DE1815882A1

DE1815882A1 - Friktionsstiftanordnung

Info

Publication number: DE1815882A1
Application number: DE19681815882
Authority: DE
Inventors: Berry Herbert Damon
Original assignee: Minster Machine Co
Current assignee: Nidec Minster Corp
Priority date: 1968-03-25
Filing date: 1968-12-20
Publication date: 1970-04-09
Also published as: SE351706B; FR1603933A; DE1815882B2; US3495495A; GB1231114A

Description

DR.-ING. DIPL-ING. G. RIESLING PATENTANWALT

tMain Zeichen 347Fr/Dr.R./W

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899 Lindau (Bodensee) Rennerle 10 Postfach 365

16. Dezember 1968

The Minster Machine Company Minster / Ohio / USA

Friktionsstiftanordnung

Diese Erfindung betrifft eine Friktionsatiftanordnung_f insbesondere zum schnellen Auswechseln von Schnittoder Stanziuerkzaugen und dergleichen·

Bei bisher bekannten Schnellspannvorrichtungen und schnell auswechselbaren Stanzuuerkzeugen und

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dergleichen ist die Maschine, in welcher die Spannvorrichtungen oder Stanzwerkzeuge eingebracht werden müssen, gewöhnlich eine Presse oder dergleichen mit Gleitstücken zur Aufnahme der Grundplatte der Spannvorrichtungen oder Stanziuerkzeuge und mit Klemmbacken zum festen Anklemmen der Teile in der Maschine versehen.

Besonders · bei Schnitt- oder Stanzuierkzeugen ist es häufig der Fall, daß Stanz- und ähnliche Arbeitsgänge ausgeführt werden, bei welchen ein Ausschnitt oder ein geformtes Werkstück durch den unteren Teil des Werkzeuges ausgestoßen wird. Aus diesem Grund enthalten die Maschinen, die die Spannvorrichtungen oder Schnittwerkzeuge aufnehmen, einen Hohlraum zur Aufnahme solcher ausgestanzten oder durchgestoßenen Werkstücke. Ferner besitzen manche Schnitt- oder Stanzwerkzeuge fest damit verbundene Abstreifer,auch Ausstoßer, elastische Kissen und dergleichen, welche zu ihrer Anbringung auf der Unterseite des Stanzwerkzeuges in der Maschine Platz benötigen.

Das Anbringen eines solchen Raumes bietet keine Schwierigkeiten und es ist an den Seitenkanten der

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Grundplatte des Schnittwerkzeuges zum Anbringen und Befestigen desselben reichlich Platz verfügbar.

Wenn jedoch der Raum für den beabsichtigten Zweck gross genug gemacht ist, wird es vorkommen, daß eine grosse Länge des darüber befestigten Schnittwerkzeuges nicht unterstützt ist und um ein Durchbiegen oder l/erziehen desselben zu vermeiden, ist es vorteilhaft, Stützständer oder dergleichen vorzusehen. In den meisten Fällen sind einfache Stützständer zur Unterstützung ausreichend, obwohl in einigen Fällen Unterlegklötze dafür vorgesehen sind.

Ein Merkmal der Schnellwechsel-Schnittwerkzeuge und dergleichen gemäss dieser Erfindung ist, daß sie sehr schnell in einer Maschine,beispielsweise einer Presse, ' eingebracht und befestigt und sehr schnell gelöst und davon entfernt tuerden können. UJenn Ständer oder andere Stützteile der beschriebenen Art erforderlich sind, . \

ist es bisher, üblich gewesen, diese Teile manuell in diesen Raum unter dem Schnittwerkzeug einzusetzen, sodaß beim Einbau das Schnittwerkzeug mit den Stützteilen in Berührung kommt. Es wird bevorzugt, solche Stützteile oder Ständer an dem entsprechenden UJerkzeugteil

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zu befestigen, weil sie dann automatisch von dar Presse entfernt werden, wenn das Schnittwerkzeug entfernt wird und sie auch zusammen mit dem Werkzeug leicht in die Presse eingesetzt werden können· Aus diesem Grund ist vorgesehen, die Ständer oder Klötze an der Unterseite des Schnittwerkzeuges durch Spannstifte oder Splinte abnehmbar zu ver-8tiften, die in der Grundplatte des betreffenden ™ Werkzeuges in dafür vorgesehene Löcher eingepresst werden.

