehbar in einem Montagering angeordnet. Durch ein Verdrehen
des inneren und/oder äußeren Rings zueinander
bzw. zu dem Montagering, der vorzugsweise fest innerhalb eines Bearbeitungswerkzeugs
für Blechbauteile angeordnet ist, können innerhalb
eines durch die Exzentrizitäten der zwei Ringe definierten, kreisförmigen
Bereichs beliebige Positionen für den Lochstempel bzw.
dessen Aufnahme in der Matrize eingestellt werden. Die Handhabung
der Lochstempeleinheit bzw. der Lochstempelmatrize ist daher denkbar
einfach. Zudem zeichnet sich diese Konstruktion durch eine einfache
und kostengünstige Herstellbarkeit sowie durch eine besondere
Robustheit aus.
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Erfindungsgemäß ist
nicht erforderlich, dass der Montagering eine zylindrische Außenfläche
aufweist.
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Ebenso
können der Lochstempel sowie die Aufnahme hierfür
in der Lochstempelmatrize beliebig ausgebildet sein.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
weist die Lochstempeleinheit und/oder die erfindungsgemäße
Lochstempelmatrize Mittel zum Fixieren der Position des inneren
und äußeren Rings in Relation zu dem Montagering
auf. Dadurch kann sichergestellt werden, dass sich die Position
des Lochstempels bzw. der Aufnahme hierfür in der Lochstempelmatrize
nach erfolgter Ausrichtung nicht ungewollt verstellt. Hierfür
können alle geeigneten Mittel eingesetzt werden, insbesondere
Klemmbolzen, Feststellschrauben, ineinander greifende Verzahnungen
oder sonstige kraft- und/oder formschlüssig wirkende Feststellmittel.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform kann eine Öffnungen
in dem Montagering vorgesehen sein, in die ein Abschnitt der Mantelfläche
des inneren und des äußeren Rings eingreift und
ein Klemmelement, das in die Öffnung eingesetzt wird und
hierbei eine Klemmwirkung auf die Mantelflächen ausübt.
Selbstverständlich kann eine solche Ausgestaltung von Mitteln
zum Fixieren der Position des inneren und äußeren
Rings in Relation zu dem Montagering auch mehrere, beispielsweise
zwei Öffnungen aufweisen, wobei ein Abschnitt der Mantelfläche
des inneren Rings in eine dieser Öffnungen eingreift und ein
Abschnitt der Mantelfläche des äußeren
Rings in die zweite Öffnung eingreift, wobei in jede der Öffnungen
ein Klemmelement eingesetzt wird. Diese Ausführungsform
von Mitteln zum Fixieren der Position des inneren und äußeren
Rings in Relation zu dem Montagering zeichnet sich durch eine besonders
einfache konstruktive Ausgestaltung aus.
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Eine
alternative Ausführungsform kann eine Fixierplatte vorsehen,
die lagefixierbar an dem Montagering befestigt ist, wobei die Fixierplatte
Zahnelemente für eine erste Verzahnung aufweist, in die
entsprechende Zahnelemente des äußeren Rings eingreift.
Weiterhin kann eine zweite Verzahnung mit entsprechenden Zahnelementen
des inneren und äußeren Rings in Kontaktflächen
zwischen den Ringen vorgesehen werden. Diese Ausführungsform
von Mitteln zum Fixieren der Position des inneren und äußeren
Rings in Relation zu dem Montagering ermöglicht ein besonders
einfaches Verstellen beziehungsweise Fixieren der Positionen des äußeren
und inneren Rings.
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Selbstverständlich
kann die Fixierplatte auch an dem äußeren Ring
lagefixierbar befestigt sein, wobei die erste Verzahnung in Kontaktflächen
des äußeren und des Montagerings vorgesehen ist.
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Bei
der Verzahnung handelt es sich vorzugsweise um eine Radialverzahnung.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert.
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In
den Zeichnungen zeigt:
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1a:
eine erfindungsgemäße Lochstempeleinheit in einer
ersten Ausführungsform in einer Draufsicht,
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1b:
die Lochstempeleinheit der 1 in einer
Schnittdarstellung entlang der Linie 1-1.
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2a:
eine der Lochstempeleinheit der 1a, 1b entsprechende
erfindungsgemäße Lochstempelmatrize in einer Draufsicht,
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2b:
die Lochstempelmatrize der 2a in
einer Schnittdarstellung entlang der Linie II-II,
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3:
eine Zusammenstellungszeichnung der Lochstempeleinheit der 1a und 1b sowie
der Lochstempelmatrize der 2a und 2b in
einer Schnittdarstellung,
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4:
eine Locheinheit bestehend aus jeweils einer erfindungsgemäßen
Lochstempeleinheit und -matrize in einer zweiten Ausführungsform
in einer Schnittdarstellung,
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5a:
die bei der Locheinheit der 4 verwendete
Fixierplatte in einer Draufsicht,
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5b:
die Fixierplatte der 5a in einer Schnittdarstellung
entlang der Linie V-V und
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6:
in einer vergrößerten, perspektivischen Darstellung
einen Abschnitt der Verzahnung der Fixierplatte der 5a, 5b.
