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Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Stanzgerät sowie eine Stanzmatrize für ein Stanzgerät, mit
- - einem eine Matrizenöffnung aufweisenden Matrizenring zur Aufnahme eines Stanzkörpers, insbesondere eines Stanzdorns sowie
- - einem an die Matrizenöffnung angrenzenden und eine verschließbare Entnahmeöffnung aufweisenden Auffangraum für Stanzbutzen.
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Stanzmatrizen der eingangs genannten Art werden in der Verbindungstechnik an Stanzgeräten bspw. dazu verwendet, um in einem Stanzvorgang Löcher in ein oder mehrere Bleche einzubringen, welche dann anschließend zur Aufnahme von geeigneten Verbindungselementen, wie bspw. Blindnieten, Blindnietschrauben und/oder Blindnietmuttern dienen.
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Zur Herstellung des Lochs wird üblicherweise das zu bearbeitende Blech in dem Stanzgerät zwischen dem Stanzkörper, bspw. einem hydraulisch verlagerbaren Stanzdorn sowie der Stanzmatrize angeordnet und anschließend das Loch durch eines oder mehrere Bleche hindurch ausgestanzt. Die Stanzmatrize weist hierzu eine Matrizenöffnung auf, welche in ihren Abmessungen an einen Durchmesser des Stanzdorns sowie des auszustanzenden Lochs angepasst ist. Das während des Stanzprozesses ausgestanzte Teil des Bleches, der sogenannte Stanzbutzen, gelangt während des Stanzvorgangs in den Auffangraum für Stanzbutzen, so dass eine ungehinderte Bewegung des Stanzkörpers, insbesondere des Stanzdorns erfolgen kann. Eine Entfernung des Stanzbutzens erfolgt üblicherweise über eine weitere Öffnung zum Auffangraum. Hierbei besteht jedoch die Gefahr, insbesondere beim Ausstanzen von Blechen aus hochfestem Material, dass die Stanzbutzen aufgrund der hohen Stanzenergie unkontrolliert aus dem Auffangraum herausschießen, was zu Verletzungen bei umstehenden Personen oder des Benutzers führen kann. Bekannte Stanzmatrizen ohne weitere Öffnung weisen den Nachteil auf, dass die Stanzbutzen umständlich aus der Matrizenöffnung entfernt werden müssen. Aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der der
DE 20 2010 012 396 U1 und der
DE 79 07 574 U1 , sind zudem Stanzvorrichtungen bekannt, die mit einem Auffangraum für Stanzbutzen versehen sind. Die am Auffangraum angeordnete Entnahmeöffnung in der
DE 20 2010 012 396 U1 ist mit einer Schieberplatte verschlossen. Zur Freigabe der Entnahmeöffnung ist die eben ausgebildete Schieberplatte längsverschieblich an der eben ausgebildeten Außenseite des Aufnahmeraums verschiebbar angeordnet. Nachteilig ist hierbei, dass der Verschiebemechanismus eine vergleichsweise große, ebene Fläche an der Außenseite der Stanzvorrichtung erfordert. Die Entnahmeöffnung der
DE 79 07 574 U1 ist mit einem Rastelement verschlossen, welches zur Freigabe der Entnahmeöffnung vollständig von der Stanzvorrichtung getrennt werden muss. Hierbei besteht jedoch die Gefahr, dass das Rastelement dabei abhanden kommt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stanzmatrize sowie ein Stanzwerkzeug mit einer Stanzmatrize bereitzustellen, welche eine einfache Entfernung der Stanzbutzen ermöglicht. Die Erfindung löst die Aufgabe durch eine Stanzmatrize mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Stanzwerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Kennzeichnend für die erfindungsgemäße Stanzmatrize ist, dass die Entnahmeöffnung durch ein zwischen einer Schließlage und einer Öffnungslage verstellbares Verschlusselement verschließbar ist. Die Verwendung eines verstellbaren Verschlusselementes, welches an der Stanzmatrize angeordnet ist, erlaubt es in komfortabler Weise die Entnahmeöffnung zu öffnen und zu verschließen. Zudem kann bei einer entsprechenden dauerhaften Lagerung des Verschlusselements an der Stanzmatrize verhindert werden, dass das Verschlusselement abhanden kommt und dann nicht mehr zum Verschließen des Verschlusselements genutzt werden kann.
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Weiter erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass das Verschlusselement um die Längsachse durch die Matrizenöffnung, koaxial zum Auffangraum zwischen der Schließlage und der Öffnungslage drehbar angeordnet ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung gewährleistet neben einer sicheren Anordnung des Verschlusselements an der Stanzmatrize zudem, dass die Stanzmatrize auch im Falle der Anordnung des Verschlusselements keinen größeren Bauraum beansprucht, als dies bei Stanzmatrizen ohne Verschlusselement der Fall ist. Das Verstellen des Verschlusselements, welches bspw. nach Art eines Hohlzylinders ausgebildet sein kann, kann in einfacher Weise durch Verdrehen um die Längsachse erfolgen.
