DE102019110169A1

DE102019110169A1 - Stanzwerkzeug

Info

Publication number: DE102019110169A1
Application number: DE102019110169.7A
Authority: DE
Inventors: Andreas Winters
Original assignee: EHRT MASCHB GmbH; EHRT MASCHINENBAU GmbH
Current assignee: EHRT - MASCHINENBAU GMBH & CO. KG, DE
Priority date: 2018-10-22
Filing date: 2019-04-17
Publication date: 2020-04-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Stanzwerkzeug mit einer Stanzeinheit und einer Führungsbuchse zum Führen der Stanzeinheit, wobei die Stanzeinheit einen Stanzstempel, ein Wechselsystem für den Stanzstempel, das einen Stempelhalter aufweist, und einen Stanzbolzen aufweist, der mit dem Stanzstempel wirkverbunden ist. Das Stanzwerkzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass der Stempelhalter einen Führungsabschnitt zum Führen der Stanzeinheit durch die Führungsbuchse aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Stanzwerkzeug mit einer Stanzeinheit und einer Führungsbuchse zum Führen der Stanzeinheit, wobei die Stanzeinheit einen Stanzstempel, ein Wechselsystem für den Stanzstempel, das einen Stempelhalter aufweist, und einen Stanzbolzen aufweist, der mit dem Stanzstempel wirkverbunden ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Bearbeitungsmaschine mit einem solchen Stanzwerkzeug.
Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von unterschiedlich ausgebildeten Stanzwerkzeugen bekannt. Die Stanzwerkzeuge unterscheiden sich in der Anzahl der Stanzeinheiten und/oder in ihrem Aufbau voneinander.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Stanzwerkzeug anzugeben.
Die Aufgabe wird durch ein Stanzwerkzeug der eingangs genannten Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Stempelhalter einen Führungsabschnitt zum Führen der Stanzeinheit durch die Führungsbuchse aufweist.
Das erfindungsgemäße Stanzwerkzeug weist den Vorteil auf, dass die Führung der Stanzeinheit in der Führungsbuchse auf einfache und genaue Weise erfolgen kann.
Als Führungsbuchse wird ein Bauteil verstanden, dass derart ausgebildet ist, dass es die Stanzeinheit führen kann. Die Führungsbuchse kann im Querschnitt ringförmig ausgebildet sein. Alternativ kann die Buchse im Querschnitt eine andere Form aufweisen.
Bei einer besonderen Ausführung kann eine Außenkontur des Führungsabschnitts des Stempelhalters formkomplementär zu einer Innenkontur der Führungsbuchse sein. Dadurch wird eine besonders gute und präzise Führung der Stanzeinheit in der Führungsbuchse erreicht.
Der Stanzbolzen kann einen anderen Führungsabschnitt zum Führen der Stanzeinheit durch die Führungsbuchse aufweisen. Dabei kann eine Außenkontur des anderen Führungsabschnitts des Stanzbolzens formkomplementär zu der Innenkontur der Führungsbuchse sein. Bei dieser Ausführung kann die Führung der Stanzeinheit somit durch den Stanzbolzen und den Stempelhalter erreicht werden, was hinsichtlich der Präzision der Führung von Vorteil ist.
Der Stempelhalter kann eine Aufnahme zum Aufnehmen des Stanzstempels aufweisen. Die Aufnahme kann derart ausgebildet sein, dass der Stanzstempel mit dem Stempelhalter drehfest verbunden ist. Dadurch kann auf einfache Weise vermieden werden, dass sich der Stanzstempel relativ zum Stempelhalter drehen kann.
Darüber hinaus kann der Stempelhalter mit dem Stanzbolzen fest verbunden sein. Insbesondere kann der Stempelhalter mit dem Stanzbolzen wieder lösbar verbunden sein. Dies kann beispielsweise durch eine Steckverbindung erfolgen. Im Ergebnis kann eine kompakt ausgebildete Stanzeinheit bereitgestellt werden, die sich aus dem Stempelhalter, des in dem Stempelhalter gehaltenen Stanzstempels und dem Stanzbolzen zusammensetzt.
