DE102011105341A1 - Matrize und Magazin für ein Umformwerkzeug - Google Patents

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Abstract

Matrize (22) für ein Umformwerkzeug (10), insbesondere für ein Stanzniet- oder Clinchwerkzeug, mit einer ersten axialen Seite (30), an der eine Ausnehmung (32) zur Aufnahme von umzuformendem Material ausgebildet ist, mit einer axial gegenüberliegenden zweiten Seite (34) und mit Codierungsmitteln (36), die dazu ausgebildet sind, mit entsprechenden Decodierungsmitteln (38) des Umformwerkzeuges (10) zusammenzuwirken, wobei die Codierungsmittel (36) an der zweiten Seite (34) ausgebildet sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Matrize für ein Umformwerkzeug, insbesondere für ein Stanzniet- oder Clinchwerkzeug, mit einer ersten axialen Seite, an der eine Ausnehmung zur Aufnahme von umzuformendem Material ausgebildet ist, mit einer axial gegenüberliegenden zweiten Seite und mit Codierungsmitteln, die dazu ausgebildet sind, mit entsprechenden Decodierungsmitteln des Umformwerkzeuges zusammenzuwirken.
  • Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Umformwerkzeug mit einer Matrizenaufnahme, an der Decodierungsmittel ausgebildet sind.
  • Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein Magazin für ein Umformwerkzeug, das eine Ersatzmatrizenaufnahme aufweist.
  • Bei Umformwerkzeugen der oben beschriebenen Art erfolgt ein Umform- oder Fügeprozess bei relativ hohen Drücken zwischen einem Stempel und einer Matrize. Die Materialumformung ist dabei in der Regel eine Kaltumformung.
  • Bei einem Stanznietwerkzeug werden zwei metallische Blechabschnitte miteinander verbunden, indem ein Stanzniet mittels eines Stempels in die Bleche getrieben wird. Bei einem Clinchwerkzeug erfolgt eine Fügeverbindung zwischen zwei derartigen Blechen ohne Verwendung separaten Nietelementes. Stanzniet- und Clinchwerkzeuge dieser Art sind allgemein bekannt.
  • Bei einem derartigen Umformwerkzeug ist die Matrize generell austauschbar. Dies kann zum einen aufgrund von Abnutzung, Materialermüdung etc. notwendig sein. Häufig ist es jedoch auch notwendig, mittels eines Umformwerkzeuges unterschiedliche Arten von Umform- oder Fügeprozessen durchzuführen, die unterschiedliche Matrizen erfordern.
  • Die Matrize wird dabei in der Regel in eine Matrizenaufnahme eines Rahmens des Umformwerkzeuges eingesetzt.
  • Aus dem Dokument DE 203 00 679 U1 ist es bekannt, zur Vermeidung von Verwechslungen in die Matrizenaufnahme zunächst eine Aufnahmebuchse einzusetzen, wobei die Aufnahmebuchse und ein Schaft der Matrize aufeinander abgestimmte Codierungen haben, um sicherzustellen, dass nur eine mit einer entsprechenden Codierung versehene Matrize in eine mit einer entsprechenden Codierung versehene Aufnahmebuchse passt.
  • Ferner ist es bekannt, die Matrizen mit Artikelnummern zu versehen, und an einer Nietzange eine entsprechende Beschriftung anzubringen. Da es bei dieser Ausführungsform erforderlich ist, zwei Beschriftungen durch eine Bedienperson miteinander zu vergleichen, bevor eine Matrize in die Matrizenaufnahme eingesetzt wird, ist ein prozesssicheres Austauschen von Matrizen bei diesem Ansatz nicht möglich.
  • Dem oben genannten Ansatz, bei dem eine Aufnahmebuchse in die Matrizenaufnahme eingesetzt wird, kann es trotz falscher Codierungen vorkommen, dass eine falsche Matrize durch eine hohe Einpresskraft in das Umformwerkzeug eingebaut wird. Zudem wird bei dieser Ausführungsform der Querschnitt des Schaftes der Matrize reduziert, so dass sich die Festigkeit der Matrize verringert.
  • Vor dem obigen Hintergrund ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Matrize sowie ein zugeordnetes Umformwerkzeug und ein Magazin für ein Umformwerkzeug anzugeben, wobei sichergestellt werden kann, dass ein fehlerhaftes Einsetzen einer Matrize in eine Matrizenaufnahme verhindert wird.
