DE3637487A1 - Oberer werkzeugtraeger fuer eine stanze od. dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen oberen Werkzeugträger für eine Stanze od. dgl. nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Grundsätzlich gelten die nachfolgenden Erläuterungen nicht nur für obere Werkzeugträger von als Stanzen ausgeführten Werkzeugmaschinen, sondern bei­ spielsweise auch dann, wenn im oberen Werkzeugträger ein Klinkwerkzeug ange­ ordnet ist. Die Lehre der Erfindung ist also nicht nur auf eine Stanze und Stanzwerkzeuge beschränkt, sondern auf alle Werkzeugmaschinen anwendbar, bei denen vergleichbare Probleme auftreten. Die Lehre der Erfindung wird hier und nachfolgend an dem bevorzugten Ausführungsbeispiel eines oberen Werkzeug­ trägers für eine Stanze erläutert, um das Verständnis der Lehre zu erleich­ tern.

Bei dem bekannten oberen Werkzeugträger für eine Stanze od. dgl., von dem die Erfindung ausgeht (Prospekt "MUBEA VARIOCUT" Ru 0884 der Anmelderin), kann in Öffnungsstellung das Stanzwerkzeug, also Stanzstempel, Stempelhal­ ter und Überwurfmutter in einem, mit einem Griff herausgezogen werden. Das Lösen des Stanzstempels vom Stempelhalter kann damit bei herausgenommenem Stanzwerkzeug erfolgen oder es kann sogar kurzfristig das Stanzwerkzeug insgesamt gegen ein anderes Stanzwerkzeug ausgewechselt werden, wobei dann ein Auswechseln des Stanzstempels an einem anderen Ort, beispielsweise in einem Ersatzteillager erfolgt. Der zum Öffnen und Schließen des Werkzeug­ trägers hier vorhandene Verschlußtopf läßt sich durch eine Drehung des Außentopfs um den Innentopf öffnen bzw. schließen. Geöffnet ist der Ver­ schlußtopf dann, wenn die Einschubschlitze von Innentopf und Außentopf mit­ einander fluchten, insbesondere zur Stirnseite des Trägerkörpers hin gerich­ tet sind. Geschlossen wird der Verschlußtopf dadurch, daß der Einschubschlitz im Außentopf von der Stirnseite weg gedreht wird.

Die Längsachse des Stanzwerkzeugs fällt beim bekannten, zuvor erläuterten Werkzeugträger mit der Längsachse des Innentopfs des Verschlußtopfs zusammen, der Außentopf und der Innentopf sind also koaxial zueinander angeordnet. Die Führungsflächen am Innentopf und am Außentopf bilden mit dem Stanzwerk­ zeug hier einen Spielsitz bzw. Spielsitze, so daß das Stanzwerkzeug im Ver­ schlußtopf sicher gehalten und geführt ist, aber nicht verklemmen kann. Es hat sich nun aber gezeigt, daß im Betrieb mitunter Schwierigkeiten dadurch auftreten, daß sich der Außentopf gegenüber dem Innentopf ungewollt dreht, ja daß sich der Verschlußtopf sogar in ganz seltenen Fällen ungewollt öff­ net. Es liegt auf der Hand, daß dies eine nicht befriedigende Eigenschaft des bekannten oberen Werkzeugträgers ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den bekannten, zuvor erläuterten oberen Werkzeugträger für eine Stanze od. dgl. so auszugestalten und wei­ terzubilden, daß eine besonders sichere Halterung und Führung des Stanz­ werkzeugs im Verschlußtopf gewährleistet ist.

Der erfindungsgemäße obere Werkzeugträger für eine Stanze od. dgl., bei dem die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist durch die Merkmale des kenn­ zeichnenden Teils des Anspruchs 1 beschrieben. Erfindungsgemäß wird zwi­ schen dem Außentopf und dem Innentopf des Verschlußtopfs eine geringe Ex­ zentrizität verwirklicht, die sich zumindest an den einander gegenüber­ liegenden Führungsflächen am Innentopf und am Außentopf auswirkt. Durch die Drehung des Außentopfs gegenüber dem Innentopf zum Schließen der Führung des Stanzwerkzeugs wird dadurch das obere Endes des Stanzwerkzeugs von der Führungsfläche am Außentopf in die vom Innentopf gebildete Führung hinein­ gedrückt. Dadurch ist eine gänzlich feste und sichere Halterung und Führung des Stanzwerkzeugs im Verschlußtopf gewährleistet.

