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BEREICH DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung bezieht sich auf eine Haltevorrichtung für Matrizen
und Punzen an der Ober- und Unterseite einer Lochstanzmaschine,
wie z. B. diejenigen, die zur Herstellung von Automobilteilen u. ä. benutzt
werden.
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VORHERIGER STAND DER TECHNIK
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Bei
der Herstellung von Fahrzeugkomponenten u. ä., wie z. B. innere oder äußere Blechteile,
wird die Form des Teils zunächst
durch Stanzen ausgebildet und anschließend werden diejenigen Stellen
perforiert, an denen andere Komponenten befestigt werden sollen,
wobei es durchaus üblich
ist, dass an einem dieser gestanzten Teile ca. zwanzig Matrizen- und
Punzenpaare verwendet werden, die an verschiedenen Stellen eines
einzigen Teils zum Einsatz kommen.
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Diese
Perforierungsarbeiten erfordern eine außerordentliche Präzision und
es kommt des Öfteren
vor, dass die Position von einem oder mehreren dieser Matrizen- und Punzenpaare
geändert
werden muss, weil im ursprünglichen
Plan Fehler vorhanden waren oder vom Kunden nach der Ausarbeitung
dieses Plans Änderungen
vorgenommen wurden.
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Heutzutage
bestehen die verwendeten Werkzeughalter aus einem einzigen Halterungsteil, das,
nachdem die Matrize oder der Punzen montiert wurde, unten und oben
an der Stanze in einer Position befestigt wird, die mit Präzision von
zwei an diesen Teilen der Stanze angebrachten Positionierungsstiften
bestimmt wird. Die Befestigungsschrauben bewahren einen kleinen
Spielraum in Bezug auf ihr Loch am Halterungsteil.
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Bei
jeder Positionsänderung
muss der Werkzeughalter abmontiert werden, um eingebucht zu werden,
wenn es sich um eine Matrize handelt, die im Unterteil und im Positionierstiftlager
eingebaut ist, oder man muss Neue in der richtigen Position machen,
wenn sie im Oberteil sind (Punzenhalter). Dazu muss man, nachdem
man den Werkzeughalter abmontiert hat, die Teile einer Stanzmaschine
abbauen, die drei bis fünfzehn
Tonnen schwer sind, diese zur Werkzeugmaschine transportieren, die
neue Anordnung einarbeiten und sie wieder in die Lochstanze montieren.
Dies alles kann etwa fünfzehn
Arbeitsstunden in Anspruch nehmen, zusätzlich zu dem entsprechenden
Produktionsausfall durch das Stoppen der Maschinen. Wenn der zu
korrigierende Positionsunterschied kleiner ist, als der Spielraum
zwischen den Befestigungsschrauben und deren Loch in der Matrizen-
oder Punzenhalterung, kann die Stellung der Positionierungsstifte
möglicherweise
angepasst werden, indem man den Spielraum der Befestigungsschrauben
nutzt, um das Problem zu lösen.
Wenn jedoch die erforderliche Änderung
größer ist,
müssen auch
die Gewindelöcher
für die
Befestigungsschrauben verschlossen werden und andere an der neuen Stelle
gemacht werden.
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ERKLÄRUNG
DER ERFINDUNG UND VORTEILE
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Angesichts
dieses Stands der Dinge soll die vorliegende Erfindung einen Werkzeughalter
für Stanzmaschinen
darstellen, der aus einem festen Gestell besteht, an dem die entsprechenden
Befestigungsschrauben und Positionierungsstifte für das Unterteil
bzw. das Oberteil der Lochstanzmaschine vorhanden sind, sodann aus
einem beweglichen Halter, der an dem festen Gestell angebracht ist,
und schließlich
einige erste kalibrierte Lehren und zweite kalibrierte Lehren, die
in angemessener Weise zwischen dem festen Gestell und dem beweglichen
Halter eingefügt
sind. Das feste Gestell besteht aus einem Körper und einer Grundplatte,
die mit dem Körper
verbunden ist und an dem unteren und oberen Teil einer Stanze anliegt.
