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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stanze nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Es sind bereits Stanzen bekannt, mit denen Löcher beispielsweise in textile Materialien und auch in Leder gestanzt werden. Dazu weisen diese Stanzen eine Materialauflage auf. Das zu stanzende Material wird auf der Materialauflage positioniert. Diese Materialauflage weist gleichzeitig Gegenschneidkanten auf für die Stanzstempel. Wenn die Positionierung abgeschlossen ist, werden die Stanzstempel auf das Material zu bewegt, um den Stanzvorgang auszuführen. Außer dem Stanzen von Löchern können auch andere Formen gestanzt werden. Es ist auch möglich, anstelle des Ausstanzens lediglich eine Prägung vorzusehen.
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Wenn auf dem Material ein anderes Lochbild (bzw. ein anderen Schnittbild) erzeugt werden soll, muss die Stanze umgerüstet werden.
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Aus der
DE 33 39 503 A1 ist eine Stanze bekannt, die mehrere Stanzstempel aufweist, wobei deren Stempelköpfe in einer Stempelaufnahmeplatte gelagert sind. Die Lagerung der Stempelköpfe in der Stempelaufnahmeplatte ist derart, dass sich beim Rückhub der Stanzstempel eine Hinterschneidung ergibt. Ein Antriebselement bewegt die Stempelaufnahmeplatte mittelbar. Die Stanze weist wenigstens ein Riegelelement auf, das wenigstens einem Stanzstempel zugeordnet ist und sich zwischen dem Antriebselement und der Stempelaufnahmeplatte befindet. Das wenigstens eine Riegelelement weist wenigstens zwei Betriebsstellungen auf, wobei das Riegelelement in einer ersten Betriebsstellung den Zwischenraum zwischen dem Antriebselement und dem Stempelkopf des wenigstens einen Stanzstempels ausfüllt und wobei in einer zweiten Betriebsstellung des Riegelelementes ein Freiraum oberhalb des Stempelkopfes des wenigstens einen Stanzstempels gebildet wird.
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Durch eine entsprechende Positionierung des wenigstens einen Riegelelementes in die erste bzw. zweite Betriebsstellung wird der zugehörige wenigstens eine Stanzstempel entweder zur Durchführung eines Stanzvorganges nach unten gedrückt oder bleibt ohne die Kraftübertragung für die Durchführung eines Stanzvorganges.
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Soweit der Stanzstempel ohne die Kraftübertragung für die Durchführung eines Stanzvorganges bleibt, ist in der
DE 33 39 503 A1 beschrieben, dass der jeweilige Stanzstempel durch sein Eigengewicht auf dem zu stanzenden Werkstück aufliegt.
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In der
DE 41 35 787 A1 ist eine insoweit identische Stanze beschrieben, bei der im Unterschied zur Stanze nach der
DE 33 39 503 A1 beschrieben ist, dass die Stanzstempel, die für den aktuellen Stanzvorgang gerade „ausgeklinkt“ sind, nicht mit nach unten bewegt werden. In der
DE 41 35 787 A1 ist nicht ausdrücklich beschrieben, wie dies erfolgt, allerdings ist auch dort beschrieben, dass die Stanzstempel im unteren Bereich oberhalb des Stanzgutes eine Führung in axialer Richtung aufweisen.
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In der
DE 20 2005 010 990 U1 ist ebenfalls eine Stanze mit einem entsprechenden Aufbau beschrieben, bei der einzelne Stanzstempel „ausgeklinkt“ werden können für den aktuellen Stanzvorgang. In der
DE 20 2005 010 990 U1 ist beschrieben, dass die Stanzstempel in der unteren Führungs- und Abstreifplatte mit einer Reibung geführt werden, die größer ist als die Reibung, mit der die Stanzstempel in der Kopfplatte geführt und gehalten werden. Es ist weiterhin beschrieben, dass in der unteren Führungs- und Abstreifplatte Nuten eingebracht sein können, in denen Sprengringe gelagert sind, die eine solche Haltekraft auf die Stanzstempel ausüben, dass diese nicht infolge der Reibung mit der Stempelaufnahmeplatte nach oben gezogen werden sondern erst dann, wenn die Stempelaufnahmeplatte den Stempelkopf des jeweiligen Stanzstempels greift.
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Damit wird der wenigstens eine Stanzstempel zumindest in der zweiten Betriebsstellung des Riegelelementes durch ein Bremselement gehalten, das durch die Reibungskräfte in der Führung des Stanzstempels in axialer Richtung realisiert ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die bekannte Stanze flexibler nutzen zu können und höhere Folgegeschwindigkeiten bei aufeinander folgenden Stanzvorgängen zu erreichen.