Im einzelnen gibt es viele Möglichkeiten, die Lehre der Erfindung auszuge­ stalten und weiterzubilden, wozu einerseits auf die dem Anspruch 1 nachge­ ordneten Ansprüche, andererseits auf die nachfolgende Erläuterung eines be­ vorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnung verwiesen wird. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung, perspektivisch, einen oberen Werk­ zeugträger für eine Stanze od. dgl.,

Fig. 2 in einer Seitenansicht einen Stempelhalter eines Stanzwerkzeugs für einen oberen Werkzeugträger gemäß Fig. 1,

Fig. 3 den Stempelhalter aus Fig. 2 in Draufsicht,

Fig. 4 in einer Seitenansicht, stark schematisiert, einen Außentopf eines Verschlußtopfs für einen oberen Werkzeugträger gemäß Fig. 1 und

Fig. 5 einen Verschlußtopf für einen oberen Werkzeugträger gemäß Fig. 1 mit Innentopf und Außentopf in Draufsicht.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung, ausschnittweise, in perspektivischer Ansicht einen Bereich einer Werkzeugmaschine, hier einer Lochstanze, wobei hier gut ein oberer Werkzeugträger 1 und ein dem oberen Werkzeugträger 1 zugeord­ neter unterer Werkzeugträger 2 zu erkennen sind. Erkennbar ist auch ein soeben aus dem oberen Werkzeugträger 1 herausgezogenes Stanzwerkzeug 3, das im hier dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel aus einem Stanzstempel 4, einem Stempelhalter 5 und einer den Stanzstempel 4 mit dem Stempelhalter 5 verbindenden Überwurfmutter 6 besteht. Erkennbar ist ein Trägerkörper 7 des oberen Werkzeugträgers 1 und ein am Trägerkörper 7 befestigter Verschlußtopf 8, der, wie Fig. 1 im oberen Bereich gut erkennen läßt, das obere Ende des Stanz­ werkzeugs 3 bzw. des Stempelhalters 5 im Betrieb trägt.

Das hier dargestellte, insoweit dem Stand der Technik entsprechende Ausführungs­ beispiel eines oberen Werkzeugträgers 1 zeigt ein Stanzwerkzeug 3, das im we­ sentlichen kreisförmig bzw. kreisringförmig im Querschnitt ist. Fig. 2 zeigt, daß der Stempelhalter 5 des Stanzwerkzeugs 3, der hier dargestellt ist, am unteren Ende einen Durchmesser von ca. 46 mm und am oberen Ende einen Durch­ messer von ca. 60 mm aufweist. Fig. 2 zeigt aber auch, daß das hier, ledig­ lich beispielhaft, verwendete Stanzwerkzeug 3 am oberen Ende, also am oberen Ende des Stempelhalters 5, eine einseitige Erweiterung 9 aufweist. Das Stanz­ werkzeug 3 ist also am oberen Ende im hier dargestellten Ausführungsbeispiel nicht nur kreisförmig bzw. kreisringförmig, sondern mit einer asymmetrischen Erweiterung 9 versehen, die in Fig. 3 besonders gut erkennbar ist, und die dazu dient, ein ungewolltes Drehen des Stanzwerkzeugs 3 im Verschlußtopf 8 zu verhindern. Die Krümmungsradien des Stanzwerkzeugs 3 in diesem Bereich sind an der Außenseite der Erweiterung 9 größer als an der gegenüberliegenden Außenseite.

Der in Fig. 4 in einer Seitenansicht und in Fig. 5 in einer Draufsicht dar­ gestellte Verschlußtopf 8 umgibt den oberen Teil des Stanzwerkzeugs 3 bzw. den oberen Teil des Stempelhalters 5 und weist einen feststehenden Innen­ topf 10, feststehend gegenüber dem Trägerkörper 7, sowie einen um die Längs­ achse des Stanzwerkzeugs 3 gegenüber dem Innentopf 10 drehbaren, den Innen­ topf 10 umfassenden Außentopf 11 auf. Der Innentopf 10 weist einen seitlichen Einschubschlitz 12 für das Stanzwerkzeug 3 auf, umgibt das eingeschobene Stanzwerkzeug 3 in einer Ebene quer zur Längsachse des Stanzwerkzeugs 3 an drei Seiten und bildet so eine dreiseitige Führung für das Stanzwerkzeug 3. Das wird aus einem Vergleich von Fig. 5 und Fig. 3 ohne weiteres deutlich. Die Erweiterung 9 des Stanzwerkzeugs 3 greift in den Einschubschlitz 12 im Innentopf 10 jedenfalls am oberen Ende ein und der Außenumfang des Innen­ topfs 10 wird durch die Außenfläche der Erweiterung 9 des Stanzwerkzeugs 3 praktisch geschlossen.

