DE9218114U1 - Vorrichtung zum Befestigen bolzenförmiger Elemente - Google Patents

Description

Dr.-lng. Reimar König ■ -Dtpl.-kng.r-Klaus·Sergen

Wilhelm-Tell-Str 14 4OOO Düsseldorf 1 Tele'on 38 70 26 " Patervtanwälte

26. Mai 1993 39 955 B

MDS Maschinen- und Werkzeugbau GmbH,
Ditthornstraße 22, 8400 Regensburg

"Vorrichtung zum Befestigen bolzenförmiger Elemente"

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befestigen bolzenförmiger Elemente, insbesondere Schrauben, an einem Blech oder einer Tafel in einer Presse.

Derartige Vorrichtungen sind aus verschiedenen Bereichen bekannt und gelangen insbesondere unter Rationalisierungsgesichtspunkten besonders häufig in Industriezweigen zum Einsatz, bei denen Bleche und/oder Tafeln verformt werden und mit den genannten Elementen, insbesondere mit Verbindungselementen zu versehen sind. Dabei hat es sich grundsätzlich bewährt, derartige Vorrichtungen mit ihrem sogenannten Stanzkopf an einer Presse derart zu montieren, daß im Verlauf der die endgültige Form erzeugenden Folgeschritte zu einem bestimmten Zeitpunkt mit dem verformenden Pressenhub gleichzeitig das Element am Blechoder Tafelteil angebracht wird. Die Technik des Anbringens, sei es durch Nieten und/oder Stanzen, ist als solche bekannt.

Es ist verständlich, daß der sogenannte Stanzkopf, der im Bekannten am beweglichen Pressenteil befestigt ist, was

jedoch im Rahmen der Erfindung nicht unbedingt sein muß, Einbauplatz benötigt, wobei im Interesse des Erreichens einer möglichst hohen Stückzahl die Pressenhübe, die während des Vorschubs der in aller Regel endlos vom Coil laufenden Platine durchgeführt werden, längenmäßig möglichst gering sein sollten. Wenngleich die Stanzköpfe selbst relativ flach gebaut werden können, ergibt sich für die gesamte Befestigungsvorrichtung dadurch ein größerer Platzbedarf, daß die zu befestigenden Elemente dem Stößelkanal des Stanzkopfes in einem Bereich unterhalb des zurückgezogenen Stößels in einen Stößelkanal zugeführt werden müssen.

Eine Bauhohenoptimierung ergäbe sich grundsätzlich durch eine senkrecht zur Stößelachse erfolgende Zuführung der Elemente in den Stößelkanal des Stanzkopfes, wobei zur Vermeidung des Bauaufwands bei einem älteren Vorschlag der Anmelderin in den unmittelbaren Stößelkopfbereich mittels Staudruck gefördert wird, d.h. die bolzenförmigen Elemente werden aus einer Sortierstation, beispielsweise einem Magnetschwingförderer einer in sich gelenkigen, aufgehängten, zweispurigen Schiene zugeführt und von dieser an ihrem Kopf ergriffen, so daß sie dann die Schiene unter Schwerkraft abwärts rutschen, bis sie im Bereich des Niederhalters der Presse auf vor dem Stößelkanal auf ihren Einsatz wartende Schrauben treffen und diese dann durch die nachfolgenden, der Schwerkraft ausgesetzten Schrauben unter Wirkung des sogenannten Staudrucks in den Stößelkanal gelangen.

Dieser Vorschlag besitzt jedoch den Nachteil, daß aufgrund der Abhängigkeit der Förderung vom Staudruck bereits geringste Störungen, seien es Verschmutzungen, die zum Verklemmen der Schrauben führen, oder seien es im Gelenkbereich der Schiene auftretende Störungen, die ein Weiterrutschen der Schrauben nicht gestatten, zu zu nied-

rigem Staudruck im Bereich des Stanzkopfes führen, wodurch entweder gar keine Schraube in den Stößelkanal gelangt oder zumindest keine exakte Positionierung der Schraube im Stößelkanal bewirkt wird, was dann bei niedergehendem Stößel zu erheblichen Behinderungen, ja sogar Zerstörungen am bzw. des Stanzkopf(es) führen kann. Darüber hinaus ist eine exakte Positionierung der Schrauben mittels einer diese am Kopf tragenden, zweigleisigen Schiene dann äußerst schwierig, wenn die Unterseite des Schraubenkopfes strukturiert ist, weil dann eine exakte, winkelgerechte Auflage auf der Schiene nicht mehr gegeben ist, was zu einer unausgerichteten, den Anbringvorgang be-, wenn nicht sogar verhindernden Positionierung im Stößelkanal führt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei minimierter Einbauhöhe eine störungsfreie und lagegenaue Zuführung der an einem Blech und/oder einer Tafel anzubringenden Elemente in den Stanzkopf ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von dem völlig neuartigen Gedanken aus, eines der gegenwirkenden Pressenteile für die Elementzuführung zu nutzen und schlägt eine Vorrichtung zum Befestigen bolzenförmiger Elemente, insbesondere Schrauben, an einem Blech oder einer Tafel in einer Presse mit einem an einem der gegenwirkenden Pressenteile befestigten Stanzkopf, einem am anderen gegenwirkenden Pressenteil befestigten Gegenwerkzeug sowie einer starren Kopfzuführung der Elemente in gegenseitiger Reihenanlage bis zum Stanzkopf vor.

Wenn hier von "Kopfzuführung" gesprochen wird, dann ist damit jegliche Art von Elementenführung bzw. -zuführung gemeint, die am Kopf der Elemente erfolgt. Die "gegenwirkenden" Pressenteile bedeuten im vorliegenden

Zusammenhang die Teile der Presse, die direkt oder indirekt auf das zu verformende Werkstück, nämlich eine von einem Coil laufende Platine, ein sonstiges Blech oder eine Tafel einwirken, beispielsweise der auf und ab gehende Niederhalter einerseits und das mit diesem während des Verformungsvorgangs zusammenwirkende Gegenwerkzeug andererseits, beispielsweise eine über eine Aufspannplatte am Pressentisch befestigte Zwischenplatte.

Der überraschende und mit einfachen Mitteln zu erreichende Vorteil der erfindungsgemäßen Lehre liegt darin, daß bei besonders geringem Platzbedarf und flacher Bauweise, die eine optimale Unterbringung der Befestigungsvorrichtung in einer Presse gestatten und damit ein besonders einfaches Nachrüsten ermöglichen, zwischen dem Stanzkopf der Befestigungsvorrichtung und ihrer Zuführung für die zu befestigenden Elemente keine Relativbewegung mehr stattfindet, so daß die eingangs erwähnten Zuführungsstörungen garantiert vermieden werden.

Die kompakte Bauweise wird insbesondere auch dadurch erreicht, daß sich die Zuführung der Elemente an dem Pressenteil befindet, an dem auch der Stanzkopf festgemacht ist, wobei es im Rahmen der Erfindung grundsätzlich zwei Möglichkeiten gibt, nämlich eine Befestigung des Stanzkopfs einerseits am beweglichen Pressenteil, z.B. dem Niederhalter, oder andererseits am gegenüberliegenden, feststehenden Pressenteil, beispielsweise an der Zwischenplatte des Pressentisches bzw. im Bereich des darauf aufgebauten Schneideinsatzes. Für diese beiden Möglichkeiten braucht der Stanzkopf lediglich um 180° geschwenkt zu werden, d.h. im einen Falle arbeitet er beim Befestigen der Elemente von oben und im anderen von unten, wobei er im letztgenannten Fall relativ zum Fundament unbeweglich ist.

Eine Unabhängigkeit vom eingangs erwähnten Staudruck bei der Förderung der bolzenförmigen Elemente wird im Rahmen der Erfindung durch eine Zwangsförderung der aufgereihten Elemente, die sich in gegenseitiger Anlage befinden vom Punkt, an dem diese Aufreihung erfolgt (Beladepunkt) bis zum Stößelkanal erreicht, wobei vorzugsweise diese Zwangsförderung unter gegenseitiger Anlage der Köpfe der jeweils aus Kopf und Schaft bestehenden bolzenförmigen Elemente durch den Aufreihungsvorgang (Beladung) bewirkt wird. Dies bedeutet, daß mit jedem Anfügen eines neuen Elements an die Elementenreihe diese insgesamt um die Länge eines Kopfdurchmessers unter gegenseitiger Anlage der Köpfe der Elementenreihe in Richtung auf den Stößelkanal gedrückt, also zwangsgefördert wird, so daß bei jedem Beladevorgang ein Element exakt in den Stößelkanal des Stanzkopfes gelangt. Der Aufreihungspunkt ist die Stelle, an der die Reihe zusammengestellt wird, wozu es verschiedene Möglichkeiten gibt, von denen die erfindungsgemäß bevorzugte nachfolgend noch im einzelnen erläutert werden wird.

