DE102017117025B4

DE102017117025B4 - Thread forming station

Info

Publication number: DE102017117025B4
Application number: DE102017117025.1A
Authority: DE
Inventors: Rolf Engelken; Michael Dinter
Original assignee: Phoenix Feinbau GmbH and Co KG Vorm Noelle und Berg
Current assignee: Phoenix Feinbau GmbH and Co KG Vorm Noelle und Berg
Priority date: 2017-07-27
Filing date: 2017-07-27
Publication date: 2024-01-11
Anticipated expiration: 2037-07-28
Also published as: WO2019020423A2; WO2019020423A3; DE102017117025A1

Abstract

Gewindeformstation (1) mit einem Gewindeformkopf (2) und mindestens zwei Tragelementen (3), die einander gegenüberliegen angeordnet sind und zwischen denen der Gewindeformkopf (2) befestigt ist, wobei in dem Gewindeformkopf (2) ein Gewindeformer (4) auswechselbar befestigt ist und der Gewindeformkopf (2) über ein Kupplungsstück (7) mit einer Gelenkwelle (8) eines Antriebs (9) verbindbar ist,dadurch gekennzeichnet,dass in den Tragelementen (3) Führungsnuten (10) ausgebildet oder Führungsstege angeordnet sind und der Gewindeformkopf (2) an zwei einander gegenüberliegenden Seiten korrespondierende Haltestege (11) aufweist oder in den einander gegenüberliegenden Seiten des Gewindeformkopfes (2) korrespondierende Haltenuten ausgebildet sind, unddass im montierten Zustand des Gewindeformkopfes (2) mindestens ein Fixierelement (12) an einem Tragelement (3) oder an dem Gewindeformkopf (2) derart befestigt ist, dass der Gewindeformkopf (2) relativ zu den Tragelementen (3) in Längserstreckung der Führungsnuten (10) oder der Führungsstege zumindest in einer Richtung in seiner Position festgelegt ist.Thread forming station (1) with a thread forming head (2) and at least two support elements (3), which are arranged opposite one another and between which the thread forming head (2) is fastened, a thread former (4) being interchangeably fastened in the thread forming head (2) and the thread forming head (2) can be connected via a coupling piece (7) to a cardan shaft (8) of a drive (9), characterized in that guide grooves (10) are formed in the support elements (3) or guide webs are arranged and the thread forming head (2) has corresponding holding webs (11) on two opposite sides or corresponding holding grooves are formed in the opposite sides of the thread forming head (2), and that in the assembled state of the thread forming head (2) at least one fixing element (12) on a support element (3) or on the thread forming head (2) is fastened in such a way that the thread forming head (2) is fixed in its position at least in one direction relative to the support elements (3) in the longitudinal extent of the guide grooves (10) or the guide webs.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gewindeformstation mit einem Gewindeformkopf und mindestens zwei Tragelementen, die einander gegenüberliegen angeordnet sind und zwischen denen der Gewindeformkopf befestigt ist, wobei in dem Gewindeformkopf ein Gewindeformer auswechselbar befestigt ist und der Gewindeformkopf über ein Kupplungsstück mit einer Gelenkwelle eines Antriebs verbindbar ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch eine Stanzmaschine mit einem stationären Unterteil, mit einem gegenüber dem Unterteil linear bewegbaren Oberteil, mit einem auf dem Unterteil befestigten Werkzeugunterteil und mit einer Gewindeformstation.The invention relates to a thread-forming station with a thread-forming head and at least two support elements which are arranged opposite one another and between which the thread-forming head is fastened, wherein a thread-former is replaceably fastened in the thread-forming head and the thread-forming head can be connected to a cardan shaft of a drive via a coupling piece. In addition, the invention also relates to a punching machine with a stationary lower part, with an upper part that is linearly movable relative to the lower part, with a lower tool part attached to the lower part and with a thread forming station.

In der automatischen Werkstück- bzw. Teilefertigung werden Stanzmaschinen dazu benutzt, einzelne Werkstücke aus einem Bandmaterial auszustanzen und in den Werkstücken Löcher einzubringen, in die dann in einem nachfolgenden Bearbeitungsschritt ein Gewinde eingebracht werden kann. Zur Erzeugung des Gewindes werden Gewindeformer oder Gewindeschneider verwendet, bei denen durch Eindrehen eines Werkzeugs in ein Bohrloch mit passendem Durchmesser das Gewinde hergestellt wird. Anders als beim Gewindeschneiden entsteht beim Gewindeformen das Gewinde nicht durch Ausschneiden von Material aus dem Bohrloch, sondern durch Verformen. Dies hat den Vorteil, dass beim Herstellen des Gewindes keine Späne anfallen. Darüber hinaus hat das Gewindeformen den Vorteil von glatteren Materialoberflächen nach der Bearbeitung sowie einer höheren Bearbeitungsgeschwindigkeit, so dass in der automatischen Werkstückfertigung Gewinde meist durch Gewindeformen hergestellt werden.In automatic workpiece or part production, punching machines are used to punch out individual workpieces from strip material and to make holes in the workpieces, into which a thread can then be made in a subsequent processing step. To create the thread, thread formers or thread cutters are used, in which the thread is produced by screwing a tool into a drill hole with a suitable diameter. Unlike thread cutting, when forming threads, the thread is not created by cutting material out of the drilled hole, but rather by deforming it. This has the advantage that no chips are produced when producing the thread. In addition, thread forming has the advantage of smoother material surfaces after processing and a higher processing speed, so that in automatic workpiece production, threads are usually produced by thread forming.

Unabhängig von den Unterschieden zwischen einem Gewindeformer und einem Gewindeschneider wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung der Begriff „Gewindeformer“ bzw. „Gewindeformen“ für beide Werkzeuge bzw. beide Verfahren verwendet, so dass die Bezeichnung „Gewindeformer“ stets auch einen „Gewindeschneider“ einschließen soll. Die erfindungsgemäße Gewindeformstation ist nämlich unabhängig davon verwendbar, ob als Werkzeug ein Gewindeformer oder ein Gewindeschneider verwendet wird.Regardless of the differences between a thread former and a thread cutter, in the context of the present invention the term “thread former” or “thread forming” is used for both tools or both processes, so that the term “thread former” should always also include a “thread cutter”. . The thread forming station according to the invention can be used regardless of whether a thread former or a thread cutter is used as a tool.

Bei der maschinellen Herstellung von entsprechenden Werkstücken wird zur Erzeugung des Gewindes ein Gewindeformkopf verwendet, in dem der Gewindeformer als eigentliches Werkzeug drehend antreibbar gelagert ist. Zur einfachen Befestigung des Gewindeformers in dem Gewindeformkopf ist zumeist eine Spannhülse vorgesehen, die auch einen einfachen Austausch eines Gewindeformers ermöglicht.In the mechanical production of corresponding workpieces, a thread forming head is used to create the thread, in which the thread former is mounted as an actual tool so that it can rotate. For easy attachment of the thread former in the thread forming head, a clamping sleeve is usually provided, which also enables a simple replacement of a thread former.

Die DE 10 2008 047 073 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Gewindes in einer Bohrung eines Werkstückes mittels einer Presse, die ein statisches Unterteil und ein gegen dieses linear bewegbares Oberteil auf weist, wobei zwischen dem Unterteil und dem Oberteil eine Arbeitsstation angeordnet ist. Die Arbeitsstation weist ein auf dem Unterteil angeordnetes Werkzeugunterteil und ein an dem Stößel angeordnetes Werkzeugoberteil auf, wobei das Werkzeugoberteil gegenüber dem Werkzeugunterteil mittels Führungen in Hubrichtung des Stößels geführt bewegbar ist. Zwischen dem Werkzeugunterteil und dem Werkzeugoberteil sind außerdem noch eine Federplatte und ein Gewindeformkopf angeordnet.The DE 10 2008 047 073 A1 discloses a device for producing a thread in a bore of a workpiece by means of a press which has a static lower part and an upper part which can be moved linearly against it, a work station being arranged between the lower part and the upper part. The work station has a lower tool part arranged on the lower part and an upper tool part arranged on the plunger, the upper tool part being guided relative to the lower tool part by means of guides in the stroke direction of the plunger. A spring plate and a thread forming head are also arranged between the lower tool part and the upper tool part.

