EP0378601A1 - Systemwerkzeug - Google Patents

Systemwerkzeug

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Publication number
EP0378601A1
EP0378601A1 EP19890905611 EP89905611A EP0378601A1 EP 0378601 A1 EP0378601 A1 EP 0378601A1 EP 19890905611 EP19890905611 EP 19890905611 EP 89905611 A EP89905611 A EP 89905611A EP 0378601 A1 EP0378601 A1 EP 0378601A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cutting
cutting part
clamping
guide
polygon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19890905611
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Stauffer
Martin Lemp
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
G Stauffer & Co AG Werkzeug-Und Vorrichtungsbau
Original Assignee
G Stauffer & Co AG Werkzeug-Und Vorrichtungsbau
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from CH210088A external-priority patent/CH676102A5/de
Application filed by G Stauffer & Co AG Werkzeug-Und Vorrichtungsbau filed Critical G Stauffer & Co AG Werkzeug-Und Vorrichtungsbau
Publication of EP0378601A1 publication Critical patent/EP0378601A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/24—Perforating, i.e. punching holes
    • B21D28/34—Perforating tools; Die holders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F1/00—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
    • B26F1/02—Perforating by punching, e.g. with relatively-reciprocating punch and bed
    • B26F1/14—Punching tools; Punching dies

Definitions

  • the invention relates to a tool, in particular a punching tool according to the preamble of claim 1.
  • Metalworking tools are generally exposed to processing-specific loads, cutting tools other than punching tools, cutting tools other than striking tools and so on. As a result, the various tool manufacturers are located in narrow specialist areas and usually do not overlap.
  • stamping tools which area is the subject of the discussion here, l ⁇ further divisions into special areas have resulted.
  • the system tools are an example.
  • This type of punching tool is used exclusively on manual or numerically controlled punching and nibbling machines in which the tools are brought into the punching position by hand, by means of a revolver, chain magazine or similar conveyor systems. To do this, the tools used had to be adapted to such machines. Typically, this was done by chucking one conventional tool was adapted to the clamping device of such a machine.
  • System tools thus differ from the classic tools from which they originate, in many cases only in the position of the mounting diameter, which is precisely defined for the cutting shape, in the punch of the clamping shaft, in the die, in the outside diameter, and, if necessary, by additional adjustment notches or - cams and / or by handle or manipulation points at which such tools for automated changeover can be tackled and used with mechanical means.
  • the clamping shank within the grid is always the same size for different dimensions of the cutting part, which is directly related to a poor ratio between the volume of the cutting part and the total volume of the entire tool (for example 5% -15 %) leads.
  • Tools with small cutting dimensions therefore have a disproportionately large proportion of the shank, which, since the tool is in one piece, is also involved in the tool wear. Try to close the chuck from the cutting part Solving and making the latter interchangeable led to unsatisfactory results, so that one-piece punching tools are still the rule today. This applies above all to the tools in the lower punching area.
  • a tool system for a punching machine can be provided with interchangeable wear parts in all size gradations, with these interchangeable wear parts, the actual tool, being able to implement the cutting edge alignment in different radial positions without having to change the clamping position of the punch.
  • 1 shows part of a system tool (stamp) according to the prior art
  • 2 shows part of a system tool (stamp) according to the invention, with the same external dimensions, but with a detachable cutting part
  • FIG. 4 shows a schematic representation of the cutting part from above to make the angle adjustment possibility more visible
  • FIG. 5 shows a stamp with a releasable cutting part, which is designed for larger tool dimensions; in relation to length to width, it is square,
  • FIG. 6 shows, analogously to FIG. 3, part of the separable stamp according to the invention without the guide part
  • FIG. 7 shows, analogously to FIG. 4, the cutting part of a stamp, as shown in FIG. 5, seen from above,
  • FIG. 8 shows, as a further embodiment, a transition part or polygon part for implementing the cutting angle positioning
  • 11 shows the example of a cutting part according to the invention as it is offered to the buyer as a replacement part.
  • the invention is based on the following consideration. Tools, in particular punching tools, are exposed to enormous workers when high accuracy is required. Basically, these two demands run against each other. The interchangeability of the cutting edges that wear out is obvious to everyone, since the desired interchangeability requires a detachable connection that results in a weakening of the tool.