Auf der Ebene der Verbindung mit der Grundplatte bildet der Körper einen
Kanal mit geraden Wänden
im Winkel, der sich zwischen zwei gegenüberliegenden Punkten seiner
Umgebung erstreckt und mit der Vorderseite des Körpers über ein quadratisches oder
rechteckiges Loch in der Mitte verbunden ist, das mit den Seitenwänden des Kanals
abgeglichen ist. Der bewegliche Halter bildet einen unteren Gleiter,
dessen Dicke auf die Tiefe dieses Kanals kalibriert ist und dessen
Breite einen Spielraum bezüglich
des Kanals hat. Aus diesem unteren Gleiter steht ein Prisma hervor,
dessen Querschnitt ähnlich
dem Mittelloch ist, einen gewissen Spielraum hat, und das genauso
hoch, wie dieses Mittelloch ist. Dieses hervorstehende Prisma hat
eine Axialvertiefung, in die eine Matrize oder ein Punzen passt
und dessen erste und zweite kalibrierte Lehren zwischen dem hervorstehenden
Prisma und dem Mittelloch quer zum unteren Gleiter eingepasst sind
und sich über
die ganze Höhe
des hervorstehenden Prismas erstrecken. Die zweiten kalibrierten
Lehren befinden sich längs
des unteren Gleiters, erstrecken sich über die ganze Höhe der Seiten
des beweglichen Halters und umfassen direkt anliegend die Dicke
des unteren Gleiters plus die Höhe
des hervorstehenden Prismas.
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Im
Gegensatz zum herkömmlichen
Konzept des Werkzeughalters aus einem einzigen Teil hat die vorgeschlagene
Konstruktion eine Halterung aus mehreren Teilen, sodass das Gleiterteil
mit dem hervorstehenden Prisma, auf dem die Matrize oder der Punzen
montiert werden, gegenüber
dem festen Gestell verschoben werden kann und ein Spielraum bei der
Dicke der kalibrierten Lehren vorhanden ist. Nachdem die Positionierstifte
und die Befestigungsschrauben mit dem festen Gestell verbunden sind, kann
jede Positionsänderung
des Matrizen- und Punzenpaars, die sich innerhalb der Grenzen der
kalibrierten Lehren befindet, einfach dadurch gelöst werden,
dass die Dicke derselben geändert
wird. Demzufolge muss man nur die Stanze von dem festen Gestell
lösen,
den Spielraum der kalibrierten Lehren auf die neue Position einstellen
und die Stanze wieder daran befestigen, ohne dass die Teile einer
Stanze abmontiert, zur maschinellen Bearbeitung transportiert, maschinell
bearbeitet und wieder auf die Maschine montiert werden müssen. Mit
anderen Worten, was früher
fünfzehn
Stunden Arbeit und Maschinenstopp bedeutet hat, kann man jetzt in
einer Stunde und mit Mitteln erreichen, die vergleichsweise nicht
annähernd
so teuer sind, wie die, die bisher verwendet wurden.
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Weitere
Besonderheiten der Erfindung stehen im Zusammenhang mit den kalibrierten
Lehren. Zum Beispiel haben die ersten und zweiten kalibrierten Lehren,
damit sie mit Sicherheit ihre korrekte Position halten, jeweils
Löcher,
durch die die Spitze einer Stiftschraube gesteckt wird, die in einem
Gewindeloch an der Seite des festen Gestellkörpers angebracht ist. Außerdem sind
die zweiten kalibrierten Lehren so lang wie die Seite des Mittellochs,
auf die sie angewendet werden, und die zweiten kalibrierten Lehren
sind zwischen den ersten kalibrierten Lehren eingepasst. Hinsichtlich
der Montage der Grundplatte an die Teile einer Stanze besteht eine
der Ausführungen
der Erfindung darin, dass die Grundplatte am Unterteil der Stanze
ein Lager hat, während
diese Grundplatte ohne Zwischenraum an der Oberseite der Stanze
anliegt. Des Weiteren hat die Grundplatte eine Perforierung zur
Entsorgung des beim Lochstanzen eliminierten Materials, die mit
der Axialvertiefung des hervorstehenden Prismas ausgerichtet und größer ist,
als das Innere der Matrize, die evtl. in diese Axialvertiefung montiert
wird.
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Ein
weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Sicherheitselement, das
die kalibrierten Lehren unbeweglich halten soll, vor allem dann,
wenn der Werkzeughalter sich am Oberteil der Stanze befindet. Es
besteht aus einem Sicherheitsblech mit einem Fenster, das kleiner
als der Umfang des vorstehenden Prismas und größer als das Loch der darin befindlichen
Axialvertiefung ist. Das Sicherheitsblech hat Bohrlöcher zum
Befestigen auf der Vorderseite des festen Gestells.
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ZEICHNUNGEN UND REFERENZEN
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Um
die Eigenschaften der vorliegenden Erfindung besser verständlich zu
machen, wird in den beiliegenden Plänen eine Ausführung dargestellt,
die rein als Anschauungsbeispiel gedacht, jedoch keineswegs auf
diese Form beschränkt
ist.