Bei der bekannten Presse ist der Gewindeformkopf über eine Gelenkwelle mit einer Antriebseinheit verbunden, die eine Zahnstangenführung und ein Ritzel aufweist, die mit einer Zahnstange in Eingriff stehen. Die Zahnstange ist dabei mit dem Oberteil über eine Befestigungselement verbunden. Durch diese Anordnung erfolgt der Antrieb des Gewindeformkopfes direkt durch die lineare Hubbewegung zwischen dem Oberteil und dem Unterteil der Presse, sodass auf einen separaten Antrieb verzichtet werden kann.In the known press, the thread forming head is connected via a cardan shaft to a drive unit which has a rack guide and a pinion which engage with a rack. The rack is connected to the upper part via a fastening element. With this arrangement, the thread forming head is driven directly by the linear stroke movement between the upper part and the lower part of the press, so that a separate drive is not necessary.

Bei elektronischen Gewindeformern erfolgt der Drehantrieb durch einen eigenen Antrieb, bei dem es sich beispielsweise um einen synchronen Servomotor handeln kann. Der Antrieb ist dann über eine Gelenkwelle mit dem Gewindeformkopf verbunden, durch den die horizontale Drehbewegung, die vom Antrieb über die Gelenkwelle übertragen wird, in eine vertikale Drehbewegung zum Einbringen eines Gewindes in das Bohrloch umgewandelt wird. Die Verwendung eines eigenen Antriebs für den Gewindeformer erhöht dabei die Flexibilität und reduziert die bei der Herstellung der Gewinde benötigte Prozesszeit.In the case of electronic thread formers, the rotary drive is carried out by its own drive, which can be, for example, a synchronous servo motor. The drive is then connected to the thread forming head via a cardan shaft, through which the horizontal rotary movement transmitted by the drive via the cardan shaft is converted into a vertical rotary movement for introducing a thread into the borehole. Using a separate drive for the thread former increases flexibility and reduces the process time required to produce the threads.

Um die automatische Herstellung der Werkstücke zu vereinfachen und die Herstellungszeiten weiter zu verkürzen, ist es vorteilhaft, wenn die Gewindeformeinheit derart in die Stanzmaschine integriert wird, dass innerhalb eines Fertigungsablaufes möglichst viele Bearbeitungsschritte nacheinander erfolgen können, insbesondere das Stanzen der Löcher und das Gewindeformen, ohne dass das Bandmaterial oder das Werkstück neu aufgespannt werden muss. Die Integration der Gewindeformeinheit in die automatische Werkstückfertigung weist jedoch den Nachteil auf, dass der Gewindeformkopf dann nur noch relativ schwer zugänglich ist, um beispielsweise einen beschädigten Gewindeformer auszutauschen, oder einen Wechsel zwischen verschiedenen Gewindeformern mit unterschiedlichen Durchmessern durchführen zu können. Aus der Praxis ist eine Gewindeformeinheit bekannt, die mit einem Schwenk-Mechanismus versehen ist, so dass bei hochgeschwenkter Gewindeformeinheit die Zugänglichkeit beim Wechsel des Gewindeformers verbessert ist. Hierdurch ist der Wartungsaufwand zwar reduziert, der konstruktive Aufwand, der mit dem Schwenk-Mechanismus verbunden ist, ist jedoch relativ groß.In order to simplify the automatic production of the workpieces and to further shorten the production times, it is advantageous if the thread forming unit is integrated into the punching machine in such a way that as many processing steps as possible can be carried out one after the other within a production process, in particular the punching of the holes and the thread forming, without that the strip material or the workpiece needs to be re-clamped. However, integrating the thread forming unit into automatic workpiece production has the disadvantage that the thread forming head is then relatively difficult to access, for example in order to replace a damaged thread former or to be able to change between different thread formers with different diameters. A thread forming unit is known from practice which includes: is provided with a swivel mechanism, so that when the thread forming unit is swiveled up, accessibility when changing the thread former is improved. Although this reduces the maintenance effort, the design effort associated with the swivel mechanism is relatively large.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Gewindeformstation mit einem Gewindeformkopf zur Verfügung zu stellen, bei der der Ein- und Ausbau des Gewindeformkopfes möglichst einfach und innerhalb kurzer Zeit erfolgen kann. Dadurch soll die Zugänglichkeit des Gewindeformkopfes und des Gewindeformers zu Zwecken der Wartung und Instandhaltung verbessert werden. Außerdem soll eine Stanzmaschine angegeben werden, bei der die Nutzung der Gewindeformstation möglichst effizient erfolgt.The invention is therefore based on the object of providing a thread forming station with a thread forming head, in which the installation and removal of the thread forming head can be carried out as easily and within a short time. This is intended to improve the accessibility of the thread forming head and the thread former for maintenance and repair purposes. In addition, a punching machine should be specified in which the thread forming station is used as efficiently as possible.

Diese Aufgabe ist bei der eingangs beschriebenen Gewindeformstation mit einem Gewindeformkopf und mindestens zwei Tragelementen, die einander gegenüberliegend angeordnet sind und zwischen denen der Gewindeformkopf befestigt ist, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Gewindeformstation zeichnet sich zunächst dadurch aus, dass in den Tragelementen Führungsnuten ausgebildet sind und der Gewindeformkopf an zwei einander gegenüberliegenden Seiten korrespondierende Haltestege aufweist, so dass der Gewindeformkopf mit den Haltestegen in die Führungsnuten eingeschoben und so zwischen den Haltestegen gehalten werden kann. Alternativ zur Ausbildung von Führungsnuten in den Tragelementen und von Haltestegen an den Seiten des Gewindeformkopfes können an den Tragelementen auch Führungsstege angeordnet und in den Seiten des Gewindeformkopfes korrespondierende Haltenuten ausgebildet sein.This task is solved with the features of patent claim 1 in the thread forming station described above with a thread forming head and at least two support elements which are arranged opposite one another and between which the thread forming head is fastened. The thread forming station according to the invention is initially characterized by the fact that guide grooves are formed in the support elements and the thread forming head has corresponding retaining webs on two opposite sides, so that the thread forming head with the retaining webs can be inserted into the guide grooves and thus held between the retaining webs. As an alternative to forming guide grooves in the support elements and retaining webs on the sides of the thread forming head, guide webs can also be arranged on the support elements and corresponding retaining grooves can be formed in the sides of the thread forming head.

Damit der Gewindeformkopf in seiner vorgegebenen Position zwischen den Tragelementen verbleibt und nicht ungewollt wieder zwischen den Tragelementen herausgezogen werden kann, ist im montierten Zustand mindestens ein Fixierelement an einem Tragelement oder an dem Gewindeformkopf derart befestigt, dass der Gewindeformkopf relativ zu den Tragelementen in Längserstreckung der Führungsnuten bzw. der Führungsstege in einer Richtung in seiner Position festgelegt ist. Hierzu kann das mindestens eine Fixierelement beispielsweise so angeordnet sein, dass es eine Führungsnut oder eine Haltenut verschließt, so dass der Gewindeformkopf nicht wieder - entgegengesetzt zur Einführrichtung - zwischen den Tragelementen herausgezogen werden kann.So that the thread forming head remains in its predetermined position between the support elements and cannot be unintentionally pulled out again between the support elements, in the assembled state at least one fixing element is attached to a support element or to the thread forming head in such a way that the thread forming head is relative to the support elements in the longitudinal extent of the guide grooves or the guide bars are fixed in position in one direction. For this purpose, the at least one fixing element can, for example, be arranged in such a way that it closes a guide groove or a retaining groove, so that the thread forming head cannot be pulled out again between the support elements - in the opposite direction to the insertion direction.

