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Die Erfindung betrifft eine Stanzeinrichtung zum Erzeugen von Durchbrüchen für Kabelverschraubungen in einem flächenförmigen Material nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Anordnung aufweisend eine Stanzeinrichtung, sowie ein Verfahren zur Erzeugung von Durchbrüchen für Kabelverschraubungen in einem flächenförmigen Material.
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Eine derartige Stanzeinrichtung umfasst einen Oberstempel mit einer Stanzfläche zum Erzeugen zumindest eines Durchbruchs in dem flächenförmigen Material, wobei zumindest eine Kontur des Durchbruchs in dem flächenförmigen Material ausgebildet ist, und einen Gegenhalter, wobei der Oberstempel mit der Stanzfläche in Richtung des Gegenhalters absenkbar angeordnet ist.
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Im Stand der Technik sind die bekannten Stanzeinrichtungen oftmals pressenartig ausgebildet, bei denen der Oberstempel mit der Stanzfläche über einen Mechanismus, beispielsweise einen Kniehebelmechanismus, in das flächenförmige Material, beispielsweise in ein ebenes Kunststoffmaterial absenkbar ist. Zum Beispiel beschreibt das Dokument
DE 10 2019 115 223 A1 eine Presse, bei der ein Kniehebelmechanismus zum Antreiben eines Pressenstößels, beziehungsweise Oberstempels, verwendet wird.
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Zur Erzeugung von Durchbrüchen für Kabelverschraubungen in einem flächenförmigen Material, wie beispielsweise in einem Kunststoffmaterial eines (Klein-) Verteilerkastens oder (Klein-) Schaltschranks, wird im Stand der Technik oftmals ein stiftförmiges Hilfsmittel, wie beispielsweise ein Schraubendreher, und ein Hammer zum Antreiben des stiftförmigen Hilfsmittels verwendet. Hierfür sind oftmals die Durchbrüche in dem flächenförmigen Material bereits ausgebildet, beispielsweise vorgestanzt, perforiert, oder durch eine entsprechende Materialverjüngung in einem Bereich des flächenförmigen Materials vorgesehen. Die Durchbrüche können unterschiedliche Größen haben und beispielsweise für die Montage von Kabelverschraubungen in einem Nenngrößenbereich von M16 bis M32 liegen. Allerdings führt diese Art der Erzeugung von Durchbrüchen zu hohen Geräuschemissionen und die Ausbrüche in dem Material verlaufen zumindest teilweise sehr unkontrolliert.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Stanzeinrichtung zur Verfügung zu stellen zur Erzeugung von Durchbrüchen für Kabelverschraubungen in einem flächenförmigen Material, wobei die Durchbrüche in gleichbleibender Qualität und ohne die hohen Geräuschemissionen hergestellt werden sollen. Weiterhin sollen Durchbrüche mit unterschiedlichen Durchmessern in flächenförmige Materialien mit unterschiedlichen Abmessungen einbringbar sein, ohne dass ein Umrüsten der Stanzeinrichtung nötig wird.
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Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Demnach ist die Stanzfläche schrägverlaufend ausgebildet zum Reduzieren einer Stanzkraft bei der Erzeugung der Durchbrüche mit unterschiedlichen Durchmessern.
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Unter dem Begriff „Stanzeinrichtung“ kann hierein eine Presse, wie beispielswiese eine Kniehebelpresse verstanden werden, die mechanisch über einen Hebel betätigbar ist und bei der, je weiter der Hebel bewegt wird, die Bewegung des Oberstempels immer langsamer, aber kraftvoller wird. Somit können mit einem minimalen Kraftaufwand Durchbrüche in das Material eingebracht werden. Alternativ kann aber auch eine elektromechanische Presse oder eine pneumatische Presse verwendet werden unter Berücksichtigung der Maschinenrichtlinie und gegebenenfalls dem Einsatz zusätzlicher Schutzeinrichtungen. Weiterhin kann die Stanzeinrichtung vorteilhaft an einem Montagearbeitsplatz montiert werden.
