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Die Erfindung betrifft eine Bearbeitungseinheit für eine Presse, welche ein Gestelloberteil und/oder ein Gestellunterteil besitzt, die zueinander relativbeweglich in der Presse angeordnet sind, und die ein am Gestelloberteil lösbar befestigtes Moduloberteil und/oder ein am Gestellunterteil lösbar befestigtes Modulunterteil aufweist, sowie eine eine derartige Bearbeitungseinheit verwendende Presse.
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Eine derartige als Stanzeinheit ausgebildete Bearbeitungseinheit sowie eine derartige Stanzpresse sind bekannt. Das Gestellunterteil und das Gestelloberteil der Stanzeinheit sind hierbei an Aufnahmeplatten der Stanzpresse befestigt, von denen mindestens eine zur Erzeugung eines Stanzhubs angetrieben ist. Die angetriebene Aufnahmeplatte der Stanzpresse wird dabei entlang von Führungssäulen bewegt. Die lösbare Verbindung des Moduloberteils mit dem sich während des Stanzvorgangs relativ zum Gestellunterteil bewegenden Gestelloberteil erlaubt es, durch ein Austauschen des Moduloberteils und/oder des lösbar am Gestellunterteil befestigten Modulunterteils die Stanzpresse einfach an unterschiedliche Bearbeitungsvorgänge anzupassen oder die entsprechenden Modulteile, insbesondere am Ende ihrer Standzeit, auszutauschen. Um die bei derartigen Stanzvorgängen geforderten hohen Anforderungen an die Maßhaltigkeit von mit derartigen Stanzeinheiten hergestellten Werkstücken zu erreichen ist eine innerhalb enger Toleranzen liegende Ausrichtung des Moduloberteils und des dieses tragenden Gestelloberteils zum Modulunterteil und dem dieses tragenden Gestellunterteil erforderlich. Bei den die bekannte Stanzeinheiten verwendenden Stanzpressen ist hierzu vorgesehen, dass die Stanzeinheit eine erste Führungssäule für das Gestelloberteil und das Gestellunterteil sowie eine weitere Führungssäule für das Moduloberteil und das Modulunterteil aufweist. Durch die erste Führungssäule wird eine Ausrichtung des Gestellunterteils und des Gestelloberteils zueinander erreicht. Die weitere Führungssäule dient zur Ausrichtung der Modulteile zueinander.
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Eine derartige Bauweise besitzt den Nachteil, dass in der Bearbeitungseinheit Bauraum für diese beiden Führungssäulen vorgesehen sein muss. Dies bedingt, dass die bekannte Bearbeitungseinheit in nachteiliger Art und Weise nicht hinreichend kompakt baut und daher einen relativ großen Raum in der Presse benötigt. Dies führt wiederum dazu, dass die Presse größer baut und daher einen größeren Aufstellraum in der Fabrikationshalle benötigt. Die Führungssäulen für das Gestelloberteil und das Gestellunterteil sowie die weitere Führungssäule für das Moduloberteil und das Modulunterteil müssen präzise ausgebildet und justiert sein, damit die erforderliche Ausrichtung zwischen dem vom Gestelloberteil getragenen Moduloberteil und dem vom Gestellunterteil getragenen Modulunterteil sowie zwischen diesen beiden Modulteilen gegeben ist.
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Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bearbeitungseinheit für eine Presse, insbesondere eine Stanzeinheit für eine Stanzpresse, der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass in einer einfachen Art und Weise eine hinreichend präzise Ausrichtung von Moduloberteil und Modulunterteil erreicht wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Bearbeitungseinheit mindestens eine Zentriereinrichtung aufweist, durch welche das Moduloberteil am Gestelloberteil und/oder das Modulunterteil am Gestellunterteil lageausgerichtet anbringbar ist.