Zuvor ist ausgeführt worden, dass mindestens zwei Tragelemente vorgesehen sind und im montierten Zustand des Gewindeformkopfes mindestens ein Fixierelement an einem Tragelement befestigt ist. Vorzugsweise weist die Gewindeformstation vier Tragelemente auf, die einander paarweise gegenüberliegend angeordnet sind. Hierdurch ist eine besonders stabile Halterung des Gewindeformkopfes zwischen den Tragelementen gewährleistet. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist dabei im montierten Zustand des Gewindeformkopfes an den beiden einander gegenüberliegenden, in Montagerichtung des Gewindeformkopfes vorderen Tragelementen jeweils ein Fixierelement befestigt, durch das jeweils eine Führungsnut oder eine Haltenut verschlossen ist. Sind in den Tragelementen Führungsnuten ausgebildet und korrespondierend dazu an den einander gegenüberliegenden Seiten des Gewindeformkopfes zwei Haltestege angeordnet, so kann zur Montage der Gewindeformkopf mit den Haltestegen einfach in die Führungsnuten eingeschoben werden. Anschließend werden an die beiden, in Montagerichtung vorderen Haltestege zwei Fixierelemente befestigt, beispielsweise verschraubt, so dass durch die Fixierelemente die Führungsnuten verschlossen sind. Dadurch wird ein ungewolltes Herausziehen des Gewindeformkopfes - entgegengesetzt zur Montagerichtung - zuverlässig verhindert.It was previously stated that at least two support elements are provided and in the assembled state of the thread forming head at least one fixing element is attached to a support element. The thread forming station preferably has four support elements which are arranged in pairs opposite one another. This ensures a particularly stable holding of the thread forming head between the support elements. According to a further advantageous embodiment, in the assembled state of the thread forming head, a fixing element is fastened to the two opposite support elements in the mounting direction of the thread forming head, through which a guide groove or a retaining groove is closed. If guide grooves are formed in the support elements and two retaining webs are arranged correspondingly on the opposite sides of the thread forming head, the thread forming head with the retaining webs can simply be inserted into the guide grooves for assembly. Two fixing elements are then attached to the two holding webs at the front in the assembly direction, for example screwed, so that the guide grooves are closed by the fixing elements. This reliably prevents the thread forming head from being pulled out unintentionally - in the opposite direction to the assembly direction.

Eine Begrenzung der Einführposition des Gewindeformkopfes in Montagerichtung kann zunächst dadurch erfolgen, dass das am Gewindeformkopf angeordnete Kupplungsstück mit einem entsprechenden Gegenkopplungsstück an der Gelenkwelle des Antriebs verbunden wird. Bereits hierdurch kann somit der maximale Einschubweg des Gewindeformkopfes zwischen den Tragelementen begrenzt werden. Damit die Gelenkwelle des Antriebs bei einem zu weiten Einschieben des Gewindeformkopfes nicht durch eine zu große Kraft beauftragt wird, ist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Endposition des Gewindeformkopfes beim Einschieben zwischen die Tragelemente begrenzt und damit festgelegt ist.The insertion position of the thread forming head in the assembly direction can initially be limited by connecting the coupling piece arranged on the thread forming head to a corresponding counter-coupling piece on the cardan shaft of the drive. This alone can limit the maximum insertion path of the thread forming head between the support elements. So that the drive shaft of the drive is not subjected to excessive force when the thread forming head is pushed in too far, it is provided according to a further advantageous embodiment of the invention that the end position of the thread forming head is limited and thus fixed when it is inserted between the support elements.

Sind in den Tragelementen Führungsnuten ausgebildet, so kann dies dadurch erreicht werden, dass an den beiden einander gegenüberliegenden, in Montagerichtung des Gewindeformkopfes hinteren Tragelementen die Führungsnuten jeweils durch ein Anschlagelement verschlossen sind. Der Gewindeformkopf wird dann mit seinen seitlichen Haltestegen so weit in die in den Tragelementen ausgebildeten Führungsnuten eingeschoben, bis die Stirnseiten der Haltestege an den Anschlagelementen anliegen. Hierdurch wird nicht nur ein zu weites Einschieben des Gewindeformkopfes verhindert, was ansonsten zu einer unzulässigen Belastung der Gelenkwelle des Antriebs führen könnte, sondern es wird für den Monteur auch leicht erkennbar die richtige Montageposition des Gewindeformkopfes vorgegeben.If guide grooves are formed in the support elements, this can be achieved in that the guide grooves are each closed by a stop element on the two opposite support elements located at the rear in the assembly direction of the thread forming head. The thread forming head is then pushed with its side retaining webs into the guide grooves formed in the support elements until the end faces of the retaining webs rest against the stop elements. This not only prevents the thread forming head from being pushed in too far, which could otherwise lead to impermissible stress on the drive's drive shaft, but it also makes it easy for the fitter to see the correct position The correct mounting position of the thread forming head is specified.

Sind an den Tragelementen keine Führungsnuten ausgebildet, sondern Führungsstege angeordnet und korrespondierend dazu in den gegenüberliegenden Seiten des Gewindeformkopfes Haltenuten ausgebildet, so können ebenfalls an den beiden einander gegenüberliegenden, in Montagerichtung des Gewindeformkopfes hinteren Tragelementen Anschlagelemente vorgesehen sein, die ein weiteres Aufschieben des Gewindeformkopfes mit den Haltenuten auf die Führungsstege verhindern.If no guide grooves are formed on the support elements, but guide webs are arranged and corresponding holding grooves are formed in the opposite sides of the thread forming head, then stop elements can also be provided on the two opposite support elements that are at the rear in the assembly direction of the thread forming head, which allow the thread forming head to be pushed on further with the Prevent retaining grooves on the guide bars.

Die Ausbildung der Gewindeformstation und die Montage des Gewindeformkopfes kann in beiden Fällen dadurch besonders einfach realisiert sein, dass die Fixierelemente und die Anschlagelemente jeweils als Platten ausgebildet sind, die mittels Schrauben an den Tragelementen befestigt sind. Hierzu ist in den Platten jeweils eine Bohrung und in den Tragelementen jeweils eine Gewindebohrung ausgebildet, so dass die einzelnen Platten jeweils mit einer Schraube an den Tragelemente einfach befestigt und auch wieder gelöst werden können. Dabei können die Platten für die Fixierelemente und die Platten für die Anschlagelemente baugleich ausgebildet sein, was sowohl die Herstellung als auch die Montage vereinfacht. Sind darüber hinaus die Gewindebohrungen durch die Tragelementen durchgehend ausgebildet, so können auch die Tragelemente alle baugleich ausgebildet sein.The design of the thread forming station and the assembly of the thread forming head can be implemented particularly easily in both cases in that the fixing elements and the stop elements are each designed as plates which are fastened to the support elements by means of screws. For this purpose, a hole is formed in each of the plates and a threaded hole in each of the support elements, so that the individual plates can be easily attached to the support elements with a screw and can also be released again. The plates for the fixing elements and the plates for the stop elements can be designed to be identical, which simplifies both production and assembly. If the threaded holes are formed continuously through the support elements, then the support elements can all be constructed identically.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung sind die Führungsnuten und die Haltestege bzw. die Führungsstege und die Haltenuten im Querschnitt jeweils schwalbenschwanzförmig ausgebildet, wodurch der Gewindeformkopf bereits beim Einschieben zwischen die Tragelemente in zwei Richtungen sicher positioniert wird. Um zu gewährleisten, dass der Gewindeformer nur dann in Betrieb genommen werden kann, wenn der Gewindeformkopf richtig und sicher positioniert ist, ist an einem Fixierelement vorzugsweise ein Sicherheitsschalter befestigt. Der Sicherheitsschalter ist dabei derart ausgebildet und positioniert, dass er nur dann ein Freigabesignal ausgibt, wenn der Gewindeformkopf durch Befestigen des Fixierelements in der Gewindeformstation gesichert ist. Hierzu kann an dem Gewindeformkopf ein Auslöseelement angeordnet sein, durch das der Sicherheitsschalter betätigt wird, wenn das entsprechende Fixierelement an dem Tragelement befestigt und damit der Gewindeformkopf in seiner richtigen Position gesichert ist.According to a further preferred embodiment, the guide grooves and the holding webs or the guide webs and the retaining grooves are each dovetail-shaped in cross section, as a result of which the thread forming head is securely positioned in two directions when it is inserted between the support elements. In order to ensure that the thread former can only be put into operation when the thread forming head is positioned correctly and safely, a safety switch is preferably attached to a fixing element. The safety switch is designed and positioned in such a way that it only outputs a release signal when the thread forming head is secured in the thread forming station by fastening the fixing element. For this purpose, a trigger element can be arranged on the thread forming head, through which the safety switch is actuated when the corresponding fixing element is attached to the support element and the thread forming head is thus secured in its correct position.