Um von der Kopfgeometrie der Elemente unabhängig zu sein, was insbesondere bei Schrauben, die an ihrer KopfUnterseite strukturiert sind, von besonderer Bedeutung ist, hat sich im Rahmen der Erfindung eine magnetische Überkopf förderung bewährt, d.h. die einzelnen Elemente haften während der Zuführung in Reihe mit ihren Köpfen an einer Magnetstrecke, wobei unter "Überkopfförderung" eine solche verstanden wird, bei der die Elemente mit obenliegendem Kopf zugeführt werden, beispielsweise bei im beweglichen Pressenteil angeordnetem Stanzkopf; selbstverständlich können auch bei der Anordnung des Stanzkopfes um 180° verschwenkt im feststehenden, unteren Pressenteil die Köpfe auf einer Magnetstrecke in Reihenanlage zum Stößelkanal zwangsgefördert werden.

Ein ganz besonderer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß einerseits durch die Zwangsförderung Kopf an Kopf sowie die direkte Mündung der Förderstrecke in den Stößelkanal im rechten Winkel zur Stößelachse die Elemente bereits in der Reihe die ausgerichtete Position einnehmen, die für ihr reibungsloses Eintreiben in das Werkstück, nämlich fluchtend im Stößelkanal und zum Stößel erforderlich ist. Es bedarf somit nach Eintritt in den Stößelkanal keiner besonderen Ausrichtung der Elemente mehr, was nicht nur die Möglichkeit einer höheren Setzrate pro Zeiteinheit eröffnet, sondern auch zusätzliche Kontroll- und Ausrichtmaßnahmen im Stanzkopf überflüssig macht.

Wenngleich die magnetische Förderung, insbesondere die Überkopfförderung für die bisher üblichen Anwendungsfälle voll und ganz ausreicht, kann es unter besonderen Umständen zweckmäßig sein, als Förderstrecke eine T-Nut-Führung vorzusehen, beispielsweise wenn nichtmagnetisierbare Elemente befestigt werden sollen, möglicherweise aus V2A-Stahl. Damit wird natürlich gleichzeitig auch eine zusätzliche Sicherung für magnetisierbare Elemente geschaffen, indem diese von der T-Nut gegen Herabfallen oder Umfallen dann gehalten werden, wenn aus irgendwelchen Gründen entweder der Magnet ausfallen sollte oder ein Element aufgrund irgendwelcher äußeren Einflüsse am Magnet nicht haften sollte. Zu erwähnen ist in diesem Zusammenhang, daß bei der magnetischen Zwangsförderung die einzelnen Elemente in den Stößelkanal nicht nur fluchtend ausgerichtet sondern auch exakt in der gewünschten Höhe unterhalb des Stößelkopfes eintreten. Bei nichtmagnetisierbaren Elementen kann die Höhenlage in einfacher Weise durch eine Schrägfläche an einer federbelasteten Klinke erreicht werden, die das jeweilige Element im Stößelkanal gegen den Stößelkopf drückt.

Für im unteren, feststehenden Pressenteil befestigte Stanzköpfe empfiehlt sich gleichermaßen eine T-Nut-Zuführung, die dann im Falle nichtmagnetisierbarer Elemente deren Umkippen verhindert, wobei für beide Versionen gilt, daß die Zwangsförderstrecke vorzugsweise durch eine in vom Beladepunkt bis zum Stößelkanal angeordneten Magneten fluchtend durchgehend vorgesehene T-Nut gebildet wird. Hierfür empfehlen sich Permanentmagnete, jedoch können selbstverständlich auch Elektromagnete eingesetzt werden.

Es wurde bereits zuvor erwähnt, daß die Erfindung nicht nur eine kompakte und flache Bauweise der Befestigungsvorrichtung ermöglicht, sondern diese auch ohne weiteres an bereits existierenden Pressen nachgerüstet bzw. in diese eingebaut werden kann. Dazu wird in bevorzugter Ausführungsform eine starre Verbindung zwischen dem Stößelkanal bzw. dem Stanzkopf und dem Aufreihungspunkt bzw. der Beladeeinrichtung vorgeschlagen, die insbesondere aus einer am den Stanzkopf tragenden Pressenteil befestigten Trag- oder Montageplatte bestehen kann, die sowohl die Beladeeinrichtung als auch den Stanzkopf sowie die sich zwischen beiden erstreckende Förderstrecke trägt. Damit wird eine in sich geschlossene, kompakte Baueinheit geschaffen, die für sich handelbar ist und mit geringem Umrüstaufwand jeder Zeit montiert oder auch zu Inspektionszwecken abgenommen werden kann und die drei wesentlichen Elemente umfaßt, nämlich die im einzelnen noch zu beschreibende Beladeeinrichtung, die die Elementenreihe für die Zwangsförderung aufbaut, den grundsätzlich bekannten, mit der Erfindung jedoch ausgestalteten Stanzkopf sowie die völlig neuartige Förderstrecke zwischen beiden.

Es wurde bereits zuvor die besonders vorteilhafte Möglichkeit der Aufreihung unter gleichzeitig gezielter und ausgerichteter Förderung der einzelnen Elemente bis in

den Stößelkanal des Stanzkopfes angesprochen, die sich erfindungsgemäß in weiterer Ausgestaltung mit einer vielfältig variierbaren, besonderen Beladeeinrichtung optimal erreichen läßt. Insbesondere schlägt die Erfindung eine Beladeeinrichtung mit einer zylinderbetätigten, die anzubringenden Elemente, insbesondere mit Köpfen versehene bolzenförmige, vorzugsweise Schrauben einzeln aufnehmenden und dann in Kopfanlage aufreihenden Ladebuchse vor, die vorzugsweise eine Aufnahmekammer für jeweils ein Element bzw. für jeweils eine Schraube besitzt und aus einem quaderförmigen Block besteht, wobei sie - in besonders praktischer Ausführung schlittengeführt - mindestens von einem Zylinder, der nachfolgend "Vorschubzylinder" genannt wird, senkrecht zur Stößelachse also parallel zur Förderstrecke bewegt wird. Wenn dann in einer Ausführungsmöglichkeit die Aufnahmekammer zur Förderstrecke hin einen mindestens den Abmessungen eines Elements entsprechenden Durchtritt durch die Kammerwand bzw. den Ladebuchsenblock aufweist, kann durch gezieltes Hin- und Herfahren - gesteuert über beispielsweise Initiatoren oder Anschläge - mittels des Vorschubzylinders, der vorzugsweise als doppeltwirkende Zylinder-Kolbeneinheit ausgebildet ist, Element für Element der Förderstrecke zugeführt und in Kopfanlage aufgereiht werden, wobei dann der Vorschub der gesamten Reihe jeweils dem Durchmesser des Kopfes entspricht, da der Vorschubzylinder bzw. der von diesem betätigte Schlitten eine genau definierte Strecke zurücklegt; dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, daß der Vorschubzylinder mit seiner Kolbenstange über ein an der Trag- oder Montageplatte gehaltenes Widerlager ortsfest abgestützt ist, während sein Zylinder in den die Ladebuchse tragenden Schlitten eingearbeitet ist, so daß bei Druckbeaufschlagung des der Kolbenstange abgewandten Zylinderraums der Zylinder, d.h. bei der Vorzugsausführung der Schlitten, verfährt, während die Kolbenstange ortsfest gehalten wird, und zwar fährt der Zylinder bzw.

der Schlitten so weit aus, d.h. in Richtung auf den Stanzkopf, bis der den Zylinderraum abschließende, kolbenseitige Deckel in Anlage an die der Kolbenstange zugewandte Seite des Kolbens gelangt. Durch entsprechende Beaufschlagung des kolbenstangenseitigen Raumes des Zylinders wird der Schlitten zurückgezogen, und zwar - über mindestens einen Initiator gesteuert - exakt bis in die Aufnahmeposition der Ladebuchse.

