DE102008053453A1

DE102008053453A1 - Stempel für eine Rundläuferpresse

Info

Publication number: DE102008053453A1
Application number: DE200810053453
Authority: DE
Inventors: Friedrich Meissner; Daniel Malick
Original assignee: Fette GmbH
Current assignee: Fette Compacting GmbH
Priority date: 2008-10-28
Filing date: 2008-10-28
Publication date: 2010-05-06
Anticipated expiration: 2028-10-29
Also published as: EP2181839A2; US20100101394A1; US8490529B2; EP2181839A3; DE102008053453B4; EP2181839B1

Abstract

Preßstempel für eine Rundläuferpresse, mit einem Stempelschaft, der an seinem einen Ende einen Stempelkopf und am anderen Ende Mittel zur Aufnahme eines getrennten Stempeleinsatzes aufweist und Befestigungsmittel zur lösbaren Befestigung des Stempeleinsatzes am Stempelschaft, wobei Stempelkopf und Stempelschaft eine axiale Durchbohrung aufweisen, die axiale Durchbohrung eine Zugstange aufnimmt, die an dem dem Stempelkopf abgewandten Ende einen Spannkopf aufweist mit mindestens einem Verbindungsabschnitt, der Stempeleinsatz an dem dem Stempelschaft zugewandten Ende eine Ausnehmung aufweist, die als mit dem Verbindungsabschnitt lösbar verbindbar ausgebildet ist, und in der axialen Durchbohrung Spannmittel angeordnet sind, mit denen die Zugstange in Richtung des Stempelkopfs spannbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stempel für eine Rundläuferpresse nach dem Patentanspruch 1.
Eine Rundläuferpresse enthält bekanntlich eine Mehrzahl von Ober- und Unterstempeln, die in geeigneten Führungsbohrungen von Stempelführungen geführt sind und mit Bohrungen einer Matrizenplatte zusammenwirken. Die einzelnen Stempel weisen einen Schaft auf sowie einen Kopf an einem Ende, der mit Druckrollen der Presse zusammenwirkt. An dem vom Stempelkopf abgewandten Ende ist ein Stempeleinsatz angeordnet, der getrennt ausgeführt und über geeignete Befestigungsmittel mit dem Schaft verbindbar ist. Die Verbindung erfolgt mit Hilfe von Schrauben oder Stiften. Es ist jedoch auch bekannt, Preßstempel einteilig auszuführen.
Die bekannten Stempelkonstruktionen haben einige Nachteile. Der Aus- und Einbau der Stempeleinsätze ist aufwendig, insbesondere zeitaufwendig. Ein Austausch der Stempeleinsätze innerhalb der Rundläuferpresse ist nicht möglich. Die Befestigung der Stempeleinsätze ist störanfällig und einem hohen Verschleiß ausgesetzt. Probleme treten auch auf im Hinblick auf Zentrierung und Ausrichtung der Stempeleinsätze, insbesondere bei nicht runden Preßformen. Schließlich ist auch die Reinigungsfähigkeit der bekannten Preßstempel schlecht, insbesondere, wenn sie in der Presse verbleiben sollen (CIP = Cleaning in Place). Grund ist das Vorhandensein von Gewinden, Ecken und Fugen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Preßstempel für eine Rundläuferpresse zu schaffen, der eine leichte Ein- und Ausbaubarkeit des Stempeleinsatzes gewährleistet und eine Reinigung innerhalb der Presse erlaubt.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Preßstempel weisen Stempelkopf und Stempelschaft eine axiale Durchbohrung auf, wobei die axiale Durchbohrung eine Zugstange aufnimmt, die an dem dem Stempelkopf abgewandten Ende einen Spannkopf mit mindestens einem Verbindungsabschnitt aufweist. Der Verbindungsabschnitt ist mit einer zugekehrten Ausnehmung des Stempeleinsatzes in Verbindung bringbar. In der axialen Durchbohrung sind Spannmittel angeordnet, mit denen die Zugstange in Richtung des Stempelkopfes spannbar ist.