Es ist festgestellt worden, daß solche verstiftete Anordnungen fehlerhaft sind, weil, wenn das Loch in der Platte des betreffenden Schnittwerkzeuges etwas zu gross ist oder durch Abnutzung etwas zu gross geworden ist, die Ständer herausfallen und beim Einsetzen des betreffenden Schnittwerkzeuges Schwierigfc keiten bereiten und gelegentlich zur möglichen Beschädigung und zum Verlust von Arbeitszeit führen.

Spannstifte können mittels eines Schraubenziehers oder dergleichen etwae aufgestemmt werden, um sie den grösseren Löchern anzupassen, jedoch hat dies

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seine Begrenzungen, führt leicht zum Bruch cJes Stiftes und ist zeitraubend.

Daher schlägt die vorliegende Erfindung einen Friktionsstift zum Verbinden solcher Stützständer unter LJnterlegklötze mit der Unterseite der Platte eines Schnittuierkzeuges vor, der so konstruiert und angeordnet ist, daß er das Abfallen des StUtzständsrs oder- Klotzes g

von dem Schnittwerkzeug verhindert, während er leicht daran angebracht oder davon entfernt werden kann.

Die Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, einen äusserst billigen Friktionsstift zu schaffen, welcher sich leicht einem verhältnismässig weiten Bereich von Lochgrössen anpasst und dadurch die früher in Zusammenhang mit ungenauen oder abgenutzten Löchern entstehenden Schwierigkeiten ausschaltet, die Notwendigkeit der Herstellung der Löcher zur Aufnahme des Stiftes in ausseret engen Toleranzen und die Notwendigkeit des Ausreibens der Löcher auf ein genaues IYIaQ sowie der Feinbearbeitung beseitigt, wobei nie eine Nachstellung oder Nachbearbeitung zur Aufrechterhaltung der Haltekraft des Stiftes erforderlich wird und der Stift bei evtl.

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Beschädigung wegen seiner Billigkeit weggeworfen werden kann und ausserdem die Gefahr eines Abbrechens des Stiftes in einem Bauteil ausgeschaltet wird, was zur Entfernung des abgebrochenen Stiftes aus dem Bauteil eine -teure Spezialarbeit erfordern würde.

Diese und andere Aufgaben und l/orteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung ersichtlich.

Es zeigt:

Figur 1 eine Schnittansicht eines typischen Schnellwechael-Schnittwerkzeuges gemäss der vorliegenden Erfindung, das mit Friktionsatiften gehaltene Stützteile enthält?

Figur 2 eine Perspektivansicht eines Unterlegklotzss, der mit Friktionsstiften gemäss der vorliegenden Erfindung versehen ist)

Figur 3 eine etwas vergrösaerte und teilweise geschnittene Ansicht eines Friktionsatiftea gem. der vorliegenden Erfindung

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Figur 4 einen Querschnitt längs der Linie IW - IW der Figur 3.

In Figur 1 der Zeichnungen ist etwas schematisch eine Anordnung dargestellt, ujorin eine untere Aufspannvorrichtung 1o vorgesehen ist, welche zum " Beispiel auf dem Bett einer Presse liegt.

Eine zweite Aufspannvorrichtung 12 ist vorgesehen, welche an dem Schlitten oder der Druckplatte einer Presse befestigt ist. Jade Aufspannvorrichtung weist Führungen 14 zur Aufnahme einer jeweiligen Platte desbetreffenden oberen oder unteren Teiles eines Stanzwerkzeuges auf und die Führungsanordnung umfasst

Klemmbacken 16, welche in vertikaler Richtung bewegbar ι

sind, um die_< UJerkzeugplatte nach unten zu ziehen, sodaß die darin vorgesehenen Buchsen 18 auf den in der Einspannvorrichtung 1o befestigten Paßstiften 2o sitzen. Da die Aufspannvorrichtungen 1o und 12 genau auf der Auflageplatte und dem Schlitten der Presse angebracht sind, folgt, daß die Teile des Stanzwerkzeuges genau

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miteinander ausgerichtet sind.