Die Gewindeformstation kann besonders effizient in eine Stanzmaschine integriert werden. Daher betrifft die Erfindung auch Stanzmaschine mit einem stationären Unterteil und einem gegenüber dem Unterteil linear bewegbaren Oberteil, wobei zwischen dem Unterteil und dem Oberteil Säulen angeordnet sind, durch die das Oberteil bei der Bewegung relativ zum Unterteil geführt wird. Auf dem Unterteil ist ein Werkzeugunterteil befestigt, das zur Positionierung einer Gewindeformstation dient. Die Gewindeformstation weist einen Gewindeformkopf und mindestens zwei Tragelemente auf, die einander gegenüberliegen angeordnet sind und zwischen denen der Gewindeformkopf befestigt ist, in dem ein Gewindeformer auswechselbar befestigt ist. Der Gewindeformkopf weist ein Kupplungsstück auf, mit dem er mit einer Gelenkwelle eines elektrischen Antriebs verbindbar ist.The thread forming station can be integrated particularly efficiently into a punching machine. The invention therefore also relates to a punching machine with a stationary lower part and an upper part which can be moved linearly relative to the lower part, with columns being arranged between the lower part and the upper part, through which the upper part is guided during the movement relative to the lower part. A lower tool part is attached to the lower part and is used to position a thread forming station. The thread forming station has a thread forming head and at least two support elements which are arranged opposite one another and between which the thread forming head is fastened, in which a thread former is replaceably fastened. The thread forming head has a coupling piece with which it can be connected to a cardan shaft of an electric drive.

Zur effizienteren Nutzung der Gewindeformstation in der Stanzmaschine ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass dem Werkzeugunterteil gegenüberliegend eine Federplatte angeordnet ist, die relativ zum Werkzeugunterteil senkrecht bewegbar ist, wobei zwischen dem Werkzeugunterteil und der Federplatte Führungselemente zum Führen der Federplatte angeordnet sind und die Tragelemente der Gewindeformstation auf der linear bewegbaren Federplatte angeordnet sind. Bei der Stanzmaschine ist die Gewindeformstation somit nicht direkt auf dem Werkzeugunterteil sondern auf der Federplatte befestigt, die gegenüber dem Werkzeugunterteil senkrecht bewegbar ist, also angehoben bzw. abgesenkt werden kann.For more efficient use of the thread forming station in the punching machine, it is provided according to the invention that a spring plate is arranged opposite the lower tool part, which can be moved vertically relative to the lower tool part, with guide elements for guiding the spring plate being arranged between the lower tool part and the spring plate and the support elements of the thread forming station on the linearly movable spring plate are arranged. In the case of the punching machine, the thread forming station is therefore not attached directly to the lower part of the tool but rather to the spring plate, which can be moved vertically relative to the lower part of the tool, i.e. can be raised or lowered.

Bei automatisierten Fertigungsprozessen, mit einzelnen Fertigungsschritten wie zum Beispiel Gewindeformen und Stanzen, ist es üblich, dass die zu bearbeitenden Werkstücke nacheinander bzw. das Bandmaterial in einzelnen Schritten horizontal unter die Werkzeuge, also das Stanzwerkzeug und den Gewindeformer herangeführt werden. Nach dem Stanzvorgang bzw. dem Formen eines Gewindes wird zunächst das Werkzeug vom Werkstück nach oben wegbewegt. Danach werden die Werkstücke bzw. das Bandmaterial etwas angehoben, so dass sie in horizontaler Richtung weiter transportiert werden können, bis das nächste Werkstück bzw. der nächste Abschnitt des Bandmaterials unterhalb des entsprechenden Werkzeugs angeordnet ist. Anschließend wird das Werkstück bzw. das Bandmaterial wieder abgesenkt und dann kann der nächste Fertigungsschritt erfolgen. Der Hub des Werkzeugs muss dabei etwas größer als der Hub des Werkstücks sein, damit das Werkstück beim Weitertransport einen ausreichenden Abstand zum unteren Rand des Werkzeugs hat und es nicht zur einer Beschädigung von Werkstück und/oder Werkzeug kommt.In automated manufacturing processes, with individual manufacturing steps such as thread forming and punching, it is common for the workpieces to be machined one after the other or the strip material to be moved horizontally under the tools, i.e. the punching tool and the thread former, in individual steps. After the punching process or the forming of a thread, the tool is first moved upwards away from the workpiece. The workpieces or the strip material are then raised slightly so that they can be transported further in a horizontal direction until the next workpiece or the next section of the strip material is arranged below the corresponding tool. The workpiece or strip material is then lowered again and then the next production step can take place. The stroke of the tool must be slightly larger than the stroke of the workpiece so that the workpiece has a sufficient distance from the lower edge of the tool when it is transported further and the workpiece and/or tool is not damaged.

Wenn in einer Stanzmaschine zusätzlich auch Gewinde geformt werden sollen, führt dies dazu, dass die Taktrate durch die Bearbeitungszeit der Gewindeformeinheit bestimmt wird, da die Zeitdauer, die zum Formen eines Gewindes benötigt wird, länger ist als die Zeitdauer, die für das Ausstanzen eines Loches erforderlich ist.If threads are also to be formed in a punching machine, this means that the cycle rate is determined by the processing time of the thread forming unit, as the time required to form a thread is longer than the time required to punch out a hole.

