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Die
vorliegende Erfindung betrifft Lochstanzmaschinen. Insbesondere
betrifft diese Erfindung Werkzeughalter für Lochstanzmaschinen.
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Werkzeughalter
für Lochstanzmaschinen sind
aus dem Stand der Technik wohl bekannt. Typischerweise ist der Werkzeughalter
ein Metallblock, der ein Werkzeug trägt (z. B. eine Stanze oder
ein Prägestempel).
Das von dem Halter gehaltene Werkzeug ist normalerweise von dem
Halteblock weg zu einem zu stanzenden oder zu formenden Werkstück (z. B.
ein Stück
Blech) hin gerichtet. Üblicherweise wird
der Halteblock an einer Montageplatte der Lochstanzmaschine befestigt.
Auf diese Weise verbindet der Halteblock das Werkzeug und die Stanzmaschine
miteinander und ermöglicht
eine genaue Positionierung des Werkzeugs.
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Werkzeughalter
sind vorzugsweise in der Lage, Werkzeuge so aufzunehmen, dass diese
ausgebaut werden können.
Zum Beispiel nutzen sich die werkstückformenden Flächen von
Stanzen und Prägestempeln
nach mehrmaliger Verwendung ab. Solche Werkzeuge müssen daher
in regelmäßigen Abständen ausgebaut
und geschärft
werden. Zu diesem Zweck wurden Werkzeughalter des Stands der Technik
mit Kugelverriegelungen ausgestattet, die mehrmaliges Ausbauen und
Auswechseln von Stanzen oder Prägestempeln
gestatten. Hierzu sei auf die US-amerikanischen Patente 2,160,676
(Richard), 2,166,559 (Richard), 3,176,998 (Parker), 1,938,440 (Richard)
und 2,089,166 (Reichhardt) verwiesen.
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Das
US-amerikanische Patent Nr. 2,089,166 offenbart einen Werkzeughalter,
der einen Befestigungsblock mit einer Durchgangsbohrung für die Aufnahme
des Schafts eines Werkzeugs beinhaltet. Das hintere Teil des Befestigungsblocks
wird an eine Werkzeugplatte montiert. Es ist ein Sackloch vorgesehen,
das von dem hinteren Teil des Befestigungsblocks weggerichtet ist
und einen Einsatz mit einer federvorgespannten Walze beinhaltet,
die so angeordnet ist, dass sie in einer Vertiefung in dem Schaft des
Werkzeugs einrastet, um das Werkzeug zu fixieren.
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Charakteristischerweise
umfassen Kugelverriegelungen einen Halteblock, in dem zwei Längsbohrungen
ausgebildet sind. Eine der Bohrungen ist so ausgeführt, dass
sie den Schaft einer Stanze oder eines Prägestempels aufnehmen kann.
Typischerweise reicht diese Bohrung von nahe der Rückwand (die
typischerweise an einer Montageplatte der Lochstanzmaschine befestigt
ist) des Halteblocks zu der Vorderwand des Halteblocks, wo diese
Bohrung an der Vorderwand des Halteblocks offen ist. In einer zweiten
in dem Halteblock ausgebildeten Bohrung sitzt eine federvorgespannte
Kugel. Diese zweite Bohrung verläuft
in einem Winkel zu der Achse der schaftaufnehmenden Bohrung, von
nahe der Rückwand
des Halteblocks bis zu einem Schnittpunkt mit der schaftaufnehmenden
Bohrung. An diesem Schnittpunkt mündet die zweite abgewinkelte
Bohrung in die schaftaufnehmenden Bohrung.
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Charakteristischerweise
hat der Schaft eines standardmäßigen Kugelverriegelungswerkzeugs eine
konische Vertiefung, die durch die Kugel in einer Kugelverriegelung
arretierend verrastet werden kann. Wenn sich der Schaft in betriebsfähiger Position
in der schaftaufnehmenden Bohrung befindet, ist die konische Vertiefung
an dem Schaft mit dem Schnittpunkt der abgewinkelten Bohrung und
der schaftaufnehmenden Bohrung in einer Linie. Die Feder in der
abgewinkelten Bohrung drückt
die Kugel zu der konischen Vertiefung an dem Schaft. Wenn der Schaft
derart positioniert ist, rastet die federvorgespannte Kugel in der
Vertiefung an dem Schaft ein und hält das Werkzeug dadurch fest
in Position. Das heißt,
die Feder sorgt dafür,
dass die Kugel in eine Position gedrückt und in dieser gehalten
wird, in der die Kugel in wirksamer Weise zwischen der konischen
Vertiefung des Schafts und der Innenfläche der abgewinkelten Bohrung
eingeklemmt wird.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung sind Kugelverriegelungseinsatzstrukturen vorgesehen, die
sich für
den Einbau in kundenseitig hergestellten Halteplatten eignen. Die
einzelnen Kugelverriegelungseinsätze
können
in ausbaufähiger
Weise in Öffnungen
montiert werden, die in einer Halteplatte ausgebildet sind. Durch
das Bereitstellen von derartigen Einsätzen können Kunden ihre eigenen Halteplatten verwenden
und in diesen Platten Öffnungen
ausbilden, die sich für
die Aufnahme der Einsätze
eignen. Der Kunde könnte
eine beliebige Anzahl von Öffnungen
in jeglicher gewünschten
Anordnung ausbilden. Dies würde
dem Kunden erlauben, problemlos Halteplatten herzustellen, die so
beschaffen sind, dass sie im Wesentlichen jegliche gewünschte Anordnung von
Werkzeugen halten.
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Derartige
Einsätze
könnten
sehr vorteilhaft in zahlreichen verschiedenen Vorrichtungen verwendet werden.
Zum Beispiel würden
diese Einsätze
voraussichtlich insbesondere in "permanenten" (oder "kontinuierlichen") Lochstanzmaschinen
von Nutzen sein. Lochstanzmaschinen des permanenten Typs sind in dem
Stand der Technik wohl bekannt. Charakteristischerweise beinhalten
diese Maschinen eine Vielzahl von dauerhaft positionierten Stanzstationen,
die jeweils in der Lage sind, einen vorgegebenen Stanz- oder Formgebungsvorgang
an einem Werkstück
auszuführen,
das in aufeinanderfolgenden Ablaufschritten von Station zu Station
befördert
wird. Die vorliegende Erfindung ist zwar keineswegs auf die Verwendung
in Lochstanzmaschinen des permanenten Typs beschränkt, doch
man geht davon aus, dass Ausführungsformen
dieser Art besonders vorteilhaft sind.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung sieht ein Haltesystem für eine Lochstanzmaschine
vor. Das Haltesystem umfasst eine Halteplatte von einer gewünschten
Dicke. In der Halteplatte sind erste und zweite Langlöcher ausgebildet,
die jeweils durch die gesamte Dicke der Halteplatte hindurchgehen.
Die ersten und zweiten Löcher
liegen nebeneinander und sind im Allgemeinen parallel zueinander.
Das erste Loch ist so beschaffen, dass es den Schaft eines Werkzeugs
aufnehmen kann. Das Haltesystem beinhaltet eine entfernbare Verriegelungseinsatzstruktur,
die einen Einsatzkörper
umfasst. Der Einsatzkörper
hat eine Achse und eine längliche
Innenaussparung, die sich in einem Winkel zu der Achse des Einsatzkörpers erstreckt.
Die längliche
Innenaussparung ist so beschaffen, dass sie ein elastisch vorgespanntes
Rastmittel aufnehmen kann. Der Einsatzkörper ist so beschaffen, dass
er von dem zweiten Loch in einer betriebsfähigen Position in Achsrichtung
aufgenommen werden kann, wobei ein Endbereich der länglichen
Innenaussparung durch eine Seitenwand des Einsatzkörpers hindurch
in das erste Loch in der Halteplatte mündet.
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In
einem anderen Ausführungsbeispiel
sieht die Erfindung ein Haltesystem für eine Lochstanzmaschine vor.
Das Haltesystem umfasst eine Halteplatte mit einer ersten, dem Werkstück zugewandten
Fläche,
und eine zweite, hintere Fläche.
Diese ersten und zweiten Flächen
liegen im Allgemeinen einander gegenüber. In der Halteplatte sind
erste und zweite Langlöcher
ausgebildet, die jeweils durch die dem Werkstück zugewandten Fläche der
Halteplatte hindurchgehen. Diese ersten und zweiten Löcher liegen nebeneinander
und sind im Allgemeinen parallel zueinander. Das erste Loch ist
so beschaffen, dass es den Schaft eines Werkzeugs aufnehmen kann.