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Indem nun erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass das Moduloberteil am Gestelloberteil mittels einer Fixiereinrichtung und/oder das Modulunterteil am Gestellunterteil mittels einer weiteren Fixiereinrichtung befestigt wird, kann die Führungssäule, die bei der bekannten Bearbeitungseinheit zur Lagefixierung zwischen Modulunterteil und Moduloberteil erforderlich war, entfallen. Die erfindungsgemäße Bearbeitungseinheit, insbesondere eine Stanzeinheit, baut somit in vorteilhafter Art und Weise kompakter und einfacher.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Gestelloberteil an seiner Unterseite eine Anzahl von Zentrierelementen und das Gestellunterteil an seiner Oberseite eine Anzahl von weiteren Zentrierelementen aufweist, und dass ein nach dem Zentriervorgang entfernbarer Zentrieradapter vorgesehen ist, der an seiner Oberseite zu den Zentrierelementen des Gestelloberteils komplementäre Zentrierelemente und an seiner Unterseite zu den weiteren Zentrierelementen des Gestellunterteils komplementäre weitere Zentrierelemente aufweist, wobei vorzugsweise in die Zentrierelemente des Gestelloberteils die komplementären Zentrierelemente des Zentrieradapters und in die weitere Zentrierelementen des Gestellunterteils die komplementären weiteren Zentrierelemente des Zentrieradapters einsetzbar sind.
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Mittels des erfindungsgemäßen Zentrieradapters wird in vorteilhafter Art und Weise eine hinreichend präzise Lagebeziehung zwischen dem Gestelloberteil und dem Gestellunterteil erreicht, so dass eine Führungssäule, wie sie bei den bekannten Stanzeinheiten zur Ausrichtung von Gestelloberteil und Gestellunterteil erforderlich war, entfallen kann.
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Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind dem Ausführungsbeispiel zu entnehmen, das im Folgenden anhand der Figuren beschrieben wird. Es zeigen:
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1 eine schematisch Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Bearbeitungseinheit für eine Presse,
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2 eine Längsschnitt durch das Ausführungsbeispiel,
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3 das Ausführungsbeispiel der 1 ohne Zentrieradapter,
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4 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs IV der 3,
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5 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs VI der 4,
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6 eine Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Zentriereinheit, und
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7 und 8 eine schematische Darstellung einer bekannten Stanzeinheit.
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Bevor nun die in den 1 bis 6 dargestellte und allgemein mit 1 bezeichnete Stanzeinheit im Detail erklärt wird, soll der Einfachheit halber dieser Beschreibung eine kurze Erläuterung einer bekannten Stanzeinheit einer Stanzpresse vorangestellt werden. Die in den 7 und 8 gezeigte, bekannte Stanzeinheit 1' weist ein Gestelloberteil 2' und ein Gestellunterteil 3' auf, die in bekannter Art und Weise durch die in den Figuren nicht gezeigte Stanzpresse durch ebenfalls nicht gezeigte Antriebseinrichtungen in eine Relativbewegung zueinander gebracht werden. Hierzu ist das Gestelloberteil 2' auf einer oberen Aufnahmeplatte A der Stanzpresse und das Gestellunterteil 3' auf einer unteren Aufnahmeplatte A1 dieser Stanzpresse angeordnet. Ein in den Figuren nicht gezeigter Antriebsmechanismus der Stanzpresse bewirkt, dass eine oder beide Aufnahmeplatten A, A1 entlang von Führungssäulen (nicht gezeigt) für die Aufnahmeplatte eine Hubbewegung durchführen, wodurch eine Relativbewegung zwischen dem Gestelloberteil 2' und dem Gestellunterteil 3' erreicht wird. In der Regel wird hierbei bei einer stillstehenden unteren Aufnahmeplatte A1 die obere Aufnahmeplatte A und somit das mit ihr verbundene Gestelloberteil 2' auf- und abbewegt.
