DE2344481A1 - Stanzwerkzeug - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

Ing. HANS PUCHERT ^{D 4474}

Dipl.-Phys. REINFRIED Frhr. v. SCHORLEMER

3506 HELSA/KASSEL · MARIENQRUND 3

TELEFON: 105605) 1367

Lawrence V. Whistler, ^r. und Lawrence V. Whistler, III Kenmore, ^New York.

Stanzwerkzeug.

Diese Erfindung betrifft Stanzwerkzeuge allgemein und bezieht sich auf eine einmalige, neuartige Befestigung von Schnittplatten am Werkzeug. Diese Werkzeuge haben die Aufgabe zu schneiden, zu formen, biegen oder zu lochen, d.h. Werkstoff spanlos zu verformen. Diese Werkzeuge bestehen im allgemeinen aus zwei Teilen, nämlich Unter-und Oberteil, welche zusammen in eine entsprechende Presse eingebaut sind.

Die Aufgabe einer Schnittplatte ist die Beteiligung einzelner Stempel und Matrizen in der Arbeitsfläche. Eine typische Ausführung besteht aus einer Ober-und einer Unterplatte aus Stahl, die über Führungssäulen und Führungsbüchsen gegeneinander geführt sind, wobei vertikale Bewegung möglich ist und seitliches Verschieben ausgeschlossen wird.

Die Oberplatte bildet, zusammen mit dem Werkzeugoberteil, den Stempel, die Unterplatte mit dem Werkzeuguntereil die Matrize. Das Oberteil wird am Pressenstössel befestigt, während das Unterteil am Pressentisch befestigt ist. Die Arbeit wird zwischen den beiden Teilen ausgeführt.

In der bisherigen Ausführung sind die Platten durch Schrauben, Stifte oder Klemmen mit dem Werkzeug verbunden, sodass Platte und Werkzeugteil eine feste Einheit bilden. Diese Art der Befestigung ist teuer und zeitraubend, deswegen, weil jeder Stempel bzw. Matrize einzeln an der Platte befestigt werden muss. ■ Diese Methode hat ausserdem noch den weiteren Nachteil, dass Platte und Stempel bzw. Matrize nicht umgebaut werden können.

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Darüber hinaus muss häufig die Ober/Dnterplatte dicker als notwendig ausgeführt werden, um den Abstand zwischen Pressenstössel und Pressentisch zu verringern; dies führt zu unnötig dicken Platten und höheren Kosten. Diese vorliegende Erfindung bringt nun die neuartige Möglichkeit der Befestigung von Stempeln an der Schnittplatte. Die vorliegende Erfindung benutzt Doppelendmagnete, mit verschiedenen Feldstärken zwischen der Schnittplatte und den Stempeln, um den Stempel an der Schnittplatte zu befestigen. Das Ende des Magnetes mit der grosseren Feldstärke wird an den Stempel angelegt, das andere Ende des Magnetes mit der geringeren Feldstärke wird an die Schnittplatte angelegt, sodass einzelne Stempel einfach ausgerichtet, befestigt und gelöst werden können. Da das Magnetende mit der geringeren Feldstärke an der Schnittplatte anliegt, werden die einzelnen Magnete normalerweise an den Stempeln bleiben.

Weiterhin dienen die Magnete der unteren Werkzeughälfte als Abstandsstücke, um Grundplatte und Werkstück in die erforderliche Höhenposition zu bringen. Dies wiederum erlaubt die Verwendung einer dünneren und damit billigeren Grundplatte. Zusätzlich dienen mehrere Magnete zum Festhalten der Schnitt- b.z.w. Grundplatte gegen das Werkzeug-oberteil b.z.w. Werkzeug unterteil.

Diese Magnetbefestigung der vorliegenden Erfindung erlaubt ebenfalls die rasche Wiederverwendung der Werkzeuge nach dem Umrüsten und trägt auf diese Weise zu geringeren Kosten bei.

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Um die Stempel (und Matrizen) rasch und genau in den jeweiligen Werkzeughälften auszurichten, werden entsprechende Schablonen eingelegt, die die Stempel/Matrizen - position relativ zum Werkzeug ausrichten. Dies erlaubt schnelles und einfaches Ausrichten der Werkzeughälften..

Ein Gegenstand dieser Erfindung ist der einfache und rasche Zusammenbau und die einfache Demontage.

Ein anderer Gegenstand dieser Erfindung ist die Anordnung abnehmbarer Magnete, sowohl in der oberen und unteren Werkzeugh^lfte, als Befestigung am Pressenstössel und Pressentisch, als auch die Befestigung der Schnitt - bzw. . Grundplatte an dem Oberen bzw.. unteren Werkzeugteil, sodass Stempel/Matrizen einfach aus-und eingebaut werden können.