  • Ferner sollen vorzugsweise Umbau- und Reparaturzeiten bei einem Matrizenwechsel minimiert werden.
  • Die obige Aufgabe wird zum einen gelöst durch eine Matrize für ein Umformwerkzeug, insbesondere für ein Stanzniet- oder Clinchwerkzeug, mit einer ersten axialen Seite, an der eine Ausnehmung zur Aufnahme von umzuformendem Material ausgebildet ist, mit einer axial gegenüberliegenden zweiten Seite und mit Codierungsmitteln, die dazu ausgebildet sind, mit entsprechenden Decodierungsmitteln des Umformwerkzeuges zusammenzuwirken, wobei die Codierungsmittel an der zweiten Seite ausgebildet sind.
  • Ferner wird die obige Aufgabe gelöst durch ein Umformwerkzeug mit einer Matrizenaufnahme für eine derartige Matrize, wobei die Matrizenaufnahme eine quer zur Längsachse ausgerichtete Fläche aufweist, an der Decodierungsmittel ausgebildet sind.
  • Zudem wird die obige Aufgabe gelöst durch ein Umformwerkzeug mit einem Rahmen, an dem eine Matrizenaufnahme für eine auswechselbare Matrize ausgebildet ist, insbesondere eine Matrize der oben genannten Art, wobei an dem Rahmen ein Magazin zur Aufnahme wenigstens einer Ersatzmatrize festgelegt ist.
  • Schließlich wird die obige Aufgabe gelöst durch ein Magazin für ein solches Umformwerkzeug, wobei das Magazin eine Ersatzmatrizenaufnahme aufweist, die eine Fläche aufweist, an der Decodierungsmittel ausgebildet sind.
  • Durch die Maßnahme, Decodierungsmittel an der zweiten Seite der Matrize auszubilden, ist es nicht notwendig, in die Matrizenaufnahme des Umformwerkzeuges eine Buchse einzusetzen. Daher kann der Schaft einer solchen Matrize mit einem größeren Durchmesser ausgebildet werden, so dass sich die Festigkeit der Matrize insgesamt verbessern lässt.
  • Die Codierungsmittel können dabei elektronische Codierungsmittel, bspw. in Form eines RFID-Transponders oder -Tags sein. In diesem Fall sind die Decodierungsmittel an der Matrizenaufnahme ebenfalls elektronischer Art, bspw. in Form eines RFID-Lesegerätes.
  • Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn stattdessen (oder zusätzlich) die Codierungsmittel und/oder die Decodierungsmittel rein mechanischer Art sind. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform müssen an der Matrizenaufnahme bzw. der Matrize keine aufwändigen elektrischen Komponenten, Leitungen etc. verlegt werden.
  • Die mechanischen Codierungsmittel können dabei durch das Ausbilden von Merkmalen an der zweiten Seite realisiert werden.
  • Die Decodierungsmittel an der Matrizenaufnahme können entweder direkt an einer Matrizenaufnahme eines Rahmens des Umformwerkzeuges vorgesehen sein. Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn diese Decodierungsmittel durch einen separaten Einsatz gebildet sind, der bspw. am Boden der Matrizenaufnahme angeordnet wird. Ein solcher Einsatz weist dann bei mechanischen Decodierungsmitteln komplementäre Merkmale an einer der zweiten Seite der Matrize gegenüberliegenden Seite bzw. Fläche auf.
  • Bei der Ausführungsform, bei der an dem Umformwerkzeug ein Magazin für eine oder mehrere Ersatzmatrizen angeordnet ist, können Umbau- und Reparaturzeiten bei einem Matrizenwechsel minimiert werden. Da ein Matrizenwechsel häufig sehr schnell erfolgen muss, um Stillstandszeiten des Umformwerkzeuges zu reduzieren, kann sich das Risiko eines Einbaus einer falschen Matrize erhöhen.
  • Um einen schnellen und sicheren Matrizenwechsel zu gewährleisten, befindet sich in dem Magazin generell eine passende Ersatzmatrize. An dem Umformwerkzeug kann entweder ein Magazin für eine oder mehrere Ersatzmatrizen vorgesehen sein. Ferner ist es möglich, an einem Umformwerkzeug mehrere Magazine dieser Art anzuordnen.
  • Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn das Magazin eine Ersatzmatrizenaufnahme aufweist, die eine Fläche aufweist, an der Decodierungsmittel ausgebildet sind.