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Der Oberstempel kann zylindrisch ausgestaltet sein und mit einem ersten Endbereich mit einem Mechanismus, beispielsweise einem Kniehebelmechanismus, der Presse gekoppelt sein, zum Absenken des Oberstempels. Unter dem Begriff „Absenken“ kann ein Absenken des Oberstempels in das flächenförmige Material verstanden werden, wobei hier die Stanzfläche, die an einem zweiten Endbereich angeordnet ist, der dem ersten Endbereich gegenüberliegt, zumindest teilweise in das flächenförmige Material eingebracht wird. In dem verwendeten flächenförmigen Material ist zumindest eine Kontur des Durchbruchs ausgebildet.
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Der Gegenhalter kann als Materialvorsprung an der Stanzeinrichtung ausgebildet sein und als Auflagefläche für zumindest einen Abschnitt des flächenförmigen Materials während des Einbringens des Durchbruchs dienen. Hierbei kann die Geometrie des Gegenhalters entsprechend den Abmaßen des flächenförmigen Materials, bzw. der Geometrie eines Klemmenkastens aufweisend das flächenförmige Material ausgebildet sein, um sämtliche Positionen in dem Klemmenkasten zu erreichen.
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Erfindungsgemäß ist die Stanzfläche schrägverlaufend ausgebildet zum Reduzieren einer Stanzkraft bei der Erzeugung der Durchbrüche mit unterschiedlichen Durchmessern..
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Vorteilhaft kann durch die schrägverlaufende Oberfläche der Stanzfläche eine Art „Schneid-Stanzen“ durchgeführt werden und kleine sowohl als auch große Durchbrüche können in das flächenförmige Material mit demselben Oberstempel eingebracht werden. Durch den schrägen Verlauf muss nur ein kleiner Bereich der Stanzfläche mit der Durchbruchskontur in Berührung kommen, um den Durchbruch zu erstellen.
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In einem Beispiel ist der Oberstempel zumindest bereichsweise zylinderförmig ausgebildet und die Stanzfläche ist als Schnittfläche eines schräg abgeschnittenen Zylinderabschnitts des zylinderförmigen Oberstempels ausgebildet.
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Beispielsweise kann als Schnittkurve der Schnittfläche, beziehungsweise der Stanzfläche, eine Ellipse entstehen und somit ein unterer Abschnitt eine minimale Höhe aufweisen und ein oberer Abschnitt, der dem unteren Abschnitt auf der Schnittkurve gegenüberliegt, eine maximale Höhe aufweisen.
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Beim Absenken kann der Oberstempel feststehend, also sich nicht um seine eigene Achse drehend, auf einen Punkt in dem flächenförmigen Material hinbewegt werden und in dem Bereich der Stanzfläche mit dem oberen Abschnitt, der eine maximale Höhe aufweist, zuerst in das flächenförmige Material eingebracht werden. Vorteilhaft kann der Durchmesser des Durchbruchs über die Einbringtiefe der Stanzfläche des Oberstempels festgelegt werden.
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In einem Beispiel weist die Stanzfläche einen Neigungswinkel in einem Bereich von 30° bis 45°auf.
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Beispielsweise kann die gesamte Stanzfläche in dem Bereich von 30° bis 45° geneigt sein. Hierbei kann der Neigungswinkel als Neigungswinkel der Schnittebene verstanden werden. Vorteilhaft lassen sich mit entsprechend geneigten Stanzflächen Durchbrüche mit sehr sauberen Rändern erzeugen.
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In einem Beispiel ist die Stanzfläche ausgebildet zum Erzeugen zumindest eines ersten Durchbruchs und eines zweiten Durchbruchs, wobei der erste Durchbruch einen kleineren Durchmesser hat als der zweite Durchbruch.
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Vorteilhaft können auch weitere Durchbrüche mit der Stanzfläche erzeugt werden, die Durchmesser haben, welche zwischen den Durchmessern des ersten und zweiten Durchbruchs liegen.
