DE19505754C1 - Stanzstempeleinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stanzstempeleinheit, bestehend aus einem mit einem Stempel verbundenen Stempeltreiber, der an seinem hinteren Ende einen Kopf aufweist, Sicherungsglie­ dern, die während des Stanzhubs den Stempel und den Stempel­ treiber gegen Relativdrehung halten, sowie einer vorgespann­ ten Druckfeder, die beim Stanzhub zwischen dem Kopf und einer den Stempel undrehbar, aber axial verschieblich aufnehmenden Führungsbüchse komprimierbar ist.

Eine derartige Stanzstempeleinheit ist aus der EP 0 532 147 A1 bekannt. Bei der dortigen Konstruktion ist das hintere, mit einem Außengewinde versehene Ende des Stempels in eine Gewindebohrung am vorderen Ende des Stempeltreibers einge­ schraubt. Der Gewindeabschnitt am hinteren Ende des Stempels ist mit vier axialen Längsnuten versehen, und auf dem äußeren Umfang des vorderen Endes des Stempeltreibers sitzt ein offe­ ner Federring, dessen eines Ende radial nach einwärts abge­ winkelt ist und durch ein radiales Loch in eine der axialen Nuten des Stempels ragt. Im montierten Zustand ist die Füh­ rungsbüchse über einen O-Ring reibschlüssig mit einem unter der Druckfeder auf dem Stempeltreiber sitzenden Ring verbun­ den und verhindert, daß der Federring radial nach außen aus­ weichen kann. Der Stempel und der Stempeltreiber sind somit unmittelbar durch den Federring undrehbar miteinander ver­ bunden.

Wenn der Stempel nachgeschliffen werden soll, kann der Stem­ peltreiber nach hinten von der Führungsbüchse zurückgezogen werden, wobei sich die reibschlüssige Verbindung an dem ge­ nannten O-Ring löst. Nachdem der Federring aus der Führungs­ büchse herausgetreten ist, kann die Schraubverbindung zwi­ schen Stempel und Stempeltreiber durch Relativdrehung gelöst werden. Da das radial nach einwärts gebogene Ende des offenen Federrings angespitzt ist und auch die Seitenwände der Nuten angeschrägt sind, wird beim Drehen des Stempels relativ zum Stempeltreiber das freie Ende des Federrings nach außen aus der Nut, in die es gerade eingreift, herausgedrängt, um bei weiterer Relativdrehung in die nächste Nut wieder einzura­ sten. Da man die Gewindesteigung kennt, weiß man, welche Län­ genänderung der Gesamtlänge von Stempel und Stempeltreiber dem Drehwinkel zwischen zwei Nuten entspricht. Daher läßt sich im Anschluß an das Nachschleifen des Stempels auf sehr einfache Weise die Gesamtlänge von Stempel und Stempeltreiber nachstellen. Sobald danach wieder die Führungsbüchse über den offenen Federring geschoben und durch den genannten O-Ring reibschlüssig mit dem Stempeltreiber verbunden worden ist, bleibt die Schraubverbindung zwischen dem Stempel und dem Stempeltreiber wieder zuverlässig drehfest gesperrt, weil die Führungsbüchse den offenen Federring sich nicht radial auf­ weiten läßt und somit dessen radial nach einwärts gebogenes Ende nicht mehr aus der axialen Nut, in die er gerade ein­ greift, heraustreten kann.

Die bekannte Stanzstempeleinheit gewährleistet zwar eine ein­ fache Einstellung der Gesamtlänge von Stempel und Stempel­ treiber, leidet aber unter dem wesentlichen Mangel, daß die Nuten für die Verdrehsicherung das Gewinde, über das die großen Stanzkräfte auf den Stempel übertragen werden, schwä­ chen. Dies macht sich vor allem bei Stempeln mit verhältnis­ mäßig kleinem Querschnitt nachteilig bemerkbar, und zwar um so stärker, je feiner die Einstellmöglichkeit sein soll, weil dann entsprechend mehr Nuten am Umfang vorhanden sein müssen.