Das Haltesystem beinhaltet eine Kugelverriegelungseinsatzstruktur,
die einen Einsatzkörper
mit einer Höhe umfasst,
die im Wesentlichen gleich der Dicke der Halteplatte ist. Der Einsatzkörper hat
eine Achse und eine längliche
Innenaussparung, die sich in einem Winkel zu der Achse des Einsatzkörpers erstreckt. Die
längliche
Innenaussparung nimmt ein elastisch vorgespanntes Rastmittel auf.
Der Einsatzkörper
ist in ausbaufähiger
Weise in einer betriebsfähigen
Position in dem zweiten Loch (der Halteplatte) montiert, wobei ein
Endbereich der länglichen
Innenaussparung des Einsatzes durch eine Seitenwand des Einsatzkörpers hindurch
in das erste Loch in der Halteplatte mündet.
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In
noch einem weiteren Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist eine Kugelverriegelungseinsatzstruktur vorgesehen,
die so ausgebildet ist, dass sie in ausbaufähiger Weise in Achsrichtung
in einem Befestigungsloch, das in einer Halteplatte von einer gewünschten
Dicke angebracht ist, montiert werden kann. Die Kugelverriegelungseinsatzstruktur
umfasst einen Einsatzkörper
mit einer Achse und einer länglichen
Innenaussparung, die sich in einem Winkel zu der Achse des Einsatzkörpers erstreckt.
Die längliche
Innenaussparung nimmt ein elastisch vorgespanntes Rastmittel auf.
Der Einsatzkörper
hat wenigstens eine Anschlagfläche,
die so beschaffen ist, dass sie den Einsatzkörper in dem Befestigungsloch in
der Halteplatte fixiert.
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In
jedem Ausführungsbeispiel
zieht man es vor, dass der Einsatzkörper eine zylinderförmige Außengestalt
hat. In diesem Fall hat das zweite Loch vorzugsweise eine zylinderförmige Innengestalt,
vorteilhafterweise mit einem etwas größerem Durchmesser als die Außengestalt
des Einsatzkörpers.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Haltesystems
vorgesehen. Das Verfahren beinhaltet eine Kugelverriegelungseinsatzstruktur,
die einen Einsatzkörper
mit einer Achse und einer länglichen, sich
in einem Winkel zu der Achse des Einsatzkörpers erstreckenden Innenaussparung
umfasst. Die längliche
Innenaussparung ist so beschaffen, dass sie ein elastisch vorgespanntes
Rastmittel aufnehmen kann. Es ist eine Halteplatte mit einer vorderen, dem
Werkstück
zugewandten Fläche
und einer hinteren Fläche
vorgesehen, wobei die vorderen und hinteren Flächen der Halteplatte einander
im Allgemeinen gegenüberliegen.
In der Halteplatte ist ein längliches
Befestigungsloch ausgebildet, das durch die vordere, dem Werkstück zugewandten
Fläche
der Halteplatte hindurchgeht. Dieses längliche Befestigungsloch ist
so beschaffen, dass es den Einsatzkörper in Achsrichtung aufnehmen
kann.
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Es
folgt eine Beschreibung der vorliegenden Erfindung anhand eines
Ausführungsbeispiels,
wobei Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen genommen wird, in denen:
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1 eine
losgelöste
seitliche Schnittansicht eines Werkzeugs ist, das von einer Kugelverriegelungseinsatzstruktur
in einer Halteplatte gehalten wird gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
Seitenansicht der konischen Vertiefung an dem Schaft eines Werkzeugs
ist, das für die
Verwendung mit der erfindungsgemäßen Kugelverriegelungseinsatzstruktur
geeignet ist;
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3A eine
losgelöste
seitliche Schnittansicht eines Werkzeugs ist, das von einer Kugelverriegelungseinsatzstruktur
in einer Halteplatte gehalten wird gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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3B eine
losgelöste
seitliche Schnittansicht der Halteplatte von 3A ist,
die hier ohne das Werkzeug und die Kugelverriegelungseinsatzstruktur dargestellt
ist;
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3C eine
Draufsicht der Halteplatte von 3A ist,
die hier ohne das Werkzeug und die Kugelverriegelungseinsatzstruktur
dargestellt ist;
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4A eine
Draufsicht einer Halteplatte gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist;
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4B eine
Draufsicht von drei Halteblöcken
des Stands der Technik ist;
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5A eine
Draufsicht eines Kugelverriegelungseinsatzes gemäß einem Ausführungsbeispiel der
Erfindung ist;
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5B eine
Seitenansicht des Kugelverriegelungseinsatzes von 5A ist;
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5C eine
andere Seitenansicht des Kugelverriegelungseinsatzes von 5A ist;
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6A eine
Draufsicht eines Kugelverriegelungseinsatzes gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist;
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6B eine
Seitenansicht des Kugelverriegelungseinsatzes von 6A ist;
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6C eine
andere Seitenansicht des Kugelverriegelungseinsatzes von 6A ist;
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6D eine
losgelöste
seitliche Schnittansicht des Kugelverriegelungseinsatzes von 6A ist,
eingebaut in eine Halteplatte, gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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7A eine
Draufsicht eines Kugelverriegelungseinsatzes gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist;
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7B eine
Seitenansicht des Kugelverriegelungseinsatzes von 7A ist;
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7C eine
andere Seitenansicht des Kugelverriegelungseinsatzes von 7A ist;
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7D eine
losgelöste
seitliche Schnittansicht des Kugelverriegelungseinsatzes von 7A ist,
eingebaut in eine Halteplatte, gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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8 eine
losgelöste
seitliche Schnittansicht einer in einer Halteplatte positionierten
Kugelverriegelungseinsatzstruktur gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist;
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9A eine
losgelöste
seitliche Schnittansicht ist, die eine erste Phase eines Werkzeugausbaus
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung darstellt;
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9B eine
losgelöste
seitliche Schnittansicht ist, die eine letzte Phase eines Werkzeugausbaus
gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel der
Erfindung darstellt;
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10 eine
Seitenansicht eines Ausbauwerkzeugs ist, das sich für die Verwendung
mit der vorliegenden Erfindung eignet;
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11A eine Seitenansicht eines Werkzeugs ist, das
sich für
die Verwendung mit der erfindungsgemäßen Kugelverriegelungseinsatzstruktur eignet;
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11B eine Draufsicht des speziellen Werkzeugs von 11A ist;
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11C eine losgelöste seitliche Schnittansicht
eines Werkzeugs ist, das von einer Kugelverriegelungseinsatzstruktur
in einer Halteplatte gehalten wird, gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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11D eine Draufsicht der Kugelverriegelungseinsatzstruktur
von 11C ist; und
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11E eine Draufsicht der Halteplatte von 11C ist, die hier ohne das Werkzeug und die Kugelverriegelungseinsatzstruktur
dargestellt ist.
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Die
folgende detaillierte Beschreibung ist mit Bezugnahme auf die Zeichnungen
zu lesen, in denen gleiche Elemente in unterschiedlichen Zeichnungen die
gleichen Bezugszeichen tragen. Die Zeichnungen, die nicht unbedingt
maßstabsgetreu
sein müssen,
stellen ausgewählte
Ausführungsbeispiele
dar und bezwecken keinerlei Beschränkung des Schutzbereichs der
Erfindung.
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1 veranschaulicht
ein Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, in dem ein Werkzeug 10, ein
Haltesystem 20 und ein Ausbauwerkzeug 30 vorgesehen
sind. Das Haltesystem 20 ist so ausgebildet, dass es das
Werkzeug 10 in ausbaufähiger
Weise in seiner betriebsfähigen
Position (in 1 dargestellt) halten kann.
Das Werkzeug 10 kann eine Stanze, ein Prägestempel
oder dergleichen sein. In seiner betriebsfähigen Position ist das Werkzeug 10 in
der Lage, einen Stanz- oder Formgebungsvorgang an einem Werkstück (z. B.
ein Stück Blech)
auszuführen.
Dem Fachmann ist die Konfiguration von komplementären Stanzen
und Prägestempeln
sowie die richtige Platzierung und die Bearbeitung von Werkstücken zwischen
ihnen wohl bekannt.