Bei der Montage wird der Stempeleinsatz mit dem zugekehrten Ende der Zugstange, nämlich dem Spannkopf, verbunden. Anschließend wird die Zugstange betätigt, um den Stempeleinsatz axial gegen den Stempelschaft zu ziehen. Dies kann nach einer Ausgestaltung der Erfindung dadurch geschehen, dass die Zugstange ein Gewinde aufweist, auf das auf der Stempelkopfseite eine Spann mutter geschraubt ist, die sich auf einer Schulter in der axialen Durchbohrung abstützt. Durch Drehung der Spannmutter wird die Zugstange unter Zugspannung gesetzt und kann somit den Stempeleinsatz gegen den Stempelschaft anziehen. Alternativ kann der Spannkopf mindestens einen radialen Ansatz aufweisen, der in der einen Drehstellung des Stempeleinsatzes relativ zur Zugstange eine Einführung des Spannkopfes in die Ausnehmung ermöglicht und in einer anderen Drehstellung den Hinterschnitt in der Ausnehmung hintergreift. Die Zugspannung kann anstelle von einer Spannmutter auch von einer Feder aufgebracht werden, welche die Zugstange in Richtung Stempelkopf vorspannt.
Die erfindungsgemäße Verbindung eines Stempeleinsatzes mit dem Stempelschaft ermöglicht nach außen nur glatte Flächen von Stempelschaft und Stempeleinsatz. Dadurch ergibt sich eine gute Waschbarkeit des gesamten Stempels, da weder Stempelschaft noch Stempeleinsatz an der Außenseite Gewinde, Fugen oder andere ungünstige Geometrien aufweisen. Montage und Demontage des Stempeleinsatzes ist innerhalb kürzester Zeit möglich, und zwar auch innerhalb der Rundläuferpresse, auch auf automatischem Wege. Die Stempel werden bekanntlich während ihrer Bewegung in der Rundläuferpresse in bestimmten Strecken von Kurvenabschnitten gehalten. In diesen Abschnitten kann dann an den Stempeln manipuliert werden, um den Stempeleinsatz einzubauen bzw. zu entfernen.
Da bei der Montage des Stempeleinsatzes dieser zur Matrizenbohrung ausgerichtet ist, können die Toleranzen von Stempelschaft, Matrizenbohrung und Stempelführung groß gewählt werden. Dies ermöglicht erhebliche Einsparungen bei der Herstellung der Stempel, Matrizen und Segmente für die Matrizenplatte und die Stempelführung.
Die Außenkontur des Stempeleinsatzes nahe dem Stempelschaft ist vorzugsweise kongruent zur Außenkontur des Stempelschaftes, sodass keine gestuften Übergänge vorhanden sind. Die Anlage des Stempeleinsatzes am zugekehrten Ende des Stempelschaftes erfolgt vorzugsweise über plane Flächen. Über diese Flächen kann außerdem ein Reibschluss erhalten werden, der eine Relativverdrehung des Stempeleinsatzes zum Stempelschaft verhindert. Alternativ kann ein Positionsstift vorgesehen werden, der im Stempelschaft eingebracht ist und mit einem zugekehrten Loch im Stempeleinsatz zusammenwirkt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
1 zeigt einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines Preßstempels nach der Erfindung,
2 zeigt einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Preßstempels nach der Erfindung,
3 zeigt perspektivisch das obere Ende des Stempeleinsatzes nach 1,
4 zeigt perspektivisch das dem Stempeleinsatz zugekehrte Ende des Stempelschaftes nach 1,
5 zeigt perspektivisch einen alternativen Stempeleinsatz.
In 1 ist ein Preßstempel 10 dargestellt mit einem Stempelkopf 12 und einem Stempelschaft 14. Stempelkopf 12 und Stempelschaft 14 weisen eine axiale Durchbohrung 16 auf. Die Durchbohrung 16 hat am Stempelkopf 12 zugewandten Ende einen Bohrungsabschnitt 18 mit größerem Durchmesser. Die Durchbohrung 16 nimmt eine Zugstange 20 auf, die am unteren Ende einen Spannkopf 22 aufweist. Am oberen Ende ist die Zugstange 20 mit einem Gewinde versehen, auf das eine Mutter 24 aufgeschraubt ist. Die Mutter 24 dient als Widerlager für eine Schraubenfeder 26, die sich auf einer Scheibe 28 abstützt. Die Scheibe 28 stützt sich auf der zugekehrten Schulter des Bohrungsabschnitts 18 ab. Unterhalb der Scheibe 28 ist eine Elastomerdichtung 30 angeordnet. Sie soll verhindern, dass Flüssigkeit oder Staub vom Stempelkopf 12 her in Richtung Durchbohrung 18 gelangt.