Die bestimmte Schnelluuechsel-Stanzuierkzeug-Anordnung , die Aufspannvorrichtung zur Aufnahme der Stanzuierkzeuge und die Anbring- und Klemmvorrichtung bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindungi sondern sind zur besseren Erklärung dargestellt.

P LUie bezüglich des unteren Stanzu/erkzeuges in Fig. 1 zu ersehen ist, welches die Platte 22 enthält, ist die Aufspannvorrichtung 1o unter der Platte 22 mit einem grossen offenen Raum 24 versehen. Auf der Platte 22 ist die Schnittplatte 26 befestigt, welche mit den Stempeln 28 zusammenarbeitet, die auf der Platte des oberen Teiles des Schnittuierkzeuges befestigt sind, sodafl ein dflaterialstreifen 3o bearbeitet wird, u/enn er von rechts nach links das Schnittwerkzeug durchläuft.

fc Der rechte Stempel 28 stanzt einen Stanzputzen 32 aus und der linke Stempel 28 von grösserem Durchmesser stanzt ein Werkstück 34 aus, welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Unterlegscheibe ist.

Das bestimmte dargestellte Schnittwerkzeug und der davon ausgeführte Arbeitsgang ist nur als Beispiel ver-

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anschaulicht, um ein bestimmtes Beispiel anzugeben, uio der Mittelteil der Platte 22 nicht unterstützt ist und u/orin zur Aufnahme von Stanzputzen und Werkstücken Platz gelassen werden muss.

Aufgrund der recht grossen, nicht unterstützten Länge der Platte 22 über dem Raum 24 ist es ratsam, Stützständer 36 vorzusehen, welche sich von der Unterseite der Platte 22 nach unten zur oberen Fläche einer Tragplatte 38 erstrecken, welche ein abnehmbarer Teil der Aufspannvorrichtung am Boden des Raumes 24 ist.

Für die Ständer 36 ist es vorteilhaft, abnehmbare, von der Platts 22 zu sein, um die Konstruktion des Stanzluerkzeuges zu vereinfachen und die anderweitige Uerwendung der Ständer zu ermöglichen. Aus diesem Grund ist jeder Ständer auf seiner oberen Stirnseite mit einem

Friktionsstift 4o versehen, welcher der eigentliche f

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist. Die Stifte sind unter Spannung in die Löcher 42 aufgenommen, die in der Platte 22 vorgesehen sind und halten die Stützständer 36 abnehmbar an der Platte, sodaß sie mit der Platte in die Aufspannvorrichtung 1o eingeführt und daraus entfernt werden können und ständig in der richtigen Stellung relativ

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zu der Platte werbleiben.

Die Unterstützung für die Stanzwerkzeugplatte kann auch die Form eines in Fig. 2 dargestellten Klotzes annehmen. Dieser Klotz 44 weist darin befestigte Friktionsstifte 46 auf, um den Klotz 44 abnehmbar an der Unterseite einer Platte ähnlich der Platte 22 anbringen zu können. Es wird bevorzugt, daß wenigstens zwei der Stifte 46 angebracht sind, sodaß bei Befestigung des Klotzes auf der Unterseite der Platte des Stanzwerkzeuges derselbe genau dazu ausgerichtet ist, und in einer genau ausgerichteten Stellung verbleibt.

In Figur 3 und 4 ist die Art des gemäss der vorliegenden Erfindung konstruierten Stiftes deutlicher veranschaulicht. Der Friktionsstift 4o ist aus einem Streifen von gehärtetem Stahl hergestellt, der mittels eines W geeigneten Werkzeuges auf eine U-Form gebracht worden ist, wobei die Enden der Schenkel nach aussen gebogen sind. Der Streifen ist im Querschnitt bogenförmig ausgebildet, sodaß der Stift 4o in seiner fertig gebogenen U-Form von im wesentlichen rundem Querschnitt ist.