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An dem Gestelloberteil 2' ist ein Moduloberteil 4' lösbar befestigt und das Gestellunterteil 3' trägt ein Modulunterteil 5'. Um das Gestelloberteil 2' zum Gestellunterteil 3' auszurichten, ist eine erste Führungssäule 6' vorgesehen. Zwischen dem Moduloberteil 4' und dem Modulunterteil 5' ist eine weitere Führungssäule 7' vorhanden, die der Führung dieser beiden Modulteile dient. Ein Zentrierstift 8' dient zur Zentrierung des Modulunterteils 4'. Eine Schraube 9' befestigt das Modulunterteil 5' am Gestellunterteil 3'. Wie insbesondere aus der Darstellung der 8 ersichtlich ist, liegt die zur Zentrierung des Gestelloberteils 2' und des Gestellunterteils 3' dienende Führungssäule 6' außerhalb des durch die beiden Modulteile 4' und 5' gegebenen eigentlichen Arbeitsbereichs der Stanzeinheit 1', wodurch deren Platzbedarf in der Stanzpresse vergrößert wird.
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Die hier als Stanzeinheit ausgebildete Bearbeitungseinheit 1 gemäß dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel weist ein dem Gestelloberteil 2' der bekannten Stanzeinheit 1' entsprechendes Gestelloberteil 2 und ein dem Gestellunterteil 3' entsprechendes Gestellunterteil 3 auf. Das Gestelloberteil 2 ist – wie am besten aus der Darstellung der 2 ersichtlich – an einer oberen Aufnahmeplatte A der auch hier in den Figuren nicht gezeigten Stanzpresse und das Gestellunterteil 3 an einer unteren Aufnahmeplatte A1 dieser Stanzpresse befestigt. Diese beiden Aufnahmeplatten A, A1 weisen hierzu eine entsprechende Anzahl von Gewindebohrungen B auf, in die (nicht gezeigte) Schraubbolzen einschraubbar sind. Es ist natürlich auch möglich, anstelle von Schraubbolzen andere Verbindungsmittel zwischen dem Gestelloberteil 2 und der oberen Aufnahmeplatte A und dem Gestellunterteil 3 und der unteren Aufnahmeplatte A1 zu verwenden.
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Die Stanzeinheit 1 weist ein dem Moduloberteil 4' entsprechendes Moduloberteil 4 sowie ein dem Modulunterteil 5' entsprechendes Modulunterteil 5 auf. Die Zentrierung dieser beiden Modulteile wird anhand der 3 bis 6 erläutert. Die 3 zeigt das an der oberen Aufnahmeplatte A befestigte Gestelloberteil 2 mit dem lösbaren Moduloberteil 4 und das von der unteren Aufnahmeplatte A1 getragene Gestellunterteil 3 mit dem lösbaren Modulunterteil 5. Zur Zentrierung dieser beiden Modulteile 4 bzw. 5 in Bezug zu dem Gestellober- bzw. -unterteil 2 bzw. 3 dient jeweils eine Zentriereinrichtung 20 bzw. 20', die anhand der 4 bis 6 beschrieben wird. Wie am besten aus der Explosionsdarstellung der 6 ersichtlich ist, gliedert sich die der Lagepositionierung des Moduloberteils 4 am Gestelloberteil 2 dienende Zentriereinrichtung 20 in eine obere Zentriereinheit 20a, die im Gestelloberteil 2 angeordnet ist, sowie eine untere Zentriereinheit 20b, die im Moduloberteil 4 vorgesehen ist.
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In entsprechender Art und Weise gliedert sich die Zentriereinrichtung 20' in eine untere Zentriereinheit 20a', die im Gestellunterteil 3 angeordnet ist, und in eine obere Zentriereinheit 20b', die im Modulunterteil 5 vorgesehen ist.