  • Die Decodierungsmittel können dabei identisch sein zu Decodierungsmitteln, die ggf. in der Matrizenaufnahme des Umformwerkzeuges ausgebildet sind.
  • Durch diese Maßnahme kann gewährleistet werden, dass in dem Magazin von vorne herein eine richtige Matrize aufgenommen ist, so dass bei einem Matrizenwechsel davon ausgegangen werden kann, dass die in dem Magazin befindliche Ersatzmatrize die Richtige ist. Stillstandszeiten können hierdurch deutlich verringert werden.
  • In ohnehin vorgesehenen Pausenzeiten des Umformwerkzeuges kann das Magazin dann erneut befüllt werden.
  • Die Aufgabe wird somit vollkommen gelöst.
  • Bei der erfindungsgemäßen Matrize ist es von besonderem Vorzug, wenn die Codierungsmittel wenigstens eine sich axial erstreckende Codierungseinrichtung aufweisen.
  • Die sich axial erstreckende Codierungseinrichtung kann bspw. durch eine Erhebung ausgebildet sein, die von der zweiten Seite der Matrize ausgeht. Vorzugsweise ist die sich axial erstreckende Codierungseinrichtung jedoch durch eine Axialbohrung in der zweiten Seite der Matrize ausgebildet.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform beinhalten die Codierungsmittel eine erste sich axial erstreckende Codierungseinrichtung und eine zweite Codierungseinrichtung.
  • Die zweite Codierungseinrichtung kann von der gleichen Art sein wie die erste Codierungseinrichtung (elektrisch und/oder mechanisch).
  • Besonders bevorzugt handelt es sich bei der zweiten Codierungseinrichtung um eine zweite sich axial erstreckende Codierungseinrichtung, also insbesondere eine Erhebung oder eine Ausnehmung.
  • Hierbei ist es zu bevorzugen, wenn die zweite Codierungseinrichtung einen anderen Querschnitt als die erste Codierungseinrichtung aufweist.
  • Bei dieser Ausführungsform kann die Anzahl der Varianten, also die Zahl der möglichen ”Codes”, deutlich gesteigert werden.
  • Hierbei ist es ferner von Vorzug, wenn die zweite Codierungseinrichtung einen anderen Querschnitt als die erste Codierungseinrichtung aufweist.
  • Beispielsweise kann die erste Codierungseinrichtung eine Bohrung mit einem größeren Durchmesser sein, und die zweite Codierungseinrichtung kann eine Bohrung mit einem kleineren Durchmesser sein.
  • Die erste Codierungseinrichtung kann dabei bspw. nach der Art eines Positionsmerkmals ausgebildet sein, mittels dessen sichergestellt werden kann, dass die Matrize nur in einer Drehposition (in Bezug auf eine Längsachse) in die Matrizenaufnahme eingesetzt werden kann. Eine derartige erste Codierungseinrichtung ist bevorzugterweise exzentrisch zu der Längsachse angeordnet.
  • Bei der zweiten Codierungseinrichtung kann es sich in diesem Fall um eine Art Schlüsselbohrung handeln, die relativ zu dem Positionsmerkmal verschoben ist. Jede unterschiedliche Position einer solchen zweiten Codierungseinrichtung kann dann einem eindeutigen Code der Matrize entsprechen. Um die Anzahl der möglichen Codes zu vergrößern, kann die Lage des Positionsmerkmales verschoben werden, oder es können mehrere Schlüsselbohrungen (mehrere zweite Codierungseinrichtungen) vorgesehen werden.
  • Es versteht sich, dass die Decodierungsmittel jeweils eine Art ”Negativ” solcher mechanischer Codierungsmittel sind, um eine eindeutige Zuordnung der Matrize zu der Matrizenaufnahme zu gewährleisten.
  • Insgesamt ist es von besonderem Vorzug, wenn die Matrize einen Grundkörper, an dem bevorzugterweise die Ausnehmung zur Aufnahme von umzuformendem Material ausgebildet ist, und einen sich axial hiervon erstreckenden Schaft mit einem Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der Durchmesser des Grundkörpers.
  • Bei dieser Ausführungsform können die Codierungsmittel bspw. an einem sich radial erstreckenden Absatz am Übergang zwischen Grundkörper und Schaft ausgebildet ist.