Wenngleich diese Art der Zuführung durch ihre Einfachheit besticht, kann es, je nach den Verhältnissen der Zuförderung zur Ladebuchse, im Interesse der genauen Positionierung vorzuziehen sein, die Aufnahmekammer nur in Richtung auf die ankommenden Elemente offenzuhalten, nicht jedoch zur Förderstrecke hin, damit das Element nach Erreichen der Aufnahmekammer in der Ladebuchse rundum geführt und gehalten ist. Im Rahmen der Erfindung gibt es auch für diese Anforderung eine überraschend einfache Lösung, indem nämlich mindestens ein weiterer Zylinder, der nachfolgend "Positionierzylinder" genannt wird, die Ladebuchse parallel zur Stößelachse bewegt, so daß nach beendetem Vorschubschritt des Vorschubzylinders der vorzugsweise ebenfalls als doppelt wirkende Zylinder-Kolbeneinheit ausgebildete Positionierzylinder betätigt wird, der vorzugsweise über einen Träger mit der am Schlitten senkrecht zu dessen Bewegungsrichtung geführten Ladebuchse verbunden ist, und zwar mit seiner Kolbenstange, während sein Zylinder ebenfalls in den Schlitten eingearbeitet ist. Dadurch wird eine Bewegung der Ladebuchse senkrecht zur Förderstrecke, d.h. also parallel zur Längsachse der aufgereihten Elemente bewirkt, wodurch sich die Ladebuchse von der Förderstrecke in Richtung des Elementenschaftes entfernt, und zwar über mindestens einen Initiator gesteuert soweit, bis das magnetisch und/oder mechanisch an der Förderstrecke gehaltene Element völlig aus der Aufnahmekammer gelangt, woraufhin

dann über den Vorschubzylinder der Rückzug des die Ladebuchse tragenden Schlittens in die rückwärtige Endposition - über die zuvor im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel erläuterte Steuerung - erfolgt und danach durch umgekehrte Beaufschlagung des Positionierzylinders die Ladebuchse wieder in ihre Aufnahmeposition gebracht wird, d.h. die Ladebuchse hat dann insgesamt einen Rechteck-Weg zurückgelegt mit den folgenden vier Schritten:

Gezielter, exakt begrenzter Vorschub

Senkrecht zur vorgenannten Bewegung bis zur Freigabe des Befestigungselements

Senkrecht zur vorgenannten Bewegung Rückzug

Senkrecht zur vorgenannten Bewegung Rückbewegung in die Aufnahmeposition.

Die Erfindung ermöglicht die Unterbringung der die Ladebuchse betätigenden, doppeltwirkenden Zylinder-Kolbeneinheiten nebst ihrer Steuerung und ihren pneumatischen Versorgungsleitungen in einem Gehäuse, in das von außen lediglich noch ein an sich bekannter Multifunktionsstecker - im vorliegenden Fall für elektrische und pneumatische Versorgung - eingesteckt zu werden braucht, so daß eine perfekte, kompakte, außerordentlich leicht zu handhabende, Stanzkopf, störungsfreie Zuführung und Beladestation umfassende Baueinheit geschaffen wird.

Die Zuführung der Einzelelemente zur Ladebuchse kann in bekannter Weise von einer Schußstation erfolgen, der ein ebenfalls an sich bekannter Magnetschwingförderer vorgeschaltet ist. Um hier einen reibungslosen Übergang zur erfindungsgemäßen Vorrichtung zu erreichen, wird als Vorzugsausführung eine mit der Ladebuchse bzw. ihrer Aufnahmekammer in deren Aufnahmeposition fluchtende, direkt oder indirekt über die Trag- oder Montageplatte am Ge-

häuse befestigte Kupplungsaufnahme mit dem Kopfdurchmesser der Elemente entsprechendem Durchgang vorgeschlagen, die in weiterer Ausgestaltung der Erfindung an ihrem freien Ende lösbar mit einer ebenfalls einen Durchgang desselben Durchmessers besitzenden Kupplung zu verbinden ist, die vorzugsweise dem Anschluß eines die Elemente von der erwähnten Sortier- und Schußstation leitenden Schlauches dient.

Um sicherzugehen, daß durch einen entsprechenden pneumatischen Druckstoß (Schuß) tatsächlich ein Element in die Aufnahmekammer der Ladebuchse gelangt ist, und damit zu vermeiden, daß die Ladebuchse einen Leerhub durchführt, wird auf die Kupplung vorzugsweise koaxial ein den Schlauch umgebender Ringinitiator aufgesetzt, der bei jedem Vorbeieilen eines Elements ein entsprechendes Signal an die Steuerung der Ladebuchsenbewegung gibt, für welche Steuerung dem Fachmann bekannte Maßnahmen zur Verfügung stehen.

Damit nach Lösen der Kupplung von der Kupplungsaufnahme, in welchem Zustand sich die Kupplung dann am Ende des Schlauches befindet, nicht unbeabsichtigt noch eine geschossene Schraube den Schlauch verlassen und zu Zerstörungen oder gar Verletzungen führen kann, trägt die Kupplung eine Sperre, die bei Lösen der Kupplung von der Kupplungsaufnähme in den Durchgang ragt, wobei die Sperre vorzugsweise aus einer federbelasteten Klappe besteht, die sich im montierten Zustand außen an der Durchgangswand der Kupplungsaufnahme abstützt und bei Entkuppeln in den Durchgangsbereich der Kupplung schnappt.

Wie bereits erwähnt, kann der Einbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch um 180° verschwenkt vorgenommen werden, wobei dann der Stanzkopf mit seinem Stößel von unten nach oben arbeitet, d.h. die bolzenförmigen Elemente mit

ihrem Kopf nach unten zugeführt werden, was wiederum bedeutet, daß sie in die Ladebuchse zum Zwecke der Aufreihung ebenfalls mit ihrem Kopf nach unten beispielsweise geschossen werden, ohne eine zusätzliche Maßnahme jedoch aus der Aufnahmekammer herausfallen könnten. Hierfür sieht die Erfindung vor, daß die Ladebuchse bzw. ihre Aufnahmekammer mit einer Klemmeinrichtung versehen ist, die bis zur Übergabe des Elements an die Förderstrecke dafür sorgt, daß das Element in der gewünschten Position in der Aufnahmekammer der Ladebuchse verbleibt.

Der in seinem grundsätzlichen Aufbau und seiner Wirkungsweise als solcher bekannte Stößelkopf besitzt die nachfolgend dargelegten, im Rahmen der Erfindung vorgeschlagenen Besonderheiten. Im Sinne der erfindungsgemäß erreichten kompakten Bauweise der Befestigungsvorrichtung ist der Stößelkanal des Stanzkopfes zumindest teilweise in der Trag- oder Montageplatte eingearbeitet, wobei der Stanzkopf vorzugsweise aus mindestens zwei den Stößel führenden Teilen besteht, von denen das eine (Oberteil) lösbar in die Trag- oder Montageplatte integriert ist, während das andere (Unterteil) am Oberteil befestigt ist und beide Teile je eine miteinander fluchtende, dem Elementenkopf angepaßte Innenbohrung besitzen, die im wesentlichen den Stößelkanal bilden. Diese Zweiteiligkeit garantiert einerseits eine sichere Führung des Stößels sowie des in den Stößelkanal gelangenden und vom Stößel dann in das Werkstück einzusetzenden Elements und andererseits eine leichte Zugänglichkeit, indem zu Inspektions- und Wartungszwecken das Unterteil entfernt werden kann.

Im Sinne der magnetischen Überkopfführung der Elemente (Over-Head-System) ist zur Sicherung der lagegenauen Positionierung jedes des nach Verlassen der Förderstrecke in den Stößelkanal gelangenden Elementes der Stößel an

seinem freien Ende, dem Kopf, mindestens mit einem Magneten versehen, der das Element von der Förderstrecke beim entsprechenden Förderhub der Ladebuchse tragend übernimmt .