Bei einer besonderen Ausführung kann das Wechselsystem wenigstens einen, insbesondere mehrere, Bolzen mit einer an einem Ende vorhanden Kugel aufweisen. Insbesondere kann jeder Bolzen jeweils eine Kugel aufweisen. Dabei kann der Stempelhalter den Bolzen an einem von der Kugel entfernten Ende halten. Darüber hinaus kann das Wechselsystem wenigstens eine Aussparung, insbesondere mehrere Aussparungen, im Stanzstempel aufweisen. Die Aussparung kann mehrere voneinander unterschiedliche Abschnitte aufweisen. Dabei kann die Aussparung im Querschnitt eiförmig ausgebildet sein. Die Anzahl der Bolzen kann der Anzahl der im Stanzstempel vorgesehenen Aussparungen entsprechen. Dabei können die Bolzen in Umfangsrichtung des Stempelhalters voneinander beabstandet angeordnet sein.
Das Wechselsystem kann derart ausgebildet sein, dass bei einer Anordnung der Kugel in einem ersten Abschnitt der Aussparung des Stanzstempels der Stanzstempel im Stempelhalter arretiert ist und bei einer Anordnung der Kugel in einem zweiten Abschnitt der Aussparung der Aussparung des Stanzstempels der Stanzstempel aus dem Stempelhalter entnehmbar ist. In dem arretierten Zustand des Stanzstempels kann sich dieser nicht selbsttätig vom Stempelhalter lösen.
Die beiden Abschnitte der Aussparung unterscheiden sich darin, dass der zweite Abschnitt der Aussparung derart ausgebildet ist, dass die Kugel in diesen eingebracht werden kann, ohne dass eine Festlegekraft zum Festlegen des Stanzstempels in dem Stempelhalter wirkt. Dagegen ist der erste Abschnitt der Aussparung derart ausgebildet, dass bei einem Überführen der Kugel von dem zweiten in den ersten Abschnitt eine Festlegekraft auf den Stanzstempel ausgeübt wird. Dies wird dadurch erreicht, dass der erste Abschnitt der Aussparung in seinen Abmessungen, beispielsweise durch eine Verengung des ersten Abschnitts, kleiner ausgebildet ist als der zweite Abschnitt der Aussparung.
Das Wechselsystem kann derart ausgebildet sein, dass nach einem Einbringen der Kugel in die Aussparung, insbesondere in den zweiten Abschnitt, ein Arretieren des Stanzstempels im Stempelhalter durch Bewegen des Stanzstempels entlang der Längsachse der Stanzeinheit erfolgen kann. Bei der Bewegung des Stanzstempels wird die Kugel von dem zweiten Abschnitt in den ersten Abschnitt überführt. Dagegen kann ein Lösen des Stanzstempels vom Stempelhalter dadurch erfolgen, dass der Stanzstempel in entgegengesetzter Richtung entlang der Längsachse der Stanzeinheit bewegt wird. Bei der Bewegung des Stanzstempels wird die Kugel von dem ersten Abschnitt in den zweiten Abschnitt der Aussparung überführt.
Bei einer besonderen Ausführung kann eine Führungsrichtung der Stanzeinheit koaxial zu einer Stanzrichtung der Stanzeinheit sein. Dabei kann das Stanzwerkzeug eine einzige Stanzeinheit aufweisen. Die Stanzeinheit kann in dem Stanzwerkzeug mittig angeordnet sein, sodass die Längsachse der Stanzeinheit koaxial zu einer Mittelachse des Stanzwerkzeugs ist. Im Ergebnis wird ein kompakt ausgebildetes Stanzwerkzeug realisiert.
Das Stanzwerkzeug kann eine Rückführeinrichtung zum Rückführen der Stanzeinheit von einer Stanzstellung in eine Ausgangsstellung aufweisen. Als Stanzstellung wird eine Stellung der Stanzeinheit verstanden, bei der das Werkstück gestanzt ist. Als Ausgangsstellung wird eine Stellung der Stanzeinheit verstanden, bei der die Stanzeinheit im Stanzwerkzeug angeordnet ist und kein Stanzen des Werkstücks erfolgt.