  • any measure of this type on the punch for attaching a holding device for the cutting part must either weaken the tool or impair its working accuracy or both. This also applies to measures for adjusting the cutting edge angle of the die, which impair the cross-section. If the punch can now be dismantled in such a way that the force flow during a punching process does not pass through a critical zone caused by the disassembly, so the dismantled (and detachably reassembled) stamp behaved almost the same as an undismantled stamp. It was therefore a challenge at the time of the invention to find a decomposition that met this criterion. If the design is also selected The fact that the orientation of the cutting tool can also be fixed in the desired direction when the cutting tool is inserted, and that the cutting part can be easily removed from its holder despite the numerous punching processes when changing the cutting edge, is the goal achieved.
  • the stamp shown in FIG. 1 is a one-piece stamp with a cutting part 1, a guide part 2 and a shaft part 3.
  • the guide part 2 has, in addition to a positioning pin 18, one, two or more circumferential grooves, lubricant chambers on the circumference 4, in which a lubricant depot is created.
  • the stamp runs with its guide part 2 in a stamp guide 6, only half of which is drawn, and it is clamped on a clamping thread 10 in a clamping nut 7.
  • the punch guide 6 is extended into a scraper 8 and between the clamping nut and the punch guide a scraper spring 9 is effective, which is compressed in FIG. 1 against its compressive force.
  • the cutting part 1 has just penetrated a workpiece 11 in this image and pushed a waste part 12 out of the workpiece. In the following moment the stamp will be withdrawn and the stripper will hold the clamped workpiece 11 in place so that it cannot be pulled up.
  • the force curve P from the clamping nut 7 to the cutting edge 1 runs at a stamp pressure in the same way as with a loaded column.
  • ⁇ system tools are tied to certain dimensions in their gradual coordination (the grid) in order to be able to systems can be clamped.
  • the guide part 2 In FIG. 1, it is the guide part 2 that is too large for the cutting part 1.
  • the angle adjustment of the cutting edge is particularly addressed here.
  • Figure 2 shows the exemplary embodiment of the stamp according to the invention. It essentially consists of three parts that can be separated from one another, a cutting part 1, a guide part 2 and a shaft part 3.
  • the shaft part 3 has an elongated clamping shaft 3 ', the clamping thread 10 is arranged at the upper end for clamping the tool and at the lower end A clamping thread 10 'is arranged at the end for clamping the cutting part 1'.
  • the shaft part 3 is shown again in FIG. 3, here screwed into a cutting part 1. If one now looks at the shaft part with the cutting part in FIG. 3, it can be seen that the shaft part mainly serves to connect the cutting part to the guide part.
  • the compressive forces (impact) are absorbed by the guide part and the tensile forces (retraction) by the shaft part.
  • the significantly lower transverse and torsional forces are exerted by the cutting edge via a polygon pin 16, here with the threaded hole for the clamping thread 10 '. passed on the guide part and intercepted by the locking pin 18.
  • the dimensioning of the locking pin already shows that these forces are small to very small in relation to the two axial punch forces.
  • the guide part 2 now has a central bore 13 through which the elongated clamping shaft 3 'is guided in order to hold the cutting part 1, which can now be released.
  • the guide part 2 can also provide a compressive force to the cutting part, it is provided, for example, with a conical shoulder 15 in which the clamping shaft 3, 3 'can be supported. This measure also protects the thread 10 'for fastening the cutting part 1 from excessive force.
  • the cutting part 1, 1 'itself is additionally supported on the guide part 2.
  • the flow of force through the guide part 2 will have a greater or lesser proportion. In this way, the guide part with its fixed diameter is used appropriately for the transmission of compressive forces, so that the disassembly brings additional advantages.
  • the - cutting part 1 with the cutting edge 1 ' is additionally supported on the guide part 2.
  • the tendon part 1 has a pin 16 which is designed as an n-corner, here, for example, as an octagon, see FIG. 4. It serves for centering and at the same time for adjusting the angle of the cutting edge.
  • FIG. 3 shows with the arrow a the angular adjustability of the cutting part by means of the polygon of the stamp, which as a rule is axially non-rotatable. This option saves the storage of several expensive tools.
  • the cutting part 1 can be seen from the polygon pin 16, that is to say from above.
  • the cutting edge 1 'of the cutting part 1 can be seen, which in the direction of the arrow a is in different positions of the octagonal pin, which in the guide tion part 2 find, can be positioned.
