DE1549685A1

DE1549685A1 - Vorrichtung zur Halterung und Fuehrung von mindestens zwei in einer Reihe angeordneten Stanzstempeln in Lochstreifenstanzern

Info

Publication number: DE1549685A1
Application number: DE19671549685
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl-Ing Ehrat; Gerhard Zuehlke
Original assignee: Ciba Geigy AG; Ciba AG
Current assignee: Novartis AG; BASF Schweiz AG
Priority date: 1966-02-08
Filing date: 1967-01-12
Publication date: 1971-04-08
Also published as: GB1154127A; FR1508929A; NL6701024A; CH463835A; CH481427A; US3453919A

Description

CIBA AKTIENGESELLSCHAFT, BASEL (SCHWEIZ)

Anwaltsakte 14 779 l²· ^Jan·

Case G 266/E

Vorrichtung zur Halterung und Führung von mindestens zwei in einer Reihe angeordneten Stanzstempeln in Loohstreifenstanzern.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Halterung und Führung von mindestens zwei in einer Reihe angeordneten Stanzstempeln in Lochstreifenstanzern unter Verwen- , dung von einseitig fest eingespannten Blattfedern.

BAD ORIGINAL

109815/0131

Bei der Herstellung von Lochstreifen ist es üblich, die senkrecht zur Vorschubrichtung des Lochstreifens auf gleiche Höhe zu liegen kommenden Löcher in einem Arbeitsgang gleichzeitig zu stanzen. Hierzu wird eine den vorgesehenen Lochreihen entsprechende Anzahl von Stanzstempeln benötigt, welche entweder beidseitig des Lochstreifens oder, was technisch einfacher zu realisieren ist, nur auf einer Seite (Oberseite) des Lochstreifens angeordnet werden. Die Stanzstempel werden dabei in Stanzblöcke eingelassen und diese mittels einseitig fest eingespannten Blattfedern gehalten bzw. geführt. Infolge des normierten engen Lochreihenabstandes (Stempelteilung) von 2,5*1- mm besitzen diese Blattfedern jedoch nur eine ungenügende Seitensteife. Die abwechslungsweise Aufteilung der Blattfedern in solche mit einer Einspannstelle vor und solche mit einer Einspannstelle nach der Stanzstelle ist oft aus konstruktiven Gründen nicht möglich; so arbeiten gewisse moderne Lochstreifenstanzer, wie beispielsweise in der französischen Patentschrift Nr. 1 409 611 gezeigt, mit zwei vollständigen Reihen von Stanzstempeln, wobei dann zwei in Vorschubrichtung des Lochstreifens gesehen hintereinander liegende Lochzeilen gleichzeitig gestanzt werden.

Zur Verbesserung einer solchen Anordnung bezüglich Seitensteife ist bereits vorgeschlagen worden, die einzelnen Stanzstempel bzw. Stanzblöcke durch geeignete zusätzliche

109815/0131

Führungen zu stabilisieren. Diese Vorrichtungen müssen indessen geschmiert werden, wodurch die Gefahr der Verölung des Lochstreifens auftritt; bei rasch arbeitenden Lochstreifenstanzern lässt sich zudem eine starke Abnützung der Führungsteile feststellen, was mit der Zeit Ungenauigkeiten in der Stempelführung zufolge hat.

Um nicht zu hohe Stanzdrucke aufbringen zu müssen, bedürfen die Blattfedern ferner einer gewissen Länge, die ein mehrfaches ihrer Breite beträgt; dies wirkt sich ebenfalls nachteilig auf die Seitensteife des Systems aus. Wird gemäss einer bekannten Ausführung der den Stanzstempel tragende Stempelblock mittels zweier paralleler Blattfedern doppelt geführt, so kann die Seitensteife des Systems zwar verbessert werden, ohne aber den von modernen, sehneHäufenden Lochstreifenstanzern verlangten Anforderungen bezüglich Stabilität und Seitensteife der Führungen zu genügen.

Ziel der Erfindung ist deshalb eine Vorrichtung zur Halterung und Führung von Stanzstempeln der eingangs beschriebenen Art, bei welcher die einzelnen Stanzstempel eine wesentlich verbesserte Seitensteife aufweisen.