Es ist weiterhin eine Stanzstempeleinheit der eingangs ge­ nannten Art auf dem Markt, bei der ein Stempeltreiber-Ober­ teil und ein Stempeltreiber-Unterteil über ein Stellgewinde verbunden sind und durch zwei nach oben herausschraubbare, lange Sicherungsschrauben in der jeweils eingestellten Rela­ tivstellung gesichert werden können. Bei dieser Konstruktion ist eine Veränderung der Gesamtlänge des Stempeltreibers ein sehr umständlicher Vorgang.

Bei einer anderen derartigen auf dem Markt erhältlichen Stanzstempeleinheit werden Stempeltreiber-Oberteil und Stem­ peltreiber-Unterteil durch eine zentrale, axial verschiebli­ che Büchse mit einer Außenverzahnung gesichert, die unter der Wirkung einer Feder mit beiden Teilen des Stempeltreibers in drehfestem Eingriff gehalten wird und durch axiales Eindrük­ ken gegen die Federkraft von oben in das Stempeltreiber-Ober­ teil außer Eingriff mit diesem kommt. Es bereitet in der Pra­ xis jedoch große Schwierigkeiten, die mit einer axialen Boh­ rung mit Gewinde versehene, dünnwandige Büchse mit einem in das Gewinde eingeführten Finger manuell niederzudrücken und gleichzeitig das Stempeltreiber-Oberteil in dem gewünschten Maße zu drehen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Stanz­ stempeleinheit der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher eine Schwächung der Verbindung zwischen dem Stempel und dem Stempeltreiber vermieden und eine Einstellung ihrer Gesamtlänge mit sehr einfacher Handhabung in beliebig kleinen Schritten möglich ist.

Vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das hintere Ende der Druckfeder an einem Federlager am hinte­ ren Ende einer drehfest, aber bis in eine hintere Endstellung axial verschieblich in der Führungsbüchse gehaltenen Gleit­ büchse abgestützt ist und wenigstens der hintere Teil des Stempeltreibers über ein Stellgewinde mittelbar oder unmit­ telbar mit dem Stempel verbunden und durch lösbare Siche­ rungsglieder drehfest mit der Gleitbüchse in Eingriff ist.

Durch die Erfindung wird der wesentliche Vorteil erreicht, daß die für eine einstellbare Verdrehsicherung notwendigen Sicherungsglieder an einem von den Stanzkräften unbeeinfluß­ ten Teil, nämlich der Gleitbüchse oder dem mit ihr verbun­ denen Federlager, angebracht sind, deren Schwächung nicht ins Gewicht fällt. Gleichzeitig wird der weitere Vorteil erzielt, daß die Nuten bei gleichem Stempelquerschnitt auf einem größeren Radius liegen. Es lassen sich daher ohne weiteres mehr Nuten am Umfang anbringen, und ihre Winkelgenauigkeit ist größer.

Im Hinblick auf die Einfachheit und die Kosten der Stanzstem­ peleinheit besteht ein weiterer Vorteil darin, daß für die Gewinnung der einstellbaren Verdrehsicherung zwischen Stempel und Stempeltreiber, die nunmehr erfindungsgemäß indirekt über die Gleitbüchse gewährleistet wird, keine oder nur sehr ge­ ringe Veränderungen am Stempel selbst vorzunehmen sind, der ein Verschleißteil ist. Man braucht also nicht jeden Ersatz­ stempel wieder mit Nuten zu versehen, denn dieser Teil der Verdrehsicherung bleibt mit der Gleitbüchse erhalten, wenn der Stempel ausgewechselt wird.