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Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst durch eine Stanze mit mehreren Stanzstempeln, deren Stempelköpfe in einer Stempelaufnahmeplatte gelagert sind, wobei die Lagerung der Stempelköpfe in der Stempelaufnahmeplatte derart ist, dass sich beim Rückhub der Stempelaufnahmeplatte eine Hinterschneidung für die Stempelköpfe ergibt, wobei ein Antriebselement die Stempelaufnahmeplatte mittelbar bewegt. Die Stanze weist wenigstens ein Riegelelement auf, das wenigstens einem Stanzstempel zugeordnet ist und sich zwischen dem Antriebselement und der Stempelaufnahmeplatte befindet. Das wenigstens eine Riegelelement weist wenigstens zwei Betriebsstellungen auf. In einer ersten Betriebsstellung füllt das Riegelelement den Zwischenraum zwischen dem Antriebselement und dem Stempelkopf des wenigstens einen Stanzstempels aus. In einer zweiten Betriebsstellung wird ein Freiraum oberhalb des Stempelkopfes des wenigstens einen Stanzstempels gebildet. Der wenigstens eine Stanzstempel wird zumindest in der zweiten Betriebsstellung des Riegelelementes durch ein Bremselement gehalten. Dieses Bremselement ist als separates Bauteil ausgebildet zu einer Führung des wenigstens einen Stanzstempels in axialer Richtung. Nach der vorliegenden Erfindung ist das Bremselement so dimensioniert, dass dieses auf den wenigstens einen Stanzstempel solche Haltekräfte ausübt, dass der wenigstens eine Stanzstempel gegen ein Absinken auf Grund seines Eigengewichtes gehalten wird.
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Durch eine Verstellung des wenigstens einen Riegelelementes lassen sich vorteilhaft verschiedene Stanzbilder realisieren. Die entsprechenden Riegelelemente werden so in die jeweiligen Betriebsstellungen gebracht, dass die entsprechenden Stanzstempel an dem Stanzvorgang „beteiligt“ sind (Betriebsstellung 1 des zugehörigen Riegelelementes) oder „unbeteiligt“ sind (Betriebsstellung 2 des zugehörigen Riegelelementes).
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Der Aufbau der Stanze ist derart, dass in einer Stempelaufnahmeplatte mehrere Stanzstempel aufgenommen sind. Dies erfolgt in an sich bekannter Weise derart, dass die Köpfe dieser Stanzstempel verdickt sind, so dass die Stanzstempel in der Stempelaufnahmeplatte eine Hinterschneidung bilden für einen Rückhub der Stanzstempel.
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Die Stanzstempel sind dabei insoweit schwimmend in der Stempelaufnahmeplatte gelagert, als dass bei einer Abwärtsbewegung der Stempelaufnahmeplatte die Stanzstempel in ihrer Position verbleiben können. Die Ausnehmung der Stempelaufnahmeplatte gleitet also bei der Abwärtsbewegung an dem Stanzstempel entlang, wenn dieser in seiner Position verbleibt.
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Ob der Stanzstempel in seiner Position verbleibt oder nicht, hängt von der Betriebsstellung des Riegelelementes ab.
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Befindet sich das Riegelelement in seiner ersten Betriebsstellung, so ist der Zwischenraum zwischen dem Antriebselement und der Stempelaufnahmeplatte einschließlich des Stempelkopfes des entsprechenden Stanzstempels ausgefüllt. Bei einer Abwärtsbewegung des Antriebselementes wird daher der Stanzstempel mitsamt der Stempelaufnahmeplatte ebenfalls abwärts bewegt.
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Befindet sich das Riegelelement in der zweiten Betriebsstellung, ist ein Freiraum oberhalb des Stanzstempels gebildet. Außerdem wird der Stanzstempel zumindest in der zweiten Betriebsstellung durch ein Bremselement gehalten.
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Durch das Bremselement wird verhindert, dass der Stanzstempel in Folge seines Eigengewichtes nach unten fällt, wenn dieser nicht mehr durch die Hinterschneidung der Stempelaufnahmeplatte gehalten wird, weil diese sich nach unten bewegt. Das Bremselement kann in Eingriff gebracht werden, wenn das Riegelelement in die zweite Betriebsstellung gebracht wird. Das Bremselement kann auch dauerhaft an dem Stanzstempel anliegen. Die Kräfte der Antriebseinrichtung sind dann so bemessen, dass diese oberhalb dieser Bremskraft liegen und ausreichende Stanzkräfte bewirken, wenn sich das Riegelelement in der ersten Betriebsstellung befindet. Durch den Antrieb der Stanze werden dann die Bremskräfte der Stanzstempel überwunden.