Mit dem Schaft 14 ist ein Stempeleinsatz 32 verbunden, indem der Spannkopf 22, der in einer Ausnehmung 34 des Stempeleinsatzes 32 eingreift, gegen das zugekehrte Ende des Schaftes 14 gespannt wird. Ein Positionsstift 36 sitzt in einer achsparallelen Blindbohrung des Schaftes 14. Er wirkt mit einem Loch 38 am zugekehrten Ende des Stempeleinsatzes 32 zusammen. Zwischen dem Spannkopf 22 und der zugekehrten Fläche des Stempelschaftes 14 sitzt eine Flachdichtung 40 aus Kunststoff.
Die Umfangskontur des Stempeleinsatzes 32 nahe dem Stempelschaft 14 ist kongruent zu der des Stempelschafts 14, und Stempelschaft 14 und Stempeleinsatz 32 liegen über plane Flächen, die senkrecht auf der Achse des Stempels 10 stehen, gegeneinander. Daher ist nach außen kein gestufter Übergang vorhanden und auch keine Fuge, in die Verunreinigungen eintreten können. Mit dem Stempeleinsatz 32 ist einteilig ein Presswerkzeug 42 geformt.
Die Anbringung des Stempeleinsatzes 32 geht deutlicher aus den 3 und 4 hervor. Wie aus 4 hervorgeht, weist der Spannkopf 22 diametral gegenüberliegende radiale Ansätze 44 auf. Der Stempeleinsatz 32 weist in der Ausnehmung 34 diametral gegenüberliegend achsparallele Nuten 46 auf. Sie sind geeignet, die radialen Ansätze 44 aufzunehmen, wenn der Stempeleinsatz gegen den Schaft 14 gesetzt wird und der Spannkopf 22 in die Ausnehmung 34 eintaucht. Am Ende der Nuten 46 sind quer zur Achse erstreckende Schultern durch eine Freidrehung 48 geformt, die einen Hinterschnitt in der Ausnehmung 34 bilden. Exzentrisch zur Ausnehmung 34 ist ein Loch 50 in den Stempeleinsatz eingeformt, das in radialer Ausrichtung als Langloch gebildet ist. In Umfangsrichtung ist es geeignet, den Positionsstift 36 passend aufzunehmen.
Bei der Montage des Stempeleinsatzes 32 am Stempel 10 wird der Stempeleinsatz in einer Drehlage gehalten, dass die radialen Ansätze 44 zu den Nuten 46 ausgerichtet sind. Dann wird der Stempeleinsatz 32 so weit gegen den Schaft 14 vorgeschoben, bis der Positionsstift 36 gegen die zugekehrte plane Fläche des Stempeleinsatzes 32 anstößt. Anschließend wird der Stempeleinsatz 32 um etwa 45° gedreht, wodurch die radialen Ansätze 44 oder Nasen die durch die Freidrehung gebildeten Schultern hintergreifen. Die Drehung wird so weit durchgeführt, bis der Positionsstift 36 über dem Loch 50 liegt. Anschließend wird die Zugstange 20 angezogen, sodass der Stempeleinsatz gemäß 1 gegen den Schaft 14 des Stempels 10 gespannt ist. Um die beschriebene Montage durchzuführen, wird entsprechend Pfeil F in 1 eine Kraft auf die Zugstange 20 ausgeübt, sodass diese unter Kompression der Feder 26 über das Ende des Schaftes 14 ausreichend übersteht, dass die beschriebene Montage des Stempeleinsatzes 32 erfolgen kann. Dieser Weg entspricht zum Beispiel dem Weg S in 1. Nach der Montage wird die Kraft F entfernt, sodass die Feder 26 ihre Spannkraft auf den Stempeleinsatz 32 aufbringen kann.
In 2 ist ein Stempel 10a zu erkennen, der dem Stempel 10 in 1 im Wesentlichen gleicht. Er nimmt eine Zugstange 20a in einer entsprechenden Durchbohrung auf, wobei die Durchbohrung nahe dem Stempelkopf 12 einen erweiterten Bohrungsabschnitt 18a aufweist. Eine Spannmutter 52 ist auf ein Gewinde der Zugstange 20a aufgeschraubt, sodass auf die Zugstange 20a eine Zugkraft in Richtung Stempelkopf 12 ausgeübt werden kann, um einen Stempeleinsatz 32a gegen den Stempelschaft 14a zu spannen. Die Verbindung des Spannkopfes 22a mit dem Stempeleinsatz 32a kann in gleicher Weise erfolgen, wie dies zu 1 beschrieben wurde. Die Spannmutter 52 ist durch einen Sicherungsring 54 in den Bohrungsabschnitt 18a axial gesichert.
5 zeigt das untere Ende eines Schaftes 14b eines weiter nicht dargestellten. Preßstempels, an den ein Stempeleinsatz 32b in einer Weise befestigt ist, wie dies in Verbindung mit den 1 bis 3 beschrieben wurde. Daher wird auf diese Verbindung nicht mehr näher eingegangen. Die Besonderheit des Stempeleinsatzes 32b nach 5 ist die, dass der Stempeleinsatz 32b vier Preßabschnitte 56 aufweist. Im Betrieb wirken die Preßabschnitte 56 mit vier Matrizenbohrungen gleichzeitig zusammen.