Darüber hinaus bietet die Erfindung größere Funktionssicher­ heit. Bei der eingangs erwähnten bekannten Stanzstempelein­ heit konnte es vorkommen, daß es unbemerkt blieb, wenn der die Verdrehsicherung bildende Federring nicht richtig in Ver­ riegelungsstellung saß. Dann führte die Belastung, mit der Stanzkraft zur Zerstörung des Werkzeugs. Bei der erfindungsgemäßen Stanzstempeleinheit kann dagegen selbst dann, wenn die lösbaren Sicherungsglieder nicht richtig in Eingriff sind, kein Schaden entstehen, und zwar schon deshalb nicht, weil die Verdrehsicherung zwischen Teilen wirksam ist, zwischen denen keine Stanzkräfte übertragen werden.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung besteht der Stem­ peltreiber aus einem vorderen, fest mit dem Stempel verbun­ denen Teil und einem mit diesem über das Stellgewinde in Ein­ griff stehenden hinteren Teil, der z. B. mit einem Außenge­ winde in ein Innengewinde im vorderen Teil des Stempeltrei­ bers einschraubbar ist. Letzterer kann in an sich bekannter Weise durch eine Schraube mit dem Stempel verspannt und durch einen Führungskeil relativ zum Stempel und zur Führungsbüchse drehfest gehalten sein. Diese Ausbildung der Stanzstempelein­ heit erlaubt eine schnelle und einfache Montage und Demon­ tage.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist das Federlager über ein Gewinde mit der Gleitbüchse verbunden und nach der Einstellung der Federvorspannung an dieser drehfest arretierbar. Der Vorteil dieser Konstruktion besteht darin, daß ein einziges einfaches Bauteil drei Funktionen erfüllt, nämlich die eines Federlagers, zusätzlich die eines Feder­ spanners und schließlich die eines Sicherungsglieds für die Verdrehsicherung. In dieser zuletzt genannten Funktion wirkt das Federlager vorzugsweise mit wenigstens einem Sicherungs­ glied in Form eines federnd vorbelasteten, von außen zugäng­ lichen Druckknopfs zusammen, der im Verriegelungszustand in eine von mehreren über den Umfang verteilte Ausnehmungen im Federlager eingreift und von Hand gegen die Federkraft aus der Ausnehmung herausschiebbar ist.

Um das Herausziehen oder Herausschrauben des hinteren Stem­ peltreiberteils aus der Gleitbüchse zu verhindern, sitzt vor­ zugsweise auf dem hinteren Teil des Stempeltreibers unmittel­ bar vor dem Federlager ein Sicherungsring, dessen Außendurch­ messer größer ist als der Innendurchmesser des Federlagers. Andere Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Unter­ ansprüchen angegeben.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch eine er­ findungsgemäße Stanzstempeleinheit in ei­ nem Zustand, in welchem der Stempel noch seine Originallänge hat,

Fig. 2 einen weiteren Längsschnitt durch die Stanzstempeleinheit nach Fig. 1 nach dem Nachschleifen und dadurch bedingten Kür­ zen des Stempels.

Bei der dargestellten Stanzstempeleinheit ist ein Stempel 10 in einer ihn aufnehmenden Führungsbüchse 12 axial verschieb­ lich geführt. Die Führungsbüchse 12 ist an einem nicht ge­ zeigten Maschinenrahmen befestigt, z. B. festgeschraubt. Ebenfalls in herkömmlicher Weise sitzt lösbar im vorderen bzw. unteren Ende der Führungsbüchse 12 eine Abstreiferplatte 14, die während des Stanzens die Aufgabe hat, die ausgestanz­ ten Werkstücke vom vorderen Ende des Stempels 10 abzustrei­ fen.

Das hintere bzw. obere Ende des Stempels 10 ist durch eine axiale Befestigungsschraube 16 fest mit dem Unterteil 18 ei­ nes zweiteiligen Stempeltreibers verbunden. Dieses Stempel­ treiber-Unterteil 18 wird zusammen mit dem Stempel 10 durch einen zwischen beiden montierten Führungskeil 20, der mit seinem radial äußeren Ende in eine axiale Längsnut 22 in der Führungsbüchse 12 eingreift, drehfest gehalten. Die Stanz­ kräfte werden über die durch die Schraube 16 miteinander ver­ spannten Flächen des Stempels 10 und des Stempeltreiber-Un­ terteils 18 übertragen.

In seinem hinteren bzw. oberen Bereich enthält das Stempel­ treiber-Unterteil 18 eine verhältnismäßig große und tiefe Ge­ windebohrung 24, in die der mit einem Außengewinde versehene Schaft eines Stempeltreiber-Oberteils 26 einschraubbar ist.