  • Von besonderem Vorzug ist es jedoch, wenn die Codierungsmittel an der axialen Stirnseite des Schaftes ausgebildet sind.
  • Bei dieser Ausführungsform kann die gesamte radiale Übergangsfläche zwischen Grundkörper und Schaft dazu verwendet werden, um die relativ hohen Axialdrücke während eines Umformprozesses aufzunehmen.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Magazin ist es von besonderem Vorteil, wenn die Ersatzmatrizenaufnahme einen Schieber aufweist, an dessen einem axialen Ende die Decodierungsmittel ausgebildet sind.
  • Durch das Bereitstellen eines derartigen Schiebers kann dessen Position beim Einsetzen einer falschen Matrize anders sein als beim Einsetzen einer richtigen Matrize. Diese unterschiedlichen Positionen des Schiebers können dann für weitere Zwecke verwendet werden.
  • Von besonderem Vorzug ist es, wenn der Schieber entgegen einer Aufnahmerichtung elastisch vorgespannt ist.
  • Hierbei kann der Schieber in einer Grundposition so angeordnet sein, dass beim Einsetzen einer richtigen Matrize im Wesentlichen keine Positionsverschiebung des Schiebers stattfindet. Beim Einsetzen einer falschen Matrize kann der Schieber dabei gegen die Wirkung der elastischen Vorspannung seine Position verändern.
  • Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn der Schieber dazu eingerichtet ist, eine Anzeige an einer Außenseite des Magazins in Abhängigkeit davon umzuschalten, ob eine zu den Schieber-Decodierungsmitteln passende Ersatzmatrize in die Ersatzmatrizenaufnahme eingesetzt worden ist, oder eine Matrize, deren Matrizen-Codierungsmittel nicht zu den Schieber-Decodierungsmitteln passen.
  • Hierbei kann von außen auf einfache Weise erkannt werden (über die Anzeige), ob in dem Magazin eine passende Ersatzmatrize vorhanden ist.
  • Ferner ist es bei dem erfindungsgemäßen Magazin von Vorteil, wenn ein Gehäuse des Magazins eine Öffnung aufweist, über die ein axiales Ende des Schiebers heraustreten kann.
  • Wenn bspw. eine nicht passende Matrize eingesetzt wird, kann das Ende des Schiebers aus dem Magazingehäuse heraustreten, wodurch eine derartige Anzeige gebildet wird.
  • Bei der Verwendung eines solchen Magazins ist es generell möglich, auf das Bereitstellen von Decodierungsmitteln im Bereich der Matrizeaufnahme des Umformwerkzeuges zu verzichten. Die Erkennung, ob eine passende Matrize für das Umformwerkzeug bereitgestellt wird, kann dann bereits in dem Magazin erfolgen. Beim Matrizenwechsel kann die passende Matrize dann einfach in die Matrizenaufnahme eingesetzt werden.
  • Generell ist es jedoch möglich, Decodierungsmittel zum Erkennen passender Matrizen alternativ oder akumulativ an einem derartigen Magazin bzw. an der Matrizenaufnahme des Umformwerkzeuges vorzusehen.
  • Sofern an der Matrizenaufnahme des Umformwerkzeuges keine Decodierungsmittel vorgesehen sind, ist es bevorzugt, wenn die Matrizenaufnahme so ausgestaltet ist, dass uncodierte sowie codierte Matrizen jeder Art in die Matrizenaufnahme eingesetzt werden können.
  • Ein Verfahren zum Überprüfen einer Matrize für ein Umformwerkzeug kann daher die Schritte beinhalten, eine mit Codierungsmitteln ausgestattete Matrize zunächst in ein Magazin einzusetzen, das an dem Umformwerkzeug vorgesehen ist und Decodierungsmittel aufweist, und bei einem Matrizenwechsel eine bereits in dem Magazin auf Richtigkeit hin überprüfte Matrize zu entnehmen und in die Matrizenaufnahme des Umformwerkzeuges einzusetzen.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Umformwerkzeuges in Form eines Stanznietwerkzeuges;
  • 2 eine schematische Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform einer Matrize gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 3 eine schematische Querschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform einer Matrize und eines Umformwerkzeuges gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; und
  • 4 eine schematische Querschnittsansicht durch ein Magazin gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • In 1 ist ein Umformwerkzeug in Form eines Stanznietwerkzeuges in schematischer Form dargestellt und generell mit 10 bezeichnet.