Ein weiterer Gegenstand dieser Erfindung ist der neuartige Doppelendmagnet mit ungleichen Feldstärken, der so verwendet wird, dass das Ende mit der geringeren Feldstärke an der Schnittbzw. Grundplatte angelegt wird und das Ende mit der grösseren Feldstärke an dem Stempel/Matrize anliegt, sodass beim Ausbau der oder die Magnete mit dem Stempel/Matrize verbunden bleiben.

Abb. 1. ist eine perspektivische Darstellung eines Pressenstössels und Pressentisches mit einem Werkzeug mit vorliegender Erfindung ausgeröstet.

Abb. 2. ist eine Ansicht von unten gegen die Grundplatte und zeigt wie die Magnete daran befestigt sind.

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Abb. 3. ist eine Explosionsdraufsicht der Schablone und der Matrize, welche zeigt, wie das Ausrichten vorgenommen werden soll.

Abb. 4. ist eine Explosionsdraufsicht der Schablone, der Matrize und des Werkzeugunterteiles, welche zeigt wie das Ausrichten vorgenommen werden soll.

Abb. 5. ist eine perspektivische Draufsicht auf einen Magneten. Abb. 6« ist ein Schnitt über 6*-6 der Abb. 5. Abb. 7. ist eine Draufsicht auf einen Magneten.

Abb. 8, ist eine Ausschnittvergrösserung, in welcher ein verbesserter Magnet mit einem Zentrierstift zur genauen Plazierung des Magnetes relativ zum Stempel/Matrize dient.

*tbb. 9. ist eine Explosions-Ansicht des ganzen Werkzeuges, welches nach vorliegender Erfindung mit Magnetbefestigung ausgerüstet ist. In der Darstellung ist besonders der Stempel gezeigt um die Art der Befestigung deutlich zu machen.

Abb. 10 ist eine Ansicht, des Stempels. Abb. 11. ist eine Ansicht der Matrize.

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Abb. 12. ist ein Längsschnitt durch ein Werkzeug mit der vorliegenden Erfindung in Arbeitsstellung, und eingelegtem Werkstück.

In den Zeichnungen geben die Positionsnummern jeweils das gleiche Teil wieder, zusätzlich gilt P = Presse, R = Pressenstössel, B a Pressentisch, U = Werkzeug-Oberteil, L » Werkzeug-Unterteil .

Das Oberteil CU) besteht aus einer flachen fechteckigen Platte, Pos. 10, einer Schnittplatte, Pos. 11, Stempel, Pos. 12 und 13. Die Schnittplatte, Pos. 11, zusammen mit Pos. 12 und 13, werden durch die Magnete Pos. 14 an der Platte, Pos. 10, festgehalten. Diese Gruppe wird in der richtigen Lage mit der Schablone Pos. ausgerichtet und geprüft und die Haltemagnete Pos. 16 halten die Gruppe CPos. 11, 12, 13) gegen die Platte Pos. 10. Die Führungsbuchsen Pos. 17, die mit der Platte 10 fest verbunden sind, befinden sich ausserhalb der Schablone Pos. 15. Das Unterteil L des Werkzeuges S umfasst das Unterteil Pos. 18, die Grundplatte Pos. 19 und die Matrize, Pos. 20. Hier ebenfalls ist Grundplatte Pos. 19 und Matrize, Pos. 20 durch Magnete, Pos. 14, zusammengehalten und als Gruppe ihrerseits mit Magneten Pos. 16 am Unterteil (Pos. 18) befestigt. Das Ausrichten erfolgt auch hier mit einer rechteckigen Schablone 15', welche sich an dem Unterteil Pos. 18 und den Haltemagneten 16 ausrichtet. Die senkrechte Werkzeug-Führung und das Ausrichten wird von Führungssäulen, Pos. 21, übernommen, die im Unterteil Pos. 18 über Bohrungen 21*

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starr befestigt sind. Führungsbüchse Pos. 17, übernimmt
das Ausrichten relativ zum Unterteil.

In Abb. 1 werden die obere und untere Werkzeughälfte völlig
getrennt und ein Werkstück -Wt-, aus der Arbeitsfläche entnommen, dargestellt.

Die Art, in der Grundplatte, Schablone und Matrize zusammengehören, ist in Abb. 2, 3 und 4 gezeigt.