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Die obere Zentriereinheit 20a der Zentriereinrichtung 20 weist einen Halteblock 21 und ein Abdeckelement 23 mit einer Öffnung 23a auf, zwischen denen ein Zentrierelement 22 angeordnet ist. Das Zentrierelement 22 weist – im hier gezeigten Fall vier – Federelemente 22a–22d auf, die eine Zentrieröffnung 22e begrenzen. Wie am besten aus der 4 ersichtlich ist, sind die vorgenannten Bauteile 21 bis 23 in einer Aufnahme 8 des Gestelloberteils 2 vorgesehen. Diese Aufnahme 8 des Gestelloberteils 2 kann bei ihrer Herstellung einfach und mit einer hohen Präzision an einer definierten Stelle des Gestelloberteils 2 eingearbeitet werden, so dass sie für eine hinreichend genaue Ausrichtung des Moduloberteils 4 relativ zum Gestelloberteil 2 prädestiniert ist.
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Die untere Zentriereinheit 20b der Zentriereinrichtung 20 ist nun – wie ebenfalls am besten aus 4 ersichtlich ist – in einer entsprechenden Aufnahme 9 des Moduloberteils 4 angeordnet. Sie weist ein weiteres Zentrierelement 24 auf, welches – wie nachstehend beschrieben – mit dem Zentrierelement 22 der oberen Zentriereinheit 20a der Zentriereinrichtung 20 zusammenwirkt. Im hier gezeigten Fall ist das weitere Zentrierelement 24 als eine Buchse 25 ausgebildet, welche im montierten Zustand von einem Befestigungselement 26, das hier als eine Schraube 26a ausgebildet ist, durchsetzt wird. Ein mit einem Gewinde versehenes vorderes Ende der Schraube 26a greift im montierten Zustand in eine Gewindebohrung des Halteblocks 21 ein.
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Zur Ausrichtung des Moduloberteils 4 relativ zum Gestelloberteil 2 wird zuerst das weitere Zentrierelement 24 der unteren Zentriereinheit 20b der Zentriereinrichtung 20 in die entsprechende Aufnahme 9 des Moduloberteils 4 eingesetzt. Dann wird das weitere Zentrierelement 24 durch die Öffnung 23a des Abdeckelements 23 hindurch in das Zentrierelement 22 der oberen Zentriereinheit 20a der Zentriereinrichtung 20 eingebracht. Wie am besten aus 5 ersichtlich ist, tritt das vordere Ende 24a des weiteren Zentrierelements 24 in Wirkeingriff mit den Federelementen 22a–22d des Zentrierelements 22. Die Federkraft dieser Federelemente 22a–22d bewirkt nun eine Ausrichtung des weiteren Zentrierelements 24 in der oberen Zentriereinheit 20a der Zentriereinrichtung 20 und somit in Bezug auf das Gestelloberteil 2, so dass die gewünschte Lagebeziehung zwischen diesem und dem Moduloberteil 4 erreicht wird. Dann wird die Schraube 26a durch das im gezeigten Ausführungsbeispiel als Buchse 25 ausgestaltete weitere Zentrierelement 24 hindurchgeschoben und das Moduloberteil 4 wird durch ein Festdrehen der Schraube 26a am Gestelloberteil 2 befestigt. Hier ist anzumerken, dass die vorstehend beschriebene Art und Weise der Befestigung des Moduloberteils 4 am Gestelloberteil 2 durch eine Schraube 26a, die das weitere Zentrierelement 24 durchsetzt, nicht zwingend ist. Vielmehr kann auch vorgesehen sein, dass das Moduloberteil 4 eine separate Durchtrittsöffnung aufweist, durch welche die Schraube 26a hindurchschiebbar und an einer Gewindebohrung des Gestelloberteils 2 befestigbar ist. Auch die Verwendung einer Schraube 26a zur Befestigung des Moduloberteils 4 am Gestelloberteil 2 ist nicht zwingend. Vielmehr kann ein anderes Befestigungsmittel 26 als eine Schraube 26a verwendet werden, um das Moduloberteil 4 am Gestelloberteil 2 zu befestigen.