Letzteres ist an seinem hinteren Ende mit einem radial vor­ springenden Kopf 28 ausgebildet.

Das Stempeltreiber-Unterteil 18 ist in einer Gleitbüchse 30 axial verschieblich geführt, die ihrerseits im hinteren Be­ reich der Führungsbüchse 12 geführt ist. Eine am vorderen En­ de der Gleitbüchse 30 ausgebildete, flanschartige Erweiterung kommt, wenn die Gleitbüchse 30 nach hinten gezogen wird, zur Anlage an der hinteren bzw. oberen Endwand der Führungsbüchse 12, wodurch der Verschiebeweg der Gleitbüchse 30 nach hinten begrenzt wird. Durch eine nicht gezeigte Längsnut im Stempel­ treiber-Unterteil 18 und/oder in der Gleitbüchse 30 sowie ei­ nen darin eingreifenden Vorsprung, z. B. in Form eines durch eine Sicherungsschraube gesicherten, in Fig. 1 strichpunk­ tiert angedeuteten Führungsstifts in der Gleitbüchse, am je­ weils anderen Teil oder an der hinteren Endwand der Führungs­ büchse 12 wird die Gleitbüchse 30 relativ zur Führungsbüchse 12, dem Stempel 10 und dem Stempeltreiber-Unterteil 18 dreh­ fest gehalten.

Die Gleitbüchse 30 ist am hinteren bzw. oberen Ende mit einem Innengewinde versehen, in welches ein mit einem Außengewinde ausgebildeter kragenförmiger Teil eines ringförmigen Federla­ gers 32 einschraubbar ist. Er steht radial nach außen über den äußeren Umfang der Gleitbüchse 30 vor und bildet eine Ab­ stützung bzw. ein Federlager für eine Druckfeder 34, welche im Beispielsfall die Form mehrerer in Serie angeordneter Tel­ lerfedern hat. Die Druckfeder 34 ist zwischen der hinteren Endwand der Führungsbüchse 12 und dem Federlager 32 einge­ spannt. Die Vorspannung läßt sich durch Drehung des Federla­ gers 32 relativ zur Gleitbüchse 30 einstellen. Danach wird das Federlager 32 durch eine Sicherungsschraube, Kleber oder ein anderes geeignetes Mittel drehfest an der Gleitbüchse 30 festgelegt. Im montierten Zustand sitzt in einer ringförmigen Nut in der äußeren Umfangsfläche des Stempeltreiber-Oberteils 26 unmittelbar unterhalb des kragenförmigen Teils des Feder­ lagers 32 ein Sicherungsring 36, z. B. ein Sprengring, dessen Außendurchmesser größer ist als der Innendurchmesser des Fe­ derlagers 32. Er verhindert, daß das Stempeltreiber-Oberteil 26 nach hinten aus der Gleitbüchse 30 herausgeschraubt oder herausgezogen werden kann.

Der radial vorspringende Kopf 28 des Stempeltreibers 18, 26 übergreift im Ausführungsbeispiel das Federlager 32 und ent­ hält auf seiner Unterseite eine sich radial erstreckende Aus­ sparung, in welcher ein an der Umfangsfläche des Stempeltrei­ berkopfs 28 zugänglicher Druckknopf 38 radial geführt ist. Er steht unter der Wirkung einer in die Ausnehmung im Stempel­ treiberkopf 28 eingesetzten Druckfeder 40, die das Bestreben hat, den Druckknopf 38 radial nach außen in eine Verriege­ lungsstellung zu drücken, in welcher ein axial mit Bezug auf die Längsachse des Stempels gerichteter Vorsprung am Druck­ knopf 38 in eine innere Längsnut 42 im Federlager 32 ein­ greift. Es kann eine beliebige Anzahl, z. B. 4, 6 oder 8, gleichmäßig über den Umfang verteilter Längsnuten 42 im Fe­ derlager 32 vorhanden sein, mit deren jeder der axiale Vor­ sprung am Druckknopf 38 wahlweise in Eingriff zu bringen ist. Wird von radial außen auf den Druckknopf 38 gedrückt, tritt sein axialer Vorsprung aus der Längsnut 42 im Federlager 32 radial nach innen heraus, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, und dann läßt sich das Stempeltreiber-Oberteil 26 relativ zur Gleitbüchse 30 und dem Federlager 32 drehen.