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Das
Haltesystem 20 beinhaltet eine Halteplatte 22,
an der das Werkzeug 10 montiert werden kann, wie zum Beispiel
wenn sich das Werkzeug 10 in der in 1 abgebildeten
betriebsfähigen
Position befindet. In dieser Position ist die Halteplatte 22 mit einer
Kugelverriegelungseinsatzstruktur 25 ausgestattet, die
das betriebsfähig
positionierte Werkzeug 10 arretierend umgreift. Die Kugelverriegelungseinsatzstruktur 25 beherbergt
ein elastisch vorgespanntes Rastmittel 27, das mit dem
Schaft des Werkzeugs 10 verrastet wird. Wie wohl am besten
bei Betrachtung von 2 zu erkennen ist, hat der Schaft 13 des Werkzeugs 10 eine
konische Vertiefung 17 (von einer tiefliegenden Fläche 15 begrenzt),
die durch das Rastmittel 27 der Kugelverriegelungseinsatzstruktur 25 verrastet
werden kann.
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Wenn
sich das Werkzeug 10 in seiner betriebsfähigen Position
befindet, rastet also das elastisch vorgespannte Rastmittel 27 in
der konischen Vertiefung 15 an dem Schaft 13 in
Wirkstellung mit dieser ein und verriegelt das Werkzeug 10 an
der Halteplatte 22. Dies gewährleistet, dass das Werkzeug 10 während dem
Betrieb sicher und genau in seiner richtigen Position gehalten wird.
Will man das Werkzeug 10 ausbauen (z. B. zwecks Schärfen oder Auswechseln),
kann man ein Ausbauwerkzeug 30 verwenden, um das Werkzeug 10 zu
entriegeln. Wie es im Folgenden beschrieben wird, bewegt dieses das
Rastmittel 27 aus der Verrastung mit dem Schaft 13 des
Werkzeugs 10 und ermöglicht
es dadurch, das Werkzeug 10 von der Halteplatte 22 zu
entfernen. Nach seinem Ausbau kann das Werkzeug 10 nach
Wunsch ausrangiert, geschärft
oder ausgewechselt werden.
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Die
Konstruktion des Haltesystems 20 kann wohl am besten bei
Betrachtung der 3A–3C erkannt
werden. Wie vorstehend erklärt,
beinhaltet das System 20 eine Halteplatte 22,
an der das Werkzeug 10 montiert werden kann. Falls gewünscht, kann
die Halteplatte 22 kundenseitig bereitgestellt werden.
Das heißt,
die Kunden können
sich einfach ihre eigenen Halteplatten besorgen und sie derart herstellen,
dass sie einer gewünschten
Anzahl und Anordnung von Kugelverriegelungseinsatzstrukturen 25 Rechnung
tragen. Zum Beispiel könnten
die Kunden ihre eigenen Halteplatten verwenden und in diesen Platten
Befestigungslöcher
(nachfolgend beschrieben) ausbilden, die geeignet sind, die erfindungsgemäßen Kugelverriegelungseinsätze aufzunehmen.
Wie vorstehend erklärt,
könnte
der Kunde eine beliebige Anzahl von Löchern in jeglicher gewünschten
Anordnung ausbilden. Dies würde
es dem Kunden erlauben, auf einfache Weise Halteplatten herzustellen,
die so beschaffen sind, dass sie im Wesentlichen jegliche gewünschte Anordnung
von Werkzeugen halten.
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Dies
ist wohl am besten bei Betrachtung von 4A nachzuvollziehen,
in der eine Halteplatte gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung abgebildet ist. Die Halteplatte 22 von 4A ist
geeignet, bis zu vier Kugelverriegelungseinsatzstrukturen (nicht
dargestellt) aufzunehmen. Das heißt, in der Halteplatte 22 wurden
vier Befestigungslöcher 60 ausgebildet,
neben denen sich jeweils ein Schaftaufnahmeloch 50 befindet.
Die Anzahl und Positionierung der Befestigungslöcher 60 kann natürlich in
Abhängigkeit
von dem beabsichtigten Stanz- oder Formgebungsvorgang variiert werden.
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Man
kann also erkennen, dass das Ausführungsbeispiel von 4A eine
einzige Halteplatte 22 vorsieht, die so beschaffen ist,
dass sie eine Vielzahl von Kugelverriegelungseinsatzstrukturen (nicht
dargestellt) aufnehmen kann. Dies steht im Gegensatz zu Halteblöcken des
Stand der Technik der Art, wie sie in 4B dargestellt
sind, da diese Halteblöcke des
Stands der Technik nur mit einer einzigen Kugelverriegelung ausgestattet
sind. Außerdem
kann man erkennen, dass es durch die Erfindung leichter wird, mehrere
Kugelverriegelungen näher
beieinander zu positionieren, als es möglich wäre, wenn man mehrere Halteblöcke nebeneinander
auf einer Lochstanzmaschine montieren würde. Vier Werkzeuge könnten zum
Beispiel näher
beieinander in den Schaftaufnahmelöchern 50 von 4A montiert
werden, als drei Werkzeuge in den Löchern 150 von 4B.
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung sieht also eine Halteplatte 22 vor, in der
mehr als ein Befestigungsloch 60 (d. h. eine Vielzahl)
ausgebildet ist. In diesem Ausführungsbeispiel
ist jedes Befestigungsloch 60 so beschaffen, dass es eine
Kugelverriegelungseinsatzstruktur 25 der hier beschriebenen Art
aufnehmen kann. Ein Aspekt der Erfindung sieht ein Verfahren vor,
in dem eine einzige Halteplatte 22 vorgesehen ist und eine
Vielzahl von Befestigungslöchern 60 (die
jeweils geeignet sind, eine Kugelverriegelungseinsatzstruktur aufzunehmen)
in der Halteplatte 22 ausgebildet ist. In diesem Ausführungsbeispiel
ist, wie es im Folgenden beschrieben wird, neben jedem Befestigungsloch 60 auch
ein Schaftaufnahmeloch 50 ausgebildet.
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Betrachtet
man die 3A–3C, so
kann man erkennen, dass die abgebildete Halteplatte 22 vordere 24F und
hintere 24R Flächen
(oder "Seiten") hat, die einander
im Allgemeinen gegenüber
liegen. Die Halteplatte 22 kann so gewählt werden, dass sie eine beliebige
gewünschte
Dicke hat. Wie man bei Betrachtung der Zeichnung erkennen kann,
ist die Vorderseite 24F der Halteplatte 22 eine
dem Werkstück
zugewandte Fläche.
Die vorderen 24F und hinteren 24R Seiten der abgebildeten
Halteplatte 22 sind eben. Es ist zwar nicht erforderlich,
jedoch vorzuziehen, dass wenigstens die Rückseite 24R im Allgemeinen
eben ist, da diese Seite 24R gewöhnlich gegen eine ebene Stützplatte 40 gefahren
wird.
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In
dem Ausführungsbeispiel
von 3A beinhaltet das Haltesystem 20 eine
Stützplatte 40,
gegen welche die Rückseite 24R der
Halteplatte 22 gefahren wird. Vorzugsweise wird die Halteplatte 22 in ausbaufähiger Weise
an der Stützplatte 40 befestigt. Für die Befestigung
der Halteplatte 22 an der Stützplatte 40 können jegliche
ausbaufähigen
Befestigungsvorrichtungen verwendet werden. Zum Beispiel können eine
Reihe von Schrauben, Bolzen oder dergleichen mit Außengewinde
von der Halteplatte 22 in die entsprechenden Bohrungen
mit Innengewinde in der Stützplatte 40 eingeführt werden.
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Es
ist weniger vorzuziehen, die Halteplatte 22 dauerhaft an
der Halteplatte 40 zu befestigen. Dies ist jedoch eine
Option, die möglicherweise
in einigen Fällen
wünschenswert
ist. Zum Beispiel könnte dies
in Fällen
bevorzugt werden, in denen die Kugelverriegelungseinsatzstruktur 25 durch
die Vorderseite 24F der Halteplatte 22 hindurch
eingesetzt und ausgebaut wird (wie es in den Ausführungsbeispielen von
den 7 und 8 möglich wäre), anstatt durch
die Rückseite 24R der
Halteplatte 22 hindurch.
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Die
Halteplatte 22 und die Stützplatte 40 sind typischerweise
aus einem Metall oder einer Metalllegierung hergestellt, beispielsweise
Stahl (z. B. hochlegiert-weich, hochlegiert HRC 54–58, etc.),
oder aus einem anderen starren, mechanisch beständigen Material. Die Auswahl
von geeigneten Materialien für die
Halteplatte 22, die Stützplatte 40 und
sonstige Komponenten des Haltesystems 20 bleibt ganz dem Fachmann überlassen.