Da erfindungsgemäß die Gewindeformstation auf der Federplatte befestigt ist, die gegenüber dem Werkzeugunterteil angehoben bzw. abgesenkt werden kann, erfolgt mit dem Anheben der Federplatte nicht nur ein Anheben eines auf der Federplatte befindlichen Werkstücks, sondern auch ein entsprechendes Anheben der Gewindeformstation relativ zum Werkzeugunterteil. Der Abstand zwischen der Gewindeformstation und dem Werkstück bleibt somit unverändert, auch wenn das Werkstück relativ zum Werkzeugunterteil bzw. zum Unterteil angehoben oder abgesenkt wird. Auf diese Weise verringert sich der Hub, den der Gewindeformer vor Beginn des eigentlichen Gewindeformprozess bis zur Oberseite des Werkstücks zurücklegen muss. Außerdem kann der Vorgang des Gewindeformens bereits beim Absenken der Federplatte begonnen werden und somit bevor das Werkstück vollständig abgesenkt worden ist und der Stanzvorgang startet. Da das Gewindeformen mehr Zeit beansprucht als das Stanzen, können so insgesamt höhere Taktraten in der Stanzmaschine erzielt werden.Since, according to the invention, the thread forming station is attached to the spring plate, which can be raised or lowered relative to the lower tool part, lifting the spring plate not only raises a workpiece located on the spring plate, but also correspondingly raises the thread forming station relative to the lower tool part. The distance between the thread forming station and the workpiece therefore remains unchanged, even if the workpiece is raised or lowered relative to the lower part of the tool or to the lower part. In this way, the stroke that the thread former has to travel to the top of the workpiece before the actual thread forming process begins is reduced. In addition, the thread forming process can be started when the spring plate is lowered and thus before the workpiece has been completely lowered and the punching process starts. Since thread forming takes more time than punching, overall higher cycle rates can be achieved in the punching machine.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Stanzmaschine sind an den Führungselementen Anschläge und an der Federplatte korrespondierende Gegenanschläge vorgesehen. Dadurch kann die Federplatte in einer Position beabstandet von dem Werkzeugunterteil mittels der Anschläge und der korrespondierenden Gegenanschläge an den Führungselementen gehalten werden. Die Führungselemente können vorzugsweise durch Öffnungen in der Federplatte hindurchgeführt werden. Die Gegenanschläge der Federplatte sind dann in den Öffnungen derart ausgestaltet, dass die Öffnungen jeweils einen Durchmesser aufweisen, der an einer Stelle sprunghaft vergrößert bzw. verkleinert ist, so dass eine Stufe innerhalb der Öffnungen entsteht. Mit dieser Stufe liegt dann die Federplatte auf dem korrespondierenden Anschlägen der Führungselemente auf.In a preferred embodiment of the punching machine, stops are provided on the guide elements and corresponding counter-stops are provided on the spring plate. As a result, the spring plate can be held in a position spaced from the lower tool part by means of the stops and the corresponding counter-stops on the guide elements. The guide elements can preferably be guided through openings in the spring plate. The counter stops of the spring plate are then designed in the openings in such a way that the openings each have a diameter that is suddenly enlarged or reduced at one point, so that a step is created within the openings. With this step, the spring plate then rests on the corresponding stops of the guide elements.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Führungselemente durch das linear bewegbare Oberteil von einer ersten Position in eine zweite Position verbringbar sind. Wenn die Führungselemente durch das linear bewegbare Oberteil nach unten gedrückt werden, wird über das Zusammenspiel der Anschläge und der Gegenanschläge auch die Federplatte nach unten bewegt. Die Federplatte liegt mit den Gegenanschlägen auf den korrespondierenden Anschlägen der Führungselemente auf. Werden die Führungselemente von einer ersten oberen Position in eine zweite untere Position verbracht, dann wird auch die Federplatte auf Grund ihres Eigengewichts in die zweite Position verbracht, wobei sie weiterhin mit den Gegenanschlägen auf den Anschlägen der Führungselemente aufliegt.It is preferably provided that the guide elements can be moved from a first position to a second position by the linearly movable upper part. When the guide elements are pressed downwards by the linearly movable upper part, the spring plate is also moved downwards through the interaction of the stops and the counter-stops. The spring plate rests with the counter-stops on the corresponding stops of the guide elements. If the guide elements are moved from a first upper position to a second lower position, then the spring plate is also moved into the second position due to its own weight, whereby it continues to rest with the counter stops on the stops of the guide elements.

Weiter ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Führungselemente durch eine Federkraft in der ersten, oberen Position gehalten werden. Für das Verbringen von der ersten oberen Position in die zweite untere Position muss folglich die Federkraft durch das linear bewegbare Oberteil überwunden werden. Durch das Herunterdrücken der Führungselemente wird auch die Federplatte nach unten bewegt. Beim Hochfahren des Oberteils werden die Führungselemente durch die Federkraft wieder in die erste Position gedrückt. Da dabei die Federplatte mit ihren korrespondierenden Gegenanschlägen auf den Anschlägen aufliegt, wird auch die Federplatte zurück in ihre erste Position verbracht.Furthermore, it is preferably provided that the guide elements are held in the first, upper position by a spring force. In order to move from the first upper position to the second lower position, the spring force must be overcome by the linearly movable upper part. By pressing down the guide elements, the spring plate is also moved downwards. When the upper part is raised, the guide elements are pressed back into the first position by the spring force. Since the spring plate rests on the stops with its corresponding counter-stops, the spring plate is also moved back into its first position.

Auf diese Weise können Beschädigungen an der Federplatte und der Stanzmaschine allgemein verhindert werden, da lediglich die Führungselemente durch das linear bewegbare Oberteil mit einer Kraft beaufschlagt werden. Wird durch eine übermäßige Kraft der Hub des linear bewegbaren Oberteils größer als der Abstand zwischen dem Federelement und dem Werkzeugunterteil, so werden nur die Führungselemente weiter nach unten bewegt oder im ungünstigesten Fall gestaucht. Liegt die Federplatte bereits auf dem Werkzeugunterteil auf, so wird sie nicht weiter nach unten bewegt, sondern die Anschläge der Führungselemente und die Gegenanschläge der Federplatte lösen sich voneinander. Es wird somit keine Kraft auf die Federplatte ausgeübt, wodurch entsprechend das Risiko einer Beschädigung der Federplatte verringert wird.In this way, damage to the spring plate and the punching machine can generally be prevented, since only the guide elements are subjected to a force by the linearly movable upper part. If the stroke of the linearly movable upper part is greater than the distance between the spring element and the lower tool part due to excessive force, only the guide elements are moved further downwards or, in the worst case scenario, compressed. If the spring plate is already on the lower part of the tool, it is not moved further downwards, but the stops of the guide elements and the counter-stops of the spring plate separate from one another. No force is therefore exerted on the spring plate, which accordingly reduces the risk of damage to the spring plate.

Im Einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Gewindeformstation bzw. die Stanzmaschine auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen sowohl auf die den Patentansprüchen 1 und 10 nachgeordneten Patentansprüche als auch auf die nachfolgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigen

1 eine perspektivische Darstellung einer Gewindeformstation mit einem Gewindeformkopf im montierten Zustand,
2 die Gewindeformstation mit Gewindeformkopf gemäß 1, von vorne,
3 eine Explosionsdarstellung der Gewindeformstation gemäß den 1 und 2, in perspektivische Darstellung,
4 einen Teil einer Stanzmaschine mit einer integrierten Gewindeformstation gemäß 1, von vorne und
5 einen Teil der Stanzmaschine gemäß 4 mit integrierter Gewindeformstation, im Längsschnitt.

In detail, there are now a variety of options for designing and developing the thread forming station or punching machine according to the invention. Reference is made to both the patent claims subordinate to

claims

1 and 10 and to the following description of an exemplary embodiment in conjunction with the drawing. Show in the drawing

1 a perspective view of a thread forming station with a thread forming head in the assembled state,
2 the thread forming station with thread forming head according to 1 , from the front,
3 an exploded view of the thread forming station according to 1 and 2 , in perspective view,
4 a part of a punching machine with an integrated thread forming station 1 , from the front and
5 part of the punching machine according to 4 with integrated thread forming station, in longitudinal section.

Die Figuren zeigen eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemä-ßen Gewindeformstation 1 für einen Gewindeformkopf 2, wobei die Gewindeformstation 1 vier Tragelemente 3 aufweist, die einander paarweise gegenüberliegend angeordnet sind. Die vier Tragelemente 3 bilden somit die Ecken eines Rechtecks innerhalb dem der Gewindeformkopf 2 im montierten Zustand angeordnet ist.The figures show a preferred embodiment of a thread forming station 1 according to the invention for a thread forming head 2, the thread forming station 1 having four support elements 3 which are arranged in pairs opposite one another. The four support elements 3 thus form the corners of a rectangle within which the thread forming head 2 is arranged in the assembled state.

Der Gewindeformkopf 2 weist einen auswechselbaren Gewindeformer 4 auf, der über eine Spannhülse 5 im Gewindeformkopf 2 drehend antreibbar gelagert ist. Der Gewindeformer 4 dient zum Einbringen von Gewinden in Werkstücke 6, in die in einem vorherigen Fertigungsschritt eine Bohrung ausgestanzt worden ist. Hierzu werden die Werkstücke 6 mittels eines automatischen Vorschubs senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Gewindeformers 4 unter dem Gewindeformkopf 2 und zwischen den Tragelementen 3 hindurchgeführt.The thread forming head 2 has a replaceable thread former 4, which is rotatably mounted in the thread forming head 2 via a clamping sleeve 5. The thread former 4 is used to introduce threads into workpieces 6 into which a hole has been punched out in a previous production step. For this purpose, the workpieces 6 are guided under the thread forming head 2 and between the support elements 3 perpendicular to the direction of extension of the thread former 4 by means of an automatic feed.