Der in Figur 3 und 4 dargestellte Stahlstreifen

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ist mit 48 bezeichnet,, Die freien Enden der Schenkel des U-förmigen Stahlstreifens 48 sind bei 5o ausgebaucht, um eine Art knopfähnliches oder kugelförmiges Ende auf dem Stift zu bilden, welches sich ausgehend von einem grösseren fflittelteil soiuohl nach oben als auch nach unten verjüngt. Wenn die kugelähnliche Ausbauchung 5o in eine Bohrung eingesetzt ist, liegt sie entlang ihres grössten Durchmessers an der Bohrungswand an und hält somit ein Bauteil angemessen fest, in dem der untere, im wesentlichen zylindrische Teil des Stiftes 4o, befestigt ist.

Ein elastischer gummiähnlicher Zapfen 52 ist zwischen den Schenkeln des U-förmigen Streifens 48 angeordnet, und bildet ein Federelement, welches die freien Enden der Schenkel des U-förmigen Stahlstreifens 48 ständig voneinander wegdrückt. Dieser Zapfen kann z.B. ein zylindrisches Stück aus Uretan oder Neopren sein. Andere für diesen Zweck geeignete Materialien bieten sich von selbst an. Gummi kann an Stellen verwendet werden, wo dem Gummi nicht die Gefahr droht, mit ölen oder Lösungsmitteln in Berührung zu kommen, Silikongummi kann an Stellen verwendet werden, wo Öl vorhanden ist und eine gewisse U/ärme entsteht. Auf jeden Fall ist festgestellt worden,

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daß es am geeignetsten ist, einen zylindrischen, elastischen Zapfen der beschriebenen Art zu vertuenden, der zwischen den Schenkeln des U-förmigen Stahlstreifens 48 eingesetzt ist.

Der in Figur 3 dargestellte Stift 4o wird in eine dafür vorgesehene Bohrung in dem als Unterlage beabsichtigten Bauteil gepresst. In Figur 1 ist der Stift 4o in eine Bohrung 54 in der oberen Stirnseite des Stützständers 36 eingepresst, sodaß die knopfähnliche oder kugelförmige Ausbauchung 5o nach oben vorsteht, wo sie über einen beträchtlichen Abstand in die Platte 22 eintritt.Es sei vermerkt, daß der Stützständer 36 an der Platte 22 anliegend rechtwinklig gehalten u/ird, uieil der Stift 4o die Bohrung 42 nur in einem Bereich berührt, der einen Abstand von der oberen Stirnseite des Ständers 36 aufweist.

Die Stifte 46 sind auf gleiche UJeise in dem Klotz 44 angebracht.

Normalerweise kann der elastische Stift gemäss der vorliegenden Erfindung derart in das stützende Teil,

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wie beispielsweise den Ständer 36 oder den Klotz 44 eingesetzt werden, daß er darin gehalten u/ird, statt an dem unterstützten Teil zu hängen. Es liegt jedoch in dem Bereich der vorliegenden Erfindung, ein Hilfsmittel, ujie beispielsweise Epoxy-Klebstoff oder dergleichen vorzusehen, um den Stift in dem Stützteil zu halten, wobei der Klebstoff am unteren Ende des Stiftes angebracht wird, um die freie Flexibilität der knopfähnlichen oder kugelförmigen Ausbauchung 5o nicht zu beeinträchtigen.

Es wird ersichtlich, daß der Friktionsstift gemäss der uorliegenden Erfindung für den bestimmten, veranschaulichten Zweck ausgezeichnet geeignet ist, daß er jedoch auch für andere Zwecke verwendet werden kann. Beispielsweise kann der elastische Friktionsstift gemäss der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit einschnappbaren Türen oder Schutzvorrichtungen für

Werkzeugmaschinen und dergleichen sowie für einschnapp- t bare Uierkzeugablagen, Namensschilder und dergleichen verwendet werden.

In den meisten Fällen wird bevorzugt, dem Stift eine varhältnismässig hohe Abnutzungsfestigkeit zu verleihen

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und aus diesem Grund wird er.vorteilhafterweise nach dem Biegen in die U-Farm auf eine Härte von etwa 35 bis 4o Rockiuell vergütet.

Die Ausbauchung 5o an den freien Enden der Schenkel des Metallstreifens ist im wesentlichen sphärisch ausgebildet und die anderen Enden der Schenkel ^ konvegieren aufeinander zu, um somit eine verjüngte Spitze auf dem Stift zu bilden, welche es leicht macht, ihn in eine Bohrung eines Bauteiles einzuführen, an dem er angebracht werden soll.