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Wie
man wohl am besten bei Betrachtung von 3C erkennen
kann, sind in der Halteplatte 22 erste 50 und
zweite 60 Löcher
ausgebildet, die nebeneinander liegen und im Allgemeinen parallel
zueinander sind. Wie vorstehend erklärt, werden diese Löcher als "Schaftaufnahmeloch" 50 beziehungsweise
als "Befestigungsloch" 60 bezeichnet.
In dem Ausführungsbeispiel
von 3C hat jedes dieser Löcher 50, 60 einen
kreisförmigen
Querschnitt. Man wird jedoch erkennen, dass eines oder beide dieser
Löcher 50, 60 einen
nicht kreisförmigen
Querschnitt haben kann bzw. können
(z. B. quadratisch, rechteckig, etc.) Eine als Beispiel dienende
Ausführungsform
dieser Art ist in 11 abgebildet. Mit
der vorliegenden Lehre als Richtlinie wird der Fachmann viele Abwandlungen
dieser Art erkennen.
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Das
Schaftaufnahmeloch 50 ist so beschaffen, dass es den Schaft 13 eines
Werkzeugs 10 aufnehmen kann. Dies kann man wohl am besten
erkennen, wenn man die 3A mit den 3B und 3C vergleicht.
Das Schaftaufnahmeloch 50 geht durch die dem Werkstück zugewandte
Wand 24F der Halteplatte 22 hindurch und reicht
in den Körper
der Platte 22 hinein. Vorzugsweise reicht dieses Loch 50 vollständig von
der vorderen 24F zu der hinteren 24R Seite der Halteplatte 22 und
ist an beiden Seiten offen. Dementsprechend definiert die Stützplatte 40, wenn
die Rückseite 24R der
Halteplatte 22 an der Stützplatte 40 befestigt
ist, das geschlossene hintere Ende des Schaftaufnahmelochs 50.
Wenn ein Werkzeug 10 betriebsfähig in dem Schaftaufnahmeloch 50 positioniert
ist, reicht der Schaft 13 des Werkzeugs 10 also
vorzugsweise bis zum Boden dieses Lochs 50, so dass das
Fußende
(d. h. nicht das Kopfende) des Werkzeugs 10 in direktem
Kontakt mit dem geschlossenen hinteren Ende (z. B. mit der Stützplatte 40)
des Schaftaufnahmelochs 50 ist.
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Werkzeuge
haben gewöhnlich
zylinderförmige
Schäfte
mit einem kreisförmigen
Querschnitt. Folglich ist das Schaftaufnahmeloch 50 in
der Halteplatte 22 gewöhnlich
ein längliche
Bohrung mit einer zylinderförmigen
Gestalt, gekennzeichnet durch einen kreisförmigen Querschnitt. In solchen
Fällen
ist der Innendurchmesser 50D (in 3C abgebildet) dieser
Bohrung 50 so gewählt,
dass er dem Außendurchmesser
des Schafts 13 des gewünschten
Werkzeugs 10 entspricht (d. h. im Wesentlichen genau so groß wie dieser
ist oder etwas größer).
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Alternativ
kann das Schaftaufnahmeloch 50 so beschaffen sein, dass
es einen Schaft mit einem nicht kreisförmigen Querschnitt aufnehmen
kann. In solchen Fällen
hat das Schaftaufnahmeloch 50 in der Halteplatte 22 Innenmaße, die
so gewählt
sind, dass sie den Außenmaßen des
nicht kreisförmigen Schafts
entsprechen (d. h. im Wesentlichen genau so groß wie diese sind oder etwas
größer). Zum
Beispiel veranschaulicht 11 ein Werkzeug 10 und
ein Schaftaufnahmeloch 50, die beide einen rechteckigen
Querschnitt haben.
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Das
zweite Loch (oder "Befestigungsloch") 60 in
der Halteplatte 22 ist geeignet, eine Kugelverriegelungseinsatzstruktur 25 aufzunehmen.
Dies kann man wohl am besten erkennen, wenn man 3A mit
den 3B und 3C vergleicht.
Das Befestigungsloch 60 führt durch die dem Werkstück zugewandte
Wand 24F der Halteplatte hindurch. Vorzugsweise reicht
dieses Loch 60 vollständig
von der vorderen 24F zu der hinteren 24R Seite
der Halteplatte 22 und ist an beiden Seiten offen. In bestimmten
Ausführungsbeispielen
(siehe 5–7)
hat der Körper
des Kugelverriegelungseinsatzes 25 eine zylinderförmige Außengestalt.
Das Befestigungsloch 60 kann also eine zylinderförmige längliche
Bohrung sein. In solchen Fällen
ist der Innendurchmesser 60D (in 3C abgebildet)
des Befestigungslochs 60 so gewählt, dass er dem Außendurchmesser
des Einsatzes 25 entspricht (d. h. im Wesentlichen genau
so groß ist
wie dieser oder etwas größer).
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Von
Vorteil ist es, wenn das Befestigungsloch 60 in Form einer
zylinderförmigen
Bohrung mit einem kreisförmigen
Querschnitt bereitgestellt werden kann. Dies gestattet es, das Befestigungsloch 60 mittels
eines einfachen Bohrverfahrens herzustellen. Da die Löcher in
der Halteplatte kundenseitig hergestellt werden können, ist
es vorzuziehen, dass jedes Befestigungsloch 60 durch einfache
maschinelle Herstellungsverfahren ausgebildet werden kann, zum Beispiel
durch Bohren. Dies kann erreicht werden, indem man die Kugelverriegelungseinsatzstruktur 25 in
Form eines Zylinders vorsieht.
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Vorzugsweise
kann das Befestigungsloch 60 so ausgebildet werden, dass
seine Achse lotrecht zu der Vorderseite 24F und/oder Rückseite 24R der
Halteplatte 22 ist. Dies ermöglicht es, das Befestigungsloch 60 durch
lotrechtes Bohren in die Vorderseite 24F oder in die Rückseite 24R der
Halteplatte 22 herzustellen. Im Vergleich kann man erkennen,
dass das Herstellungsverfahren für
Halteblöcke
des Stands der Technik, bei denen die Bohrung zur Aufnahme der federbelasteten
Kugel in einem Winkel in den starren, mechanisch beständigen Block
gebohrt wird, keineswegs ideal ist.
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Es
ist besonders vorteilhaft, wenn das Befestigungsloch 60 in
Form einer zylinderförmigen
Bohrung hergestellt werden kann, die vollständig von der vorderen 24F zu
der hinteren 24R Seite der Halteplatte 22 reicht
und an beiden Seiten offen ist. Dies erleichtert insbesondere die
einfache Herstellung der Halteplatte 22, da das Befestigungsloch 60 entweder von
der Seite 24F oder von der Seite 24R der Halteplatte 22 durch
die Platte 22 hindurch gebohrt werden kann. Dies ist auch
daher von Vorteil, weil es nicht erforderlich ist, wenn das Befestigungsloch 60 vollständig durch
die Halteplatte 22 hindurchführt, die Tiefe, bis zu der
dieses Loch 60 gebohrt wird, genau zu kontrollieren. Ein
Kugelverriegelungseinsatz hingegen, der sich für die Montage in einem Sackloch
eignet, würde
eine genaue Kontrolle der Tiefe des Sacklochs erfordern, um die
richtige Ausrichtung der konischen Vertiefung an dem Schaft des
Werkstücks 10 mit
dem Rastmittel 27 der Kugelverriegelungseinsatzstruktur 25 zu
gewährleisten.
Müsste
man in der Halteplatte 22 ein Sackloch mit einer genauen
Tiefe herstellen, würde
dies das Herstellungsverfahren der Halteplatte 22, deren
Herstellung in bestimmten Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung kundenseitig ausgeführt werden kann, unnötig verkomplizieren.
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In
besonders bevorzugten Ausführungsbeispielen
sind sowohl die Schaftaufnahmelöcher 50 als auch
die Befestigungslöcher 60 in
der Halteplatte 22 zylinderförmige Bohrungen, die vollständig von
der vorderen 24F zu der hinteren 24R Seite der
Halteplatte 22 reichen, und deren Achsen lotrecht zu der Vorderseite 24F und/oder
der Rückseite 24R der
Halteplatte 22 ausgerichtet sind. Dies ermöglicht eine besonders
einfache Herstellung der Halteplatte 22. Wie vorstehend
erklärt,
können
parallele, zylinderförmige
Bohrungen 50, 60 viel leichter in die harte, mechanisch
beständige
Halteplatte 22 gebohrt werden als nicht parallele Bohrungen.
Wenn die Bohrungen 50, 60 vollständig durch
die Halteplatte 22 hindurchgehen, ist es außerdem nicht
erforderlich, die Tiefe der Bohrungen genau zu kontrollieren.