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Die Ausrichtung des Modulunterteils 5 relativ zum Gestellunterteil 3 erfolgt in entsprechender Art und Weise durch die Zentriereinrichtung 20', die ihrem Aufbau nach demjenigen der Zentriereinrichtung 20 entspricht, wobei die Zentriereinrichtung 20' spiegelbildlich zur Zentriereinrichtung 20 ausgebildet ist, mit der Folge, dass die obere Zentriereinheit 20a' der Zentriereinrichtung 20' der unteren Zentriereinheit 20 der Zentriereinrichtung 20 sowie die untere Zentriereinrichtung 20b' der oberen Zentriereinheit 20a der Zentriereinrichtung 20 entspricht. Die Bauteile der Zentriereinrichtung 20' für das Modulunterteil 5 werden daher nicht mehr erneut beschrieben und es werden in den Figuren hierfür die Bezugszeichen verwendet, die den Bezugszeichen der Zentriereinrichtung 20 entsprechen, mit der Maßgabe, dass diesen Bezugszeichen ein „Apostroph” als Suffix nachgestellt ist.
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Das plattenförmig ausgebildete Gestelloberteil 2 weist an seiner Unterseite 2''–im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel – vier, hier als Zentrierbohrungen 2a'–2c' ausgebildete Zentrierelemente auf, von denen in 2 lediglich drei Zentrierelemente 2a–2c ersichtlich sind. In entsprechender Art und Weise weist das Gestellunterteil 3 an seiner Oberseite 3'' eine entsprechende Anzahl von – hier ebenfalls als weitere Zentrierbohrungen 3a'–3c' ausgebildete – weitere Zentrierelemente auf, von denen in der 2 die Zentrierelemente 3a–3c zu sehen sind. Diese Zentrierelemente 2a–2c des Gestelloberteils 2 sowie die weiteren Zentrierelemente 3a–3c des Gestellunterteils 3 können bei der Herstellung des Gestelloberteils 2 und des Gestellunterteils 3 mit einer hohen Präzision hinsichtlich ihrer Lage und Anordnung innerhalb des entsprechenden Gestellteils hergestellt werden, so dass sie wie nachstehend beschrieben zur Lagezentrierung des Gestelloberteils 2 relativ zum Gestellunterteil 3 verwendet werden können.
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Hierzu wird – wie in den 1 und 2 gezeigt – zwischen das Gestelloberteil 2 und das Gestellunterteil 3 ein Zentrieradapter 10 eingebracht, der an seiner Oberseite 10a eine auf die Anzahl der Zentrierelemente 2a–2c abgestimmte Anzahl von oberen Zentrierelementen – hier: Zentrierzapfen 11a'–11c' – trägt, von denen in den 1 und 2 die oberen Zentrierelemente 11a–11c ersichtlich sind. In entsprechender Art und Weise ist an der Unterseite 10b des Zentrieradapters 10 eine der Anzahl der Zentrierelemente 3a–3c des Gestellunterteils 3 entsprechende Anzahl von ebenfalls als Zentrierzapfen 12a'–12c' ausgebildeten unteren Zentrierelementen angeordnet, von denen in den 1 und 2 die unteren Zentrierelemente 12a–12c gezeigt sind.