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Wird die Stempelaufnahmeplatte abwärts bewegt, verbleibt der Stanzstempel in seiner Position. Der Stanzstempel wird durch die Bremse gehalten. Da der Stanzstempel schwimmend in der Stempelaufnahmeplatte gelagert ist, wird dieser nicht mit der Stempelaufnahmeplatte zwangsweise nach unten bewegt. Erst wenn die Antriebseinrichtung so weit nach unten bewegt wurde, dass sich die obere Begrenzung des Freiraums am Kopf des Stanzstempels anliegt, wird bei einer weiteren Bewegung der Antriebseinrichtung nach unten der Stanzstempel ebenfalls nach unten bewegt.
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Das bedeutet, dass der Stanzstempel in dieser zweiten Betriebsstellung des Riegelelementes entweder gar nicht nach unten bewegt wird oder zumindest nicht mit dem vollen Hub nach unten bewegt wird.
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Ein einzelnes Riegelelement kann lediglich einem der Stanzstempel zugeordnet sein. Dann können durch eine entsprechende Ansteuerung der Riegelelemente die Stanzstempel einzeln „eingeblendet“ bzw. „ausgeblendet“ werden.
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Es ist auch möglich, ein Riegelelement vorzusehen, das in der zweiten Betriebsstellung jeweils einen Freiraum über mehreren Stanzstempeln bildet bzw. das in der zweiten Betriebsstellung einen gemeinsamen Freiraum bildet, in den mehrere Stanzstempel „eintauchen“ können. Durch eine entsprechende Ansteuerung eines solchen Riegelelementes können mehrere Stanzstempel gemeinsam als Gruppe eingeblendet bzw. ausgeblendet werden.
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Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 2 weist die Stanze eine Materialauflagefläche auf sowie eine oberhalb dieser Materialauflagefläche angeordnete Abstreifplatte mit Durchgangsöffnungen für die Stanzstempel. Die Schneiden der Stanzstempel befinden sich in deren oberer Position oberhalb der Abstreifplatte mit einem Abstand A der Schneide des Stanzstempels zur Austrittsebene der Schneide des Stanzstempels aus der Abstreifplatte.
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Dies bewirkt, dass die Stanzstempel in deren oberer Stellung durch die Abstreifplatte verdeckt sind. Bei einer Bewegung des zu stanzenden Materials seitlich zur Bewegungsrichtung der Stanzstempel werden daher Beschädigungen des zu stanzenden Materials vermieden.
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Außerdem wird dadurch erreicht, dass beim Rückhub der Stanzstempel nach dem Stanzvorgang das zu stanzende Material abgestreift wird, wenn dieses an einem oder mehreren der Stanzstempel „anhängt“ und mit dem jeweiligen Stanzstempel nach oben gezogen wird.
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Die Abstreifplatte kann ggf. noch so ausgestaltet sein, dass die Durchgangsöffnungen der Stanzstempel in dieser Abstreifplatte gleichzeitig noch eine Führung für die Stanzstempel darstellen. In diesem Fall sind die Durchgangsöffnungen hinsichtlich ihrer Größen mit entsprechend geringen Toleranzen an die Größe der Stanzstempel angepasst.
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Bei der Ausgestaltung der Stanze nach Anspruch 3 ist die Höhe des Freiraums oberhalb des Stempelkopfes in der zweiten Betriebsstellung des Riegelelementes zuzüglich des Abstands A kleiner als der Hub der Stanzstempel in der ersten Betriebsstellung des Riegelelementes.
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Dadurch wird vorteilhaft erreicht, dass in der zweiten Betriebsstellung des jeweiligen Riegelelementes die Schneiden der jeweiligen Stanzstempel nicht aus der Abstreifplatte heraustreten. Dadurch wird vorteilhaft verhindert, dass das zu stanzende Material unbeabsichtigt mit einem eventuell mit der Schneide eines aus der Abstreifplatte vorstehenden Stanzstempels in Berührung kommt, wenn das entsprechende Material beispielsweise durch einen anderen Stanzstempel mit nach oben gezogen wird. Unbeabsichtigte Beschädigungen des zu stanzenden Materials können damit vermieden werden.
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Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 4 liegt das Riegelelement in der zweiten Betriebsstellung den Freiraum allseitig umgebend auf der Stempelaufnahmeplatte auf.