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Einige
Figuren der vorliegenden Offenbarung veranschaulichen Ausführungsbeispiele,
in denen sowohl das Schaftaufnahmeloch 50 als auch das Befestigungsloch 60 zylinderförmig ist.
In diesen Ausführungsbeispielen
verschneiden sich das Schaftaufnahmeloch 50 und das Befestigungsloch 60 vorzugsweise
miteinander. Das heißt,
diese Löcher 50, 60 sind
vorzugsweise entlang einer Seite zu einem Teil ihres Umfangs zueinander
offen. Die "Linie" oder "Breite", über die
sich das Schaftaufnahmeloch 50 und das Befestigungsloch 60 verschneiden, trägt in 3C das
Bezugszeichen "I". Vorzugsweise verschneiden
sich diese Löcher über eine
Strecke, die kleiner ist als der Durchmesser des kleineren der beiden
Löcher 50, 60.
Das heißt,
die Verschneidungslinie I dieser beiden Löcher 50, 60 ist
vorzugsweise kürzer
als der Durchmesser des kleineren dieser beiden Löcher 50, 60.
In dem Ausführungsbeispiel
von 3C hat das Schaftaufnahmeloch 50 zum
Beispiel einen kleineren Durchmesser 50D als das Befestigungsloch 60.
Dies ist jedoch keineswegs eine zwingende Voraussetzung. 6D zeigt
zum Beispiel ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung, in dem das Schaftaufnahmeloch 50 einen größeren Durchmesser 50D hat
als das Befestigungsloch 60. Selbstverständlich würden beide
Löcher 50, 60 in Fällen, in
denen der Werkzeugschaft und der Kugelverriegelungseinsatz im Wesentlichen
den gleichen Außendurchmesser
haben, im Wesentlichen den gleichen Innendurchmesser haben. Man
kann also erkennen, dass die Verschneidungslinie I dieser Löcher 50, 60 vorzugsweise
kleiner ist als der Durchmesser der beiden Löcher 50, 60.
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Alternativ
kann das Befestigungsloch 60 so beschaffen sein, dass es
eine Kugelverriegelungseinsatzstruktur 25 aufnehmen kann,
die eine nicht zylinderförmige
Außengestalt
hat. In manchen Fällen kann
es wünschenswert
sein, eine Kugelverriegelungseinsatzstruktur 25 bereitzustellen,
die im Allgemeinen einen quadratischen (siehe z. B. 11D und 11E)
oder rechteckigen Querschnitt hat. In solchen Fällen hat das Befestigungsloch 60 vorzugsweise
eine entsprechende nicht zylinderförmige Gestalt, wobei die Innenmaße des Befestigungslochs 60 so
gewählt
sind, dass sie den Außenmaßen der
nicht zylinderförmigen
Kugelverriegelungseinsatzstruktur 25 entsprechen (d. h.
im Wesentlichen genauso groß sind
wie diese oder etwas größer).
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Wie
vorstehend erklärt,
beinhaltet das Haltesystem 20 eine ausbaufähige Kugelverriegelungseinsatzstruktur 25.
Der Kugelverriegelungseinsatz 25 umfasst einen Körper (der "Einsatzkörper"), der eine Achse
A hat und so beschaffen ist, dass er in Achsrichtung von dem Befestigungsloch 60 in
der Halteplatte 22 aufgenommen werden kann. In bestimmten Ausführungsbeispielen
hat der Einsatzkörper
eine Höhe
(d. h. der Abstand vom Boden 82 zum oberen Ende 88 des
Einsatzkörpers),
die im Wesentlichen gleich der Dicke der Halteplatte 22 ist.
Der Körper des
Einsatzes 25 hat vorzugsweise ein Außenmaß, das etwas kleiner ist als
ein Innenmaß des
Befestigungslochs 60, so dass der Einsatz 25 satt
anliegend in das Befestigungsloch 60 eingesetzt werden
kann (z. B. wenn sich der Einsatz in seiner betriebsfähigen Position
befindet). In Fällen,
in denen der Kugelverriegelungseinsatz 25 eine zylinderförmige Gestalt hat,
ist der Außendurchmesser
des Einsatzes 25 vorzugsweise etwas kleiner als der Innendurchmesser 60D des
Befestigungslochs 60.
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Der
Körper
des Kugelverriegelungseinsatzes 25 definiert eine längliche
Innenaussparung 25B, die so beschaffen ist, dass sie ein
elastisch vorgespanntes Rastmittel 27 aufnehmen kann. Diese
längliche Innenaussparung 25B definiert
einen Verfahrweg für das
Rastmittel 27. Wie in 5C gezeigt
wird, kann die Innenaussparung 25B eine längliche
zylinderförmige
Bohrung sein, was jedoch keine zwingende Voraussetzung ist. Die
Innenaussparung 25B (d. h. ihre Achse oder der Verfahrweg,
die bzw. den sie definiert) ist in einem Winkel α zu der Achse A des Einsatzes 25 ausgerichtet.
In bestimmten Ausführungsbeispielen
beträgt
dieser Winkel α zwischen
ca. 10° und
ca. 20°,
im Bestfall vielleicht ca. 15°.
In anderen Ausführungsbeispielen
kann es wünschenswert
sein, einen Winkel α für die längliche
Vertiefung 25B zu wählen,
der außerhalb
dieses Bereichs liegt.
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Man
kann erkennen, dass die Innenaussparung 25B des Einsatzes 25,
wenn der Einsatz 25 betriebsfähig in dem Befestigungsloch 60 der
Halteplatte 22 positioniert ist, mit dem Schaftaufnahmeloch 50 der
Halteplatte 22 konvergiert. Wenn der Einsatz 25 in
dieser Weise positioniert ist, öffnet
sich ein Endbereich der Innenaussparung 25B durch den Körper (z. B.
durch eine Seitenwand 25S des Körpers) des Einsatzes 25 hindurch
in einen Mittelpunkt des Schaftaufnahmelochs 50. Ferner
ist die Vorderseite 88 des Einsatzes, wenn der Einsatz 25 betriebsfähig in dem Befestigungsloch 60 montiert
ist, eine dem Werkstück
zugewandte Fläche
(d. h. eine nach vorne weisende Fläche, über der kein Teil der Halteplatte
angeordnet ist).
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In
den dargestellten Ausführungsbeispielen erstreckt
sich die längliche
Innenaussparung 25B des Einsatzes 25 von einem
Loch in der Rückseite 82 des
Einsatzes 25 zu einer Sitzöffnung 80 in der Seite 25S des
Einsatzes. Diese Sitzöffnung 80 ist
vorzugsweise so beschaffen (d. h. dimensioniert und geformt), dass
sie es einem Teil des Rastmittels 27 gestattet, durch diese
hindurchzugehen, so dass er das Schaftaufnahmeloch 50 in
der Halteplatte 22 teilweise verschließt. Diese Sitzöffnung 80 kann
zum Beispiel vorteilhafterweise in Form eines im Allgemeinen tropfenförmigen Spalts
bereitgestellt werden, wie es in den 5B, 6B und 7B gezeigt
wird. Die größte Abmessung
einer solchen Öffnung 80 ist
ihre Länge
(d. h. ihre Abmessung entlang einer Achse, die parallel zu der Achse
A des Einsatzes 25 ist), und die kleinste Abmessung einer
solchen Öffnung 80 ist ihre
Breite. Vorzugsweise hat diese Öffnung 80 eine maximale
Breite, die kleiner ist als die Breite des Rastmittels 27.
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Das
Rastmittel 27 ist so beschaffen, dass es in das Innere
der länglichen
Innenaussparung 25B des Einsatzes 25 passt. Wie
vorstehend erklärt,
ist ein Teil des Rastmittels 27 geeignet, in das Schaftaufnahmeloch 50 hineinzuragen.
Vorzugsweise ist dieser Teil des Rastmittels 27 mit einem
Radius versehen. Das Rastmittel 27 kann zum Beispiel eine
Kugel (oder "Ball"), eine Walze, ein
kugelförmiger
Körper oder
dergleichen sein.
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Auch
wenn in der vorliegenden Offenbarung der Begriff "Kugelverriegelung" verwendet wird,
muss das Rastmittel 27 in dem Kugelverriegelungseinsatz 25 also
nicht unbedingt eine Kugel sein. In vielen Fällen ist das Rastmittel 27 jedoch
eine Kugel, die aus Metall oder dergleichen hergestellt sein kann.