Eine umwegfreie, direkte Übergabe jedes einzelnen Elements von der Förderstrecke in den Stößelkanal wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Oberteil und das Unterteil zur Förderstrecke hin mindestens entsprechend den Elementenlängsquerschnittabmessungen geöffnet ist, so daß jedes Element ohne Änderung seiner Höhenlage gleitend von der Förderstrecke in den Stößelkanal gelangt, wo das magnetische Stößelkopfende exakt in der Höhe der Gleitbahn der Förderstrecke in den Stößelkanal ragt, so daß eine fluchtende Übergabe der Elemente erfolgt.

Zur zusätzlichen Sicherheit und Beladeprüfung ist im Oberteil des Stanzkopfes auf seiner der Förderstrecke abgewandten Seite ein federbelasteter Stift in Höhe der Kopfebene vorgesehen, der in den Stößelkanal hineinragt und, sobald ein Element in diesen gelangt, von dessen Kopf fluchtend in die Wandung gegen die Federkraft gedrückt wird und dabei einen Initiator aktiviert, der die positive, lagegenaue Beladung signalisiert. Auch dieses Signal wird in an sich bekannter Weise verarbeitet und zur Steuerung des Setzhubes, mit dem das Element in das Blech bzw. die Platte gedrückt und/oder befestigt wird, verwendet.

Wenngleich aus der vorangegangenen Beschreibung deutlich wird, daß durch die erfindungsgemäße Kopfförderung mit dem exakt dem Kopfdurchmesser entsprechenden jeweiligen Vorschub bei entsprechender Betätigung der Ladebuchse eine genaue Positionierung jedes Elements fluchtend im Stößelkanal sichergestellt ist, bedeutet es eine zusätzliche Sicherheitsmaßnahme, wenn nach einem weiteren Merk-

mal der Erfindung im Oberteil in Höhe des zuvor erwähnten, den Initiator aktivierenden Stiftes bzw. des Kopfes des jeweils in den Stößelkanal geförderten Elementes mindestens eine ebenfalls federbelastete Klinke angeordnet ist, die bei leerem Stößelkanal ebenfalls in diesen hineinragt und vorzugsweise mit ihrer Längsachse den Stößelkanal außermittig zur Förderstrecke hin versetzt schneidet und sich zu ihrem freien Ende hin verjüngt. Wenn nun ein Förderhub zur Beladung des Stößelkanals erfolgt, gelangt der Kopf des vordersten Elements der Förderstrecke mit der der Förderstrecke zugewandten Schrägfläche der Verjüngung der Klinke in Druckeingriff, wodurch die Klinke gegen den besonders starken Federdruck soweit zurückgeschoben wird, daß das Element die Klinkenstelle passieren kann, woraufhin die Klinke wieder vorspringt und nunmehr mit der dem Stößelkanal zugewandten Schrägfläche ihrer Verjüngung rückwärtig auf den Elementenkopf derart einwirkt, daß das Element satt an die gegenüberliegende Stößelkanalwand, die in ihrer Form und Größe dem Kopfradius angepaßt ist, lagegesichert gedrückt wird.

In weiterer Ausgestaltung kann jedes Klinkenende spitz zulaufen und die zum StößelZentrum gerichtete Klinkenfläche in der Vertikalrichtung derart schräg zurückspringen, daß sie den Kopf des jeweils gerade im Stößelkanal befindlichen Elements untergreift, was besonders in den Fällen von Bedeutung ist, in denen nichtmagnetisierbare Elemente verarbeitet werden, die zwar in der T-Nut der Förderstrecke auf der gewünschten Höhe gehalten werden, im Moment ihres Eintritts in den Stößelkanal jedoch in Längsrichtung wegen der fehlenden Magneteinwirkung keinen Halt hätten, durch die erwähnten Schrägflächen der Klinken jedoch nicht nur gegen die gegenüberliegende Stößelkanalwand sondern auch an das freie Ende des Stößels gedrückt werden, der dann beim Setzvorgang das Element in Richtung auf das offene Stanzkopfende hin an der Schräg-

fläche der Klinke unter deren Zurückdrücken vorbeischiebt.

Aus reinen Zusatzsicherheitsvorkehrungen können schließlich im Stanzkopfunterteil mehrere, vorzugsweise drei um 120° versetzt angeordnete, federbelastete, in den Stößelkanal bis nahe an den Elementenschaft hineinragende Schieber vorgesehen sein, die bei ordnungsgemäßem Setzvorgang durch den vorbeifahrenden Elementenkopf zwar in die Stanzkopfwandung zurückgedrückt werden, jedoch in dem höchst unwahrscheinlichen Fall, daß das Element nicht ordnungsgemäß am Stößelkopf gehalten wird, dieses an einem vorzeitigen, ungewollten Verlassen des Stößelkanals hindern.

Die Stößelbewegung relativ zum Stanzkopf wird vom Pressenstößel initiiert, mit dem das dem Stanzkopf abgewandte Ende direkt oder indirekt kraftschlüssig verbunden ist, und zwar vorzugsweise durch entsprechenden Einbau in die Kopfplatte oder eine an diese montierte Stempelhal-teplatte.

Für den Fall, daß der Einpreßstößel des Stanzkopfes über den Pressenstößel bzw. dessen Kopfplatte oder Stempelhalteplatte in seiner Ausgangslage relativ zur Förderstrecke nicht genau justierbar ist, was z.B. bei Exzenter- oder Kurbelpressen der Fall sein kann, sieht die Erfindung eine sogenannte "Plunger-Version" vor, bei der das dem Stößelkopf abgewandte Ende des Stößels des Stanzkopfes als druckfederbelasteter Plunger ausgebildet ist, wobei eine Führungshülse auf dem mit dem Niederhalter verbundenen Stanzkopf befestigt ist, in der der Plunger gelagert ist und unter dem Druck der Feder an das rückwärtige, lediglich den Durchtritt der Kolbenstange gestattende Ende in der Ausgangsposition in Anschlag gehalten wird, während das freie Kolbenstangenende dann Abstand

zur Kopf- oder Stempelhalteplatte bzw. zum Pressenstößel aufweist und bei Niedergang des Pressenstößels in Anlage gerät und mit dem weiteren Niedergang in den Stößelkanal zur Einwirkung auf das im Stößelkanal gerade befindliche Element bis zu dessen Befestigung an dem Blech oder der Platte gedrückt bzw. geschoben wird. Bei Rückzug des Pressenstößels bewirkt dann die Druckfeder in der Führungshülse die Rückführung des Plungers exakt in die Ausgangsposition.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung der beigefügten Zeichnungen, anhand derer bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben werden. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 in schematischer Vorderansicht die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung als Baueinheit am die Hubbewegungen ausführenden Pressenteil montiert;

Fig. 2 dieselbe Befestigungsvorrichtung als Baueinheit am gegenwirkenden, feststehenden Pressenteil montiert mit vom bewegten Pressenteil initiiertem Stößelvorschub;

Fig. 3 die Befestigungsvorrichtung im Detail, teilweise geschnitten;

Fig. 3A einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 3;
Fig. 3B einen Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 3;

Fig. 3C einen Schnitt entlang der Linie C-C in Fig. 3; und

Fig. 4 die sogenannte "Plunger-Version".

Die zum Einbau in eine übliche Presse 1 geeignete, erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung 2 besteht gemäß Fig. 1 im wesentlichen aus einem Stanzkopf 3, einer Beladeeinrichtung 4 sowie einer diese beiden Teile verbindenden Förderstrecke 5. Die im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Baueinheit bildende Befestigungsvorrichtung wird in ihren genannten drei wesentlichen Bestandteilen von einer Trag- oder Montageplatte 6 zusammengehalten, die am Niederhalter 7 der Presse befestigt bzw. zumindest teilweise in diesen eingelassen ist. Der Niederhalter 7 ist mit Abstand über Federn 8 an einer Stempelhalteplatte 9 befestigt, die ihrerseits mit einer am Pressenstößel 11 montierten Kopfplatte 12 verbunden ist; der Pressenstößel 11 ist in üblicher Weise im Pressengestell 13 geführt.

Im Stanzkopf 3 ist ein Einpreßstößel 14 geführt, der den Niederhalter 7 in Gleitführung oder mit Spiel durchragt und an seinem oberen, dem Stanzkopf abgewandten Ende in der Stempelhalteplatte verankert ist.