Dies wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass jedem Stanzstempel η Paare Blattfedern zugeordnet sind, wobei η 2 2 ist, dass je zwei ein Paar bildende Blattfedern senkrecht zur Stanzfläche gesehen ein V mit der Oeffnung zur Einspannstelle bilden, dessen Schenkel in Stanzrichtung um

109815/0131

mindestens den Stanzhub voneinander distanziert sind, und dass die sich entsprechenden Blattfedern der verschiedenen Stanzstempel in je einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind. Die in einer Ebene angeordneten Blattfedern sind vorzugsweise zueinander parallel. Die Erfindung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass an der Einspannstelle die Oeffnungsweite der V-förmigen Anordnung zweier Blattfedern grosser ist als der Abstand zweier benachbarter Stanzstempel voneinander.

Durch die neuartige Federanordnung wird ohne weitere Hilfsmittel, wie Führungen od.dgl., eine präzise Seitenführung der Stanzstempel sichergestellt. Hierdurch können auch die Toleranzen zwischen den Stanzstempeln und Matrizenbohrungen herabgesetzt werden. Gemäss der weiteren Erfindung kann eine zusätzliche Reduzierung dieser Toleranzen dadurch erreicht werden, dass alle Blattfedern von der Matrizenebene um einen Winkel schräg nach oben oder unten weisend eingespannt sind, je nachdem, ob sich die Einspannstelle ober- oder unterhalb der Matrize befindet, wobei die Grosse dieses Winkels in Abhängigkeit von der Hubhöhe und der freien Federlänge so gewählt ist, dass in einem Niveau des Eintauchbereiches des Stempels in die Matrize, die Tangente an die Bahnkurve des Stempels parallel zur Achse der Matrizenbohrung verläuft, die Stempelachse stets parallel zur Achse der Matrizenbohrung liegt und diese beiden Achsen im genannten Niveau zusammenfallen.

Die Erfindung sowie einige besonders günstige Ausführungsformen derselben werden im folgenden an Hand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine bekannte Stempelhalterung in schaubildlicher Darstellung;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Stempelhalterung gemäss Fig. 1;

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in schaubildlicher Darstellung;

109815/0131

Pig. 4 eine als Kamm ausgebildete Blattfeder-Anordnung im Grundriss;
Fig. 5a und 5b zwei weitere Varianten der Erfindung

in schaubildlicher Darstellung;

Pig. 6 eine spezielle Ausführungsform mit schräg gestellten Federn in Seitenansicht, teilweise im Schnitt.

Die in Fig. 1 dargestellte, bekannte Anordnung zur Halterung und Führung von in Stempelblöcken 1, 1^!, l" eingelassenen Stanzstempeln 2, 2^f, 2" besteht im wesentlichen aus je zwei übereinander liegenden zueinander parallelen Blattfedern 4 und 5, 4¹ und 5^T, 4" und 5¹¹, welche einseitig in einem gemeinsamen Block 6 fest eingespannt sind und mit ihren freien Enden die Stempelblöcke 1, 1^!, l" fest umklammern. Statt einer Umklammerung kann selbstverständlich auch irgendeine andere feste Verbindung zwischen Stempelblöcken und Blattfedern angewandt werden.

Der Abstand a zwischen den Achsen zweier Stanzstempel 2 ist normiert und beträgt 2,54 mm; damit ist auch die maximal zulässige Federbreite b gegeben, die in der Praxis zwischen 2 und 2,2 ram liegt. Diese Breite ist im Hinblick auf die mehrere cm betragende Länge der Blattfedern sehr gering; die sich daraus ergebende Seitensteife ist ungenügend, so dass im Betrieb relativ grosse seitliche Auslenkungen zu erwarten sind.

In Fig. 2 wird ein einzelnes Stanzstempelsystem der Fig. 1 im Schnitt dargestellt. Bei Belastung des Stempelblocks 1 mit einer Kraft P biegen sich die Blattfedern 4, 5 gemäss der strichliert eingezeichneten Lage durch; Stempelblock 1 und Stanzstempel 2 haben dabei senkrecht zur Stanzfläche 5 des auf einer Matrize 7 aufliegenden Lochstreifens 9 einen Hub h ausgeführt. In der Arbeitsstellung greift der Stanzstempel 2 in eine Bohrung 8 der Matrize 7 ein; der Durchmesser der Bohrung 8 ist mit dem Durchmesser des Stanzstempels 2 unter Berücksichtigung des vorhandenen Spiels