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Bei der Entnahmeöffnung handelt es sich um eine von der Matrizenöffnung verschiedene Öffnungen, welche einen weiteren Zugang zu dem Auffangraum für Stanzbutzen ermöglicht. Die Entnahmeöffnung kann dabei an beliebiger und damit an geeigneter Stelle angeordnet werden, so dass im Betrieb die Stanzbutzen in einfacher Weise aus dem Auffangraum entfernt werden können. Die Verschließbarkeit der Entnahmeöffnung gewährleistet dabei ferner, dass während des Stanzprozesses keinerlei Stanzbutzen unkontrolliert aus dem Auffangraum heraus befördert und aufgrund höherer Stanzdrücke bei umstehenden Personen zu Verletzungen führen.
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Die Anordnung der Entnahmeöffnung an der Stanzmatrize kann dabei in beliebiger Weise erfolgen. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die Entnahmeöffnung parallel zu einer sich senkrecht durch die Öffnungen der Matrizenöffnung erstreckenden Längsachse angeordnet ist. Demgemäß kann die Entnahmeöffnung eine ebene Fläche bilden oder aber auch koaxial zu der Längsachse verlaufen, die sich senkrecht durch die Matrizenöffnung erstreckt. Die Längsachse ist dabei deckungsgleich mit der Bewegungsachse des Stanzkörpers, vorzugsweise Stanzdorns, wobei als Stanzkörper auch selbststanzende Verbindungselemente in Betracht kommen.
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Die Anordnung der Entnahmeöffnung gemäß dieser Weiterbildung der Erfindung gewährleistet aufgrund der Stanzrichtung, dass die erzeugten Stanzbutzen nur mit einer geringen Energie auf die verschlossene Entnahmeöffnung und damit auf ein in der Schließlage dort angeordnetes Verschlusselement treffen, wodurch die Gefahr von Beschädigungen des Verschlusselements reduziert werden kann.
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Zur Herstellung des Verschlusselements können grundsätzlich beliebige Materialien verwendet werden, die dazu geeignet sind, dem auf das Verschlusselement auftreffenden Stanzbutzen einen ausreichend großen Widerstand entgegenzubringen. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass das Verschlusselement aus einem transparenten Material, insbesondere transparentem schlagzähen Kunststoff, besonders bevorzugt transparentem Polycarbonat gebildet ist. Die Verwendung eines transparenten Materials, wobei Transparenz dann besteht, wenn ein Bediener von außen durch die verschlossene Entnahmeöffnung das Innere des Auffangraums betrachten kann, ermöglicht es, ohne ein Verstellen des Verschlusselements zu erkennen, ob, und wie viele Stanzbutzen im Auffangraum vorhanden sind. Insbesondere transparentes Polycarbonat, wie dies bspw. unter der Produktbezeichnung „Makrolon“ angeboten wird, eignet sich in besonders vorteilhafter Weise zur Bildung des Verschlusselements, da dieses besonders leicht ist und eine hohe Festigkeit aufweist.
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Zur besonders einfachen Betätigung des Verschlusselements, nämlich zu dessen Verlagerung zwischen der Schließlage und der Öffnungslage ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Verschlusselement ein Betätigungselement, insbesondere ein Griffstück aufweist. Die Anordnung eines Betätigungselements, bspw. in Form einer Vertiefung, welche auch profiliert ausgebildet sein kann, ermöglicht eine besonders einfache Verstellung des Verschlusselements, auch wenn die Stanzmatrize im Betrieb Verunreinigungen aufweist.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass der Matrizenring auswechselbar mit einem Gehäuse des Auffangraums verbunden ist. Die Auswechselbarkeit des Matrizenrings ermöglicht es, die Stanzmatrize mit verschiedenen Stanzkörpern zu verwenden, wobei zu der Anpassung der Stanzmatrize an die Stanzkörper lediglich der Matrizenring ausgetauscht werden muss. Hierzu kann der Matrizenring bspw. nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung in das Gehäuse der Stanzmatrize einschraubbar sein. So kann bspw. vorgesehen sein, dass die Wandung des Auffangraums mit einem Innengewinde versehen ist, welches zur Aufnahme eines Matrizenrings ausgebildet ist, welcher mit einem entsprechenden Außengewinde versehen ist.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass die Matrizenöffnung mit einem eine elastisch aufweitbare Durchgangsöffnung aufweisenden Dichtelement verschlossen ist. Das Dichtelement ist derart ausgebildet, dass es während des Stanzprozesses den Durchtritt des Stanzkörpers mit dem Stanzbutzen durch die Matrizenöffnung nicht behindert, wozu die Durchgangsöffnung an dem Dichtelement vorgesehen ist, welche korrespondierend zur Matrizenöffnung angeordnet ist. Der Durchtritt durch die Durchgangsöffnung, welche im entspannten Zustand weitestgehend verschlossen ist, ist dabei dadurch möglich, dass die Durchgangsöffnung elastisch aufweitbar ist, bspw. wenn das Dichtelement aus einem geeignet Elastomermaterial hergestellt ist. Die Verwendung eines Dichtelements gewährleistet in besonders vorteilhafter Weise, dass die Stanzbutzen nicht unkontrolliert aus der Matrizenöffnung herausgelangen können. Eine Entfernung der Stanzbutzen erfolgt in kontrollierter Weise allein durch die Entnahmeöffnung.