Zuerst werden die Magnete Pos. 14 an die Unterseite der Grundplatte Pos. 19 so angelegt, dass die grössere und deshalb "magnetisch¹* - stärkere Ende an der Grundplatte anliegt. Dann wird die Schablone 15* eingelegt und über Führungsbohrungen 23 auf die Führungsbolzen Pos. 22 ausgerichtet. Die Innenformder Schablone bildet den Anschlag der Matrize Pos. 20. Die Innenform der Schablone Pos. 15' entspricht grundsätzlich der Aussenform der Matrize Pos. 20, sodass nach dem Zusammenbau die Matrize über 3ie Schablone herausragt. Diese Gruppe wird dann, wie in Abb. ersichtlich, am Unterteil befestigt. Das Ausrichten zum Unterteil Pos. .18 geschieht über Stifte oder Magnete Pos. 16', die
durch Bohrungen (24) gegeben werden. Die Magnete, Pos. 14, an der Plattenunterseite, halten die Gruppe dann gegen das Werkzeug unterteil sicher fest. Das "magnetisch" schwächere Ende
der Magnete Pos. 14 ist gegen das Werkzeugunterteil Pos. 18
gerichtet, sodass nach der Abnahme von-Grundplatte und Matrize die Magnete an der Grundplatte bleiben— Die Schnittplatte

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Pos. 11, Schablone 15, Magnete 14 und Oberteil Pos. 10 werden auf die gleiche Weise über Haltemagnete 16 als Referenz, angebracht. Die Innenform 0 ist, wie in Schablone 15', der unteren Hälfte gleich; der Stempel 13 steht über der Gruppe und die Magnete sind so angebracht, dass ihr schwächeres Ende am Oberteil Pos. 10 anliegt, sodass bei einer Entnahme die Magnete an der Kombination Stempel/Schnittplatte bleiben.

Der Aufbau der Magnete ist am besten in den Abb. 5 bis 8 gezeigt. Jeder Magnet 14 hat einen massiven Kern 25 in zylinderischer Form mit etwa 0,5*0 der ganzen Länge 25 relativ zum 0 25b. Wenn gewünscht, kann der Metallkern auch geteilt ausgeführt und gegeneinander magnetisch isoliert werden. Isolator I gestrichelt in Abb. 5. Die radiale Aussenseiten 26 und 27
werden durch die Kerne 25a und 25b gebildet und ein entsprechender Magnet 28 aus Alnico, Keramik oder ähnlichem (Material) ist in der Kernhälfte 25b fluchtend mit Flanke 27 eingesetzt. Ein Isolator 29 aus nicht-magnetishem Material liegt als Ring zwischen Kernhälfte 25b und Magnet 28, ein ebenfalls nichtmagnetischer Ring 30 schützt den Aussendurchmesser von Magnet 28 und Flanke 27. Ein weiterer Stahlring 31 - Profil siehe
Abb. 6- wird von unten zum Kern 25b fluchtend zu mit Flanke und gegen Magnet 28 eingelegt. Stahlringfläche; (31) ist ebenfalls zwischen Isolator 29 und Ring 30 eingebettet. Wie in Abb, 6 gezeigt, hat der Stahlring 31 eine Aussparung 32 nach innen gegen den Isolator 29 mit einer nachaussen geneigten Flanke Mit geeignetem Füller 34 wird die Aussparung vergossen, um das

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Eindringen von Schmutz und Spänen an Magnet 14 zu verhindern. Der kleinere Durchmesser 25a des Magnetes 14 entspricht in seinem Aufbau grundsätzlich dem grösseren Durchmesser 25b, dies trifft auch für die Teilenummern zu. Eine zentrale Durchgangsborhrung 35 im Magnet dient zur Verringerung des Magnetfeldes bzw. der Magnetkraft. Bohrung 35 kann weggelassen werden.

Ein geringfügig verbesserter Magnet 14' ist in Abb. 8 gezeigt. Der Aufbau entspricht dem Magnet 14, ausgenommen für einen kurzen Stift 36, der fest in Bohrung 35 von Magnet 14* steckt und in entsprechende Bohrungen der Werkzeuge eingreift; sodass die Magnete 14' sich in der genauen Lage (zum Werkzeug} befinden. Ohne diese Stifte 36 und Bohrung 37 besteht während des Betriebes die Gefahr, dass die Magnete sich verschieben. " .,

Ein vollständiges Werkzeug S ist in Abb. 9, mit Schnittplatte 11 und Schablone 15 zusammen im Oberteil 10 und die Matrize 20 mit Schablone 15* im Unterteil 18 dargestellt. Wie abgebildet, passt dao Oberteil U des Werkzeuges in das Unterteil L des Werkzeuges.

Abb. 10 ist eine Ansicht der Schnittplatte 11, vollständig mit Stempeln 13, Leiste 12, um die Anordnung der Stempel und der Magnete 14 an der Rückseite zu zeigen. Ebenfalls sichtbar sind hier die Stifte 22 an jeder Ecke der Schnittplatte 11 (zur Zentrierung der Schablone). Die gleiche Anordnung befindet sich auch, auf der Grundplatte Pos. 19.