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In einem Beispiel weist der erste Durchbruch einen Durchmesser für eine M16 Kabelverschraubung auf und der zweite Durchbruch weist einen Durchmesser für eine M32 Kabelverschraubung auf.
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Vorteilhaft können aber auch Durchbrüche für Kabelverschraubungen mit den Nenngrößen M20 und M25 eingebracht werden.
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In einem Beispiel ist der Oberstempel über ein Kopplungsmittel, insbesondere ein Bajonettverschluss, eine Steckaufnahme oder eine Magnetaufnahme, an der Stanzeinrichtung anordenbar.
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Vorteilhaft kann über die Anordnung mittels Kopplungsmittel die Oberstempel schnell und mit nur sehr kurzen Umrüstzeiten gewechselt werden. Beispielsweise kann der Oberstempel bei zu starkem Verschleiß gewechselt werden, oder wenn ein Oberstempel zum Erzeugen von Durchbrüchen mit kleineren oder größeren Durchmesserbereichen gewünscht ist. Weiter vorteilhaft kann beim Einsatz einer Steckaufnahme der Oberstempel verdrehsicher gehalten werden und beim Einsatz einer Magnetaufnahme sehr schnell gewechselt werden.
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In einem Beispiel ist der Rand der Stanzfläche zumindest bereichsweise als Klinge ausgebildet.
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Beispielsweise kann der Rand der Stanzfläche spitz auslaufend in Richtung des Gegenhalters ausgebildet sein.
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Alternativ hierzu kann auch nur ein Teilbereich des Rands, beispielsweise ein Teilbereich des Rands, der eine maximale Höhe aufweist und zuerst in das flächenförmige Material eingebracht wird, als Klinge ausgebildet sein.
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Vorteilhaft können mittels einer Klinge am Rand der Stanzfläche die Durchbrüche sehr exakt in das flächenförmige Material eingebracht werden.
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In einem Beispiel weist der Gegenhalter eine Breite auf, die kleiner oder gleich eines Durchbruchs mit einem kleinsten zu erzeugendem Durchmesser ist.
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Der Gegenhalter kann als Materialvorsprung an der Stanzeinrichtung ausgebildet sein und als Auflagefläche für zumindest einen Abschnitt des flächenförmigen Materials während der Erzeugung des Durchbruchs dienen. Beispielsweise kann der Gegenhalter auch tischförmig ausgebildet sein. In dem zuvor genannten Beispiel weist der Gegenhalter eine Breite auf, die kleiner oder gleich eines Durchbruchs mit einem kleinsten zu erzeugendem Durchmesser ist. Unter dem Begriff „kleinster Durchmesser“ kann in diesem Zusammenhang der kleinste Durchmesser verstanden werden, der mit der Stanzfläche des verwendeten Oberstempels einbringbar ist.
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Vorteilhaft können hierdurch auch Durchbrüche eingebracht werden, welche sich an den Wandungen des Bauteils, beispielsweise eines (Klein-) Verteilerkastens oder Schaltschranks, aufweisend das flächenförmige Material befinden.
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In einem Beispiel weist die Stanzeinrichtung einen Kniehebelmechanismus auf, wobei der Oberstempel mit dem Kniehebelmechanismus gekoppelt ist, um bei Betätigung des Kniehebelmechanismus abgesenkt zu werden.
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In diesem Beispiel kann die Stanzeinrichtung als Kniehebelpresse ausgebildet sein, bei der die Presse mechanisch über einen Hebel betätigbar ist und bei der, je weiter der Hebel bewegt wird, die Bewegung des Oberstempels immer langsamer, aber kraftvoller wird.
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Vorteilhaft können hierdurch mit einem minimalen Kraftaufwand Durchbrüche in das flächenförmige Material eingebracht werden.
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In einem Beispiel weist die Stanzeinrichtung eine optische Positionierungshilfe, insbesondere einen Laser auf, anordenbar an der Stanzeinrichtung zur Positionierung des flächenförmigen Materials im Wirkbereich des Oberstempels.