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Vorteilhaft wird dadurch erreicht, dass die Kräfte in die Stempelaufnahmeplatte symmetrisch eingeleitet werden.
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Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 5 liegt das Bremselement für den Stanzstempel dauerhaft an dem Stanzstempel an.
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Dies erweist sich insofern als vorteilhaft, weil konstruktiver Aufwand für das synchronisierte Lösen und Festsetzen der Bremse abhängig von der ersten bzw. zweiten Betriebsstellung des Riegelelementes vermieden werden kann. Die Bremskraft muss leidglich so groß bemessen werden, dass die Stanzstempel hinsichtlich ihres Eigengewichtes gehalten werden. Diese Kräfte können von den Stanzkräften problemlos überwunden werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt dabei im Einzelnen:
- 1: eine Darstellung der Stanze mit dem Riegelelement in der ersten Betriebsstellung,
- 2: eine Darstellung der Stanze mit dem Riegelelement in der zweiten Betriebsstellung und
- 3: eine Darstellung der Stanze mit dem Riegelelement in der zweiten Betriebsstellung beim Arbeitshub der Stanze.
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1 zeigt eine Darstellung einer Stanze 1 mit einem Riegelelement 2 in der ersten Betriebsstellung, Die Stanze weist mehrere Stanzstempel auf, von denen lediglich ein Stanzstempel 6 dargestellt ist.
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Die Stanze weist eine Antriebselement 3 auf. Dieses Antriebselement 3 kann beispielsweise die Kolbenstange oder der Kolben eines pneumatischen, hydraulischen oder hydropneumatischen Zylinders sein. Das Antriebselement 3 kann auch eine Platte bzw. ein Block sein, der elektromotorisch angetrieben wird.
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Weiterhin ist eine Stempelhalteplatte 4 zu sehen. In dieser Stempelhalteplatte 4 ist der Stempelkopf 5 eines Stanzstempels 6 gelagert. Diese Lagerung ist derart, dass der Stempelkopf 5 in der Stempelhalteplatte 4 derart einliegt, dass für den Rückhub nach oben eine Hinterschneidung gebildet ist zwischen dem Stempelkopf 5 und der Stempelhalteplatte 4. Der Stempelkopf 5 bildet mit der Oberseite der Stempelaufnahmeplatte 4 eine plane Oberfläche. Die Lagerung des Stempelkopfes 5 in der Stempelhalteplatte 4 ist derart, dass die Lagerung in der Stempelhalteplatte 4 der Form des Stempelkopfes 5 angepasst ist. Allerdings ist der Stempelkopf nicht derart passgenau in die Stempelaufnahmeplatte 4 eingepasst bzw. eingepresst, als dass von der Stempelaufnahmeplatte 4 Haltekräfte auf den Stempelkopf 5 übertragen werden. Eine Kraftübertragung von der Stempelhalteplatte 4 auf den Stempelkopf 5 erfolgt durch die Hinterschneidung lediglich bei einer Aufwärtsbewegung der Stempelhalteplatte 4, durch die der Stempelkopf 5 und damit der Stanzstempel 6 insgesamt mitgenommen werden.
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Die Stempelhalteplatte 4 ist mit dem Antriebselement 1 derart verbunden, dass die Stempelhalteplatte 4 der Bewegung des Antriebselementes 1 auch dann folgt, wenn das Antriebselement 1 aufwärts bewegt wird.
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Weiterhin ist ein Riegelelement 2 zu sehen, das über die Schub- und Zugstange 7 entsprechend dem Pfeil 8 seitlich bewegt werden kann. 1 zeigt dieses Riegelelement 2 in einer ersten Betriebsstellung. In dieser ersten Betriebsstellung ist der Zwischenraum zwischen dem Antriebselement 3 und dem Stempelkopf 5 vollständig durch das Material des Riegelelements 2 ausgefüllt.
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Es ist weiterhin noch eine Führung 9 zu sehen, in der der Stanzstempel 6 in axialer Richtung geführt ist. In dieser Führung 9 ist weiterhin ein Bremselement 10 gelagert. Dieses Bremselement 10 liegt an dem Stanzstempel 6 an. Die Bremskraft ist so bemessen, dass der Stanzstempel 6 nicht in Folge seiner Schwerkraft nach unten fällt, wenn dieser nicht (mehr) mit seinem Stempelkopf 5 durch die Hinterschneidung der Stempelhalteplatte 4 gehalten wird.
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Unterhalb der Führung 9 befindet sich eine Abstreifplatte 11 für das zu stanzende Material. Diese Abstreifplatte 11 weist eine Durchgangsöffnung 12 für den Stanzstempel 6 auf, die gegebenenfalls ebenfalls als Führung für den Stanzstempel 6 ausgelegt sein kann.