  • the positions ⁇ (0 °, 45 °, 90 ° etc.) can be realized and the resolution (smallest angle) is 45 °.
  • the resolution smallest angle
  • other angles and also a higher resolution small angle steps
  • a variety of angle settings can be achieved with the positive connection shown here. With this measure, a centering and angle adjustment mechanism "within" the stamp has been created.
  • the interchangeability of the cutting edges is brought about by disassembly, as shown in FIG. 5 and FIG. 6.
  • the interchangeability of the wear part and the angular distributability of the cutting part is also very desirable for tools of this size.
  • Figure 5 shows such a tool according to the invention with a cutting part 1 with an angle adjustment pin 16 (without a threaded hole), with a guide part 2, through which two clamping shaft extensions 3 'are guided for fastening the cutting part 1 and finally with the clamping shaft 3, which is in the guide part 2 is integrated in such a way that the clamping thread 10 for clamping the tool in the foot tion part is arranged.
  • the decomposition does not weaken the static properties.
  • a larger-sized angle adjustment pin 16 and two clamping shaft extensions 3 ' are advantageous, the latter being two screws in this example.
  • the angular adjustability, see FIG. 7, is likewise similar to that shown in FIG. 4, except that the pin 16 is arranged between threaded holes for the screws 10 ′ arranged in pairs opposite one another.
  • FIG. 5 shows with the arrow a the angular adjustability of the cutting part of the tool, which is inherently non-rotatable. This option also saves the storage of several expensive tools.
  • 7 shows the cutting part 1 from the polygon pin 16, that is to say from above.
  • This means that the positions ⁇ (0 °, 45 °, 90 ° etc., for the octagon) can be realized.
  • other angles can also be provided and, finally, a higher resolution of the angle setting can also be achieved by a different type of positive locking than shown here.
  • FIG. 8 shows such an embodiment for centering and angular adjustment of a cutting part with a higher resolution.
  • a polygon piece 16 ′ is additionally arranged above the polygon pin 16 and has an outer polygon on the outer circumference that deviates from the inner polygon.
  • Figures 9A, 9B, 9C show some of these possibilities.
  • FIG. 11 shows an example of a tendon part designed according to the first embodiment in a perspective view.
  • the polygon pin is designed as an octagon, the cutting edge as a rectangle.
  • the material volume ratio of the polygon pin 16 to the cutting part 1 ' is visibly favorable. If one considers that the material is a very hard and tough special alloy, one recognizes immediately the possibility of saving only through the relatively expensive tool material, of which much less has to be used now.

Description

S Y S T E M W E R K Z E U G
Die Erfindung betrifft ein Werkzeug, insbesondere ein Stanzwerkzeug gemäss Oberbegriff des Patentanspruch 1.
5 Metallbearbeitungswerkzeuge sind in der Regel bearbeitungsspezifi¬ schen Belastungen ausgesetzt, Schneidwerkzeuge anderen als Stan¬ zwerkzeuge, spanabhebende Werkzeuge anderen als Schlagwerkzeuge und so fort. Dadurch sind die diversen Werkzeugherstellungen in engen Spezialgebieten angesiedelt und überschneiden sich in der 10 Regel nicht.
Innerhalb eines Gebietes von Werkzeugen, bspw. den Stanzwerkzeu¬ gen, welches Gebiet hier Gegenstand der Diskussion ist, haben sich l δ weitere Aufteilungen in Spezialgebiete ergeben. Als Beispiel seien die Systemwerkzeuge genannt. Diese Gattung der Stanzwerkzeuge kom¬ men ausschliesslich auf manuellen oder numerisch gesteuerten Stanz- und Nibbelmaschinen zum Einsatz, bei welchen die Werkzeuge von Hand, mittels Revolver, Kettenmagazin oder ähnlichen Fördersyste- 0 men in Stanzposition gebracht werden. Dafür mussten die zur Ver¬ wendung gelangenden Werkzeuge auf solche Maschinen angepasst werden. In der Regel geschah dies, indem der Einspannschaft eines herkömmlichen Werkzeuges an die Einspannvorrichtung einer solchen Maschine angepasst wurde.