Auch der Außentopf 11 weist einen seitlichen Einschubschlitz 13 für das Stanz­ werkzeug 3 auf und umfaßt das eingeschobene Stanzwerkzeug 3 nach Drehung ge­ genüber dem Innentopf 10 in der Ebene quer zur Längsachse an der vierten Sei­ te, so daß die Führung des Stanzwerkzeugs 3 nach Drehung des Außentopfs 11 gegenüber dem Innentopf 10 geschlossen ist. Wie insbesondere Fig. 5 deutlich macht, sind mindestens die der offenen Seite gegenüberliegende Führungs­ fläche 14 am Innentopf 10 und die die offene Seite am Innentopf 10 schließen­ de Führungsfläche 15 am Außentopf 11 kreisbogenförmig ausgebildet, und zwar in Abstimmung auf die kreisbogenförmige Ausbildung der entsprechenden Außen­ flächen am oberen Ende des Stanzwerkzeugs 3.

In Fig. 5 ist nun übertrieben dargestellt, daß die Kreisbogenmittelpunkte 16, 17 der Führungsflächen 14, 15 am Innentopf 10 und am Außentopf 11 nicht zu­ sammenfallen, sondern um ein bestimmtes Maß - Exzentrizität - auseinander­ liegen, daß nämlich der Kreisbogenmittelpunkt 17 der Führungsfläche 15 am Außentopf 11 auf der von der offenen Seite am lnnentopf 10 abgewandten Sei­ te des Kreisbogenmittelpunkts 16 der Führungsfläche 14 am Innentopf 10 liegt. Dadurch wird erreicht, daß durch Drehung des Außentopfs 11 gegenüber dem Innentopf 10 die Führungsfläche 15 am Außentopf 11 an der Außenfläche der Erweiterung 9 des Stanzwerkzeugs 3 bzw. direkt am Stanzwerkzeug 3 zur Anlage kommt und das Stanzwerkzeug 3 in die vom Innentopf 10 gebildete Führung hin­ eindrückt. Dadurch wird das Stanzwerkzeug 3 fest und sicher im Verschluß­ topf 8 gehalten und geführt, kann sich insbesondere der Außentopf 11 gegen­ über dem Innentopf 10 nicht ungewollt drehen.

Fig. 5 macht deutlich, daß im hier dargestellten und bevorzugten Ausführungs­ beispiel der Kreisbogenmittelpunkt 17 der Führungsfläche 15 am Außentopf 11 mittig zur offenen Seite am Innentopf 10 liegt. Nicht dargestellt ist hin­ gegen in Fig. 5, daß nach einer Alternative zwischen dem Außentopf 11 und dem Innentopf 10 federbelastete Druckstücke vorgesehen sein kön­ nen und daß durch die Druckstücke ohne eingesetztes Stanzwerkzeug 3 die Ex­ zentrizität der Kreisbogenmittelpunkte 16, 17 eingehalten ist. Durch die Druckstücke wird also der Außentopf 11 erfindungsgemäß gegenüber dem Innen­ topf 10 in die durch die Exzentrizität der Kreisbogenmittelpunkte 16, 17 vorgegebene Lage vorgespannt. Bei Drehung des Außentopfs 11 gegenüber dem Innentopf 10 wird dadurch das Stanzwerkzeug 3 mit seinem oberen Ende nicht lediglich durch die Eigenelastizität des Außentopfs 11 bzw. zwischen Außentopf 11 und Innentopf 10 in die am Innentopf 10 ausgebildete Führung gedrückt, sondern dieses Hineindrücken in die Führung am Innentopf 10 ge­ schieht federelastisch, nämlich mittels der Wirkung der federbelasteten Druckstücke.

Das Maß der Exzentrizität der Kreisbogenmittelpunkte 16, 17 muß natürlich möglichst genau bestimmt werden. Es hat sich als besonders zweckmäßig er­ wiesen, daß die Exzentrizität 0,05 mm bis 0,2 mm, vorzugsweise und im hier dargestellten Ausführungsbeispiel etwa 0,1 mm beträgt. Das reicht unter Be­ rücksichtigung der vorgegebenen Toleranzen aus.

Auch im Rahmen der Lehre der Erfindung empfiehlt es sich, daß die Führungs­ flächen 14, 15 am Innentopf 10 und Außentopf 11 mit dem Stanzwerkzeug 3, abgesehen von der Exzentrizität, einen Spielsitz bzw. Spielsitze bilden.

Bislang ist stets darauf hingewiesen worden, daß die Führungsflächen 14, 15 am Innentopf 10 und Außentopf 11 des Verschlußtopfs 8 eine Führung des obe­ ren Endes des Stanzwerkzeugs 3 bzw. des Stempelhalters 5 bilden. Die für das Stanzwerkzeug 3 gebildete Führung kann sich vom oberen Ende des Stanz­ werkzeugs 3 aus relativ weit nach unten erstrecken. Herstellungstechnisch ist es aber besonders zweckmäßig, den erfindungsgemäßen oberen Werkzeug­ träger 1 so auszugestalten, daß die Führungsflächen 14, 15 am Innentopf 10 und am Außentopf 11 sich vom oberen Ende des Stanzwerkzeugs 3 aus nur ein Stück, vorzugsweise etwa 10 mm bis 30 mm, insbesondere etwa 20 mm bis 22 mm, nach unten erstrecken. Insbesondere können sich diese Führungsflächen 14, 15 dann nur im Bereich der Erweiterung 9 am oberen Ende des Stempelhalters 5 erstrecken.