109815/013 1

1549885

des Stanzstempels angepasst. Soll die Bohrung nicht zu grosses Ausmass annehmen, was sich ungünstig auf die Qualität der Lochung auswirken würde, so muss deshalb das Spiel des Stanzstempels klein gehalten werden. Diesem Vorhaben steht jedoch in erster Linie mangelnde Seitensteife des Stanzstempelsystems, bedingt durch eine ungenügende Halterung und Führung, bzw. Seitensteife der Blattfederanordnung, entgegen. Die Verbesserung der Seitensteife und damit die Reduktion des seitlichen Spiels des Stanzstempelsystems ist somit erstes Ziel der Erfindung, welche an Hand der Fig. 3 im folgenden näher erläutert werden soll.

Erfindungsgemäss werden die einzelnen Stempelblöcke 1, 1*, einschliesslich der Stanzstempel 2, 2¹ mittels mindestens vier zu zwei Paaren zusammengefassten Blattfedern 11 und 12, II¹ und 12' bzw. 15 und 14, 15* und 14* gehalten und geführt. Je zwei zusammengehörige Blattfedern (11, 12; 11^T, 12*; 13, 14; 13*, 14') bilden, senkrecht zur Stanzfläche 3 bzw. Matrize 7 gesehen (Grundriss) ein V, dessen Spitze auf den Stempelblock 1 bzw. k¹ und deren Oeffnung auf die Einspannstelle 6 zu liegen kommt. Von der Seite her betrachtet (Aufriss) sind die beiden Schenkel je eines V-förmig angeordneten Blattfederpaares (z.B. 11 und 12) um eine Distanz χ gegeneinander verschoben, wobei χ mindestens gleich der Grosse des Stanzhubes h (Fig. 2) ist (x = h). Damit wir gewährleistet, dass bei Niederdrücken eines belie-

109815/0131

bigen Stanzstempels die sich verbiegenden und die in Ruhelage verharrenden Blattfedern der anderen Stanzstempel sich gegenseitig nicht behindern, die dem betätigten Stanzstempel benachbarten Stanzstempel somit unbeeinflusst bleiben. Es versteht sich dabei von selbst, dass der Abstand y zweier Blattfedernpaare voneinander (Abstand der beiden einander zunächstgelegenen Schenkel bzw. Blattfedern) ebenfalls mindestens gleich h ist (y = h).

Betrachtet man die zu einem einzelnen Stanzstempelsystem gehörenden Blattfederpaare mit der Einspannung zusammen im Grundriss, so besteht die Halterung im wesentlichen aus zwei übereinander liegenden "Delta"-Konstruktionen, welche, wie aus der Mechanik bekannt ist, eine grosse Seitensteife aufweisen. Die im Aufriss ersichtliche gegenseitige Verschiebung der Blattfedern gegeneinander hat dabei nur einen unwesentlichen Einfluss auf die Stabilität der erfindungsgemässen Halterung.

Von der Seite her betrachtet (Aufriss) zeigt sich ferner, dass auch bei beliebig vielen Stempeln die einzelnen Blattfedern in eine von insgesamt vier zur Stanzfläche parallelen Ebenen zu liegen kommen, wobei die Blattfedern 11 und 11*, 12 und 12', 13 und 13' sowie 14 und 14' jeweils in einer Ebene liegen und zueinander parallel sind. Diese Tatsache erlaubt nun eine besonders rationelle Herstellung und einfachen Zusammenbau der einzelnen Federn, wenn, wie in

109815/0131

1549885

Pig. 4 dargestellt, die in einer Ebene liegenden Blattfedern ll/ II¹ 11^IX; 12, 12' 12^IX mittels je

eines Kammrückens 14 bzw, 15 zusammen verbunden werden. Die Kammrücken 14, 15 können zugleich als Einspannfläche der Blattfedersysteme benützt werden. Die Herstellung solcher Kämme geschieht vorzugsweise in einem einzigen Stanzvorgang, wobei als geeignetes Material für das auszustanzende Blech Invar verwendet wird. Dieses Material weist einen geringen Ausdehnungskoeffizienten auf, so dass eventuelle thermisch bedingte Verschiebungen des Stanzstempels gegenüber der Matrize klein gehalten werden können. Dies vor allem, wenn die Matrize 7 (Fig. 2) ebenfalls aus Invar gefertigt wird. Bei der in Fig. 4 gezeigten Anordnung ist jeweils