Zum Antrieb des Gewindeformers 4 ist der Gewindeformkopf 2 über ein Kupplungsstück 7 mit der Gelenkwelle 8 eines elektrischen Antriebs 9 verbunden, wobei es sich bei dem Antrieb 9 vorzugsweise um einen synchronen Servomotor handelt. Der Antrieb 9 verbleibt dabei zusammen mit der Gelenkwelle 8 stationär an seinem Einbauort, wenn der Gewindeformkopf 2 zu Wartungs- oder Reparaturzwecken oder zum Austausch eines Gewindeformers 4 aus der Gewindeformstation 1 ausgebaut wird.To drive the thread former 4, the thread forming head 2 is connected via a coupling piece 7 to the cardan shaft 8 of an electric drive 9, the drive 9 preferably being a synchronous servo motor. The drive 9 remains stationary at its installation location together with the cardan shaft 8 when the thread forming head 2 is removed from the thread forming station 1 for maintenance or repair purposes or to replace a thread former 4.

Zum einfachen Ein- und Ausbau des Gewindeformkopfes 2 sind in den Tragelementen 3 Führungsnuten 10 ausgebildet und an zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Gewindeformkopfes 2 zwei korrespondierende Haltestege 11 angeordnet. Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind dabei die Führungsnuten 10 und die Haltestege 11 im Querschnitt jeweils schwalbenschwanzförmig ausgebildet, so dass mit dem Einschieben der Haltestege 11 in die Führungsnuten 10 der Gewindeformkopf 2 in zwei Richtungen in seiner Lage festgelegt ist. Damit der Gewindeformkopf 2 nach dem Einschieben zwischen die Tragelemente 3 nicht wieder entgegengesetzt zur Montagerichtung M herausgezogen werden kann, sind zwei Fixierelemente 12 vorgesehen, die an den in Montagerichtung des Gewindeformkopfes 2 vorderen Tragelementen 3 befestigt werden können. Im montierten Zustand gemäß den 1 und 2 sind dann die Führungsnuten 10 in den Tragelementen 3 verschlossen, so dass der Gewindeformkopf 2 nicht entgegengesetzt zur Montagerichtung M aus den Führungsnuten 10 herausgezogen werden kann.For easy installation and removal of the thread forming head 2, 3 guide grooves 10 are formed in the support elements and two corresponding holding webs 11 are arranged on two opposite sides of the thread forming head 2. According to the preferred exemplary embodiment, the guide grooves 10 and the retaining webs 11 are each dovetail-shaped in cross section, so that when the retaining webs 11 are inserted into the guide grooves 10, the position of the thread forming head 2 is fixed in two directions. So that the thread forming head 2 cannot be pulled out again in the opposite direction to the assembly direction M after it has been inserted between the support elements 3, two fixing elements 12 are provided, which can be fastened to the front support elements 3 in the assembly direction of the thread forming head 2. When assembled according to the 1 and 2 The guide grooves 10 in the support elements 3 are then closed, so that the thread forming head 2 cannot be pulled out of the guide grooves 10 in the opposite direction to the assembly direction M.

Damit der Gewindeformkopf 2 auch in Montagerichtung M festgelegt ist und bei der Montage nicht zu weit mit seinen Haltestegen 11 durch die Führungsnuten 10 der Tragelemente 3 durchgeschoben werden kann, ist an den beiden einander gegenüberliegenden, in Montagerichtung des Gewindeformkopfes 2 hinteren Tragelementen 3 jeweils ein Anschlagelement 13 befestigt, durch die ebenfalls jeweils eine Führungsnut 10 stirnseitig verschlossen wird. Die beiden Fixierelemente 12 und die beiden Anschlagelemente 13 sind alle als baugleiche Platten ausgebildet, in denen jeweils eine Bohrung 14 ausgebildet ist. Korrespondierend dazu weisen die vier Tragelemente 3 jeweils eine durchgehende Gewindebohrung 15 auf, so dass die plattenförmigen Fixierelemente 12 und die plattenförmigen Anschlagelemente 13 jeweils mittels einer Schraube 16 an den Tragelementen 3 befestigt werden können.So that the thread forming head 2 is also fixed in the assembly direction M and cannot be pushed too far with its retaining webs 11 through the guide grooves 10 of the support elements 3 during assembly, there is a stop element on each of the two opposite support elements 3 in the assembly direction of the thread forming head 2 13 attached, through which a guide groove 10 is also closed at the front. The two fixing elements 12 and the two stop elements 13 are all designed as identical plates, in each of which a hole 14 is formed. Correspondingly, the four support elements 3 each have a continuous threaded hole 15, so that the plate-shaped fixing elements 12 and the plate-shaped stop elements 13 can each be fastened to the support elements 3 by means of a screw 16.

Wie aus der Explosionsdarstellung gemäß 3 ersichtlich ist, sind die Anschlagelemente 13 bereits an den Tragelementen 3 befestigt, bevor der Gewindeformkopf 2 in die Gewindeformstation 1 eingesetzt wird. Der Gewindeformkopf 2 kann somit so weit mit seinen Haltestegen 11 in die gegenüberliegenden Führungsnuten 10 eingeschoben werden, bis die Stirnseiten der Haltestege 11 an den die Führungsnuten 10 nach hinten verschließenden Anschlagelementen 13 anliegen. Anschließend werden die Fixierelemente 12 an den beiden vorderen Tragelementen 3 mittels der Schrauben 16 befestigt, so dass dann der Gewindeformkopf 2 in allen drei Richtungen in seiner Position fixiert ist.As shown in the exploded view 3 As can be seen, the stop elements 13 are already attached to the support elements 3 before the thread forming head 2 is inserted into the thread forming station 1. The thread forming head 2 can thus be pushed with its retaining webs 11 into the opposite guide grooves 10 until the end faces of the retaining webs 11 rest on the stop elements 13 which close the guide grooves 10 to the rear. The fixing elements 12 are then fastened to the two front support elements 3 by means of the screws 16, so that the thread forming head 2 is then fixed in its position in all three directions.

Um sicherzustellen, dass der Gewindeformer 4 nur dann in Betrieb genommen werden kann, wenn der Gewindeformkopf 2 richtig und sicher in der Gewindeformstation 1 fixiert ist, ist an einem Fixierelement 12 ein Sicherheitsschalter 17 befestigt. Der Sicherheitsschalter 17 erzeugt nur dann ein Freigabesignal, wenn er von dem am Gewindeformkopf 2 befestigten Auslöseelement 18 betätigt wird, wozu das Fixierelement 12 mit dem Sicherheitsschalter 17 an dem Tragelement 3 befestigt sein muss.In order to ensure that the thread former 4 can only be put into operation when the thread forming head 2 is correctly and securely fixed in the thread forming station 1, a safety switch 17 is attached to a fixing element 12. The safety switch 17 only generates a release signal when it is actuated by the trigger element 18 attached to the thread forming head 2, for which purpose the fixing element 12 must be attached to the support element 3 with the safety switch 17.

Zur leichteren Handhabung des Gewindeformkopfes 2 beim Ein- und Ausbau in die Gewindeformstation 1 ist an der vorderen Stirnseite des Gewindeformkopfes 2 ein Griff 19 in Form eines Bügels befestigt. Mit Hilfe des Griffes 19 kann der Gewindeformkopf 2 somit leicht mit seinen Haltestegen 11 in die Führungsnuten 10 der Tragelemente 3 eingeschoben bzw. aus den Führungsnuten 10 herausgezogen werden, wenn zuvor die Fixierelemente 12 von den Tragelementen 3 abmontiert worden sind. Ist der Gewindeformkopf 2 mit seinen Haltestegen 11 aus den Führungsnuten 10 der Tragelemente 3 herausgezogen, so ist anschließend der Gewindeformer 4 einfach zugänglich, so dass ein Austausch eines defekten Gewindeformers 4 oder ein Auswechsein eines ersten Gewindeformers 4 gegen einen zweiten Gewindeformer 4 leicht möglich ist.To make it easier to handle the thread forming head 2 when installing and removing it in the thread forming station 1, a handle 19 in the form of a bracket is attached to the front end face of the thread forming head 2. With the help of the handle 19, the thread forming head 2 can easily be pushed with its retaining webs 11 into the guide grooves 10 of the support elements 3 or pulled out of the guide grooves 10 if the fixing elements 12 have previously been removed from the support elements 3. If the thread forming head 2 with its holding webs 11 is pulled out of the guide grooves 10 of the support elements 3, the thread former 4 is then easily accessible, so that it is easy to exchange a defective thread former 4 or to replace a first thread former 4 with a second thread former 4.