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Um nun in der die beschriebene Stanzeinheit 1 verwendenden Stanzpresse das Gestelloberteil 2 und das Gestellunterteil 3 aufeinander auszurichten, wird wie nachstehend beschrieben vorgegangen: Der Zentrieradapter 10 wird auf das Gestellunterteil 3 aufgesetzt, so dass seine unteren Zentrierelemente 12a–12c in die mit diesen korrespondierenden weiteren Zentrierelemente 3a–3c des Gestellunterteils 3 eintauchen. Dann wird das Gestelloberteil 2 auf die Oberseite 10a des Zentrieradapters 10 aufgesetzt, so dass die oberen Zentrierelemente 11a–11c in die zugehörigen Zentrierelemente 2a–2c des Gestelloberteils 2 eintauchen. Das Gestelloberteil 2 sowie das Gestellunterteil 3 befinden sich somit in einer definierten Lagebeziehung. Dann wird der Zentrieradapter 10 zusammen mit dem Gestelloberteil 2 und dem Gestellunterteil 3 zwischen die obere Aufnahmeplatte A und die untere Aufnahmeplatte A1 der Stanzpresse eingebracht und das Gestelloberteil 2 wird an der oberen Aufnahmeplatte A und das Gestellunterteil 3 an der unteren Aufnahmeplatte A1 befestigt. Danach werden die obere Aufnahmeplatte A und somit das mit ihr verbundene Gestelloberteil 2 von der Stanzpresse von der unteren Aufnahmeplatte A1 und dem mit ihr verbundene Modulunterteil 4 wegbewegt, so dass die oberen Zentrierelemente 11a–11c des Zentrieradapters 10 aus den korrespondierenden Zentrierelementen 2a–2c des Gestelloberteils 2 hinausbewegt werden. Durch ein Anheben des Zentrieradapters 10 werden dann die unteren Zentrierelemente 12a–12c aus den weiteren Zentrierelementen 3a–3c des Gestellunterteils 3 herausbewegt, so dass dann der Zentrieradapter 10 aus der Stanzeinheit 1 herausbewegt werden kann. Durch diese einfache Vorgehensweise sind dann das Gestelloberteil 2 und das Gestellunterteil 3 in einer definierten Lagebeziehung in der Stanzpresse 1 angeordnet. Die beschriebene Vorgehensweise ermöglicht somit eine in einfacher Art und Weise und mit einfachen Mitteln durchzuführende Justierung des Gestelloberteils 2 und des Gestellunterteils 3 der Stanzeinheit 1 in der Stanzpresse. Die beschriebene Vorgehensweise zeichnet sich nicht nur durch ihre einfache Durchführbarkeit aus, sondern auch dadurch, dass – wie ein Vergleich der 1 und 7 zeigt – die bei der bekannten Stanzeinheit 1' bis jetzt erforderlichen Zentriersäulen 7' entfallen können, wodurch die Stanzeinheit 1 deutlich kompakter und somit platzsparender baut als die bekannte Stanzeinheit 1'.
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Die beschriebene Art und Weise der Ausrichtung des Moduloberteils 4 zum Gestelloberteil 2 und/oder des Modulunterteils 5 zum Gestellunterteil 3 besitzt nicht nur den Vorteil, dass sie relativ einfach durchzuführen ist. Vielmehr ist auch eine weitere Führungssäule, wie sie zur Ausrichtung des Moduloberteils 4' relativ zum Modulunterteil 5' bei der bekannten Stanzeinheit 1' benötigt wurde, nicht mehr erforderlich. Hierdurch vereinfacht sich der Aufbau sowie der Platzbedarf der beschriebenen Stanzeinheit 1.
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Bei der vorstehenden Beschreibung wird davon ausgegangen, dass die Bearbeitungseinheit als Stanzeinheit 1 und die Presse als Stanzpresse ausgebildet ist. Dies ist nicht zwingend. Vielmehr ist es auch möglich, die Bearbeitungseinheit als Schneideeinheit, Schereinheit, Prägeeinheit oder Biegeeinheit für eine entsprechend ausgebildete Presse auszugestalten.
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Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die beschriebenen Maßnahmen in vorteilhafter Art und Weise eine Stanzeinheit 1 für eine Stanzpresse geschaffen wird, die sich durch einen kompakten und damit platzsparenden Aufbau auszeichnet. Der Zentrieradapter 10 erlaubt in einfacher Art und Weise eine genaue Lageausrichtung zwischen dem Gestelloberteil 2 und dem Gestellunterteil 3. Die Zentriereinrichtungen 20 bzw. 20' erlauben es in einfacher Art und Weise, das Moduloberteil 4 bzw. das Modulunterteil 5 zum Gestelloberteil 2 bzw. zum Gestellunterteil 3 auszurichten.