  • Das Umformwerkzeug 10 weist einen Rahmen 12 auf, der als sog. C-Rahmen ausgebildet ist. An einem oberen Ende des Rahmens 12 ist ein Schlitten 14 entlang einer Längsachse 15 verschiebbar gelagert. An dem Schlitten 14 ist ein Stempel 16 zum Durchführen eines Umformprozesses angeordnet. An dem Stempel 16 ist ein Stanzniet 18 mittels einer nicht näher bezeichneten Halteeinrichtung gehalten.
  • An dem Rahmen 12 ist ferner eine Matrizenaufnahme 20 zur Aufnahme einer Matrize 22 ausgebildet.
  • Die Matrize 22 weist einen Grundkörper 24 und einen sich axial hiervon erstreckenden Schaft 26 mit einem geringeren Durchmesser auf. Eine Radialfläche am Übergang zwischen Grundkörper 24 und Schaft 26 liegt auf einer Schulter 28 der Matrizenaufnahme 20 auf.
  • Die Matrize 22 weist eine erste axiale Seite 30 auf, die zu dem Stempel 16 hingewandt ist. An der ersten axialen Seite 30 ist eine Ausnehmung 32 zum Aufnehmen von umzuformendem Material ausgebildet.
  • Die Matrize 22 weist ferner eine zweite axiale Seite 34 auf, die durch eine axiale Stirnseite des Schaftes 26 gebildet ist.
  • Bei einem Umformprozess werden in der Regel zwei oder mehr Werkstücke in Form von Blechen zwischen Stempel 16 und Matrize 22 angeordnet. Anschließend wird der Stempel 16 entlang der Längsachse 15 nach unten bewegt, wodurch der Stanzniet 18 in die Werkstückanordnung eingetrieben wird. Ein Hohlschaft des Stanznietes 18 verformt sich dabei radial innerhalb der Werkstücke und wird radial nach außen abgelenkt, wodurch eine kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen den Werkstücken eingerichtet wird. Die Ausnehmung 32 unterstützt dabei durch ihre spezielle Form diese Art der Materialverformung der Werkstücke bzw. des Stanzniets 18. Die Qualität der hierdurch eingerichteten Nietverbindung wird maßgeblich von dem verwendeten Stanzniet 18, dem Stempel 16 sowie der Matrize 22 beeinflusst. Je nach Art der Nietverbindung wird bspw. während einer Bemusterungsphase die Kombination der jeweiligen Komponenten festgelegt. Stanznietverbindungen dieser Art werden bevorzugt im Bereich der Kraftfahrzeugtechnik verwendet, vorzugsweise im Bereich des Karosseriebaus. Durch Stanznietverbindungen dieser Art können Werkstücke unterschiedlicher Materialien miteinander verbunden werden. Aufgrund der großen Anzahl unterschiedlicher Stanznietverbindungen in einem Fahrzeug kommen in der gleichen Fertigung verschiedene Matrizengeometrien zum Einsatz. Dabei muss zu jedem Zeitpunkt sichergestellt sein, dass die jeweils richtige Matrize 22 in dem entsprechenden Stanznietwerkzeug 10 eingebaut ist.
  • Ein Wechsel der Matrize 22 wird während einer vorbeugenden Wartung, bei einer Umrüstung oder bei einem Bruch der Matrize 22 durchgeführt.
  • Um ein prozesssicheres Vertauschen von Matrizen zu vermeiden, weist die Matrize 22 Codierungsmittel 36 auf. Die Codierungsmittel 36 sind dabei an der zweiten axialen Seite 34 der Matrize 22 ausgebildet. In 1 ist schematisch dargestellt, dass die Codierungsmittel 36 durch eine axiale Erhebung gegenüber der zweiten axialen Seite 34 ausgebildet sein können. Wie nachstehend noch erläutert werden wird, können die Codierungsmittel 36 jedoch bspw. auch durch eine axiale Vertiefung in der zweiten axialen Seite 34 ausgebildet sein. Ferner ist es möglich, die Codierungsmittel 36 als elektrische bzw. elektromechanische Codierungsmittel auszubilden, bspw. in Form von RFID-Transpondern oder -Tags.