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Die
in den 1a und 1b dargestellte Lochstempeleinheit
weist einen Lochstempel 1 auf, der in einer exzentrischen
Position fest in einem inneren Ring 2 angeordnet ist. Der
innere Ring 2 ist wiederum in einer exzentrischen Position
innerhalb eines äußeren Rings 3 drehbar
gelagert. Der äußere Ring 3 ist konzentrisch
und drehbar in einem Montagering 4 gelagert. Der Montagering 4 weist
insgesamt vier Durchgangsbohrungen 5 auf, die zur Aufnahme von
Schrauben dienen, mittels denen die Lochstempeleinheit in einer
Passbohrung eines Bearbeitungswerkzeugs (nicht dargestellt) für
Blechbauteile fixiert wird.
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Die
Exzentrizität sowohl des Lochstempels 1 in dem
inneren Ring 2 als auch die des inneren Rings 2 in
dem äußeren Ring 3 beträgt jeweils
die in der 1 dargestellte Distanz
X. Durch ein Verdrehen des inneren Rings 2 in dem äußeren
Ring 3 sowie des äußeren Rings 3 in
dem Montagering 4 kann der Lochstempel 1 in eine
beliebige Position innerhalb eines Radius von 2X ausgehend von dem
Zentrum des Montagerings 4 gebracht werden.
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Nach
einem Ausrichten des Lochstempels 1 wird die gefundene
Position mittels eines Klemmbolzens 6 gesichert. Hierzu
ist in dem Montagering 4 eine Bohrung vorgesehen, die mit
ihrer Mantelfläche die senkrechte Achse tangiert, die sowohl
entlang der Mantelfläche des im Durchmesser kleineren Abschnitts
des äußeren Rings 3 als auch des im Durchmesser
größeren Abschnitts des inneren Rings 2 verläuft.
Durch Einsetzen des ein geringes Übermaß aufweisenden
Klemmstifts 6 in die Bohrung kann somit mit diesem eine
Klemmwirkung auf beide Ringe 3, 4 ausgeübt
werden.
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Die
in den 2a und 2b dargestellte Lochstempelmatrize
entspricht im Aufbau und in ihrer Funktionsweise im Wesentlichen
der Lochstempeleinheit der 1a und 1b.
Anstelle des Lochstempels 1 weist die dargestellte Lochstempelmatrize
eine Durchgangsöffnung 7 auf, in die der Lochstempel 6 der
Lochstempeleinheit beim Schließen des Bearbeitungswerkzeugs
eindringen und durch die das heraus gestanzte, kreisförmige
Blechstück ausgeworfen werden kann. Eine entsprechende
Zusammenstellung der Lochstempeleinheit der 1a und 1b sowie
der Lochstempelmatrize der 2a und 2b ist
in der 3 dargestellt.
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Die 4 bis 6 zeigen
eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Locheinheit, die sich lediglich in der Art der Mittel zum Fixieren
der Position des inneren 2 und äußeren
Rings 3 in Relation zu dem Montagering 4 von derjenigen
der 1 bis 3 unterscheidet.
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Zur
Fixierung dient eine Radialverzahnung des äußeren 3 und
inneren Rings 2, die jeweils in eine korrespondierende
Verzahnung an einem Gegenelement eingreift. Konkret weist der äußere
Ring 3 der Lochstempeleinheit beziehungsweise der Lochstempelmatrize
an einer ihrer kreisförmigen Stirnflächen die
genannte Radialverzahnung 9 auf, die jeweils in eine korrespondierende
Verzahnung 9 einer Fixierplatte 8 eingreift. Die
Fixierplatten 8 befindet sich im montierten Zustand der
Locheinheit zwischen der Lochstempeleinheit beziehungsweise der Lochstempelmatrize
und dem Bearbeitungswerkzeug und werden ebenfalls mittels der Schrauben, die
zur Befestigung der Lochstempeleinheit/Lochstempelmatrize dienen,
fixiert. Hierzu weisen die Fixierplatten 8 jeweils vier
Durchgangsbohrungen 5' auf, die in Überdeckung
mit den Durchgangsbohrungen 5 der Montageringe gebracht
werden können.
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Solange
die Schrauben zur Befestigung der Lochstempeleinheit/Lochstempelmatrize
an dem Bearbeitungswerkzeug noch nicht vollständig angezogen
sind und folglich ein axiales Spiel besteht, ist es möglich,
den äußeren Ring 3 gegenüber
der Fixierplatte 8 zu verdrehen und in einer durch die
Teilung der Radialverzahnungen 9 definierten Abstufung
einzustellen. Eine Einstellung der Position des inneren Rings 2 erfolgt
analog, wobei die an einem waagerechten Absatz des inneren Rings 2 angeordnete
Radialverzahnung 9' in eine korrespondierende Verzahnung 9' des äußeren
Rings 3 eingreift.
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Durch
ein vollständiges Anziehen der Schrauben werden der innere 2 und äußere
Ring 3 sowie der äußere Ring 3 und
die Fixierplatte 8 spielfrei aneinander gedrückt,
wobei die Verzahnungen ineinander greifen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102005022757
B3 [0003, 0003]