Unterhalb des Stanzkopfes 3 befindet sich ein üblicher Preßtischaufbau mit einer auf dem Pressentisch 15 befestigten Aufspannplatte 16, die eine Zwischenplatte 17 trägt, auf der im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Schneideinsatz 18 als Gegenwerkzeug befestigt ist. Auf dem Schneideinsatz liegt das zu verformende und mit einer oder mehreren Schrauben 21 zu versehende Blech 19. Wenn hier von "Blech" gesprochen wird, dann umfaßt dies sowohl von einem Coil zugeführte Endlosplatinen, die in verschiedenen Folgeschritten stufenweisen Verformungen unterworfen werden und an bestimmten Stellen dann gleichzeitig während des Verformungsschritts mit Schrauben versehen werden, als auch Platten od.dgl.. Der Begriff

"Schraube" bezeichnet im vorliegenden Fall jegliche Art bolzenförmiger Elemente, die einen Kopf aufweisen.

Die am Blech 19 zu befestigenden Schrauben 21 werden der Beladevorrichtung 4 über einen Schlauch 22 in Pfeilrichtung A zugeführt, und zwar vorzugsweise von einer nicht dargestellten, an sich bekannten, pneumatisch wirkenden, sogenannten Schußstation aus, der eine Sortiervorrichtung vorgeschaltet ist. Die Schrauben 21 werden einzeln in die nachfolgend noch näher zu beschreibende Beladeeinrichtung 2 "geschossen". In ebenfalls noch näher zu beschreibender Weise gelangen die Schrauben 21 von der Beladeeinrichtung 4 über die Förderstrecke 5 in den Stanzkopf 3, der dann im beladenen Zustand mit dem Niederhalter 7 mitsamt der Förderstrecke 5 und der Beladeeinrichtung 4 als Baueinheit bis zum Anschlag auf das Blech 19 abgesenkt wird, woraufhin dann durch weiteres Absenken des Pressenstößels 11 der Einpreßstößel 14 durch den Stanzkopf mit vor dem Stößelkopf befindlicher Schraube 21 unter Zusammendrücken der Federn 8 geschoben und damit die Schraube 21 in das Blech 19 getrieben und an diesem in an sich bekannter Weise befestigt wird.

Um zumindest im der Beladeeinrichtung 4 nahen Bereich den Schlauch 22 auf alle Fälle biegungsfrei zu halten, kann dieser beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 mittels eines nicht dargestellten, an der Kopfplatte 12 befestigten Halteblechs fixiert werden.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 sind die wesentlichen Teile identisch mit denen der Ausführung gemäß Fig. 1, so daß für dieselben Teile dieselben Bezugsziffern verwendet werden und nachfolgend nur die zwischen beiden Versionen bestehenden Unterschiede zu beschreiben sind.

Bei dieser zweiten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung als Baueinheit mit ihren an der Trag- oder Montageplatte 6 montierten Teileinheiten, Stanzkopf 3, Beladeeinrichtung 4 und Förderstrecke 5, in um gegenüber der Position in Fig. 1 180° verschwenkter Lage über die Trag- oder Montageplatte 6 am unteren, feststehenden Teil der Presse befestigt, und zwar im Bereich des Schneideinsatzes 18. Aufbau und Funktion sind grundsätzlich dieselben wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1, mit dem Unterschied, daß die Baueinheit 3, 4, 5, 6 während des Präge- und Befestigungsvorgangs in relativer Ruhe gegenüber dem Fundament bleibt, während die Bewegung des Einpreßstößels 14 wiederum durch das bewegliche Oberteil der Presse erfolgt, und zwar über einen mit der Kopfplatte 12 verbundenen Treiber 23, der den Pressenstoßelbewegungen folgend gemäß Pfeil B vertikal hin- und herbewegt wird und mit seinem freien Ende derart auf einen Übersetzer 24 einwirkt, daß dieser gemäß Pfeil C eine horizontale Hin- und Herbewegung ausführt, die er dann unter weiterer Richtungsumlenkung auf den Einpreßstößel 14 überträgt, so daß mit dieser Antriebskombination die vertikalen Hin- und Herbewegungen des Pressenstößels 11 durch zweifache Richtungsumkehr um 90° in vertikale, jedoch der Pressenstößelbewegung entgegengesetzt gerichtete Auf- und Abbewegungen des Einpreßstößels 14 umgesetzt werden, d.h. das Niederfahren des Pressenstößels 11 bewirkt beim Einpreßstößel 14 eine nach oben gerichtete Bewegung und umgekehrt.

Wenn somit zunächst der Niederhalter 7 mit der Stempelhalteplatte 9 und der Kopfplatte 12 durch die Pressenstößelbewegung nach unten bis zur Anlage an dem Blech 19 fährt und sodann Pressenstößel 11, Kopfplatte 12 und Stempelhalteplatte 9 gegen die Federn 8 weiter nach unten fahren, wird der letztgenannte Teil der Bewegung derart auf den Einpreßstößel 14 übertragen, daß dieser im selben

Maße unter Mitnahme einer Schraube 21 nach oben fährt, die er dann mit dem Schaft durch das Blech drückt und an diesem in bekannter Weise befestigt.

Wie aus Fig. 2 außerdem hervorgeht, ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Niederhalter 7 schmaler ausgeführt, da er hier nicht die Tragefunktion für die Befestigungsvorrichtung erfüllt. Dafür ist eine auf dem Pressentisch befestigte Abstützung 25 vorgesehen, die mit ihrem freien Ende mit der Trag- oder Montageplatte 6 verbunden ist und so die Baueinheit 3, 4, 5 abstützt.

Anhand der Fig. 3 sowie der zugehörigen Schnitte gemäß den Fig. 3A, 3B und 3C werden nun Einzelheiten der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung erläutert. Eines der Kernstücke dieser Baueinheit ist die Ladebuchse 26, die aufgrund der nachfolgend beschriebenen Konstruktion die durch den vertikalen Doppelpfeil D und den horizontalen Doppelpfeil E symbolisierten Bewegungen ausführt. Dazu ist die Ladebuchse 26 mit ihrer in der Zeichnung links liegenden Vertikalfläche an der Stirnfläche eines Schlittens 27 vertikal geführt, der gemäß dem Doppelpfeil F horizontale Hin- und Herbewegungen ausführen kann. Dies wird dadurch erreicht, daß der Schlitten 27 oberseitig gemäß Fig. 3B an einer mit der Trag- oder Montageplatte 6 verbundenen T-Führung bzw. -Leiste 28 aufgehängt ist. Am der Ladebuchse 26 abgewandten Ende ist in den Schlitten 27 eine Zylinderbohrung 29 eingearbeitet, die mit einem Deckel 31 verschlossen ist und in der ein Kolben 32 horizontal hin- und herbeweglich gelagert ist, dessen Kolbenstange 33 den Deckel 31 nach außen durchragt und die mit ihrem freien Ende an einem von der Trag- oder Montageplatte 6 getragenen Widerlager 34 festgelegt ist. Diese Zylinder-Kolbeneinheit 29, 32, 33 (nachfolgend "Vorschubzylinder" genannt) ist doppelt beaufschlagbar und entsprechend mit zwei Zuleitungen 35 und 36 verbun-

den, von denen die Zuleitung 35 im Zylinder 29 vor dem Kolben 32, d.h. auf der der Kolbenstange abgewandten Seite des Kolbens mündet, während die Leitung 36 in den Zylinder 29 auf der Kolbenstangenseite führt, so daß bei pneumatischer oder hydraulischer Druckbeaufschlagung der Leitung 35 aufgrund der ortsfesten Verbindung der Kolbenstange 33 mit dem Widerlager 34 der Schlitten 27 mitsamt der Ladebuchse 26 eine Bewegung nach rechts durchführt, und zwar um eine genau bemessene Strecke, die sich durch den dann erfolgenden Anschlag des Deckels 31 an der kolbenstangenseitigen Kolbenfläche ergibt. Diese Endposition ist in Fig. 3 rechts gestrichelt dargestellt.