Die Rückführeinrichtung kann koaxial zu der Stanzeinheit angeordnet sein. Darüber hinaus kann die Rückführeinrichtung die Stanzeinheit umschließen. Dabei kann die Rückführeinrichtung die Stanzeinheit in Umfangsrichtung des Stanzwerkzeugs komplett umschließen. Im Ergebnis wird ein kompakt ausgebildetes Stanzwerkzeug bereitgestellt.
Die Rückführeinrichtung kann mit der Stanzeinheit fest verbunden sein Insbesondere kann die Rückführeinrichtung mittels eines Befestigungsmittels, wie beispielsweise einer Schraube, mit dem Stanzbolzen verbunden sein. Dadurch kann auf einfache Weise eine feste und wieder lösbare Verbindung zwischen der Rückführeinrichtung und der Stanzeinheit realisiert werden.
Eine besonders einfache Ausbildung des Stanzwerkzeugs ergibt sich, wenn die Rückführeinrichtung wenigstens eine Feder aufweist. Die Feder kann derart angeordnet und ausgebildet sein, dass sie beim Bewegen der Stanzeinheit in die Stanzstellung gespannt wird. Nach einem Stanzvorgang übt die Feder auf die Stanzeinheit eine Kraft in Richtung der Ausgangsstellung der Stanzeinheit aus. Diese bewirkt, dass sich die Stanzeinheit nach dem Stanzvorgang in die Ausgangsstellung bewegt. Besonders vorteilhaft ist eine Ausführung, bei der die Rückführeinrichtung genau zwei Federn aufweist. Die Federn können in Serie geschalten sein.
Die Führungsbuchse kann einen Bund aufweisen. Der Bund kann an einem Ende der Führungsbuchse angeordnet sein. Die Rückführeinrichtung kann sich am Bund abstützen. Insbesondere kann sich ein Ende der Rückführeinrichtung am Bund abstützen.
Von besonderem Vorteil ist eine Bearbeitungsmaschine zum Bearbeiten eines Werkstücks mit einer Werkzeugaufnahme, in der ein Stanzwerkzeug angeordnet ist.
Das Stanzwerkzeug ist nicht mit der Werkzeugaufnahme verschraubt. Beim Stanzvorgang wird das Stanzwerkzeug in Richtung zum Werkstück bewegt. Dabei dient die Werkzeugaufnahme als Führung für das Stanzwerkzeug.
In den Figuren ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt, wobei gleiche oder gleichwirkende Elemente zumeist mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigt:

1 eine Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Stanzwerkzeugs,
2 eine perspektivische Ansicht des in 1 gezeigten Stanzwerkzeugs im zusammengebauten Zustand.

1 zeigt ein Stanzwerkzeug 1 in Explosionsdarstellung. Das Stanzwerkzeug 1 weist eine Stanzeinheit 4 und eine Führungsbuchse 7 zum Führen der Stanzeinheit 4 auf. Die Stanzeinheit 4 weist einen Stanzstempel 3 und ein Wechselsystem 2 für den Stanzstempel 3 auf. Das Wechselsystem 2 weist einen Stempelhalter 5 auf. Die Stanzeinheit 4 weist außerdem einen Stanzbolzen 6 auf, der in Form eines Stößels ausgebildet ist. Der Stanzbolzen 6 ist mittels des Stempelhalters 5 mit dem Stanzstempel 3 wirkverbunden.
Der Stempelhalter 5 weist einen Führungsabschnitt 17 auf, mittels dem die Stanzeinheit 2 in der Führungsbüchse 7 geführt wird. Darüber hinaus weist der Stanzbolzen 6 an seinem zu dem Stempelhalter 5 gerichteten Ende einen anderen Führungsabschnitt 18 auf, mittels dem die Stanzeinheit 2 in der Führungsbuchse 7 geführt wird. Im Ergebnis wird die Stanzeinheit 2 mittels des Führungsabschnitts 17 des Stempelhalters 5 und des anderen Führungsabschnitts 18 des Stanzbolzens in der Führungsbuchse 7 geführt.