In solchen Fällen
ist der Außendurchmesser
der Kugel 27 vorzugsweise gleich dem Innendurchmesser der länglichen
Aussparung 25B des Einsatzes 25 oder etwas kleiner.
In einem Ausführungsbeispiel
wird ein herkömmliches
Kugellager mit einem ½-Zoll-Durchmesser
verwendet. In diesem Ausführungsbeispiel sollte
der Innendurchmesser der länglichen
Innenaussparung 25B wenigstens ½ Zoll betragen, und es ist
noch mehr vorzuziehen, wenn er zwischen ca. 0,5010 Zoll und ca.
0,5020 Zoll beträgt.
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Die
Kugelverriegelungseinsatzstruktur 25 beinhaltet eine Vorspannungsvorrichtung
21, um das Rastmittel 27 zu der Sitzöffnung 80 an dem vorderen Ende
der länglichen
Aussparung 25B zu drücken.
Es kann eine beliebige Vorspannungsvorrichtung 21 verwendet
werden, zum Beispiel eine Feder, eine Federklemme, oder dergleichen.
Das Ausführungsbeispiel
von 1 umfasst eine Kugel 27, die durch eine Feder 21 elastisch
vorgespannt ist. In diesem Ausführungsbeispiel
ist die Feder 21 zwischen der Kugel 27 und der
Stützplatte 40 des
Haltesystems 20 positioniert. Eine Vielzahl von weiteren
Vorspannungsvorrichtungen und Vorspannungsanordnungen/-systemen
ist bekannt und kann verwendet werden, ohne vom Schutzbereich der
Erfindung abzuweichen.
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Wenn
sich die Kugelverriegelungseinsatzstruktur 25 in ihrer
betriebsfähigen
Position in dem Befestigungsloch 60 der Halteplatte 22 befindet,
wird das elastisch vorgespannte Rastmittel 27 in die längliche
Innenaussparung 25B hinein in eine Verriegelungsposition
gedrückt,
in der es das Schaftaufnahmeloch 50 der Halteplatte 22 teilweise
verschließt. Dieses
teilweise Hineinragen des Rastmittels 27 in das Schaftaufnahmeloch 50 sorgt
für einen
Verriegelungsmechanismus, wobei das Rastmittel 27 in wirksamer
Weise zwischen der konischen Vertiefung 15 an dem Werkzeugschaft 13 und
der Innenfläche
der länglichen
Innenaussparung 25B des Einsatzes verkeilt werden kann.
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In
bestimmten bevorzugten Ausführungsbeispielen
beinhaltet der Kugelverriegelungseinsatz 25 wenigstens
eine Anschlagfläche,
die so beschaffen ist, dass sie den Einsatz 25 in dem Befestigungsloch 60 der
Halteplatte 22 sichert. Wie vorstehend erklärt, führt das
Befestigungsloch 60 vorzugsweise durch beide Wände 24F, 24R der
Halteplatte 22 hindurch. Typischweise ist es daher wünschenswert,
den Einsatz 25 während
dem Betrieb in dem Befestigungsloch 60 zu sichern. Zu diesem
Zweck stellt die Erfindung Einsätze
mit mehreren unterschiedlichen Arten von Anschlagflächen bereit.
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In
bestimmten Ausführungsbeispielen
wird die Anschlagfläche 84 des
Einsatzkörpers
durch eine mit dem Einsatzkörper
integrale Schulter definiert. Wie es in den 1, 3A, 5 und 11C gezeigt wird,
kann diese Schulter durch ein überbemessenes Unterteil 83 des
Einsatzkörpers
definiert sein, dessen überbemessenes
Unterteil einen größeren Außendurchmesser
hat als der Rest des Einsatzes 25. Das Befestigungsloch 60 ist
in diesem Ausführungsbeispiel
so ausgebildet, dass es eine entsprechende Innengestalt mit einem
vergrößerten Endbereich 63 hat.
Der vergrößerte Endbereich 63 des
Befestigungslochs 60 hat vorzugsweise einen Innendurchmesser,
der im Wesentlichen genauso groß ist
wie der Außendurchmesser
des überbemessenen
Unterteils 83 des Einsatzes 25 oder etwas größer.
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In
einem anderen Ausführungsbeispiel
ist die Anschlagfläche
an dem Einsatzkörper
mit einem Schlitz 87 versehen, der geeignet ist, einen
Haltering 187 aufzunehmen. Ausführungsbeispiele dieser Art werden
in den 6 und 9 gezeigt.
In noch weiteren Ausführungsbeispielen
hat der Einsatzkörper
ein im Durchmesser verkleinertes vorderes Endstück 86, so dass von
dem Stück
des Unterteils des Einsatzkörpers
mit vollem Durchmesser eine Schulter definiert wird. Wie man wohl
am besten bei Betrachtung von 7 erkennen
kann, definiert diese Schulter eine Anschlagfläche 85, die so beschaffen
ist, dass sie den Einsatzkörper
in dem Befestigungsloch 60 sichert.
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Wenn
die Kugelverriegelungseinsatzstruktur 25 betriebsfähig in dem
Befestigungsloch 60 positioniert ist, ist die Vorderseite 88 des
Einsatzes 25 vorzugsweise mit der Vorderseite 24F der
Halteplatte 22 allgemein bündig, wobei dies jedoch keineswegs eine
zwingende Voraussetzung ist. In bestimmten Ausführungsbeispielen, wenn sich
der Einsatz 25 in dem Befestigungsloch 60 befindet,
sind die Vorderseite 88 und die Rückseite 82 des Einsatzes 25 mit der
Vorderseite 24F beziehungsweise der Rückseite 24R der Halteplatte 22 bündig. Dies
kann wohl am besten bei Betrachtung von 8 nachvollzogen werden.
In anderen Ausführungsbeispielen
ist die Vorderseite 88 des betriebsfähig positionierten Einsatzes 25 unter
oder über
der dem Werkstück
zugewandten Seite 24F der Halteplatte 22 versetzt.
In solchen Ausführungsbeispielen
ist es vorzuziehen, dass die Vorderseite 88 des Einsatzes 25 von
der Vorderseite der Halteplatte 22 aus leicht zugänglich ist.
Ein großer
Teil der Vorderseite 88 des Einsatzes liegt zum Beispiel
vorzugsweise an der Vorderseite der Halteplatte 22 frei.
Mit anderen Worten, im Wesentlichen die gesamte Vorderseite 88 des
Einsatzes ist vorzugsweise eine dem Werkstück zugewandte Fläche, die
unter keinem Teil der Halteplatte 22 verdeckt liegt.
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Der
Körper
des Einsatzes 25 definiert vorzugsweise wenigstens eine
Zugangsöffnung 29,
in die ein Ausbauwerkzeug 30 eingeführt werden kann. Die Zugangsöffnung 29 hat
eine verlängerte
Länge, die
durch den Einsatzkörper
hindurch und in die verlängerte
Innenaussparung 25B des Einsatzkörpers hinein reicht. Das heißt, die
Zugangsöffnung 29 erstreckt
sich vorzugsweise zwischen der Vorderseite 88 des Einsatzes 25 und
der Innenaussparung 25B des Einsatzkörpers. Die vorderste Länge der
Zugangsöffnung 29 wird
vorzugsweise von dem Einsatzkörper
definiert. Tatsächlich
wird die gesamte Länge
der Zugangsöffnung 29 vorzugsweise
auf allen Seiten von dem Körper
des Einsatzkörpers
begrenzt. Dies ist deshalb wünschenswert,
da es den Kunden erlaubt, Befestigungslöcher 60 herzustellen, ohne
auch Zugangsöffnungen
in der Halteplatte 22 ausbilden zu müssen.
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Die 5A–5C zeigen
eine Kugelverriegelungseinsatzstruktur 25, die in Zusammenhang mit
der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. Der Körper des
Einsatzes 26 definiert eine längliche Innenaussparung 25B,
hat eine tropfenförmige
Sitzöffnung 80 und
weist im Allgemeinen die selben Merkmale auf, die hier beschrieben
wurden. Der Einsatz 25 hat in diesem Ausführungsbeispiel
ein überbemessenes
Unterteil 83, das eine Anschlagfläche 84 bietet, um
die Positionierung des Einsatzes 25 in dem Befestigungsloch 60 der
Halteplatte 22 zu erleichtern. Dieses überbemessene Unterteil 83 hat
einen größeren Außendurchmesser
als der Rest des Einsatzes 25. Das Befestigungsloch 60 hat
in diesem Ausführungsbeispiel
eine Innengestalt mit einem vergrößerten Endbereich 63.