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Beispielsweise kann der Laser ein Positionierungslaser, wie zum Beispiel ein Punktlaser, Linienlaser, Kreuzlaser oder Kreislaser sein, mit dem der Bereich des flächenförmigen Materials, an dem der Durchbruch erzeugt wird, zuverlässig markiert werden kann. Vorteilhaft ermöglicht die optische Markierungshilfe eine exakte Positionierung des flächenförmigen Materials in dem Wirkbereich des Oberstempels.
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In einem Beispiel umfasst das flächenförmige Material ein Kunststoffmaterial, insbesondere eine Fläche eines Verteilerkastens oder Schaltschranks.
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Vorteilhaft können mittels der Stanzeinrichtung Durchbrüche in gleichbleibender Qualität in das Kunststoffmaterial eingebracht werden.
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In einem Beispiel ist die zumindest eine Kontur des Durchbruchs in dem flächenförmigen Material vorgestanzt oder perforiert ausgebildet. Alternativ können aber, je nach Herstellungsverfahren, die vorgesehenen Durchbrüche auch anderweitig in dem flächenförmigen Material ausgebildet sein.
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Vorteilhaft kann durch ein Vorstanzen oder Perforieren der Kontur des zu erzeugenden Durchbruchs, das Material innerhalb der Kontur akkurat und schnell mit der Stanzeinrichtung entfernt, beispielsweise ausgebrochen werden.
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Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Anordnung zum Erzeugen von Durchbrüchen für Kabelverschraubungen in einem flächenförmigen Material, aufweisend:
- eine Stanzeinrichtung, wie hierin beschrieben; und
- ein flächenförmiges Material, wobei zumindest eine Kontur des Durchbruchs in dem flächenförmigen Material ausgebildet ist.
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Die Stanzeinrichtung entspricht der hierin beschriebenen Stanzeinrichtung und kann die zuvor in den Beispielen genannten Merkmale aufweisen.
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Auch das flächenförmige Material kann das zuvor hierin beschriebene flächenförmige Material sein.
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Das flächenförmige Material kann ein Kunststoffmaterial, insbesondere eine Fläche eines Verteilerkastens oder Schaltschranks umfassen. Die zumindest eine Kontur des Durchbruchs in dem flächenförmigen Material kann vorgestanzt oder perforiert ausgebildet sein.
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Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Erzeugen von Durchbrüchen für Kabelverschraubungen in einem flächenförmigen Material, aufweisend die Schritte: Bereitstellen einer Stanzeinrichtung, wie hierin beschrieben;
Anordnen des flächenförmigen Materials zwischen einem Oberstempel und einem Gegenhalter der Stanzeinrichtung, wobei zumindest eine Kontur des Durchbruchs in dem flächenförmigen Material ausgebildet ist;
Absenken einer Stanzfläche des Oberstempels in das flächenförmige Material; und Anheben der Stanzfläche des Oberstempels und Entnehmen des flächenförmigen Materials.
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Das flächenförmige Material kann das zuvor hierin beschriebene flächenförmige Material sein. Insbesondere kann das flächenförmige Material ein Kunststoffmaterial, insbesondere eine Fläche eines Verteilerkastens oder Schaltschranks umfassen. Die zumindest eine Kontur des Durchbruchs in dem flächenförmigen Material kann vorgestanzt oder perforiert ausgebildet sein. Das flächenförmige Material kann beispielsweise mittels einer Lasermarkierung vorteilhaft schnell und akkurat zwischen dem Oberstempel und dem Gegenhalter angeordnet werden.
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Die Verfahrensschritte können aufeinanderfolgend, wie beschrieben, durchgeführt werden. Alternativ hierzu können die Verfahrensschritte auch in veränderter Abfolge, bzw. mit Zwischenschritten durchgeführt werden.