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Abb. 11 ist eine Ansicht der Grundplatte 19 und der Matrize 20 zusammen mit den Haltemagneten 14 an der Rückseite.

Abb. 12 ist ein Schnitt durch das geschlossene Werkzeug mit . eingelegtem Werkstück -W-. Xn dieser Abbildung ist ausserdem ein Abstreifer 38 aus Gummi oder als federnder Rahmen sichtbar. Der Abstreifer hat die Aufgabe, beim Hub des Pressenstössels das eventuell am Stempel klemmende Werkstücke auszuwerfen. Ein Zentrierstift 40 kann bei Bedarf zur Zentrierung des Werkstückes in das Unterteil bzw. die Matrize eingesetzt werden.

Die vorliegende Erfindung erlaubt durch die Verwendung von Doppelendmagneten 14 und Schablonen 15 und 15' den Aufbau von Werkzeugen und den Einbau in Pressen sehr viel wxrtschaftlxcher und viel schneller als mit herkömmlichen Werkzeugen, ebenfalls können die Werkzeuge nach Umrüsten wiederverwendet werden. Leichter Wechsel der Stempel bzw. Matrizen^gruppe ist ebenfalls gewährleistet. Weiterhin, die Magnete 14 zwischen Grundplatte 19 und Unterteil 18 dienen auch also Distanzstücke_/ um das Werkstück auf die erforderliche Arbeitshöhe zu bringen, dadurch sind im Gegensatz zu herkömmlichen Werkzeugen Materialeinsparungen möglich, da dünnere Platten verwendet werden können. -

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Claims (12)

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   - ίο -

   Patentansprüche

   Stanzwerkzeug, bestehend aus einem eine Schnittplatte aufweisenden Oberteil und einem diesem fluchtend gegenüberstehenden, eine ^i<5atrize aufweisenden Unterteil, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittplatte (ll) und die Matrize (2O) mittels Magneten (14), die lösbar an ihnen angebracht sind, lösbar am •Oberteil bzw. am Unterteil befestigt sind.
2. 2. Stanzwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete an ihren beiden Enden verschiedene Feldstärken aufweisen, wobei die Enden mit der größeren Feldstärke an der Sohnittplatte (ll) bzw. an der Matrize (2O) und die Enden mit der geringeren Feldstärke am Öfter- bzw. Unterteil anliegen.
3. 3. Stanzwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich Seile des Werkzeuges so ineinander fügen, daß sich Ober- und Unterteil deckungsgleich fluchtend gegenüberliegen.
4. 4. Stanzwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile, die die Funktion des Ausrichtens übernehmen, sich an einer Schablone (15) orientieren und dadurch Schnittplatte (ll), Matrize (2^), Oberteil (U), Unterteil (l) und eine weitere Schablone (15') deckungsgleich fluchtend gegeneinander ausrichten.
5. 5. Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittplatte (ll) auf ihrer Unterseite Stempel (12, 13) aufweist, wobei die Stempel Arbeit an dsm Werkstück ausführen, wobei sie von den Magneten auf der Oberseite der Schnittplatte gehalten werden.
6. 6. Stanzwerkezug nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schablone (15,15') eine flache, planparallele Platte mit einer großen Öffnung ist, die geringfügig kleiner als die Scnnittplatte ist, und daß die Schablone (15) Führungsstifte, Bohrungen, Anschläge usw. für die genaue Positionierung der Stempel aufweist.

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7. 7. Stanzwerkezug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize (2^Ü) auf der Oberseite der Grundplatte (19) angeordnet ist und derartige, der Schnittplatte (ll) entsprechende Durchbrüche, Vertiefungen usw. aufweist, daß die gewünschte Verformung des Werkstückes stattfindet, wobei die Magnete (l4) sich auf der Unterseite der Matrize befinden.
8. 8. Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die M_atriie (20) geringfügig .größer als die Schablone (l5') ist und daß die Schablone (15¹) Führungsstifte, Bohrungen, Anschläge usw. für die genaue Positionierung der Matrize (20) aufweist.
9. 9. Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete (14) an vorbestimmten Plätzen zwischen Schnittplatte (ll) und Oberteil (U) einerseits und Matrize (2^Ü) und Unterteil (I·) andererseits angebracht sind, um während des Arbeitstaktes die Drücke aufzunehmen.
10. 10. Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete (14) aus Permanentmagneten bestehen, die aufgrund verschieden großer Querschnitte verschiedene Feldstärken haben.
11. 11. Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete (14) auch die Funktion von Distanzstücken übernehmen.
12. 12. Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Längsachse der Magnete (14¹) Bohrungen (35) befinden, welche zur Aufnahme von Such- oder Führungsstiften (36) dienen, die so weit aus den Magneten herausragen, daß sie die Positionierung ihrer Gegenstücke ausführen können.

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