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1 zeigt
den Werkzeughalter der Erfindung, von vorne gesehen, auf dem die
Matrize (8) bzw. der Punzen (9) montiert ist,
oder, was das gleiche ist, als Grundriss von oben, wenn er sich
am unteren Teil (12) der Stanze befindet, bzw. als Grundriss von
unten, wenn er am oberen Teil (13) der Stanze ist. Diese
Abbildung hat einen Ausschnitt im Viertel rechts unten auswirkt,
um den Blick auf die innere Konstruktion zu ermöglichen, und einen kleinen Schnitt
auf der Höhe
einer der Stiftschrauben (6). In diesem Fall wurde davon
ausgegangen, dass der Werkzeughalter sich am oberen Teil (12)
der Stanze befindet und eine Matrize (8) montiert ist.
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2 ist
eine schematische Ansicht, auf der eine Stanze mit den jeweiligen
Werkzeughaltern am Unterteil (12) und Oberteil (13)
der Stanze.
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3 ist
eine Vorderansicht wie 1, aber ohne Ausschnitte.
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4 ist
die untere Seitenansicht, die 3 entspricht.
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5 ist
die Rückansicht
des Werkzeughalters entsprechend dem unteren Grundriss von 4.
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6 ist
der Schnitt VI-VI, der auf 3 angegeben
ist, aber unter Hinzufügen
des Unterteils (12) einer Stanze, der so angeschnitten
ist, dass man gleichzeitig eine Befestigungsschraube (10)
und einen Positionierungsstift (11) sieht, auch wenn diese sich
eigentlich auf verschiedenen Ebenen befinden.
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7 ist
der Schnitt VII-VII, der auf 3 angegeben
ist, aber unter Hinzufügen
des Unterteils (12) einer Stanze, der so angeschnitten
ist, dass man gleichzeitig zwei Befestigungsschrauben (10)
und einen Positionierungsstift (11) sieht, auch wenn diese sich
eigentlich auf verschiedenen Ebenen befinden.
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8 zeigt
eine erste Lehre (3), auf der die Form ihres Querschnitts
angegeben ist.
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9 zeigt
eine zweite Lehre (4), auf der die Form ihres Querschnitts
angegeben ist.
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10 ist
wie 3, aber mit dem Sicherheitsblech (7).
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Auf
diesen Abbildungen sind folgende Referenzen angegeben:
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- 1
- Festes
Gestell
- 1a
- Körper des
festen Gestells (1)
- 1b
- Grundplatte
des festen Gestells (1)
- 1c
- Kanal
des Körpers
(1a)
- 1d
- Mittelloch
des Körpers
(1a)
- 1e
- Seitliches
Gewindeloch des Körpers
(1a)
- 1f
- Perforierung
zur Materialentsorgung in der Grundplatte (1b)
- 2
- Beweglicher
Halter
- 2a
- Unterer
Gleiter des beweglichen Halters (2)
- 2b
- Vorstehendes
Prisma des beweglichen Halters (2)
- 2c
- Axialvertiefung
des beweglichen Halters (2)
- 3
- Erste
kalibrierte Lehren
- 4
- Zweite
kalibrierte Lehren
- 5
- Loch
in den ersten kalibrierten Lehren (3) und den zweiten kalibrierten
Lehren (4)
- 6
- Stiftschraube
- 7
- Sicherheitsblech
- 7a
- Fenster
im Sicherheitsblech (7)
- 8
- Matrize
- 8a
- Loch
zur Materialentsorgung an der Matrize (8)
- 9
- Punzen
- 10
- Befestigungsschraube
- 11
- Positionierungsstift
- 12
- Unterteil
der Stanze
- 12a
- Lager
des Stanzenunterteils (12)
- 12b
- Entsorgungskanal
- 13
- Oberteil
der Stanze
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DARSTELLUNG EINER VORZUGSWEISEN
AUSFÜHRUNG
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Anhand
der oben aufgelisteten Abbildungen und Referenzen wird in den beiliegenden
Plänen
eine vorzugsweise Ausführung
des Werkzeughalters, der Gegenstand der Erfindung ist, aufgezeigt.