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Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsformen näher erläutert werden. Es zeigen:
- 1 eine Ansicht einer Stanzeinrichtung gemäß einer Ausführungsform;
- 2 eine Ansicht eines Oberstempels mit einer Stanzfläche gemäß einer Ausführungsform;
- 3 eine schematische Draufsicht auf einen Bereich eines flächenförmigen Materials zur Verwendung mit der Stanzeinrichtung; und
- 4 Verfahrensschritte eines Verfahrens zum Erzeugen von Durchbrüchen für Kabelverschraubungen in einem flächenförmigen Material gemäß einer Ausführungsform.
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Die 1 zeigt eine Stanzeinrichtung 1 zum Erzeugen von Durchbrüchen für Kabelverschraubungen in einem flächenförmigen Material (nicht gezeigt in 1).
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Die gezeigte Stanzeinrichtung 1 weist einen Oberstempel 3 mit einer Stanzfläche 31 zum Erzeugen zumindest eines Durchbruchs in dem flächenförmigen Material auf. Die Stanzfläche 31 ist schrägverlaufend ausgebildet, zum Reduzieren einer Stanzkraft bei der Erzeugung der Durchbrüche mit unterschiedlichen Durchmessern in dem flächenförmigen Material. Der Oberstempel 3 ist in der nachfolgenden 2 detaillierter dargestellt und wird deshalb auch in der nachfolgenden Beschreibung zu 2 detaillierter beschrieben.
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Weiterhin wird gezeigt, dass ein Gegenhalter 5 an der Stanzeinrichtung 1 angeordnet ist und der Oberstempel 3 mit der Stanzfläche 31 in Richtung des Gegenhalters 5 absenkbar angeordnet ist.
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Der Gegenhalter 5 ist in der gezeigten Ausführungsform als Materialvorsprung an der Stanzeinrichtung 1 ausgebildet und dient als Auflagefläche für zumindest einen Abschnitt des flächenförmigen Materials während der Erzeugung des Durchbruchs. Weiterhin weist der Gegenhalter 5 in der gezeigten Ausführungsform eine Breite auf, die kleiner oder gleich eines Durchbruchs mit einem kleinsten Durchbruch, der mit der Stanzfläche 31 des verwendeten Oberstempels 3 einbringbar ist.
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Außerdem wird in 1 ein Kniehebelmechanismus 7 an der Stanzeinrichtung 1 gezeigt. Der gezeigte Oberstempel 3 ist mit dem Kniehebelmechanismus 7 gekoppelt, damit der Oberstempel 3 bei Betätigung des Kniehebelmechanismus 7 abgesenkt werden kann.
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In der gezeigten Ausführungsform ist die Stanzeinrichtung 1 als Kniehebelpresse ausgebildet, die mechanisch über den gezeigten Hebel 9 betätigbar ist und bei der, je weiter der Hebel 9 betätigt wird, die Bewegung des Oberstempels 3 in Richtung des Gegenhalters 5 immer langsamer, aber kraftvoller wird.
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Der Kniehebelmechanismus 7 mit dem daran gekoppelten Oberstempel 3 sind in der gezeigten Ausführungsform höhenverstellbar über eine Gleitschiene 11 an der Stanzeinrichtung 1 angeordnet. Weiterhin werden Öffnungen 13A-13N gezeigt, um die Stanzeinrichtung 1 mittels geeigneter Verbindungsmitteln, beispielsweiser mittels Schraubverbindungen, an einem Montagearbeitsplatz anordnen zu können.
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Auch weist die in 1 gezeigte Stanzeinrichtung 1 eine optische Positionierungshilfe 15 auf, die als Positionierungslaser ausgebildet ist, um den Bereich des flächenförmigen Materials, in dem der Durchbruch erzeugt wird, zu markieren.
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Die 2 zeigt eine Ansicht eines Oberstempels 3 mit einer Stanzfläche 31 gemäß einer Ausführungsform.
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Der gezeigte Oberstempel 3 ist zylindrisch ausgestaltet und weist an dem ersten Endbereich 33 ein Kopplungsmittel 39 auf, um mit dem in 1 gezeigten Kniehebelmechanismus gekoppelt zu werden. Das Kopplungsmittel 39 kann mit einem korrespondierenden Kopplungsmittel an der Stanzeinrichtung zusammenwirken, um den Oberstempel 3 schnell mit nur sehr kurzen Umrüstzeiten wechseln zu können.