Claims

Preßstempel für eine Rundläuferpresse, mit einem Stempelschaft, der an seinem einen Ende einen Stempelkopf und am anderen Ende Mittel zur Aufnahme eines getrennten Stempeleinsatzes aufweist und Befestigungsmitteln zur lösbaren Befestigung des Stempeleinsatzes am Stempelschaft, dadurch gekennzeichnet, dass Stempelkopf und Stempelschaft (14, 14a) eine axiale Durchbohrung (20) aufweisen, die axiale Durchbohrung (20) eine Zugstange (20, 20a) aufnimmt, die an dem dem Stempelkopf (12) abgewandten Ende einen Spannkopf (22, 22a) aufweist mit mindestens einem Verbindungsabschnitt, der Stempeleinsatz (32, 32a) an dem dem Stempelschaft (14, 14a) zugewandten Ende eine Ausnehmung (34) aufweist, die als mit dem Verbindungsabschnitt lösbar verbindbar ausgebildet ist, und in der axialen Durchbohrung (16) Spannmittel angeordnet sind, mit denen die Zugstange (20, 20a) in Richtung des Stempelkopfs (12) spannbar ist.
Preßstempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass der Spannkopf (22) eine radiale Erstreckung aufweist, die größer ist als der Radius der axialen Durchbohrung (16), die Ausnehmung (34, 34a) mit einem Hinterschnitt versehen ist, derart, dass in einer ersten Drehlage der Stempeleinsatz (32, 32a) relativ zur Zugstange (20, 20a) der Spannkopf (22, 22a) in die Ausnehmung (34, 34a) einführbar ist und in einer zweiten Drehlage die radiale Erstreckung die Hinterschneidung hintergreift.
Preßstempel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass die Zugstange (20a) ein Gewinde aufweist, auf die stempelkopfseitig eine Spannmutter (52) aufgeschraubt ist, die sich an einer Schulter in der axialen Durchbohrung (18a) abstützt.
Preßstempel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet dass die Mutter (52) mittels eines Sicherungsringes (54) axial in der Durchbohrung (18a) gehalten ist.
Preßstempel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass ein Bohrungsabschnitt (18) nahe dem Stempelkopf (12) einen größeren Durchmesser aufweist als der übrige Teil der Durchbohrung (20), eine Schrauben-, Teller- oder Elastomerfeder in dem Bohrungsabschnitt (18) aufgenommen ist, der sich an dem stempelkopfseitigen Ende an einem Anschlag der Zugstange (20) abstützt.
Preßstempel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet dass die Feder (26) sich über eine Scheibe (28) an einer Schulter des Bohrungsabschnitts (18) abstützt.
Preßstempel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet dass zwischen Scheibe (28) und Schulter eine Dichtung (30) aus einem Elastomer angeordnet ist.
Preßstempel nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet dass der Anschlag von einer Anschlagmutter (24) gebildet ist, die auf ein Gewinde der Zugstange (20) geschraubt ist.
Preßstempel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet dass der Spannkopf (22) zwei gegenüberliegende radiale Ansätze (44) oder Nasen aufweist und die Ausnehmung (34) zwei achsparallele Nuten (46), durch welche die radialen Ansätze (44) in die Ausnehmung (34) einführbar sind und die Hinterschneidung in der Ausnehmung (34) von Schultern gebildet ist, die von den radialen Ansätzen (44) hintergriffen werden.
Preßstempel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet dass die Außenkontur des Stempeleinsatzes (32, 32a) zur Außenkontur des Stempelschaftes (14, 14a) nahe dem Stempeleinsatzende kongruent ist.
Preßstempel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet dass Stempelschaft (14, 14a) und Stempeleinsatz (32, 32a) über plane Flächen aneinander liegen.
Preßstempel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet dass das dem Stempelkopf (12) abgewandte Ende des Stempelschaftes (14, 14a) exzentrisch eine Positionsbohrung aufweist, zur Aufnahme eines Positionsstiftes (36) und der Stempeleinsatz (32) ein Loch (50) das das aus der Bohrung des Stempelschaftes hinausstehende Ende des Positionsstiftes aufnimmt.
Preßstempel nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet dass das Loch (50) in radialer Richtung als Langloch ausgeführt ist.
Preßstempel nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet dass der Stempeleinsatz (32b) mit mehreren parallelen Stempelabschnitten (56) versehen ist.