Dieser vergrößerte Endbereich 63 hat
einen Innendurchmesser, der im Wesentlichen genau so groß ist wie
der Außendurchmesser
des überbemessenen
Unterteils 83 des Einsatzes 25 oder etwas größer als
dieser. Wie wohl am besten bei Betrachtung der 3A und 3B zu erkennen
ist, kann, wenn ein Einsatz 25 dieser Art in dem Loch 60 in
der Rückseite 24R der
Halteplatte platziert wird, der Einsatz 25 nur bis zu dem
Punkt vorgeschoben werden, wo seine Vorderseite 88 mit der
Vorderseite 24F der Halteplatte 22 bündig ist.
An diesem Punkt definiert verrastet die von der Schulter des überbemessenen
Unterteils 83 definierte Anschlagfläche 84 mit einer gegenüberliegenden
Fläche 64 der
Halteplatte 22, wobei diese gegenüberliegende Fläche 64 den
vergrößerten Endbereich 63 des
Befestigungslochs 60 begrenzt. Die Rückseite 82 des so
positionierten Einsatzes 25 ist dann mit der Rückseite 24R der
Halteplatte 22 bündig.
Wie in 3A gezeigt, kann der Einsatz 25 in
dieser Position gesichert werden, indem man die Rückseite 24R der
Halteplatte 22, wie vorstehend beschrieben, an der Stützplatte 40 befestigt.
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Die 6A–6C zeigen
eine weitere erfindungsgemäße Kugelverriegelungseinsatzstruktur 25.
Dieser spezielle Einsatz 25 hat keinen vergrößerten Unterteilbereich,
um die richtige Positionierung des Einsatzes zu erleichtern, sondern
er hat eine Anschlagfläche
mit einer schmalen, umfangsseitigen Nut (oder "Schlitz") 87. Dieser Schlitz 87 ist
geeignet, einen kleinen Haltering 187 aufzunehmen, der
einen Außendurchmesser
aufweist, der größer ist
als der maximale Außendurchmesser
des Einsatzes 25. Dieser Haltering 187 kann die
Form einer im Allgemeinen "C"-förmigen Klemme
haben, die in dem Schlitz 87 an dem Einsatz 25 positioniert
werden kann. Wie in 6D zu sehen ist, hat das Befestigungsloch 60 in
diesem Ausführungsbeispiel
eine entsprechende Innengestalt mit einem vergrößerten Endbereich 63. Dieser
vergrößerte Endbereich 63 des
Befestigungslochs 60 hat einen Innendurchmesser, der im
Wesentlichen genau so groß wie
der Außendurchmesser
des Halterings 187 oder etwas größer. Wenn der Einsatz 25 durch
die Rückseite 24R der
Halteplatte 22 hindurch in dem Befestigungsloch 60 platziert wird,
kann der Einsatz 25 also nur bis zu dem Punkt vorgeschoben
werden, wo seine Vorderseite 88 mit der Vorderseite 24F der
Halteplatte 22 bündig
ist. An diesem Punkt verrastet der Haltering 187 mit einer gegenüberliegenden
Fläche 64 der
Halteplatte 22, wobei diese gegenüberliegende Fläche 64 den
vergrößerten Endbereich 63 des
Befestigungslochs 60 begrenzt. Die Rückseite 82 des so
positionierten Einsatzes 25 ist dann mit der Rückseite 24R der
Halteplatte 22 bündig
und kann in dieser Position gesichert werden, indem man die Rückseite 24R der
Halteplatte 22 an der Stützplatte 40 befestigt.
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Die 7A–7C zeigen
eine weitere Kugelverriegelungseinsatzstruktur 25, die
in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden
kann. Der Körper
des Einsatzes hat in diesem Ausführungsbeispiel
einen im Durchmesser verkleinerten vorderen Endbereich 86,
der eine Anschlagfläche 85 definiert,
um die richtige Positionierung des Einsatzes 25 in dem
Befestigungsloch 60 zu erleichtern. Wie man in 7D sehen
kann, ist wenigstens eine den Einsatz haltende Befestigungsvorrichtung 90 neben
dem Befestigungsloch 60 in der Halteplatte 22 verankert.
Ein vergrößertes Kopfstück 91 der
Befestigungsvorrichtung 90 verrastet mit der Anschlagfläche 85 des
Einsatzes 25. Die Verrastung der Anschlagfläche 85 und
der Befestigungsvorrichtung 90 hält also den Einsatz 25 in
seiner gewünschten
Position. In diesem Ausführungsbeispiel
kann man erkennen, dass die Vorderseite 88 des betriebsfähig positionierten
Einsatzes 25 mit der Vorderseite 24F der Halteplatte 22 bündig ist,
während
die Rückseite 82 des
Einsatzes 25 mit der Rückseite 24R der Halteplatte 22 bündig ist.
Wie vorstehend erklärt, kann
der Einsatz 25 in dieser Position gesichert werden, indem
man die Rückseite 24R der
Halteplatte 22 an der Stützplatte 40 befestigt,
so dass der Einsatz 25 zwischen dem vergrößerten Kopfstück 91 der
Befestigungsvorrichtung 90 und der Stützplatte 40 eingeklemmt
wird.
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In
Ausführungsbeispielen
wie jenes, das in 7D abgebildet ist, kann eine
beliebige Art und Anzahl von den Einsatz haltenden Befestigungsvorrichtungen 90 verwendet
werden. Die Befestigungsvorrichtung 90 kann zum Beispiel
ein Bolzen, eine Schraube oder dergleichen mit Außengewinde
sein, der bzw. die in einem Loch mit Innengewinde verankert wird,
das in der Halteplatte 22 genau über dem Umfang des Befestigungslochs 60 angebracht
ist. Es kann wünschenswert
sein, eine Vielzahl von Befestigungsvorrichtungen 90 um
den Umfang des Befestigungslochs 60 herum zu positionieren.
Gute Ergebnisse wurden zum Beispiel bei der Verwendung von zwei
diametral gegenüberliegenden
Bolzen 90 erreicht. In dem Ausführungsbeispiel von 7D ist
die Befestigungsvorrichtung 90 mit einer Senkbohrung versehen,
so dass das Kopfteil 91 der Befestigungsvorrichtung 90 genau
unterhalb der Vorderseite 24F der Halteplatte 22 vertieft
ist. Ferner kann es wünschenswert
sein, ein oder mehrere Passstifte 190 zu verwenden, allein
oder zusammen mit anderen Befestigungsvorrichtungen, um den Einsatz 25 in
dem Befestigungsloch 60 zu fixieren. Ein Ausführungsbeispiel
dieser Art ist in 8 abgebildet. Mit der vorliegenden
Lehre als Richtlinie würde
der Fachmann etliche weitere Befestigungseinrichtungen erkennen, die
verwendet werden können.
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Wie
vorstehend erklärt,
definiert die Vorderseite 88 des Einsatzes 25 vorzugsweise
eine oder mehrere Zugangsöffnungen 29,
die das Entriegeln der Kugelverriegelungsvorrichtung und den Ausbau des
Werkzeugs 10 erleichtern. Der Einsatz 25 kann etliche
unterschiedliche Konfigurationen von Zugangsöffnungen haben. 1 zeigt
ein Ausführungsbeispiel,
in dem der Einsatz 25 mit zwei Zugangsöffnungen 29A, 29B ausgestattet
ist, Die 3A, 6D, 7D, 8 und 9A–9B zeigen
Ausführungsbeispiele,
in denen eine einzige Zugangsöffnung 29 vorgesehen
ist. Allgemein ausgedrückt,
ist jede Zugangsöffnung 29 entweder
ein abgewinkeltes Loch 29A oder ein vertikales Loch 29B.
Abgewinkelte Zugangsöffnungen 29A sind
insbesondere dann von Vorteil, wenn eine übergroße Stanze 210 (siehe 9B)
verwendet wird. Wie in 5C dargestellt, können die
abgewinkelten Löcher 29A in
einem Winkel β (siehe 5C) zu
der Achse A des Kugelverriegelungseinsatzes 25 ausgerichtet
werden. Dieser Winkel β kann
zum Beispiel in der Größenordnung
von ca. 25° sein.
Man wird also erkennen, dass der Einsatz 25, wie in 1 gezeigt,
sowohl mit einer vertikalen Zugangsöffnung 29B als auch
mit einer abgewinkelten Zugangsöffnung 29A versehen
sein kann. Alternativ kann der Einsatz 25 mit einer einzigen
Zugangsöffnung 29 von einer
der beschriebenen Arten (d. h. abgewinkelt 29A oder vertikal 29B)
ausgestattet sein.