Der Stempelhalter 5 weist eine Aufnahme zum Aufnehmen des Stanzstempel 3 auf. Darüber hinaus ist der Stempelhalter 5 mittels einer Steckverbindung mit dem Stanzbolzen 6 verbunden.
Die Führungsachse 7 und die Stanzeinheit 4 sind koaxial angeordnet. Insbesondere sind die Führungsbuchse 7 und die Stanzeinheit 4 koaxial zu einer Mittelachse M des Stanzwerkzeugs 1 angeordnet. Die Führungsbuchse 7 weist an ihren einem Ende einen Bund 8 auf. Der Bund 8 erstreckt sich in radialer Richtung bezogen auf die Mittelachse M des Stanzwerkzeugs 1. An dem vom Bund 8 entfernten Ende der Führungsachse 7 ist ein Deckel 9 vorhanden, der mit der Führungsbuchse 7 verbunden ist.
Das Wechselsystem 2 weist zusätzlich zu dem Stempelhalter 5 mehrere Bolzen 10 auf. Die Bolzen 10 weisen an einem Ende eine Kugel 11 auf. Das von der Kugel 11 abgewandte Ende der Bolzen 10 ist in dem Stempelhalter 5 angeordnet bzw. wird durch den Stempelhalter 5 gehalten. Dabei sind die Bolzen 10 in Umfangsrichtung des Stempelhalters 5 voneinander beabstandet angeordnet.
Darüber hinaus weist das Wechselsystem 2 eine Aussparung im Stanzstempel 3 auf. Die Aussparung weist zwei Abschnitte auf, nämlich einen zweiten Abschnitt 12 und einen ersten Abschnitt 13. Zum Arretieren des Stanzstempels 3 in dem Stempelhalter 5 wird die Kugel 11 des Bolzens 10 in den zweiten Abschnitt 12 eingebracht. Anschließend wird der Stanzstempel 3 entlang der Mittelachse M des Stanzwerkzeugs 1 in eine Richtung weg vom Stanzbolzen 6 bewegt. Dadurch wird die Kugel 11 in den ersten Abschnitt 13 überführt. Da der erste Abschnitt 13 im Vergleich zum zweiten Abschnitt 12 verengt ist, wird eine Kraftschlussverbindung zwischen der Kugel 11 und dem Stanzstempel 12 realisiert. Im Ergebnis ist der Stanzstempel 12 arretiert, wenn die Kugel 11 in dem zweiten Abschnitt 13 angeordnet ist.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht des in 1 gezeigten Stanzwerkzeugs 1 im zusammengebauten Zustand. Wie aus 2 ersichtlich ist, weist das Stanzwerkzeug 1 eine Rückführeinrichtung 15 auf. Die Rückführeinrichtung 15 weist zwei Federn 16 auf, die in Serie geschalten sind. Die Rückführeinrichtung 15 wird mittels einer in 1 gezeigten Schraube 14 mit dem Stanzbolzen 6 fest verbunden.
Aus 2 ist außerdem zu entnehmen, dass das Stanzwerkzeug 1 lediglich einen Stanzstempel 3 und somit nur eine Stanzeinheit 4 aufweist. Außerdem ist aus 2 zu entnehmen, dass die Rückführeinrichtung 15 einen Teil der Stanzeinheit 4 in Umfangsrichtung des Stanzwerkzeugs 1 vollständig umschließt.
Die Rückführeinrichtung 15 ist koaxial zu der Führungsbuchse 7 und der Stanzeinheit 4 angeordnet. Dabei stützt sich ein Ende der Rückführeinrichtung 15 an dem Bund 8 der Führungsbuchse 7 ab. In dem in 2 dargestellten Zustand befindet sich die Stanzeinheit 4 in einer Ausgangsstellung. Bei dieser ist das Stanzstempel 3 bündig zu einer Unterseite des Deckels 9 angeordnet.