Der zylindrische gummiähnliche Zapfen 52 erstreckt sich vorzugsweise won dem unteren geschlossenen Ende des U-förmigen Stahlstreifens 4B in die Nähe der Ausbauchung 5o an den freien Enden der Schenkel. Die bestimmte Länge dieses Teiles ist nicht kritisch, wenn

" es jedoch auf etwa die veranschaulichte Länge hergestellt wird, erreicht es seinen maximalen Wirkungsgrad.

Die Länge des geraden Teiles des Stiftes ist etwa 3—4 mal so lang wie die Ausbauchung 5g.

Es wird ersichtlich, daß sowohl der Schenkel des

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Stiftes als auch die etwas grössere kugelförmige Ausbauchung beide von im wesentlichen rundem Querschnitt sind und somit leicht in einfachen gebohrten Löchern in den Bauteilen aufgenommen werden können, an denen der Friktionsstift befestigt werden soll.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1. 1. Friktionsstiftanordnung zur Herstellung einer lösbaren Verbindung zwischen einem Paar von Bauteilen, die mit Bohrungen zur Aufnahme der Friktionsstiftanordnung v/ersehen sind, dadurch g e -

P kennzeichnet, daß ein lYletallstreif en

(48) im wesentlichen zu einer U-Form ausgebildet ist, um ein gegabeltes Stiftähnliches, an einem Ende geschlossenes und am anderen Ende offenes Element (4o) zu bilden, wobei die freien Enden der Schenkel des stiftähnlichen Elementes (4o) ausgebaucht sind, um auf dem Element an dessen anderem Ende einen v/ergrösserten Teil (5o) zu bilden und ein zylindrischer Zapfen (52) aus elastischem Material zu/ischen den Schenkeln des

^ Elementes angeordnet ist und sich längs der Schenkel erstreckt, um den Schenkeln zu erlauben, aufeinander zugepresst zu werden, während sie infolge des elastischen Zapfens (52) unter einer die Schenkel voneinander wegdrückenden Vorspannung stehen, wobei das Element (4o) geeignet ist, mit seinem geschlossenen Ende in die Bohrung (54) in einem der Bauteile (36) eingeführt, eingepresst und darin befestigt zu sein und der aus-

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gebauchte Teil (5o) des Elementes (4o) von dem einen Bauteil (36) nach aussen vorsteht, sowie geeignet ist, in die Bohrung (42) in dem anderen der Bauteile (22) eingepresst zu sein, um die Bauteile (22, 36) kraftschlüssig, jedoch fest miteinander zu verbinden.

2. Friktionsstiftanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die Schenkel des Elementes (4o) einander gegenüberliegend mit konkavem Querschnitt ausgebildet sind, sodaö bei parallel liegenden Schenkeln . die Stiftanordnung (4o) von im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt ist.

3. Friktionsstift-Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbauchung (5o) des Elementes (4o) an den freien Enden von dessen Schenkeln aus einem Bereich besteht, in dem die Schenkel in Richtung ihres freien Endes divergieren, worauf sich ein zweiter Bereich anschliesst,

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in dem die Schenkel in Richtung ihres freien Endes konvergieren.

4. Friktionsstift-Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der beiden Bereiche abgerundet ist, sodaö die Ausbauchung (5o) des Elementes (4o) im allgemeinen sphärisch ist.

5. Friktionsstift-Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich der zylindrische Zapfen (52) von der Mähe des geschlossenen Endes des Elementes (4o) wenigstens bis in die Nähe der Ausbauchung (5o) des Elementes erstreckt.

6. Friktionsstift-Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge des Elementes (4o) von seinem geschlossenen Ende zur Ausbauchung (5o) etu/a 3-4 mal so gross ist,· wie die axiale Länge der Ausbauchung (5o).

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7. Friktionsstift-Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Metallstreifen (48) Stahl ist und auf eine Härte von etuia 35 bis 4o Rockwell vergütet ist.

8. Friktionsstift-Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Zapfen (52) aus einem gummiähnlichen elastischen Material hergestellt ist.

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