Aus der Explosionsdarstellung gemäß 3 ist darüber hinaus ersichtlich, dass das Kupplungsstück 7 ein Kugelgelenk 20 und einen Anschlusszapfen 21 aufweist. Der Anschlusszapfen 21 wird bei der Montage des Gewindeformkopfes 2 in den korrespondierenden Anschlussstutzen 22 der Gelenkwelle 8 eingesteckt, wobei auch der Anschlussstutzen 22 über ein Kugelgelenk 23 mit der Gelenkwelle 8 verbunden ist. Hierdurch kann ein begrenzter Winkelversatz zwischen dem Kupplungsstück 7 des Gewindeformkopfes 2 und der Gelenkwelle 8 ausgeglichen werden.From the exploded view according to 3 It can also be seen that the coupling piece 7 has a ball joint 20 and a connecting pin 21. When assembling the thread forming head 2, the connecting pin 21 is inserted into the corresponding connecting piece 22 of the cardan shaft 8, the connecting piece 22 also being connected to the cardan shaft 8 via a ball joint 23. This allows a limited angular offset between the coupling piece 7 of the thread forming head 2 and the cardan shaft 8 to be compensated for.

4 zeigt die Gewindeformstation 1 gemäß den 1 und 2 integriert in eine ausschnittsweise dargestellte Stanzmaschine. Die Stanzmaschine weist ein stationäres Unterteil 24 und ein dem gegenüber linear bewegbares Oberteil 25 auf. Zwischen dem Unterteil 24 und dem Oberteil 25 sind Säulen 26 angeordnet, durch die das Oberteil 25 bei seiner Bewegung relativ zum Unterteil 24 geführt wird, d. h. die Säulen 26 dienen zur Führung des Oberteils 25 bei dessen Hubbewegung. Auf dem Unterteil 24 sind zusätzlich noch ein Werkzeugunterteil 27 und eine dem gegenüber linear bewegbare Federplatte 28 angeordnet, auf der die Tragelemente 3 der Gewindeformstation 1 montiert sind. Mit Hilfe von Führungselementen 29 erfolgt dabei eine Bewegung der Federplatte 28 relativ zum Werkzeugunterteil 27, worauf nachfolgend im Zusammenhang mit der 5 genauer eingegangen wird. 4 shows the thread forming station 1 according to 1 and 2 integrated into a punching machine shown in detail. The punching machine has a stationary lower part 24 and an upper part 25 which can be moved linearly relative to it. Columns 26 are arranged between the lower part 24 and the upper part 25, through which the upper part 25 is guided during its movement relative to the lower part 24, ie the columns 26 serve to guide the upper part 25 during its lifting movement. On the lower part 24 there are also arranged a lower tool part 27 and a spring plate 28 which can be moved linearly relative to it and on which the support elements 3 of the thread forming station 1 are mounted. With the help of guide elements 29, the spring plate 28 moves relative to the lower tool part 27, which will be discussed below in connection with 5 will be discussed in more detail.

Wie in 4 durch die geschwungenen Linien angedeutet ist, kann sich die Stanzmaschine sowohl rechts als auch links der Gewindeformstation 1 weiter erstrecken. Insbesondere wird dabei in einem dem Gewindeformprozess vorausgehenden Fertigungsschritt aus den jeweiligen Werkstücken 6 eine Bohrung ausgestanzt, bevor mit dem Gewindeformer 4 in diese Bohrung ein Gewinde eingebracht wird. In einem nachfolgenden Verfahrensschritt können dann beispielsweise die einzelnen Werkstücke ausgestanzt oder anderweitig verformt, beispielsweise abgebogen werden. Trotz der Integration des Gewindeformkopfes 2 in die Stanzmaschine kann der Gewindeformkopf 2 einfach aus- und eingebaut werden, so dass beispielsweise ein Gewindeformer 4 aus dem Gewindeformkopf 2 herausgenommen und durch einen neuen oder einen anderen Gewindeformer 4 ersetzt werden kann.As in 4 is indicated by the curved lines, the punching machine can extend further both to the right and to the left of the thread forming station 1. In particular, in a manufacturing step preceding the thread forming process, a hole is punched out of the respective workpieces 6 before a thread is introduced into this hole using the thread former 4. In a subsequent process step, the individual workpieces can then be punched out or otherwise deformed, for example bent. Despite the integration of the thread forming head 2 into the punching machine, the thread forming head 2 can be easily removed and installed, so that, for example, a thread former 4 can be removed from the thread former head 2 and replaced by a new or a different thread former 4.

5 zeigt den Ausschnitt der Stanzmaschine mit integrierter Gewindeformstation 1 im Längsschnitt, wobei die linear bewegbare Federplatte 28 über die Führungselemente 29 einen Abstand 30 zum Werkzeugunterteil 27 aufweist, der dem Hub der Werkstücke 6 in der Stanzmaschine vor dem horizontalen Transport entspricht. Im laufenden Prozess hebt und senkt sich die Federplatte 28 relativ zum Werkzeugunterteil 27. Im Werkzeugunterteil 27 angeordnete Federn 31 beaufschlagen die Führungselemente 29 mit einer nach oben gerichteten Kraft, so dass die Federplatte 28 nach oben gedrückt wird und der Abstand 30 zwischen dem Werkzeugunterteil 27 und der Federplatte 28 entsteht, wenn sich das Oberteil 25 gemäß 5 in seiner oberen Position befindet. 5 shows the detail of the punching machine with integrated thread forming station 1 in longitudinal section, the linearly movable spring plate 28 via the guide elements 29 having a distance 30 from the lower tool part 27, which corresponds to the stroke of the workpieces 6 in the punching machine before horizontal transport. During the ongoing process, the spring plate 28 rises and falls relative to the lower tool part 27. Springs 31 arranged in the lower tool part 27 apply an upward force to the guide elements 29, so that the spring plate 28 is pressed upwards and the distance 30 between the lower tool part 27 and the spring plate 28 arises when the upper part 25 moves according to 5 is in its upper position.

Die Werkstücke 6 werden nach den jeweiligen Fertigungsschritten in eine erste, höhere Position angehoben, in der die Werkstücke 6 horizontal in der Stanzmaschine weitertransportiert werden. Anschließend werden die Werkstücke 6 wieder abgesenkt und in dieser zweiten, abgesenkten Position wird der Stanzprozess durchgeführt. Nach dem Stanzprozess werden die Werkstücke 6 wieder angehoben und in der Stanzmaschine weitertransportiert. Der Abstand 30 zwischen der Federplatte 28 und dem Werkzeugunterteil 27 entspricht dabei dem Hub, den die Werkstücke 6 bei einem Absenkvorgang von der ersten, höheren Position in die zweite, tiefere Position und umgekehrt beim Anheben aus der tieferen Position in die höhere Position durchführen.After the respective production steps, the workpieces 6 are raised to a first, higher position, in which the workpieces 6 are transported further horizontally in the punching machine. The workpieces 6 are then lowered again and the punching process is carried out in this second, lowered position. After the punching process, the workpieces 6 are lifted again and transported further in the punching machine. The distance 30 between the spring plate 28 and the lower tool part 27 corresponds to the stroke that the workpieces 6 carry out when lowering from the first, higher position to the second, lower position and vice versa when lifting from the lower position to the higher position.