nur jede zweite Blattfeder (11, 11", 11^IV , 12, 12",

IV
12 ···) mit dem Kammrücken 14 bzw. 15 verbunden, wogegen

die übrigen Blattfedern (H¹, 11'", 11^V , 12', 12'",

12 »·.) Teile weiterer Kammrücken 14' bzw. 15' sind. Durch diese Massnahme ergibt sich eine leichtere Herstellbarkeit .der einzelnen Kämme, da infolge der sonst nur Zehntelmillimeter betragenden Zwischenräume zwischen den einzelnen Blattfedern der Stanzvorgang ausserordentlich schwierig würde. Die beiden Kämme 14 und 14' bzw. 15 und 15* sind in ihrer Form identisch und ergeben bei geeigneter Ueberlagerung, wobei der obere Kamm gegenüber dem unteren um die Breite einer Stempelteilung verschoben ist, einen in sich kompak-

10 98 15/013 1

ten, praktisch in einer Ebene liegenden Kamm.

Werden nun die Kämme 14, 14' und 15, 15' gemäss den Linien 16 bei Wahrung eines zur Blattebene senkrechten Abstandes χ übereinander geschoben, so dass die Kammrücken in Stanzrichtung gesehen aufeinander zu liegen kommen, so bilden sich die an Hand der Pig. 3 beschriebenen V-förmigen Blattfederpaare.

Wurden beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 zwei Blattfederpaare verwendet, so können auch drei und mehr solche V-förmig angeordnete Blattfederpaare verwendet werden. Allgemein basiert die Erfindung somit auf η Blattfederpaaren, wobei "n = 2 ist. Die einzelnen Blattfedern liegen in einer von 2n Ebenen und sind, soweit sie in derselben Ebene liegen, untereinander parallel.

Es spielt schliesslich auch keine Rolle, welcher der beiden Schenkel eines V-förmig angeordneten Blattfederpaares in Stanzrichtung gesehen sich näher bei der Stanzfläche zu befindet. Während beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 etwa die beiden Blattfederpaare gleichläufig angeordnet sind (die näher zur Stanzfläche angeordneten Schenkel eines Blattfederpaares sind jeweils nach rechts gerichtet), werden im Beispiel der Fig. 5a zwei gegenläufige Blattfederpaare verwendet, ohne dass dabei die Seitensteife eines einzelnen Stanzstempelsystems wesentlich verändert würde. Die Blattfedern 12 und 13, die mit den Blattfedern 11 bzw. 14 je ein Blattfederpaar bilden, liegen bei der Anordnung

10 9 8 15/0131

nach Fig. 5a unmittelbar untereinander, wobei ihr gegenseitiger Abstand y grosser als der Stanzhub sein muss.

Pig. 5b zeigt schliesslich eine Modifikation der Anordnung nach Fig. 5a, wobei hier die beiden Blattfedern 12 und 15 der Fig. 5a zu einer einzigen Blattfeder 17 vereint wurden. Die Blattfeder 17 bildet demnach zusammen mit der Blattfeder 11 und mit der Blattfeder 14 je ein Blattfederpaar. .

Die Erfindung ist folglich auch in einer modifizierten Version mit einer ungeraden Anzahl Blattfedern realisierbar, wobei jedoch immer die Beziehung χ = h gilt, wonach der Abstand zweier benachbarter Blattfedern grosser oder mindestens gleich dem Stanzhub sein muss.

Wie bereits dargelegt, wird durch die erfindungsgemässe Anordnung der Federn eine beträchtliche Reduzierung des seitlichen Spieles der Stanzstempel in den Matrizenbohrungen erreicht. Dieses Spiel kann gemäss der weiteren Erfindung durch Schrägstellung der Halterung bzw. des Federpaketes noch weiter reduziert werden. Diese Anordnung kann auch bei anderen Stempelführungen der erfindungsgemässen Art angewandt werden und besteht bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel mit oberhalb der Matrizenebene liegenden Federeinspannstellen darin, dass alle Blattfedern 4, 5, ... zur Matrizenebene bzw. Horizontalen H um einen Winkel α schräg nach oben weisend eingespannt sind, wobei die Grosse dieses Winkels in Abhängigkeit von der Hubhöhe h und der freien Federlänge R so gewählt ist, dass in einem Niveau des Eintauchbereiches E des Stempels 2 in die Matrize 7 die Tangente T an die Bahnkurve B des Stempels (Punkt B) parallel zur Achse MA der Matrizenbohrung verläuft, die Stempelachse SA stets, dvh. in allen Auslenkpositionen parallel zur Achse der Matrizenbohrung liegt und diese beiden Achsen SA und MA im genannten Niveau zusammenfallen. Bei unterhalb der Matrize liegenden Federn ist die Anordnung spiegelbildlich.