  • Im Bereich der Matrizenaufnahme 20 sind bei dieser Ausführungsform Decodierungsmittel 38 vorgesehen, die bei eingesetzter Matrize 22 die Codierungsmittel 36 decodieren können, um zu erfassen, ob es sich bei der eingesetzten Matrize 22 um die richtige Matrize handelt. Die Decodierungsmittel 38 können durch eine elektrische oder elektromagnetische Erkennungseinrichtung gebildet sein, die die Codierungsmittel 36 decodiert, bspw. in Form eines Hall-Sensors oder dergleichen.
  • Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn die Decodierungsmittel 38 als rein mechanische Decodierungsmittel ausgebildet sind. Hierbei ist es bevorzugt, wenn die Decodierungsmittel 38 ein Negativ zu den mechanischen Codierungsmitteln 36 bilden, derart, dass nur eine richtige Matrize 22 in die Matrizenaufnahme 20 eingesetzt werden kann.
  • Bei mechanischen Decodierungsmitteln 38 können diese entweder direkt an dem Rahmen 12 ausgebildet sein, sind jedoch bevorzugt an einem in 1 nicht näher dargestellten Einsatz ausgebildet, der bspw. am Boden der Matrizenaufnahme 20 angeordnet ist.
  • In 1 ist ferner gezeigt, dass an dem Rahmen 12 (oder in anderer unmittelbarer Nachbarschaft an dem Umformwerkzeug 10) ein Magazin 40 festgelegt ist. Das Magazin 40 dient dazu, eine Ersatzmatrize 22' aufzunehmen.
  • Das Magazin 40 weist hierbei eine Ersatzmatrizenaufnahme 42 auf und weist ferner Decodierungsmittel 38' auf. Die Decodierungsmittel 38' können den Decodierungsmitteln 38 entsprechen, die im Bereich der Matrizenaufnahme 20 vorgesehen sind.
  • Demzufolge kann erfasst werden, ob in das Magazin 40 eine passende Ersatzmatrize 22' für das spezielle Umformwerkzeug 10 eingesetzt worden ist.
  • Die Decodierungsmittel 38' können zusätzlich oder alternativ zu den Decodierungsmitteln 38 vorgesehen sein. Mit anderen Worten kann mittels der Decodierungsmittel 38' des Magazins 40 eine erste Überprüfung stattfinden, ob eine zu dem Umformwerkzeug 10 passenden Ersatzmatrize 22' im Bereich des Umformwerkzeuges 10 bereitgestellt worden ist.
  • Bei einem Matrizenwechsel wird dann die bisherige Matrize 22 aus der Matrizenaufnahme 20 entnommen und die in dem Magazin 40 befindliche Ersatzmatrize 22' wird eingesetzt. Da die Identifizierung der Ersatzmatrize 22' als passend bereits in dem Magazin 40 erfolgt ist, ist es nicht unbedingt notwendig, im Bereich der Matrizenaufnahme 20 weitere Decodierungsmittel 38 vorzusehen.
  • In 1 ist ferner gezeigt, dass das Werkzeug 10 bspw. an einem Roboter 50 festgelegt sein kann, der einen ersten Arm 52a und/oder einen zweiten Arm 52b und ggf. weitere Arme aufweist.
  • 2 zeigt eine weitere Ausführungsform, die hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise generell der Ausführungsform der 1 entspricht. Gleiche Elemente sind daher durch gleiche Bezugsziffern bezeichnet. Im Folgenden werden im Wesentlichen die Unterschiede erläutert.
  • Bei der Matrize 22 der 2 ist lediglich ein Grundkörper 24 vorgesehen, jedoch kein Schaft. Die Codierungsmittel 36 in Form einer axialen Ausnehmung sind daher vorliegend an einer Unterseite des Grundkörpers 24 vorgesehen, der die zweite axiale Seite 34 bildet. In entsprechender Weise könnten Codierungsmittel 36 bei der Ausführungsform der 1 auch an der radialen Fläche im Bereich des Übergangs zwischen Grundkörper 24 und Schaft 26 vorgesehen sein.
  • Die Decodierungsmittel 38 sind vorliegend als axialer Vorsprung an dem Rahmen 12 ausgebildet (entweder direkt an dem Rahmen 12 oder an einem darin eingesetzten Einsatz).
  • In 2 ist ferner zu erkennen, dass die Codierungsmittel 36 und die Decodierungsmittel 38 in radialer Richtung gegenüber der Längsachse 15 exzentrisch versetzt angeordnet sind, wie es bei 56 gezeigt ist. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass die Matrize 22 auch in Umfangsrichtung richtig in die Matrizenaufnahme 20 eingesetzt wird.