Damit die Federplatte 28 mittels der Führungselemente 29 angehoben werden kann, ist an den einzelnen Führungselemente 29 jeweils ein Anschlag 32 und in Bohrungen in der Federplatte 28, durch die sich die Führungselemente 29 erstrecken, jeweils ein korrespondierender Gegenanschlag 33 ausgebildet. Werden die Führungselemente 29 durch die Federkraft der Federn 31 nach oben bewegt, so wird gleichzeitig auch die Federplatte 28 mit nach oben bewegt, da die Gegenanschläge 33 in der Federplatte 28 auf den Anschlägen 32 an den Führungselementen 29 aufliegen.So that the spring plate 28 can be raised by means of the guide elements 29, a stop 32 is formed on each of the individual guide elements 29 and a corresponding counter-stop 33 is formed in holes in the spring plate 28 through which the guide elements 29 extend. If the guide elements 29 are moved upwards by the spring force of the springs 31, the spring plate 28 is also moved upwards at the same time, since the counter-stops 33 in the spring plate 28 rest on the stops 32 on the guide elements 29.

Auf diese Weise wird die linear bewegbare Federplatte 28 durch die Führungselemente 29 vom Werkzeugunterteil 27 abgehoben und somit auch der Gewindeformkopf 2, der über die Tragelemente 3 auf der Federplatte 28 befestigt ist. Durch die Anordnung auf der Federplatte 28 wird der Gewindeformkopf 2 und entsprechend der Gewindeformer 4 mit jeder Bewegung der Federplatte 28 um den gleichen Hub mitbewegt. Der Abstand zwischen dem Gewindeformkopf 2 und den Werkstücken 6 ändert sich dabei nicht. Auf diese Weise verringert sich der Hub, den der Gewindeformer 4 bis zur Oberseite des Werkstücks 6 zurücklegen muss. Der Hub der Werkstücke bzw. der maximale Abstand 30 zwischen der Federplatte 28 und dem Werkzeugunterteil 27 kann beispielsweise 4 mm und der Hub, den der Gewindeformer 4 bis zur Oberseite des Werkstücks 6 zurücklegen muss, kann beispielsweise 6 mm betragen. Der Gewindeformer 4 muss dann nicht mehr um insgesamt 10 mm abgesenkt werden, sondern der Vorgang des Gewindeformens kann bereits beim Absenken der Federplatte 28 beginnen. Der Vorgang des Gewindeformens kann somit bereits beginnen, bevor das Werkstück 6 vollständig abgesenkt worden ist und der Stanzvorgang startet. Da das Gewindeformen mehr Zeit beansprucht als das Stanzen, können so insgesamt höhere Taktraten in der Stanzmaschine erzielt werden.In this way, the linearly movable spring plate 28 is lifted from the lower tool part 27 by the guide elements 29 and thus also the thread forming head 2, which is fastened to the spring plate 28 via the support elements 3. Due to the arrangement on the spring plate 28, the thread forming head 2 and correspondingly the thread former 4 are moved by the same stroke with every movement of the spring plate 28. The distance between the thread forming head 2 and the workpieces 6 does not change. In this way, the stroke that the thread former 4 has to travel to the top of the workpiece 6 is reduced. The stroke of the workpieces or the maximum distance 30 between the spring plate 28 and the lower tool part 27 can be, for example, 4 mm and the stroke that the thread former 4 has to travel to the top of the workpiece 6 can be, for example, 6 mm. The thread former 4 then no longer needs to be lowered by a total of 10 mm, but the thread forming process can begin when the spring plate 28 is lowered. The The thread forming process can therefore begin before the workpiece 6 has been completely lowered and the punching process starts. Since thread forming takes more time than punching, overall higher cycle rates can be achieved in the punching machine.

Claims

Thread forming station (1) with a thread forming head (2) and at least two support elements (3), which are arranged opposite one another and between which the thread forming head (2) is fastened, a thread former (4) being interchangeably fastened in the thread forming head (2) and the thread forming head (2) can be connected via a coupling piece (7) to a cardan shaft (8) of a drive (9), characterized in that guide grooves (10) are formed in the support elements (3) or guide webs are arranged and the thread forming head (2) has corresponding holding webs (11) on two opposite sides or corresponding holding grooves are formed in the opposite sides of the thread forming head (2), and that in the assembled state of the thread forming head (2) at least one fixing element (12) on a support element (3) or is attached to the thread forming head (2) in such a way that the thread forming head (2) is fixed in its position at least in one direction relative to the support elements (3) in the longitudinal extent of the guide grooves (10) or the guide webs.

Thread forming station (1). Claim 1 , characterized in that four support elements (3) are provided, which are arranged opposite each other in pairs.

Thread forming station (1). Claim 1 or 2 , characterized in that in the assembled state of the thread forming head (2) a fixing element (12) is fastened to the two front support elements (3) lying opposite each other in the assembly direction of the thread forming head (2), through which a guide groove (10) or a Holding groove is closed.

Thread forming station (1). Claim 2 or 3 , with guide grooves (10) formed in the support elements (3), characterized in that on the two rear support elements (3) lying opposite one another in the assembly direction of the thread forming head (2), the guide grooves (10) are each closed by a stop element (13). .

Thread forming station (1). Claim 2 or 3 , with guide webs arranged on the support elements (3) and holding grooves formed in the opposite sides of the thread forming head (2), characterized in that stop elements are attached to the two rear support elements (3), which are opposite one another in the assembly direction of the thread forming head (2).

Thread forming station (1). Claim 4 or 5 , characterized in that the fixing elements (12) and the stop elements (13) are each designed as plates in which a hole (14) is formed, that a threaded hole (15) is formed in the support elements (3), and that the fixing elements (12) and the stop elements (13) are each fastened to a support element (3) via a screw (16).

Thread forming station (1) according to one of the Claims 1 until 6 , characterized in that the guide grooves (10) and the retaining webs (11) or the guide webs and the retaining grooves are each dovetail-shaped in cross section.

Thread forming station (1) according to one of the Claims 1 until 7 , characterized in that a safety switch (17) is attached to a fixing element (12), which is positioned in such a way that it only outputs a release signal when the thread forming head (2) is secured by fastening the fixing element (12) in the thread forming station (1 ) is positioned correctly.

Thread forming station (1) according to one of the Claims 1 until 8th , characterized in that the coupling piece (6) has a ball joint (20) and a connecting pin (21).

Punching machine with a stationary lower part (24), with an upper part (25) which can be moved linearly relative to the lower part (24), with columns (26) between the lower part (24) and the upper part (25) for guiding the upper part (25). Lifting movement are arranged, with a lower tool part (27) attached to the lower part (24) and with a thread forming station (1), the thread forming station (1) having a thread forming head (2) and at least two support elements (3) which are arranged opposite one another and between which the thread forming head (2) is fastened, and wherein a thread former (4) is interchangeably fastened in the thread forming head (2) and the thread forming head (2) is connected via a coupling piece (7) to a cardan shaft (8) of an electric drive (9 ) can be connected, with a spring plate (28) being arranged opposite the lower tool part (27), which can be moved vertically relative to the lower tool part (27), with guide elements (29) between the lower tool part (25) and the spring plate (28). Guide the spring plate (28) are arranged, and wherein the support elements (3) are arranged on the spring plate (28).

punching machine Claim 10 , characterized in that stops (32) are formed on the guide elements (29) and corresponding counter-stops (33) are formed in the spring plate (28).

punching machine Claim 10 or 11 , characterized in that the guide elements (29) can be moved from a first position to a second position by the linearly movable upper part (25).

punching machine Claim 12 , characterized in that the guide elements (29) are held in the first position by a spring force.

Punching machine according to one of the Claims 10 until 13 , characterized in that guide grooves (10) are formed in the support elements (3) or guide webs are arranged and the thread forming head (2) has corresponding retaining webs (11) on two opposite sides or corresponding retaining grooves in the opposite sides of the thread forming head (2). are formed, and that in the assembled state of the thread forming head (2) at least one fixing element (12) is fastened to a support element (3) or to the thread forming head (2) in such a way that the thread forming head (2) is in relative to the support elements (3). Longitudinal extension of the guide grooves (10) or the guide webs is fixed in its position at least in one direction.

punching machine Claim 14 , with guide webs arranged on the support elements (3) and holding grooves formed in the opposite sides of the thread forming head (2), characterized in that stop elements are attached to the two rear support elements (3), which are opposite one another in the assembly direction of the thread forming head (2).