Im Schlittenbereich zwischen der Ladebuchse und dem Vorschubzylinder 29, 32, 33 befindet sich eine weitere, ebenfalls doppeltwirkende Kolben-Zylindereinheit (nachfolgend "Positionierzylinder¹¹ genannt) , die durch eine vertikale Zylinderbohrung 37 im Schlitten 27 mit darin vertikal bewegbarem Kolben 38 und zugehöriger Kolbenstange 39 gebildet wird. In diesem Fall ist der Kolben

38 mit seiner Kolbenstange 39 bei entsprechender Druckbeaufschlagung beweglich, während die Zylinderbohrung 37 vertikal unbeweglich ist. Der Positionierzylinder 37, 38,

39 bewirkt die Vertikalbewegungen der Ladebuchse 26 gemäß dem Doppelpfeil D, und zwar dadurch, daß das dem Kolben 38 abgewandte Ende der Kolbenstange 39 mit einem sich horizontal bis in den Bereich unterhalb der Ladebuchse erstreckenden Ladebuchsenträger 41 fest verbunden ist, der seinerseits an der Ladebuchse 26 verschraubt ist.

Am Schlitten 27 sind unterseitig außerdem noch zwei Initiatoren 42 und 43 mit vertikalem Abstand angeordnet, die derart mit dem Ladebuchsenträger 41 zusammenwirken, daß sie die jeweiligen Ladebuchsen-Endstellungen anzeigen, und zwar der Initiator 4 2 die obere Endlage und der

Initiator 43 die untere, in der Zeichnung gestrichelt symbolisierte.

Die Auf- und Abwärtsbewegung des Kolbens 3 8 mit seiner Kolbenstange 39 und somit der Ladebuchse 26 werden durch Hydraulik- oder Pneumatikleitungen 44 und 45 ermöglicht, von denen die Leitung 44 im oberhalb des Kolbens 38 liegenden Zylinderraum endet, während die Leitung 45 auf der Kolbenstangenseite des Kolbens 38 in die Zylinderbohrung 37 mündet. Wird nun in der dargestellten Position die Leitung 44 druckbeaufschlagt, so bewirkt dies ein Senken der Ladebuchse 26 während eine Druckbeaufschlagung der Leitung 45 zu einem Heben der Ladebuchse 26 führt.

Durch die für beide Zylinder-Kolbeneinheiten zuvor erläuterten Endanschläge wird eine exakte Positionierung der Ladebuchse 26 in den jeweiligen Lagen erreicht, wobei in der dargestellten Position, d.h. nach links-oben gefahren, die Ladebuchse 26 oberseitig eine nach oben offene Aufnahmekammer 46 besitzt, in die jeweils eine Schraube 21 gelangen kann, und zwar vorzugsweise mittels des bereits erwähnten pneumatischen "Schusses".

Sobald die Ladebuchse 26 mit einer Schraube 21 beladen ist, wird sie durch entsprechende, zuvor erläuterte Beaufschlagung des Vorschubzylinders 29, 32, 33 nach rechts bis zum Kolbenanschlag bewegt, wobei ihre freie Stirnseite auf den Kopf der links mit etwas Abstand von der übrigen Schraubenreihe hängenden Schraube 21 stößt. Der erwähnte Abstand wird sogleich im Zusammenhang mit den weiteren Bewegungen der Ladebuchse erklärlich. Die rechts von der Ladebuchse 26 gezeigten Schrauben 21 befinden sich bereits im Bereich der erfindungsgemäßen Förderstrecke, die hier aus mehreren, fluchtenden Magneten 47 besteht, die die Schrauben 21 über deren Köpfe in exakt der gewünschten Höhe halten. Die Magnete 47 sind in

der aus Fig. 3C ersichtlichen Weise in die Trag- oder Montageplatte 6 eingelassen, die ihrerseits in der ebenfalls der Fig. 3C zu entnehmenden Weise am Niederhalter, zum Teil eingelassen, befestigt ist. Aus Fig. 3C geht auch die nach unten offene T-Führung bzw. T-Nut 48 in Form einer entsprechend ausgenommenen Leiste unterhalb der Magnete 47 hervor, die insbesondere im Falle der Verarbeitung nichtmagnetisierbarer Elemente als Überkopfführung des Over-Head-Systems dient.

Wie bereits erwähnt, werden die Schrauben 21 einzeln in die Ladebuchse 26 "geschossen", wozu im dargestellten Ausführungsbeispiel ein spezieller Anschluß des Schlauches 22 vorgesehen ist. Exakt oberhalb der in Fig. 3 dargestellten Ausgangsposition der Ladebuchse 26 befindet sich in koaxialer Ausrichtung eine an der Trag- oder Montageplatte 6 befestigte, den Niederhalter 7 durchragende Kupplungsaufnahme 49, deren Innendurchmesser ein ungestörtes, jedoch geführtes Hindurchgleiten der Schrauben garantiert. Auf diese Kupplungsaufnahme 49 wird die eigentliche Kupplung 51 gesetzt und beide in irgendeiner geeigneten Weise miteinander verbunden. Die Kupplung 51 ist fest haftend über das Ende des Schläuche 22 geschoben, so daß der durch den Schlauch gebildete, in seinen Abmessungen ebenfalls dem Schraubenkopf angepaßte Kanal 52 sich übergangslos bis in die Aufnahmekammer 46 erstreckt. Oberhalb der Kupplung 51 ist ein den Schlauch 22 umgebender Ringinitiator 53 vorgesehen, der in der bereits erwähnten Weise jede passierende Schraube 21 registriert.

Wie die oberhalb des Ringinitiators 53 in Fig. 3 gestrichelte Darstellung zeigt, trägt die Kupplung eine seitlich neben dem Kanal auf einer Achse schwenkbar gelagerte Sperre in Form einer Klappe 54, die unter dem Einfluß einer Feder 55 nach links von außen gegen die Wand der

Kupplungsauf nähme 49 gedrückt wird, so daß sie bei Lösen der Kupplung 51, wie oberhalb in Fig. 3 gestrichelt dargestellt, in den Kanal 52 schnappt, mit der Folge, daß selbst bei einem unbeabsichtigten "Schuß" auf keinen Fall eine Schraube den Schlauch 2 2 verlassen kann, so daß damit ein wirksamer Schutz für Personen und Maschinen erreicht wird.

Wie die vorstehenden Ausführungen deutlich machen, bedarf es somit lediglich eines mit wenigen Handgriffen zu vollziehenden Anschlusses des Schlauches 22, um die Beladung beginnen zu können, wobei noch zu erwähnen ist, daß es weiterhin der kompakten Bauweise und auch dem störungsfreien, weitestgehend vor äußeren Einflüssen geschützten Betrieb der Beladeeinrichtung 4 dient, daß diese bis auf den dem Stanzkopf 4 und der Förderstrecke 5 zugewandten Bereich mit einem Gehäuse 50 gekapselt ist, das an seiner Außenseite einen Multifunktionsstecker 56 trägt, über den sowohl die Hydraulik- bzw. Pneumatikleitungen 35, 36, 44 und 45 zu speisen sind (56a) als auch der Elektroanschluß 56b zu erreichen ist.

Nach Beladen der Ladebuchse 26 wird durch geeignete Initiatorsteuerung od.dgl. der Vorschubzylinder über die Leitung 35 druckbeaufschlagt, so daß der Schlitten 27 mit der Ladebuchse 2 6 nach rechts bis zur gestrichelt eingezeichneten Vorschub-Endstellung fährt, in der dann die in der Aufnahmekammer 46 befindliche Schraube 21 in die in Fig. 3 rechts neben der Ladebuchse 26 dargestellte Position gelangt, d.h. einen Abstand in der Größe der Wanddicke der Ladebuchse von der nächsten Schraube der Reihe einnimmt. Nun wird durch Druckbeaufschlagung des Positionierzylinders über die Leitung 44 die Ladebuchse in der vorgeschobenen Position auf ihre untere Stellung, wie sie in Fig. 3 in der rückgezogenen Position in Höhe des Initiators 43 gestrichelt dargestellt ist, gegenüber dem

Schlitten 27 verfahren, wodurch die Oberkante der Ladebuchse unterhalb der Schraube 21, die an der Magnetführung 47 "klebt", gelangt. Durch Druckbeaufschlagung des Vorschubzylinders über die Leitung 3 6 erfolgt der Rückzug des Schlittens 27 mit der in der unteren Position befindlichen Ladebuchse 26, die dann bei Erreichen der hinteren Position, die ein Initiator 57, der ebenfalls an dem Widerlager 34 unterhalb der Kolbenstange 3 3 befestigt ist, meldet, wieder in die obere in Fig. 3 dargestellte Ladeposition durch Druckbeaufschlagung des Positionierzylinders über die Leitung 45 angehoben wird und dann zur erneuten Beladung zur Verfügung steht. Dieser Vorgang wird dann in mit der Stanzkopfarbeit abgestimmter Zeitfolge wiederholt, wobei bei jedem Vorschub der Ladebuchse unter Übergabe jeweils einer Schraube 21 an die Magnet-Förderstrecke 47 die jeweils letzte Schraube 21 in Kontakt an die vorletzte gebracht wird, so daß dann eine Reihe von Kopf an Kopf liegenden Schrauben 21 entsteht, die bei jedem Förderschritt der Ladebuchse exakt um den Durchmesser nach rechts verschoben wird, so daß dann die eingangs erwähnte, für den Setzvorgang erforderlich genaue Positionierung jeweils einer Schraube 21 im Stanzkopf ohne die Notwendigkeit eines nochmaligen Umlenkens oder Positionierens garantiert erreicht wird. Die starre Kopfzuführung der Elemente in ihrer gegenseitigen Reihenanlage bis zum Stanzkopf ist deutlich auch aus Fig. 3A ersichtlich.