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Das zu stanzende Material befindet sich in dem Zwischenraum 15 zwischen der Abstreifplatte 11 und der Materialauflage 13. Die Materialauflage 13 weist weiterhin eine Gegenschneidkante 14 auf für den Lochstempel 6.
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Nach der Positionierung des zu stanzenden Materials in horizontaler Richtung wird in der dargestellten ersten Betriebsstellung des Riegelelementes 2 beim Arbeitshub der Stanze der Lochstempel 6 nach unten bewegt, so dass ein Loch in das Material gestanzt wird. Sofern das Material nach dem Stanzen an dem Lochstempel 6 anhängen sollte, wird dies bei der Bewegung des Stanzstempel 6 nach oben an der Abstreifplatte 11 wieder abgestreift.
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Die Führung 9, das Bremselement 10, die Abstreifplatte 11 sowie die Materialauflage 13 sind ortsfest und nicht vertikal beweglich. Beim Arbeitshub werden das Antriebselement 3, das Riegelelement 2 sowie die Stempelaufnahmeplatte 4 zunächst nach unten bewegt. In der ersten Betriebsstellung des Riegelelementes 2 wird der Stanzstempel 6 entsprechend mit nach unten bewegt.
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2 zeigt eine Darstellung der Stanze nach 1 mit dem Riegelelement 2 in der zweiten Betriebsstellung. Gegenüber der Darstellung der 1 ist das Riegelelement 2 nach links bewegt worden.
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Es ist zu sehen, dass sich jetzt eine Ausnehmung 201 in dem Riegelelement 2 unmittelbar oberhalb des Stempelkopfes 5 befindet.
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Bei einer Abwärtsbewegung des Antriebselementes 3, des Riegelelementes 2 sowie der Stempelaufnahmeplatte 4 wird der Stanzstempel 6 durch das (ortsfeste) Bremselement 6 in seiner vertikalen Position gehalten. Der Stempelkopf „taucht“ in die Ausnehmung 201 des Riegelelementes 201 ein und folgt daher nicht der Abwärtsbewegung beim Arbeitshub.
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3 zeigt eine Darstellung der Stanze mit dem Riegelelement 2 in der zweiten Betriebsstellung beim Arbeitshub der Stanze 1. Es ist zu sehen, dass sich bei der Abwärtsbewegung das Antriebselement 3, das Riegelelement 2 und die Stempelhalteplatte 4 auf die (ortsfeste) Führung 9 mit dem Bremselement 10 zubewegt haben.
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Der Stanzstempel 6 wird durch das Bremselement 10 ebenfalls in vertikaler Richtung gehalten. Der Stempelkopf 5 rückt in dieser zweiten Betriebsstellung des Riegelelementes 2 aus der Stempelhalteplatte 4 aus und in den Freiraum hinein, der durch die Ausnehmung 201 in dem Riegelelement 2 gebildet wird.
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Der Stanzstempel 6 wird daher in dieser zweiten Betriebsstellung des Riegelelementes 2 beim Arbeitshub der Stanze nicht nach unten bewegt.
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Es ist noch der Abstand A eingezeichnet, den die Schneide des Stanzstempels 6 zu der Austrittsfläche des Stanzstempels 6 aus der Abstreifplatte 11 aufweist. Von der Dimensionierung her erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Höhe H des Freiraums über dem Stempelkopf 5 in der zweiten Betriebsstellung des Riegelelements 2 zuzüglich dem Abstand A der Schneide des Stanzstempels 6 von der Austrittsfläche des Stanzstempels 6 aus der Abstreifplatte 11 geringer ist als dies dem Hub der Stanze entspricht. Dadurch wird vermieden, dass die Schneidkante des Stanzstempels 6 in der zweiten Betriebsstellung des Riegelelementes 2 aus der Abstreifplatte 11 heraustritt.
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Es wäöre grundsätzlich auch möglich, das Riegelelement 2 so auszuführen, dass sich dieses in der ersten Betriebsstellung zwischen dem Antriebselement 3 und dem Stempelkopf 5 befindet und dass dieses in der zweiten Betriebsstellung vollständig entfernt ist axial oberhalb des Stempelkopfes 5. Die dargestellte Ausführungsform hat den Vorteil, dass die Stempelaufnahmeplatte 4 bei der Abwärtsbewegung von dem Riegelelement auch in dessen zweiter Betriebsstellung allseitig um die Lagerung des Stempelkopfes 5 herum nach unten gedrückt wird.