Somit unterscheiden sich Systemwerkzeuge von den klassischen Werkzeugen, von welchen sie nota bene abstammen, in vielen Fällen lediglich durch die zur Schneidenform genau definierten Lage des Aufnahmedurchmessers, beim Stempel der Einspannschaft, bei der Matrize der Aussendurchmesser, sowie gegebenenfalls durch zusätzli- ehe Einstellkerben oder -nocken und/oder durch Griff- oder Manipu¬ lierstellen, an denen solche Werkzeuge für die automatisierte Um¬ rüstung mit mechanischen Mitteln angepackt und eingesetzt werden können.
In solchen Stanzautomaten werden ganze Werkzeugsätze für den Einsatz bereit gehalten. Mit der Normierung dieser Werkzeugsätze entstanden die oben so genannten Systemwerkzeuge, die aufgrund der kostspieligen Spanneinrichtungen, deren Zahl man niedrig halten will, zu einer Optimierung des verfügbaren Werkzeugsatzes beitragen sollten. Alles dies verhinderte jedoch nicht, dass die Werkzeuge, getreu nach ihrem klassischen Vorbild, immer noch mehr eine Adap¬ tion eines Werkzeuges als wirkliche Systemwerkzeuge sind.
Beispielsweise ist bei einem Stanzwerkzeug an einem Revolverstanz¬ automaten der Spannschaft innerhalb des Rasters für verschiedene Dimensionierungen des Schneidenteils immer gleich gross, was unmit¬ telbar zu einem schlechten Verhältnis zwischen dem Volumen des Schneidenteils und dem Gesamtvolumen des ganzen Werkzeuges (bspw. 5% - 15%) führt. Damit haben Werkzeuge mit kleinen Schnitt¬ dimensionen einen unverhältnismässig grossen Schaftanteil, der, da das Werkzeug einstückig ist, auch in den Werkzeug-Verschleiss mit- eϊnbezogen ist. Versuche, den Einspannschaft vom Schneidenteil zu lösen und letzteren auswechselbar zu gestalten, führten zu unbefrie¬ digenden Ergebnissen, sodass auch heute noch einstückige Stanzwerkzeuge die Regel sind. Dies trifft vor allen Dingen bei den Werkzeugen im unteren Stanzbereich zu.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Werkzeugsystem für eine Stanzmaschine zu schaffen, das herstellungsgünstig ist, sparsam in der Werkstoffverwendung und -Verarbeitung ist und dessen Verschleissteile in einfacher Weise austauschbar sind. Ferner sollen von den austauschbaren Verschleissteilen die Schneiden zusätzlich in diversen Radialpositionen einsetzbar sein.
Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, eine Massnahme anzugeben, ge¬ mäss welcher ein Werkzeugsystem für eine Stanzmaschine in allen Grössenabstufungen mit austauschbaren Verschleissteilen versehen werden kann, wobei bei diesen austauschbaren Verschleissteilen, dem eigentlichen Werkzeug, die Schneidenausrichtung in verschiedenen Radialpositionen realisierbar sein sollen einsetzbar sind, ohne die Einspannposition des Stempels verändern zu müssen.
Diese Aufgaben werden durch die im Patentanspruch 1 definierte Erfindung gelöst.
Anhand der nachfolgend aufgeführten Figuren soll ein Ausführungs¬ beispiel der erfinderischen Massnahme an einem Stanzwerkzeuge eingehend diskutiert werden.
Fig. 1 zeigt Teil eines Systemwerkzeugs (Stempel) gemäss dem Stand der Technik, Fig. 2 zeigt Teil eines System Wer zeugs (Stempel) gemäss Erfin¬ dung, mit den gleichen Aussenmassen, jedoch mit lösbarem Schneidenteil,
Fig. 3 zeigt einen Teil des zerlegbaren Stempels gemäss Erfindung ohne den Führungsteil,
Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung den Schneϊdenteil von oben zur besseren Sichtbarmachung der Winkelverstellmög¬ lichkeit,
Fig. 5 zeigt einen Stempel mit lösbarem Schneidenteil, der für grόsseren Werkzeugdimensionen ausgelegt ist; im Verhältnis von Länge zur Breite ist er überquadratisch,
Fig. 6 zeigt analog zu Figur 3 einen Teil des zerlegbaren Stempels gemäss Erfindung ohne den Führungsteil,
Fig. 7 zeigt analog zu Figur 4 den Schneidenteil eines Stempels, wie in Figur 5 gezeigt, von oben gesehen,
Fig. 8 zeigt als weitere Ausführungsform einen Uebergangsteil oder Polygonteil zur Umsetzung der Schneidwinkelpositio- nierung,
Fig. 9 A,B,C zeigen einige Beispiele für die Schneidwinkelpositio¬ nierung bei der Verwendung verschiedener Uebergangs- bzw. Polygonteile,
Fig. 10 zeigt einen Uebergangs- bzw. Polygonteil n=6/n=8 zur Ein¬ stellung von Winkelschritten von α=15° von oben gesehen, Fig. 11 zeigt das Beispiel eines Schneidenteils gemäss Erfindung, wie er als Austauschteil dem Kaufer angeboten wird.