Der Stanzkopf 3 ist grundsätzlich als solcher bekannt und hinsichtlich seines Einbaus und seiner Betätigung bereits im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 erläutert worden. Anhand von Fig. 3 sei noch auf einige Einzelheiten hingewiesen, so z.B. auf die daraus ersichtlichen, um jeweils 120° versetzt im Stanzkopfunterteil 58 angeordneten, federbelasteten Schieber 59 als Zusatzsicherung, deren Funktion zuvor bereits beschrieben wurde. Des weiteren ist aus Fig. 3 ersichtlich, daß im Oberteil 61 des Stanz-

kopfes 3 in Höhe der Kopfebene der Schrauben 21 ein in den Stößelkanal 62 hineinragender Stift 63 auf der der Förderstrecke 5 gegenüberliegenden Seite in die Wand eingelassen ist, der, wie Fig. 3 zeigt, bei mit einer Schraube 21 ordnungsgemäß beladenem Stanzkopf gegen die Federkraft in die Wandung des Oberteils 61 des Stanzkopfes gedrückt wird und dabei einen Initiator 64 zur Anzeige ordnungsgemäßer Beladung aktiviert.

Oberseitig ist in die Trag- oder Montageplatte 6 ein den Stößel 14 umgreifender Zentrierring 65 eingelassen, bis zu dem das in der Stempelhalteplatte 9 befestigte Ende des Einpreßstößels 14 unter Zusammendrücken der Feder 8 durch den Niederhalter hindurch abgesenkt werden kann. In den Kopf des Stößels 14 ist mindestens ein Magnet 66 zur haltenden Übernahme der jeweils in den Stößelkanal 62 geförderten Schraube 21 eingelassen.

Fig. 3A zeigt sehr anschaulich die im Bereich der Förderstrecke 5 befindliche Schraubenreihe sowie eine federbelastete Klinke 67, die ebenfalls in Höhe des Stiftes 63 bzw. der Kopfebene der Schraubenreihe im Oberteil 61, in den Stößelkanal 62 seitlich hineinragend angeordnet ist. Die Funktion der Klinke 47 zum satten Andrücken jeder Schraube 21 an die Innenwandung des Stößelkanals 6 2 wurde zuvor bereits im einzelnen dargelegt, wobei im vorliegenden Zusammenhang noch darauf hinzuweisen ist, daß die im Falle nichtmagnetisierbarer Schrauben vorgesehene Schrägfläche, über die die gerade im Stößelkanal 62 befindliche Schraube 21 in Anlage an den Kopf des Stößels 14 gedrückt wird, in Fig. 3A mit 67a bezeichnet ist. In der dargestellten Position der Klinke 67 ist der Stößelkanal 62 nicht beladen, so daß die Klinke 67 relativ weit in den Kanal 6 2 hineinragt.

Die im linken Bereich der Förderstrecke 5 eingezeichnete, ähnlich aufgebaute Klinke 68, die für den Fall nichtmagnetisierbarer Schrauben 21 mit einer entsprechenden Schrägfläche 68a ausgestattet ist, ist eine Vorsorgemaßnahme, die der zusätzlichen Sicherheit dient, da die erfindungsgemäße Zwangsförderung für sich bereits den lagegenauen Vorschub der Schrauben bis in den Stößelkanal garantiert.

Anhand von Fig. 4 wird schließlich die hinsichtlich ihres bevorzugten Einsatzes bereits angesprochene Plunger-Version erläutert. Bei dieser Ausbildung des Stanzkopfes 3 ist der Stößel 14 über einen Bund in einer Hülse 71 geführt, die oberseitig mit einem Deckel 72 verschlossen ist, der mittig zwar eine entsprechende Bohrung für den Durchtritt des sich über den Bund 69 hinaus verlängernden freien Stößelendes besitzt, jedoch innenseitig einen Endanschlag für den Bund 69 und damit auch für den Einpreßstößel 14 in seiner obersten Stelle bildet, in der der Stößelkopf bündig in Flucht mit der Magnetzuführung 47 zur reibungslosen Aufnahme der Schrauben 21 liegt. In der dargestellten Position befindet sich der Stößel 14 in dieser obersten Stellung, und zwar unter der Wirkung einer sich unten an der Oberseite der Trag- oder Montageplatte 6 und oben an der Unterseite des mit seiner Oberseite am Deckel 72 anliegenden Bundes 69 abstützenden Druckfeder 73. Mit dieser Version ist die obere präzise Endlage des Stößels 14 unabhängig von der Einstellung des Pressenstößels garantiert, so daß sich diese Version beispielsweise für Kurbelpressen anbietet.

Im Rahmen der Erfindung sind selbstverständlich Abwandlungen der beschriebenen und dargestellten Ausführungsbeispiele möglich. So können z.B. mehrere Stanzköpfe 3 bzw. Stößelkanäle 62 in einer Baueinheit 2 vorgesehen sein, ohne den Baueinheitscharakter aufgeben zu müssen.

Andererseits ist es auch möglich, mit nur einer Förderstrecke 5 mehrere, vorzugsweise zwei, Stößelkanäle 62 zu versorgen, wobei sich eine Parallelführung empfiehlt, die sogar die Zuführung von Schrauben unterschiedlicher Größe zuläßt.

Claims (53)

39 955 B - 29 - Schutzansprüche:

1. Vorrichtung an einem in einer Presse (1) montierten Werkzeug (7, 9, 12; 16, 17, 18) zum Befestigen bolzenförmiger Elemente (21), insbesondere Schrauben, an einem Blech (19), einer Tafel od.dgl-, mit

einem Stanzkopf (3),

einer starren Kopfzuführung (5) der Elemente (21) in gegenseitiger Reihenanlage bis zum Stanzkopf (3),

- einer starren Verbindung zwischen dem Stößelkanal des Stanzkopfes (3) und dem Aufreihungspunkt (Beladeeinrichtung (4)) und

einer die Elemente (21) einzeln in ausgerichteter Lage fixiert aufnehmenden und dann in Kopfanlage aufreihenden Ladebuchse (26) als Beladeeinrichtung (4).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stanzkopf (3) , die starre Verbindung und die Ladebuchse (26) eine selbständig handhabbare Baueinheit bilden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladebuchse (26) zylinderbetatigt ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zuführung

(5) aiti den Stanzkopf (3) tragenden Pressenteil befindet.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zuführung (5) im den Stanzkopf (3) tragenden Pressenteil befindet.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine rechtwinklig zur Stößelachse erfolgende Zwangsförderung der Reihe vom Aufreihungspunkt (Beladepunkt) (4) bis zum Stößelkanal (62).

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Stanzkopf (3) am beweglichen Pressenteil befindet.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Stanzkopf (3) am feststehenden Pressenteil befindet.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die Zwangsförderung bewirkende Einrichtung (4) gleichzeitig die Aufreihung durchführt (Beladung).

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 und 9, gekennzeichnet durch eine magnetische Überkopfförderung (47).

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine T-Nut-Führung (48) als Förderstrecke (5).

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 und 9 bis 11, gekennzeichnet durch eine nach unten offene T-Nut-Führung (48) als Förderstrecke (5).