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Die
Zugangsöffnungen 29A, 29B können eine
beliebige gewünschte
Größe und Form
haben. In vielen Fällen
hat jede Zugangsöffnung 29 eine längliche,
zylinderförmige
Gestalt mit einem kreisförmigen
Querschnitt. Eine Öffnung
dieser Art kann zum Beispiel einen Durchmesser in der Größenordnung von
ca. 1/8 Zoll haben. Selbstverständlich
können
die Maße
einer vorgegebenen Zugangsöffnung 29 nach Belieben
variiert werden. Wie vorstehend erklärt, wird die Gesamtlänge der
Zugangsöffnung 29 vorzugsweise
allein von dem Einsatzkörper 25 begrenzt. Die
Halteplatte 22 verdeckt oder bildet zum Beispiel vorzugsweise
keine Teillänge
der Zugangsöffnung 29.
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Im
Wesentlichen kann jegliches starre, längliche Element als Ausbauwerkzeug
mit den vorliegenden Kugelverriegelungseinsatzstrukturen verwendet
werden. Zum Beispiel kann eine Stange oder ein beliebiges anderes
längliches
Element von geeigneter Größe, Form
und Steifigkeit verwendet werden. Vorzugsweise hat das längliche
Element eine Länge mit
einem Außenmaß (z. B.
Durchmesser), das klein genug ist, um es in eine Zugangsöffnung 29 des
gewünschten
Einsatzes 25 einzuführen.
Zusammen sollte die Länge
des länglichen
Elements groß genug sein,
um von der Vorderseite 24F des Einsatzes 25 zu
der Innenaussparung 25B des Einsatzes 25 zu reichen,
um mit dem Rastmittel 27 in Kontakt zu kommen, und um das
Rastmittel 27 aus seiner Verriegelungsposition mit dem
Schaft 13 des Werkzeugs 10 herauszubewegen. Das
längliche
Element (d. h. das Ausbauwerkzeug) ist vorzugsweise starr genug,
um das Rastmittel 27 gegen die entgegengerichtete Kraft der
Vorspannungsvorrichtung 21 aus seiner Verriegelungsposition
herauszudrücken.
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Die
Konfiguration jeder Zugangsöffnung 29 in
einem vorgegebenen Einsatz 25 kann so gewählt werden,
dass der Verwendung eines gewünschten Ausbauwerkzeugs 30 Rechnung
getragen wird. 10 zeigt zum Beispiel ein mögliches
Ausbauwerkzeug 30, das einen Griff 35 und einen
länglichen Schaft 33 umfasst,
der von dem Griff 35 wegführt und eine distale Spitze 31 definiert.
In einem Ausführungsbeispiel
sind der Griff 35 und der Schaft 33 des Ausbauwerkzeugs 30 integral
aus einem einzigen Stück
Metall (z. B. Stahl) hergestellt. Man wird erkennen, dass das Außenmaß des Schafts 33 vorzugsweise
so dimensioniert ist, dass er in jede Zugangsöffnung 29 des gewünschten
Kugelverriegelungseinsatzes 25 passt. In einem Ausführungsbeispiel
hat der Schaft 33 des Ausbauwerkzeugs 30 einen
Durchmesser von ca. 4/9 Zoll, und jede Zugangsöffnung hat einen Durchmesser
von ca. 1/8 Zoll. Selbstverständlich
ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung mit irgendeiner
bestimmten Art von Ausbauwerkzeug beschränkt, sondern es kann vielmehr
jegliche Vorrichtung verwendet werden, um das Rastmittel aus seiner
Verrastung mit dem Schaft 13 des Werkzeugs 10 herauszubewegen.
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Das
Haltesystem 20 kann in beliebiger gewünschter Weise an einer Montageplatte
(nicht abgebildet) einer Lochstanzmaschine befestigt werden. Für diese
Befestigung an einer Lochstanzmaschine sind etliche Verfahren wohl
bekannt. Zum Beispiel ist es üblich,
für diesen
Zweck eine Reihe von Passstiften zu verwenden. Alternativ kann eine
Reihe von Kopfschrauben verwendet werden. Es sei auf die US-amerikanischen
Patente 3,103,845 und 5,284,069 verwiesen, die hier durch diesen
Verweis mit ihrem gesamten Inhalt miteinbezogen werden.
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Es
ist besonders vorteilhaft, das vorliegende Haltesystem 20 an
einer Lochstanzmaschine des permanenten Typs zu montieren. Wie vorstehend
erklärt,
beinhalten Lochstanzmaschinen des permanenten Typs charakteristischerweise
eine Vielzahl von dauerhaft positionierten Stanzstationen, die jeweils
geeignet sind, einen vorgegebenen Stanzvorgang an einem Werkstück auszuführen, das
in aufeinanderfolgenden Ablaufschritten von Station zu Station befördert wird.
Ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung sieht also eine Lochstanzmaschine des permanenten
Typs vor, die an einem Haltesystem 20 der hier beschriebenen
Art montiert wird.
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Die
Verwendung des vorliegenden Haltesystems 20 kann wohl am
besten bei Betrachtung der 1, 9A und 9B nachvollzogen
werden. Wenn sich die Einsatzstruktur 25 in ihrer betriebsfähigen Position
in dem Befestigungsloch 60 der Halteplatte 22 befindet,
wird der Schaft 13 eines Werkzeugs 10 in das Schaftaufnahmeloch 50 der
Halteplatte 22 eingeführt.
Der Durchmesser des Schafts 13 kann daher kleiner als jener
des Kugelverriegelungseinsatzes 25 (z. B. in den Ausführungsbeispielen
der 1, 3A, 7D und 9A–9B) oder
größer als
jener des Kugelverriegelungseinsatzes 25 (z. B. in den
Ausführungsbeispielen
der 6D und 8) sein. Das Werkzeug 10 kann
eine "standardmäßige" Stanze (wie in den
Ausführungsbeispielen
der 1, 3A, 6D, 7D, 8 und 9A),
eine "übergroße" Stanze (wie in dem
Ausführungsbeispiel
von 9B) oder eine beliebige andere Art von Stanze,
Prägestempel
oder dergleichen sein.
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Wenn
der Schaft 13 des Werkzeugs 10 in das Schaftaufnahmeloch 50 in
der Halteplatte 22 eingeführt wird, wird die konische
Vertiefung 17 an dem Schaft 13 so verschoben,
dass sie entsprechend dem elastisch vorgespannten Rastmittel 27 ausgerichtet
ist. Wie vorstehend erklärt,
hat der Schaft 13 des Werkzeugs 10 eine tiefliegende
Fläche 15,
welche die konische Vertiefung 17 definiert. Wenn das Fußende 11 des
Schafts 13 mit dem geschlossenen hinteren Ende (z. B. mit
der Stützplatte 40)
des Schaftaufnahmelochs 50 in Kontakt kommt, wird also das
elastisch vorgespannte Rastmittel 27 in diese Vertiefung 17 hinein
und gegen die tiefliegende Fläche 15 an
dem Schaft 13 gedrückt.
Das Rastmittel 27 wird also arretierend mit dem Schaft 13 des
Werkzeugs 10 verrastet. Dies stellt die betriebsfähige Position
des Werkzeugs dar, und Stanz- und Formgebungsarbeiten werden ausgeführt, während das Werkzeug 10 in
dieser Position gesichert ist.
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Will
man das Werkzeug 10 entfernen, wird die Spitze 31 eines
Ausbauwerkzeugs 30, wie in 9A dargestellt,
durch eine Zugangsöffnung 29 in dem
Kugelverriegelungseinsatz 25 eingeführt und mit dem elastisch vorgespannten
Rastmittel 27 verrastet. Indem man das Ausbauwerkzeug 30 weiter vorschiebt,
wird das Rastmittel 27 von dem Schaft 13 des Werkzeugs 10 weggedrückt, wodurch
die Vorspannungsvorrichtung 21 zusammengedrückt wird und
das Rastmittel 27 aus der Verrastung mit der konischen
Vertiefung 17 an dem Schaft 13 herausbewegt wird,
wie es in 9B dargestellt ist. Das Werkzeug 10 kann
dann von dem Haltesystem 20 entfernt und nach Wunsch entsorgt,
geschärft
oder ausgewechselt werden.
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Es
wurden zwar bevorzugte Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung beschrieben, doch selbstverständlich können diese
in verschiedenster Weise geändert,
angepasst und abgewandelt werden, ohne dadurch von dem Schutzbereich
der beigefügten
Ansprüche
abzuweichen.