Das Stempeltreiber-Oberteil 26 ist mit einer zentralen axia­ len Bohrung 44 versehen, die mit der Befestigungsschraube 16 fluchtet, die den Stempel 10 mit dem Stempeltreiber-Unterteil 18 verbindet. Die Bohrung 44 ist ausreichend groß gewählt, um mit einem Schraubwerkzeug durch diese Bohrung 44 hindurch den Innensechskant in der hinteren Endfläche der Schraube 16 zu erreichen. Das hintere Ende der Bohrung 44 ist mit einem Ge­ winde versehen, um einen Tragbolzen einschrauben zu können, an dem zum Anheben und Transportieren die Stanzstempeleinheit aufgehängt werden kann.

Um die Stanzstempeleinheit zu demontieren, wird der Druck­ knopf 38 radial eingedrückt und dann der Kopf des Stempel­ treiber-Oberteils 26 in derjenigen Richtung gedreht, daß sich das Stempeltreiber-Unterteil 18 nach unten bzw. vorn vom Stempeltreiber-Oberteil 26 abschraubt. Nach Abnahme der Ab­ streiferplatte 14 können sodann der Stempel 10 und das Stem­ peltreiber-Unterteil 18 nach unten bzw. vorn aus der Füh­ rungsbüchse 12 herausgezogen werden. Während der genannten Schraubbewegung verhindert der Sicherungsring 36, daß das Stempeltreiber-Oberteil 26 nach oben aus der Gleitbüchse 30 heraustritt. Die übrigen Teile der Stanzstempeleinheit können auseinandergenommen werden, nachdem die Sicherung bzw. Arre­ tierung zwischen dem Federlager 32 und der Gleitbüchse 30 ge­ löst und der Sicherungsring 36 abgenommen worden ist.

Wenn nur der Stempel 10, nicht aber das Stempeltreiber-Unter­ teil 18 ausgebaut werden soll, kann durch die Bohrung 44 hin­ durch mittels eines Schraubwerkzeugs die Schraube 16, die in einer Durchgangsbohrung des Stempeltreiber-Unterteils 18 sitzt und in eine Gewindebohrung im Stempel 10 eingeschraubt ist, aus diesem herausgeschraubt werden.

Der Wiedereinbau des Stempels 10 bzw. der durch die Schraube 16 zusammengehaltenen Einheit von Stempel 10 und Stempeltrei­ ber-Unterteil 18 erfolgen jeweils in umgekehrter Weise wie der zuvor beschriebene Ausbau. War nur der Stempel 10 zum Nachschleifen abgenommen worden, so läßt sich nach dem Wie­ dereinbau seine Verkürzung sehr leicht und einfach dadurch ausgleichen, daß die axiale Relativstellung zwischen Stempel­ treiber-Oberteil 26 und Stempeltreiber-Unterteil 18 verändert wird, indem bei radial eingedrücktem Druckknopf 38 am Kopf 28 des Stempeltreiber-Oberteils 26 so lange gedreht wird, bis die äußerlich sichtbare Unterkante des Stempels die richtige Stellung mit Bezug auf die Abstreiferplatte erreicht hat. Bei bekannter Steigung des Stellgewindes zwischen dem Stempel­ treiber-Oberteil 26 und dem Stempeltreiber-Unterteil 18 ist auch bekannt, um wie viele Teilungen der Längsnuten 42 das Stempeltreiber-Oberteil 26 gedreht werden muß, um die Verkür­ zung des Stempels 10 zu kompensieren. Läßt man den axialen Vorsprung am Druckknopf 38 dann wieder in eine der Längsnuten 42 im Federlager 32 eintreten, sind alle Teile gegen Drehung verriegelt.