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine am den Stanzkopf (3) tragenden Pressenteil befestigte Trag- oder Montageplatte (6), die sowohl die Beladeeinrichtung (4) als auch den Stanzkopf (3) sowie die sich zwischen beiden erstreckende Förderstrecke (5) trägt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Trag- oder Montageplatte (6) unterseitig am Niederhalter (7) der Presse (1) befestigt ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, gekennzeichnet durch in die Trag- oder Montageplatte (6) eingelassene Magnete (47) vom Ladepunkt (4) bis zum Stößelkanal (62).

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine fluchtend durchgehende T-Nut-Führung (48) unterhalb der Magnete (47).

17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Beladeeinrichtung (4) unmittelbar an das dem Stanzkopf (3) abgewandte Ende der Förderstrecke (5) angeschlossen ist.

18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Stanzkopf (3), der Beladeeinrichtung (4) und der beide verbindenden Förderstrecke (5) bestehende Bau-

einheit über ihre Trag- oder Montageplatte (6) am Niederhalter (7) der Presse (1) befestigt ist.

19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 18, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Aufnahmekammer (46) für jeweils ein Element (21) (Schraube) besitzende, aus einem quaderförmigen Block bestehende Ladebuchse (26) senkrecht zur Stößelachse bewegt wird.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , daß die Ladebuchse (26) schlittengeführt ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladebuchse (26) von mindestens einem Zylinder (29, 32, 33) (Vorschubzylinder) bewegt wird.

22. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmekammer (46) zur Förderstrecke (5) hin einen mindestens den Abmessungen eines Elements (21) entsprechenden Durchtritt durch die Kammerwand bzw. den Ladebuchsenblock (26) aufweist.

23. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 19 bis 22, gekennzeichnet durch mindestens einen weiteren Zylinder (37, 38, 39) (Positionierzylinder), der die Ladebuchse (26) parallel zur Stößelachse bewegt.

24. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 23, gekennzeichnet durch ein die Ladebuchse (26) nebst ihren Betätigungs- und Steuereinrichtungen umgebendes und abstützendes, an der Trag- oder Montageplatte (6) befestigtes Gehäuse (50).

25. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 24, gekennzeichnet durch doppeltwirkende Zylinder-Kolbeneinheiten .

26. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschubzylinder (29, 32, 33) mit seiner Kolbenstange (33) über ein an der Trag- oder Montageplatte (6) gehaltenes Widerlager (34) ortsfest abgestützt ist, während sein Zylinder (29) in den die Ladebuchse tragenden Schlitten (27) eingearbeitet ist.

27. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionierzylinder (37, 38, 39) mit seiner Kolbenstange (39) über einen Träger (41) mit der am Schlitten (27) senkrecht zu dessen Bewegungsrichtung (F) geführten Ladebuchse (26) verbunden ist, während sein Zylinder (37) in den Schlitten (27) eingearbeitet ist.

28. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 24 bis 27, gekennzeichnet durch steckbare Elektro- und/oder Hydraulik- bzw. Pneumatikanschlüsse (56a, 56b) am Gehäuse (50).

29. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 28, gekennzeichnet durch mindestens zwei Initiatoren (42, 43) im Gehäuse (50), die dem Ladebuchsenträger (41) derart zugeordnet sind, daß sie die beiden Endstellungen der Ladebuchse (26) beim Positionierverfahren angeben.

30. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 29, gekennzeichnet durch einen mit dem Schlitten (27) bzw. dem Vorschubzylinderdeckel zusammenwirkenden Initiator (57) im Gehäuse (50) zur Anzeige der

durch den Vorschubzylinder bewirkten Rückzug-Endstellung, in der sich die Ladebuchse (26) in Aufnahmeposition befindet.

31. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 30, gekennzeichnet durch eine mit der Ladebuchse (26) bzw. ihrer Aufnahmekammer (46) in deren Aufnahmeposition fluchtende, direkt oder indirekt über die Trag- oder Montageplatte (6) mit dem Gehäuse (50) verbundene Kupplungsaufnahme (49) mit dem Kopfdurchmesser der Elemente (21) entsprechendem Durchgang.

32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet , daß die Kupplungsaufnahme (49) an ihrem freien Ende lösbar mit einer ebenfalls einen Durchgang (52) desselben Durchmessers bereitstellenden Kupplung (51) für eine Elementeneinzelzuführung verbunden ist.

33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (51) dem Anschluß eines die Elemente (21) von einer Sortier- und/oder Schußstation leitenden Schlauches (22) dient.

34. Vorrichtung nach Anspruch 32 oder 33, gekennzeichnet durch einen koaxial auf die Kupplung (51) aufgesetzten, den Schlauch (22) umgebenden Ringinitiator (53).

35. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (51) eine Sperre trägt, die bei Lösen der Kupplung (51) von der Kupplungsaufnahme (49) den Durchgang (52) sperrt.

36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre aus einer federbelasteten Klappe (54) besteht, die sich im montierten Zustand außen an der

- 3b -

Durchgangswand der Kupplungsaufnähme (49) abstützt und bei Entkupplung in den Durchgangsbereich (52) der Kupplung (51) schnappt.

37. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladebuchse (26) bzw. ihre Aufnahmekammer (46) mit einer Klemmeinrichtung versehen ist, die ein Herausfallen der Elemente (21) verhindert.

38. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößelkanal (62) des Stanzkopfes (3) zumindest teilweise in der Trag- oder Montageplatte (6) eingearbeitet ist.

39. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 38, dadurch gekennzeichnet, daß der Stanzkopf (3) aus mindestens zwei den Stößel (14) führenden Teilen besteht, von denen das eine (Oberteil) (61) lösbar in die Trag- oder Montageplatte (6) integriert ist, während das andere (Unterteil) (58) am Oberteil (61) befestigt ist und beide Teile je eine miteinander fluchtende, dem Elementenkopf angepaßte Innenbohrung besitzen, die im wesentlichen den Stößelkanal (62) bilden.

40. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel an seinem freien Ende (Kopf) mindestens einen Magneten trägt.

41. Vorrichtung nach Anspruch 39 oder 40, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberteil (61) und das Unterteil (58) zur Förderstrecke (5) hin mindestens entsprechend den Elementenlängsquerschnittabmessungen geöffnet sind.

42. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 9 bis 41, dadurch gekenn &zgr; e i chnet, daß das Oberteil (61) über die Kopfebene der zugeführten Elemente (21) hinausragt.

43. Vorrichtung nach Anspruch 42, gekennzeichnet durch einen im Oberteil (61) auf der der Förderstrecke (5) abgewandten Seite angeordneten, federbelasteten, einen Initiator (64) aktivierenden Stift (63) in Höhe der Kopfebene.

44. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 39 bis 43, gekennzeichnet durch mindestens eine federbelastete Klinke (67) im Oberteil (61) in Höhe des Stiftes (63) bzw. des Kopfes des jeweils in den Stößelkanal (62) geförderten Elementes (21).

45. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende jeder Klinke (67) sich verjüngt und die Längsachse jeder Klinke den Stößelkanal (62) außermittig zur Förderstrecke (5) hin versetzt schneidet.

46. Vorrichtung nach Anspruch 44 oder 45, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Klinkenende spitz zuläuft und die zum Stößelzentrum gerichtete Klinkenfläche (67a) den Kopf des jeweils gerade im Stößelkanal befindlichen Elements (21) untergreifend zurückspringt.

47. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 40 bis 46, gekennzeichnet durch mindestens einen federbelasteten Schieber (63) im Stanzkopfunterteil (58).

48. Vorrichtung nach Anspruch 47, gekennzeichnet durch drei um 120° versetzt angeordnete Schieber (63).

49. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 48, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (14) des Stanzkopfes (3) mit dem seinem Kopf abgewandten Ende in der Stempelhalteplatte (9) oder Kopfplatte (12) der Presse (1) kraftschlüssig eingebaut ist.

50. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 48, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (14) des Stanzkopfes (3) als druckfederbelasteter Plunger ausgebildet ist.

51. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 50, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Befestigungsvorrichtung (2) mehrere Stanzköpfe (3) bzw. Stößelkanäle (62) vorgesehen sind.

52. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 51, dadurch gekennzeichnet, daß einer Förderstrecke (5) mehrere Stößelkanäle (62) zugeordnet sind.

53. Vorrichtung nach Anspruch 52, gekennzeichnet durch eine Parallelführung von Schrauben mindestens zweier voneinander abweichender Größen.