  • 3 zeigt eine weitere Ausführungsform, die hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise generell den oben beschriebenen Ausführungsformen entspricht. Gleiche Elemente sind daher durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Im Folgenden werden im Wesentlichen die Unterschiede erläutert.
  • So ist in 3 zu erkennen, dass die Decodierungsmittel 38 an einem Einsatz 60 ausgebildet sind, der am Boden der Matrizenaufnahme 20 angeordnet ist.
  • Ferner ist zu erkennen, dass die Codierungsmittel 36 eine erste Codierungseinrichtung 62 in Form einer ersten Axialbohrung an der zweiten axialen Seite 34 aufweisen, wobei die erste Codierungseinrichtung 62 in radialer Richtung gegenüber der Längsachse 15 exzentrisch versetzt angeordnet ist. Durch die erste Codierungseinrichtung 62 kann hierbei ein lagerichtiger Einbau der Matrize 22 in die Matrizenaufnahme 20 gewährleistet werden. Die Codierungsmittel 36 weisen ferner eine zweite Codierungseinrichtung 64 in Form einer zweiten axialen Bohrung an der zweiten axialen Seite 34 auf. Die zweite Codierungseinrichtung 64 kann einen anderen Querschnitt als die erste Codierungseinrichtung 62 beinhalten, bspw. einen kleineren Durchmesser. Durch die relative Anordnung der zweiten Codierungseinrichtung 64 in Bezug auf die erste Codierungseinrichtung 62 kann die Matrize 22 eindeutig identifiziert werden. Die relative Lage der zweiten Codierungseinrichtung 64 in Bezug auf die erste Codierungseinrichtung 62 bildet daher den ”Code” der Matrize 22. Es versteht sich, dass anstelle einer einzelnen zweiten Codierungseinrichtung 64 auch eine Mehrzahl von zweiten Codierungseinrichtungen 64 vorgesehen sein kann, um die Anzahl der möglichen Varianten von Matrizen 22 (die Menge der Codes) zu erhöhen.
  • An dem Einsatz 60 sind in entsprechender Weise eine erste Decodierungseinrichtung 66 und eine zweite Decodierungseinrichtung 68 vorgesehen, die ein Negativ bilden zu den Codierungseinrichtungen 62, 64.
  • In 4 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Magazins 40 dargestellt.
  • Das Magazin 40 weist ein Gehäuse 70 auf, innerhalb dessen ein Schieber 72 in einer Längsachse beweglich gelagert ist. Der Schieber 72 ist dabei am Boden einer Ersatzmatrizenaufnahme 20' des Magazins 40 angeordnet, in die eine Ersatzmatrize 22' einsetzbar ist.
  • Der Schieber 72 weist ein erstes axiales Ende 74 auf, das zu der Ersatzmatrizenaufnahme 20' hinweist. An dem ersten Ende 74 sind Decodierungsmittel 38' vorgesehen, die bspw. den Decodierungsmitteln 38 der oben beschriebenen Ausführungsformen entsprechen können.
  • Der Schieber 72 weist ferner ein zweites axiales Ende 76 auf, das einer Öffnung 75 des Gehäuses 70 zugeordnet ist und aus dieser heraustreten kann.
  • Der Schieber 72 ist ferner über eine Feder in einer Richtung entgegengesetzt zu einer Aufnahmerichtung 77 vorgespannt. Ein Anschlag zum Einrichten einer Endposition ist schematisch bei 79 gezeigt. Wenn der Schieber 72 an dem Anschlag 79 anliegt, tritt das zweite Ende 76 nicht aus der Öffnung 75 heraus.
  • Wenn eine zu den Decodierungsmitteln 38' passende Ersatzmatrize 22' in das Magazin 40 eingesetzt wird, so verbleibt der Schieber 72 in der Position am Anschlag 79.
  • Sofern jedoch eine nicht passende Ersatzmatrize 22' eingesetzt wird, wie es in 4 dargestellt ist, wird der Schieber 72 in axialer Richtung gegen die Wirkung der Feder 78 versetzt, derart, dass das zweite Ende 76 des Schiebers 72 aus der Öffnung 75 heraustritt.