Dieser Werkzeughalter besteht, wie in 1 zu sehen
ist, aus einem festen Gestell (1), das über Befestigungsschrauben (10)
und Positionierungsstifte (11) für das Unterteil (12)
oder das Oberteil (13) der Lochstanze verfügt, außerdem einen
beweglichen Halter (2), der an das feste Gestell (1)
angebracht wird, sowie einige erste kalibrierte Lehren (3)
und zweite kalibrierte Lehren (4), die in angemessener
Weise zwischen das feste Gestell (1) und den beweglichen
Halter (2) eingefügt
sind. Das feste Gestell (1) besteht aus einem Körper (1a)
und einer Grundplatte (1b), die mit dem Körper (1a)
verbunden ist und am Unterteil (12) oder am Oberteil (13)
der Stanze anliegt. Auf der Ebene der Verbindung mit der Grundplatte
(1b) bildet der Körper
(1a) einen Kanal (1c) mit geraden Wänden im Winkel,
der sich zwischen zwei gegenüberliegenden Punkten
seiner Umgebung erstreckt und mit der Vorderseite des Körpers (1a) über ein
quadratisches oder rechteckiges Mittelloch (1d) verbunden
ist, das mit den Seitenwänden
des Kanals (1c) abgeglichen ist. Der bewegliche Halter
(2) bildet einen unteren Gleiter (2a), dessen
Dicke auf die Tiefe dieses Kanals (1c) kalibriert ist und
dessen Breite einen Spielraum bezüglich des Kanals (1c)
hat. Aus diesem unteren Gleiter (2a) steht ein Prisma (2b)
hervor, dessen Querschnitt ähnlich
dem Mittelloch (1b) ist, einen gewissen Spielraum hat und
dessen Höhe
genauso, wie dieses Mittelloch (1b) ist. Dieses hervorstehende Prisma
(2b) hat eine Axialvertiefung (2c), in die eine Matrize
(8) oder ein Punzen (9) passt und dessen erste
kalibrierte Lehren (3) und zweite kalibrierte Lehren (4)
zwischen dem hervorstehenden Prisma (2b) und dem Mittelloch
(1d) eingepasst sind, sodass sich die ersten kalibrierten
Lehren (3) quer zum unteren Gleiter (2a) befinden
und sich über
die ganze Höhe des
hervorstehenden Prismas (2b) erstrecken (7 und 8).
Die zweiten kalibrierten Lehren (4) befinden sich (6 und 9)
längs des
unteren Gleiters (2a), erstrecken sich über die ganze Höhe der Seiten
des beweglichen Halters (2) und umfassen direkt anliegend
die Dicke des unteren Gleiters (2a) plus die Höhe des hervorstehenden Prismas
(2b).
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Die
Anwendung des vorgeschlagenen Werkzeughalters wird in 2 aufgezeigt,
in der eine Einheit am Unterteil (12) und eine andere am
Oberteil (13) der Stanze montiert wird. Das Besondere daran ist
vor allem, dass vorgesehen ist, das Gestell (1) an der
Grundplatte (1b) auf ein Lager (12a) am Unterteil (12)
der Stanze zu montieren und mit einem Entsorgungskanal (12b)
auszustatten, gegenüber
der Entsorgungsperforierung (1f) der Grundplatte (1b).
Dabei ist vorgesehen, dass das Gestell (1) mit der Grundplatte
(1b) direkt anliegend auf dem Oberteil (13) der
Stanze montiert wird.
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Die
genannten Abbildungen, ebenso wie die Einzelheiten auf den 3 bis 7,
zeigen nicht nur die Zusammensetzung des Werkzeughalters, sondern
auch seine Funktion deutlich auf. Diesbezüglich ist darauf hinzuweisen,
wie die vorgeschlagene Lösung
die Befestigungs- und Positionierungsmittel an den unteren (12)
und oberen (13) Teilen des Punzens hinsichtlich auf die
Befestigungsmittel für die
Matrize (8) bzw. den Punzen (9) voneinander unabhängig gemacht
hat. Damit können
diese zweiten Mittel hinsichtlich der Befestigungs- und Positionierungsmittel
an den Teilen (12 und 13) der Stanze verschoben
werden, und diese Fähigkeit
wird nach Bedarf durch die Wahl der Dicke der ersten kalibrierten Lehren
(3) und der zweiten kalibrierten Lehren (4) genutzt,
die an dem hervorstehenden Prisma (2b) unter Bezug auf
das Mittelloch (1d) des Körpers (1a) des festen
Gestells (1) angebracht werden müssen. Dies bedeutet, dass jede
Positionsänderung
desselben innerhalb der Grenzen dieser Verschiebungsmöglichkeiten
gelöst
werden kann, ohne Position der Befestigungsschrauben (10)
oder der Positionierungsstifte (11) zu verändern, sondern
nur durch die Wahl der kalibrierten Lehren (3, 4),
um die Achse der Matrize (8) und des Punzens (9)
in die neue Position zu bringen. Damit wird vermieden, das untere
(12) und obere (13) Teil der Stanze abzumontieren,
die nicht brauchbaren Löcher
zu verschließen,
neue Löcher für die Befestigungsschrauben
(10) und die Positionierungsstifte (11) zu bohren
und die Teile (12, 13) der Stanze wieder zu montieren.