Es versteht sich, daß die einzelnen Teile der Stanzstempel­ einheit auch andere als die gezeigten Formen haben können. Statt der Verriegelung mittels eines Druckknopfs 38 oder auch mittels zweier diametral gegenüberliegend angeordneter Druck­ knöpfe 38 kann im Einzelfall auch ein Rastmechanismus mit z. B. mehreren federbelasteten Kugeln eingesetzt werden, um eine bestimmte relative Drehwinkelstellung zwischen dem Stempel­ treiber-Oberteil 26 und dem Federlager 32 zu sichern. Dieser Rastmechanismus ist so einzustellen, daß er bei einem be­ stimmten auf den Kopf 28 des Stempeltreiber-Oberteils 26 aus­ geübten Drehmoment überwunden werden kann. Darüber hinaus könnte auch der Stempeltreiber 18, 26 einteilig ausgebildet und mit dem Stempel 10 über ein Stellgewinde verbunden sein.

Claims (8)

1. Stanzstempeleinheit, bestehend aus einem mit einem Stem­ pel (10) verbundenen Stempeltreiber (18, 26), der an sei­ nem hinteren Ende einen Kopf (28) aufweist, Sicherungs­ gliedern (20, 38, 42), die während des Stanzhubs den Stempel (10) und den Stempeltreiber (18, 26) gegen Rela­ tivdrehung halten, sowie einer vorgespannten Druckfeder (34), die beim Stanzhub zwischen dem Kopf (28) und einer den Stempel (10) undrehbar, aber axial verschieblich auf­ nehmenden Führungsbüchse (12) komprimierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das hintere Ende der Druckfeder (34) an einem Federlager (32) am hinteren Ende einer drehfest, aber bis in eine hintere Endstellung axial verschieblich in der Führungsbüchse (12) gehaltenen Gleitbüchse (30) abgestützt ist und wenigstens der hintere Teil (26) des Stempeltreibers (18, 26) über ein Stellgewinde mittelbar oder unmittelbar mit dem Stempel (10) verbunden und durch lösbare Sicherungsglieder (38, 42) drehfest mit der Gleitbüchse (30) in Eingriff ist.

2. Stanzstempeleinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Stempeltreiber (18, 26) aus einem vorderen, fest mit dem Stempel (10) verbundenen Teil (18) und einem mit diesem über das Stellgewinde in Eingriff stehenden hinteren Teil (26) besteht.

3. Stanzstempeleinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der hintere Teil (26) des Stempeltreibers (18, 26) mit einem Außengewinde in ein Innengewinde im vorde­ ren Teil (18) des Stempeltreibers (18, 26) einschraubbar ist.

4. Stanzstempeleinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der vordere Teil (18) des Stempeltreibers (18, 26) in an sich bekannter Weise durch eine Schraube (16) mit dem Stempel (10) verschraubt und durch einen Füh­ rungskeil (20) relativ zum Stempel (10) und zur Führungs­ büchse (12) drehfest gehalten ist.

5. Stanzstempeleinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Gleitbüchse (30) durch in Umfangsrichtung wirksamen formschlüssigen Eingriff mit dem vorderen Teil (18) des Stempeltreibers (18, 26) und/oder der Führungs­ büchse (12) drehfest gehalten ist.

6. Stanzstempeleinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Federlager (32) über ein Gewinde mit der Gleitbüchse (30) verbunden und nach der Einstellung der Vorspannung der Druckfeder (34) drehfest an der Gleit­ büchse (30) arretierbar ist.

7. Stanzstempeleinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß am Kopf (28) des Stempeltreibers (18, 26) wenig­ stens ein Sicherungsglied in Form eines Druckknopfs (38) gelagert ist, der im Verriegelungszustand in eine von mehreren über den Umfang verteilte Ausnehmungen (42) im Federlager (32) eingreift und von Hand gegen die Feder­ kraft aus der Ausnehmung herausführbar ist.

8. Stanzstempeleinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß auf dem hinteren Teil (26) des Stempeltreibers (18, 26) unmittelbar vor dem Federlager (32) ein Siche­ rungsring (36) sitzt, dessen Außendurchmesser größer ist als der Innendurchmesser des Federlagers (32).