Um im zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel der Erfindung gleichwohl füh­ rungstechnisch eine langgestreckte, wirkungsvolle Führung des Stanzwerk­ zeugs 3 zu erhalten ist es zweckmäßig, daß im Abstand von den vom oberen Ende des Stanzwerkzeugs 3 ausgehenden Führungsflächen 14, 15 weitere, in gleicher Weise ausgebildete Führungsflächen 18, 19 am Innentopf 10 und Außentopf 11 vorgesehen sind, so daß insgesamt eine Zweipunktführung des Stanzwerkzeugs 3 im Verschlußtopf 8 gegeben ist.

Claims (7)

1. Oberer Werkzeugträger für eine Stanze od. dgl. mit einem Stanzwerkzeug, wobei, vorzugsweise, das Stanzwerkzeug aus einem Stanzstempel, einem Stem­ pelhalter und einer den Stanzstempel mit dem Stempelhalter verbindenden Überwurfmutter besteht, mit einem Trägerkörper und mit einem das obere Ende des Stanzwerkzeugs bzw. des Stempelhalters tragenden, am Trägerkörper be­ festigten Verschlußtopf, wobei der Verschlußtopf einen feststehenden Innen­ topf und einen um die Längsachse des Stanzwerkzeugs gegenüber dem Innentopf drehbaren, den Innentopf umfassenden Außentopf aufweist, wobei der Innentopf einen seitlichen Einschubschlitz für das Stanzwerkzeug aufweist, das einge­ schobene Stanzwerkzeug in einer Ebene quer zur Längsachse des Stanzwerkzeugs an drei Seiten umgibt und so eine dreiseitige Führung für das Stanzwerkzeug bildet, wobei der Außentopf ebenfalls einen seitlichen Einschubschlitz für das Stanzwerkzeug aufweist, das eingeschobene Stanzwerkzeug nach Drehung gegenüber dem Innentopf in der Ebene quer zur Längsachse an der vierten Sei­ te umfaßt und so die Führung des Stanzwerkzeugs schließt und wobei mindestens die der offenen Seite gegenüberliegende Führungsfläche am Innentopf und die die offene Seite am Innentopf schließende Führungsfläche am Außentopf kreis­ bogenförmig ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreisbogenmittelpunkte (16, 17) der Führungsflächen (14, 15) am Innentopf (10) und am Außentopf (11) nicht zusammenfallen, sondern um ein bestimmtes Maß - Exzentrizität - auseinanderliegen, daß nämlich der Kreis­ bogenmittelpunkt (17) der Führungsfläche (15) am Außentopf (11) auf der von der offenen Seite des Innentopfs (10) abgewandten Seite des Kreisbogenmittel­ punkts (16) der Führungsfläche (14) am Innentopf (10) liegt.

2. Werkzeugträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kreisbogen­ mittelpunkt (17) der Führungsfläche (15) am Außentopf (11) mittig zur offenen Seite am Innentopf (10) liegt.

3. Werkzeugträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwi­ schen dem Außentopf (11) und dem Innentopf (10) federbelastete Druckstücke vorgesehen sind und daß durch die Druckstücke ohne eingesetztes Stanzwerk­ zeug (3) die Exzentrizität der Kreisbogenmittelpunkte (16, 17) eingehalten ist.

4. Werkzeugträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzentrizität 0,05 mm bis 0,2 mm, vorzugsweise etwa 0,1 mm beträgt.

5. Werkzeugträger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsflächen (14, 15) am Innentopf (10) und Außentopf (11) mit dem Stanzwerkzeug (3), abgesehen von der Exzentrizität, einen Spielsitz bzw. Spielsitze bilden.

6. Werkzeugträger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsflächen (14, 15) am Innentopf (10) und am Außentopf (11) sich vom oberen Ende des Stanzwerkzeugs (3) aus nur ein Stück, vorzugsweise etwa 10 mm bis 30 mm, insbesondere etwa 20 mm bis 22 mm, nach unten erstrecken.

7. Werkzeugträger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Abstand von den vom oberen Ende des Stanzwerkzeugs (3) ausgehenden Führungsflächen (14, 15) weitere, in gleicher Weise ausgebildete Führungsflächen (18, 19) am Innen­ topf (10) und Außentopf (11) vorgesehen sind, so daß insgesamt eine Zweipunkt­ führung des Stanzwerkzeugs (3) im Verschlußtopf (8) gegeben ist.