Die erklärte
Lösung kann
für jedes
Matrizen-(8) und Punzenpaar (9) der Teile (12, 13)
einer Stanze angewendet werden, oder auch nur für diejenigen Arbeitsplätze, an
denen eine solche Änderung
möglicherweise
einmal nötig
ist.
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Entsprechend
dieser Erfindung haben die ersten kalibrierten Lehren (3)
und die zweiten kalibrierten Lehren (4) (8 und 9)
die notwendige Dicke, um eine einheitliche oder ergänzende Regulierung
vorzunehmen, und sie haben jeweils entsprechende Löcher (5),
durch die (6 und 7) die Spitze
einer Stiftschraube (6) in einem Gewindeloch (1e)
gesteckt werden kann, das an der Körperseite (1a) des
festen Gestells (1) gemacht wurde. Außerdem sind die zweiten kalibrierten
Lehren (4) genauso lang (6), wie
die Seite des Mittelloches (1d), an dem sie angewendet
werden, und die zweiten kalibrierten Lehren (4) (1)
sind in ihrer vollen Länge
zwischen den ersten kalibrierten Lehren (3) eingepasst.
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So
stehen z. B. mit den vorgesehenen kalibrierten Lehren (3 und 4)
mit Dicken von drei, zwei, einem und einem halben Millimeter und
unter Verwendung von einer oder mehreren Lehren nebeneinander, um
die gewünschten
Abmessungen zu erreichen, Korrekturbreiten von drei Millimeter an
jeder Richtung mit Stufen von einem halben Millimeter zur Verfügung.
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Zur
Entsorgung des beim Lochstanzen abgeschnittenen Materials befindet
sich in der Grundplatte (1b) (6 und 7)
eine Entsorgungsperforierung (1f), die mit einer Axialvertiefung
(2c) des hervorstehenden Prismas (2b) ausgerichtet
ist und die größer ist,
als die Mitte der Matrize (8), die evtl. in dieser Axialvertiefung
montiert ist (2c).
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Um
die ersten kalibrierten Lehren (3) und die zweiten kalibrierten
Lehren (4) zu befestigen, ist ein Sicherheitsblech (7)
vorhanden (10), das mit einem Fenster (7a)
ausgestattet ist. Dieses Fenster ist kleiner als der Umfang des
hervorstehenden Prismas (2b) und größer als das Loch der darin
befindlichen Axialvertiefung ist. Das Sicherheitsblech (7)
hat Bohrlöcher
(7b) zum Befestigen auf der Vorderseite des festen Gestells
(1). Dieses Element wird hauptsächlich dann verwendet, wenn
der befürwortete Werkzeughalter
am Oberteil (13) der Stanze montiert ist.
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Es
ist vorgesehen, dass der Grundriss des Werkzeughalters rund, rechteckig
oder gemischt ist. Außerdem
kann er direkt im festen Gestell (1) mehr als einen beweglichen
Halter (2) enthalten, indem einfach mehrere dieser Vorrichtungen
angebracht werden.
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Zusammenfassung
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Werkzeughalter
zum Stanzen, einen festen Rahmen (1), Befestigungsschrauben
(10) und Positionierungsstifte (11), einen beweglichen
Träger
(2) und kalibrierte Messgeräte (3 und 4)
umfassend, welche zwischen dem festen Rahmen (1) und dem
beweglichen Träger
(2) eingefügt
sind; worin der feste Träger
(1) einen Kanal (1c) bildet, der sich zwischen zwei
entgegen gesetzten Punkten seiner Peripherie erstreckt und durch
die Zentralöffnung
(1d) mit der Vorderseite des Körpers (1a) in Verbindung
steht; worin der bewegliche Träger
ein unteres Auflager (2a) mit einer Dicke bildet, die auf
die Tiefe des Kanals (1c) und einer geringeren Breite als
der des Kanals (1c) kalibriert ist, worin die untere Auflage
(2a) eine prismatische Vorkragung (2b) aufweist,
deren Querschnitt zu dem Querschnitt der Zentralöffnung (1b) ähnlich und
etwas geringfügiger
ist und die Höhe davon
der der Zentralöffnung
(1b) gleicht, mit einer axialen Aussparung (2c)
zum Halten eines Schneidwerkzeugs (8) oder Ausstanzers
(9) und worin die erwünschte
Verschiebungsposition durch Positionieren der ersten und zweiten
Messgeräte
(3 und 4) eingestellt wird.