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Weiterhin ist in der 2 gezeigt, dass an einem zweiten Endbereich 35 die Stanzfläche 31 als Schnittfläche eines schräg abgeschnittenen Zylinderabschnitts des zylinderförmigen Oberstempels 3 ausgebildet ist.
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Wie gezeigt entsteht als Schnittkurve der Schnittfläche, beziehungsweise der Stanzfläche 31, eine Ellipse, die einen unteren Abschnitt mit einer minimalen Höhe aufweist und einen oberen Abschnitt, der dem unteren Abschnitt auf der Schnittkurve gegenüberliegt, und eine maximale Höhe aufweist. Weiterhin weist die gezeigte Stanzfläche 31 einen Neigungswinkel in einem Bereich von 30° bis 45°auf.
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Mit der gezeigten Stanzfläche 31 können Durchbrüche mit Durchmessern für eine M16 Kabelverschraubung bis hin zu Durchbrüchen mit Durchmessern für eine M32 Kabelverschraubung hergestellt werden.
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Weiterhin ist der Rand der gezeigten Stanzfläche 31 als Klinge 37 ausgebildet.
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3 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Bereich eines flächenförmigen Materials 17 zur Verwendung mit der in 1 gezeigten Stanzeinrichtung.
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Das gezeigte flächenförmige Material 17 ist plattenartig ausgebildet und weist ein Kunststoffmaterial auf. Das gezeigte flächenförmige Material 17 ist ein Teil eines Gehäuses eines Verteilerkastens oder Schaltschranks.
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In dem flächenförmigen Material 17 sind die Konturen 171A-171N, 173A-173N der beabsichtigten Durchbrüche vorgestanzt und mittels der eingezeichneten gestrichelten Linien dargestellt. Beispielhaft sind Konturen 171A-171 N von beabsichtigten Durchbrüchen mit einer Nenngröße von M16 gezeigt und weitere Konturen 173A-173N von beabsichtigten Durchbrüchen werden mit einer Nenngröße von M32 gezeigt.
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Durch das Absenken des in 1 gezeigten Oberstempels kann die Stanzfläche, in das Material der gestrichelten Bereiche, also den Konturen 171A-171N, 173A-173N der beabsichtigten Durchbrüche eingebracht werden, um das Material hierdurch zu entfernen.
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4 zeigt Verfahrensschritte eines Verfahrens 1000 zum Erzeugen von Durchbrüchen für Kabelverschraubungen in einem flächenförmigen Material gemäß einer Ausführungsform.
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Das Verfahren 1000 weist die Schritte auf:
- Bereitstellen 1001 einer Stanzeinrichtung;
- Anordnen 1003 des flächenförmigen Materials zwischen einem Oberstempel und einem Gegenhalter der Stanzeinrichtung, wobei zumindest eine Kontur des Durchbruchs in dem flächenförmigen Material ausgebildet ist;
- Absenken 1005 einer Stanzfläche des Oberstempels in das flächenförmige Material; und Anheben 1007 der Stanzfläche des Oberstempels und Entnehmen des flächenförmigen Materials.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Stanzeinrichtung
- 3
- Oberstempel
- 5
- Gegenhalter
- 7
- Kniehebelmechanismus
- 9
- Hebel
- 11
- Gleitschiene
- 13A-13N
- Öffnungen
- 15
- Optische Positionierungshilfe
- 17
- Flächenförmiges Material
- 31
- Stanzfläche
- 33
- Erster Endbereich
- 35
- Zweiter Endbereich
- 37
- Klinge
- 39
- Kopplungsmittel
- 171A-171N, 173A-173N
- Konturen der Durchbrüche
- 1000
- Verfahren
- 1001
- Bereitstellen
- 1003
- Anordnen
- 1005
- Absenken
- 1007
- Anheben
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102019115223 A1 [0003]