109815/0131

Claims

Patentansprüche -:&-.■

1. Vorrichtung zur Halterung und Führung von mindestens zwei in einer Reihe angeordneten Stanzstempeln in Lochstreifenstanzern unter Verwendung von einseitig fest eingespannten Blattfedern, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Stanzstempel (1 bzw. I¹) zumindest zwei Paare Blattfedern (11,. 14; 12,. 13 bzw. II¹, 14; 12', 13¹) zugeordnet sind, wobei je zwei ein Paar bildende Blattfedern senkrecht zur Stanzfläche gesehen ein V mit der Oeffnung zur Einspannstelle (6) bilden und die einzelnen Blattfedern in Stanzrichtung um mindestens den Stanzhub (h) voneinander distanziert sind, und dass die sich entsprechenden Blattfedern (11, 11'% 12, 12'; 13, 13'I 14, l4') der verschiedenen Stanzstempel zumindest angenähert in je einer gemeinsamen Ebene liegen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Einspannstelle die Oeffnungsweite der V-förmigen Blattfederanordnungen grosser ist als der Abstand zweier benachbarter Stanzstempel voneinander.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (y) zweier benachbarter, je zu einem anderen Blattfederpaar gehörenden Blattfedern grös-

10 98 15/0131

ser als der Stanzhub (h) ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in einer gemeinsamen Ebene liegenden Blattfedern zu einem Kamm zusammengefasst sind, wobei der Kammrücken als Einspannfläche für diesen Kamm dient.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kamm aus einem einzigen, durch einen Stanzvorgang erzeugten Blechteil besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass nur jede zweite, in einer Ebene liegende Blattfeder (11, H'', 11 ....) in einem unvollständigen Kamm (l4; 14*; 15» 15^r) zusammengefasst ist, und dass ein vollständiger Kamm durch Uebereinanderlegen zweier identischer, gegeneinander um die Distanz einer Stempelteilung verschobener unvollständiger Kämme (l4, 14* bzw. 15, 15*) erhalten wird (Fig. 4).

■7· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Material für das Kammblech sowie für die Matrize des Lochstreifenstanzers Invar verwendet wird.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die senkrecht zur

109815/0131

Stanzfläche gesehenen, in der 1., 3«> 5·* 7·j .... Ebene liegenden Blattfedern einerseits und die in der 2., 4., 6., 8., .... Ebene liegenden Blattfedern andererseits untereinander parallel sind.

9· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, dass die senkrecht zur Stanzfläche gesehenen, in der 1. und 4., bzw. 5· und 8. etc. Ebene liegenden Blattfedern einerseits und die in der 2. und 5· bzw. 6. und 7. etc. Ebene liegenden Blattfedern andererseits untereinander parallel sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die in der 2. und 3· bzw. 6. und J. etc. Ebene liegenden Blattfedern zu einer einzigen Blattfeder zusammengefasst werden, womit die Anzahl der pro Stanzstempel vorhandenen Blattfedern ungerade, jedoch = 3 wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (x) in Stanzrichtung zwei Blattfedern grosser als der Stanzhub (h) ist.

12.. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Blattfedern (4, 5, ....) von der Matrizenebene (Horinzontale H) um einen Winkel (α) schräg nach oben oder unten weisend eingespannt sind, je nachdem, ob sich die Einspannstelle ober- oder unterhalb der

10 9 8 15/0131

Matrize (7) befindet, wobei die Grosse dieses Winkels in Abhängigkeit von der Hubhöhe (h) und der freien Federlänge (R) so gewählt ist, dass in einem Niveau des Eintauchbereiches (E) des Stempels (2) in die Matrize die Tangente (T) an die Bahnkurve (B) des Stempels (Punkt B) parallel zur Achse (MA) der Matrizenbohrung verläuft, die Stempelachse (SA) stets parallel zur Achse der Matrizenbohrung
liegt und diese beiden Achsen (SA und MA) im genannten
Niveau zusammenfallen (Fig. 6).

10 9 8 15/0131

Leerseite