  • Durch dieses heraustretende Ende, das bspw. auch farblich hervorgehoben werden kann, wird eine Anzeige 82 eingerichtet, über die von außerhalb des Magazins 40 ohne weiteres und unzweifelhaft erfassbar ist, ob in dem Magazin 40 eine passende Ersatzmatrize 22' aufgenommen ist.
  • Bei 80 ist ferner in schematischer Form eine Befestigungsschraube dargestellt, mittels der eine in die Ersatzmatrizenaufnahme 20' eingesetzte Ersatzmatrize 22' in dem Magazin 40 festgelegt werden kann.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 20300679 U1 [0008]

Claims (14)

  1. Matrize (22) für ein Umformwerkzeug (10), insbesondere für ein Stanzniet- oder Clinchwerkzeug, mit einer ersten axialen Seite (30), an der eine Ausnehmung (32) zur Aufnahme von umzuformendem Material ausgebildet ist, mit einer axial gegenüberliegenden zweiten Seite (34) und mit Codierungsmitteln (36), die dazu ausgebildet sind, mit entsprechenden Decodierungsmitteln (38) des Umformwerkzeuges (10) zusammenzuwirken, wobei die Codierungsmittel (36) an der zweiten Seite (34) ausgebildet sind.
  2. Matrize nach Anspruch 1, wobei die Codierungmittel (36) wenigstens eine sich axial erstreckende Codierungseinrichtung (36; 62; 64) aufweisen.
  3. Matrize nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Codierungsmittel (36) eine erste sich axial erstreckende Codierungseinrichtung (62) und eine zweite Codierungseinrichtung (64) aufweisen.
  4. Matrize nach Anspruch 3, wobei die zweite Codierungseinrichtung (64) durch eine zweite sich axial erstreckende Codierungseinrichtung gebildet ist.
  5. Matrize nach Anspruch 4, wobei die zweite Codierungseinrichtung (64) einen anderen Querschnitt als die erste Codierungseinrichtung (62) aufweist.
  6. Matrize nach einer der Ansprüche 1–5, wobei die Matrize (22) einen Grundkörper (24) und einen sich axial hiervon erstreckenden Schaft (26) mit einem Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der Durchmesser des Grundkörpers (24).
  7. Matrize nach Anspruch 6, wobei die Codierungsmittel (36) an der axialen Stirnseite (34) des Schaftes (26) ausgebildet sind.
  8. Umformwerkzeug (10) mit einer Matrizenaufnahme (20) für eine Matrize (22) nach einem der Ansprüche 1–7, wobei die Matrizenaufnahme (20) eine quer zur Längsachse (15) ausgerichtete Fläche aufweist, an der Decodierungsmittel (38) ausgebildet sind.
  9. Umformwerkzeug (10) mit einem Rahmen (12), an dem eine Matrizenaufnahme (20) für eine auswechselbare Matrize (22) ausgebildet ist, insbesondere eine Matrize nach einem der Ansprüche 1–7, wobei an dem Rahmen (12) ein Magazin (40) zur Aufnahme wenigstens einer Ersatzmatrize (22') festgelegt ist.
  10. Magazin (40) für ein Umformwerkzeug nach Anspruch 9, wobei das Magazin (40) eine Ersatzmatrizenaufnahme (42) aufweist, an der Decodierungsmittel (38') ausgebildet sind.
  11. Magazin nach Anspruch 10, wobei die Ersatzmatrizenaufnahme (42) einen Schieber (72) aufweist, an dessen einem axialen Ende (74) die Decodierungsmittel (38') ausgebildet sind.
  12. Magazin nach Anspruch 11, wobei der Schieber (72) entgegen einer Aufnahmerichtung (77) elastisch vorgespannt ist.
  13. Magazin nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (72) dazu eingerichtet ist, eine Anzeige (82) an einer Außenseite des Magazins (40) in Abhängigkeit davon umzuschalten, ob eine zu den Schieber-Decodierungsmitteln (38') passende Ersatzmatrize (22') in die Ersatzmatrizenaufnahme (42) eingesetzt worden ist oder eine Matrize, deren Matrizen-Codierungsmittel (36) nicht zu den Schieber-Decodierungsmitteln (38') passen.
  14. Magazin nach einem der Ansprüche 11–13, wobei ein Gehäuse (70) des Magazins (40) eine Öffnung (75) aufweist, über die ein axiales Ende (76) des Schiebers (72) heraustreten kann.
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