Beim Stanzvorgang wird mittels eines in den Figuren nicht dargestellten Aktuators eine Kraft auf den Stanzbolzen 6 ausgeübt. Der Stanzbolzen 6 überträgt die Kraft über den Stempelhalter 5 auf den Stanzstempel 3, der in eine Stanzstellung überführt wird. In der Stanzstellung ragt der Stanzstempel 3 von dem Deckel 9 vor. Zudem werden aufgrund der festen Verbindung zwischen der Stanzeinheit 4 und der Rückführeinrichtung 15 die Federn 16 der Rückführeinrichtung 15 gespannt.
Bezugszeichenliste

1: Stanzwerkzeug
2: Wechselsystem
3: Stanzstempel
4: Stanzeinheit
5: Stempelhalter
6: Stanzbolzen
7: Führungsbuchse
8: Bund
9: Deckel
10: Bolzen
11: Kugel
12: zweiter Abschnitt der Aussparung
13: erster Abschnitt der Aussparung
14: Schraube
15: Rückführeinrichtung
16: Feder
17: Führungsabschnitt
M: Mittelachse des Stanzwerkzeugs

Claims

Stanzwerkzeug mit einer Stanzeinheit und einer Führungsbuchse zum Führen der Stanzeinheit, wobei die Stanzeinheit einen Stanzstempel, ein Wechselsystem für den Stanzstempel, das einen Stempelhalter aufweist, und einen Stanzbolzen aufweist, der mit dem Stanzstempel wirkverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempelhalter einen Führungsabschnitt zum Führen der Stanzeinheit durch die Führungsbuchse aufweist.
Stanzwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenkontur des Führungsabschnitts des Stempelhalters formkomplementär zu einer Innenkontur der Führungsbuchse ist.
Stanzwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stanzbolzen einen anderen Führungsabschnitt zum Führen der Stanzeinheit durch die Führungsbuchse aufweist.
Stanzwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenkontur des anderen Führungsabschnitts des Stanzbolzens formkomplementär zu der Innenkontur der Führungsbuchse ist.
Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempelhalter mit dem Stanzbolzen wieder lösbar fest verbunden ist.
Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Wechselsystem wenigstens einen Bolzen mit einer an einem Ende des Bolzens angeordneten Kugel aufweist.
Stanzwerkzeug nach Anspruch 6, dass der Stempelhalter den Bolzen an einem von der Kugel entfernten Ende des Bolzens hält.
Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Wechselsystem eine Aussparung im Stanzstempel aufweist, die mehrere voneinander unterschiedliche Abschnitte aufweist.
Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Anordnung der Kugel in einem ersten Abschnitt der Aussparung des Stanzstempels der Stanzstempel im Stempelhalter arretiert ist und bei einer Anordnung der Kugel in einem zweiten Abschnitt der Aussparung des Stanzstempels der Stanzstempel aus dem Stempelhalter entnehmbar ist.
Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass a. eine Führungsrichtung der Stanzeinheit koaxial zu einer Stanzrichtung der Stanzeinheit ist und/oder dass b. die Stanzeinheit koaxial zu einer Mittelachse des Stanzwerkzeugs angeordnet ist.
Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Rückführeinrichtung zum Rückführen der Stanzeinheit von einer Stanzstellung in eine Ausgangsstellung.
Stanzwerkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass a. die Rückführeinrichtung koaxial zu der Stanzeinheit angeordnet ist und/oder dass b. die Rückführeinrichtung die Stanzeinheit teilweise umschließt.
Stanzwerkzeug nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass a. die Rückführeinrichtung mit der Stanzeinheit, insbesondere wieder lösbar, fest verbunden ist und/oder dass b. die Rückführeinrichtung mittels eines Befestigungsmittels mit dem Stanzbolzen, insbesondere wieder lösbar, fest verbunden ist.
Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführeinrichtung wenigstens eine Feder aufweist, die beim Bewegen der Stanzeinheit in die Stanzstellung gespannt wird.
Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbuchse einen Bund aufweist und dass sich die Rückführeinrichtung am Bund abstützt.
Bearbeitungsmaschine zum Bearbeiten eines Werkstücks mit einer Werkzeugaufnahme, in der ein Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15 angeordnet ist.