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Kennzeichnend für das hydraulische Stanzgerät mit einem hydraulisch angetriebenen Stanzdorn und einer an den Stanzdorn angepassten Stanzmatrize ist, dass die Stanzmatrize gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 6 ausgebildet ist. Ein erfindungsgemäßes Stanzgerät zeichnet sich dabei dadurch aus, dass Stanzprozesse in komfortabler Weise durchgeführt werden können, wobei sichergestellt ist, dass die Stanzbutzen nicht unkontrolliert aus der Stanzmatrize herausgelangen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer Stanzmatrize mit einer geöffneten Entnahmeöffnung;
- 2 eine perspektivische Ansicht auf die Stanzmatrize von 1 mit einer verschlossenen Entnahmeöffnung;
- 3 eine Seitenansicht auf die Stanzmatrize von 1 mit geöffneter Entnahmeöffnung und
- 4 eine Draufsicht auf die Stanzmatrize von 1.
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Eine in den 1 bis 4 dargestellte Stanzmatrize 1 ist zur auswechselbaren Anordnung an einem hier nicht dargestellten hydraulischen Stanzgerät vorgesehen. Die Stanzmatrize 1 weist hierzu einen von einer Unterseite der Stanzmatrize 1 vorstehenden Befestigungszapfen 6 auf, welcher über eine Ringnut 8 an dem Stanzgerät lösbar fixierbar ist, wobei in der Betriebsposition die Stanzmatrize 1 mit einer Auflagefläche 7 an einer entsprechenden Gegenfläche des Stanzgeräts aufliegt.
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An ihrem dem Befestigungszapfen 6 gegenüberliegenden Ende weist die Stanzmatrize 1 einen Matrizenring 9 mit einer zentralen Matrizenöffnung 2 auf. Eine kreisförmige Kante 10 der Matrizenöffnung 2 dient im Zusammenwirken mit einem hier nicht dargestellten Stanzkörper, bspw. einem Stanzdorn, welcher an den Durchmesser der Matrizenöffnung 2 angepasst ist, als Schneidkante für die mit dem Stanzgerät zu stanzenden Bleche. Während des Stanzvorgangs gelangt der durch den Stanzdorn und die Matrizenöffnung 2 ausgeformte Stanzbutzen in den Auffangraum 3, welcher - in Richtung auf den Befestigungszapfen 6 betrachtet - unterhalb des Matrizenrings 9 angeordnet ist.
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Der Auffangraum 3 weist zur Entnahme der dort befindlichen Stanzbutzen eine Entnahmeöffnung 4 auf. Die Entnahmeöffnung 4 ist mittels eines verdrehbar an der Stanzmatrize 1 angeordneten Verschlusselements 5 verschließbar, wobei das vorzugsweise aus transparentem Polycarbonat, insbesondere Makrolon hergestellte Verschlusselement 5 mindestens zwischen der in 1 dargestellten Öffnungsposition und der in 2 dargestellten Verschlussposition verstellbar ist. In der in 2 dargestellten Verschlussposition verhindert das Verschlusselement 5 das Austreten des Stanzbutzen aus der Entnahmeöffnung 4. Ein Betätigungselement 11, welches als Vertiefung ausgebildet ist, erleichtert die Verdrehbarkeit des Verschlusselements 5 zwischen der Öffnungslage und der Schließlage.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Stanzmatrize
- 2
- Matrizenöffnung
- 3
- Auffangraum
- 4
- Entnahmeöffnung
- 5
- Verschlusselement
- 6
- Befestigungszapfen
- 7
- Auflagefläche
- 8
- Ringnut
- 9
- Matrizenring
- 10
- Kante
- 11
- Betätigungselement