Die Erfindung geht von folgender Ueberlegung aus. Werkzeuge, ins¬ besondere Stanzwerkzeuge sind bei hoher Genauigkeitsforderung enormen Arbeitskräften ausgesetzt. Im Grunde genommen laufen sich diese beiden Forderungen entgegen. Die jedermann einleuchtende Auswechselbarkeit der sich verschleissenden Schneiden findet hier ein echtes Hindernis, da die gewünschte Auswechselbarkeit eine losbare Verbindung bedingt, welche auf eine Schwächung des Werk¬ zeuges hinauslauft.
Die jedermann einleuchtende Auswechselbarkeit der sich verschleis¬ senden Schneiden findet hier ein echtes Hindernis, da die gewünsch¬ te Auswechselbarkeit eine losbare Verbindung bedingt, welche entwe¬ der auf eine Schwächung des Werkzeuges hinauslauft, die Genauigkeit beeinträchtigen kann oder ein Festsetzen der losbaren Verbindung mit sich bringt.
Jede Massnahme solcher Art am Stempel zur Anbringung einer Halte¬ vorrichtung für den Schneidenteil muss das Werkzeug entweder schwachen oder dessen Arbeitsgenauigkeit beeinträchtigen oder bei¬ des miteinander. Dies gilt ebenso für Massnahmen zur Einstellung des Schneidenwinkels des stempeis, welche den Querschnitt beeinträchti¬ gen. Gelingt es nun, den Stempel auf eine Weise zu zerlegen, dass der Kraftfluss wahrend eines Stanzvorganges keine, durch die Zerle- gung hervorgerufene kritische Zone durchlauft, so wurde sich der zerlegte (und losbar wieder zusammengesetzte) Stempel fast gleich wie ein nicht zerlegter Stempel verhalten. Somit war es zum Zeit¬ punkt der Erfindung eine Herausforderung, eine Zerlegung zu finden, die dieses Kriterium erfüllt. Ist die Ausgestaltung ferner so gewählt, dass beim Einsetzen des Schneidwerkzeuges auch dessen Orientierung in gewünschter Richtung fixiert werden kann und dass beim Schnei¬ denwechsel der Schneidenteil sich trotz der vielzahligen Stanzvor¬ gänge aus seiner Halterung problemlos herausnehmen lässt, so ist das gesteckte Ziel erreicht.
Der in Figur 1 dargestellte StempeL gemäss dem Stand der Technik, ist ein einstückiger Stempel mit einem Schneidenteil 1 , einem Fύh- rungsteil 2 und einem Schaftteil 3. Der Führungsteil 2 weist am Umfang neben einem Positϊonierstift 18 noch eine, zwei oder mehrere Umfangsnuten, Schmiermittelkammern 4, auf, in denen ein Schmier¬ mitteldepot angelegt ist. Der Stempel läuft mit seinem Führungsteil 2 in einer Stempelführung 6, von der nur die eine Hälfte gezeichnet ist, und er ist an einem Spanngewinde 10 in eine Spannmutter 7 eingespannt. Die Stempelführung 6 ist in einen Abstreifer 8 verlän¬ gert und zwischen der Spannmutter und der Stempelführung ist eine Abstreiferfeder 9 wirksam, die in Figur 1 gegen ihre Druckkraft zusammengepresst ist. Der Schneidenteil 1 hat in diesem Bild eben ein Werkstück 11 durchdrungen und einen Abfallteil 12 aus dem Werkstück gestossen. Im folgenden Moment wird der Stempel zurück¬ gezogen werden und der Abstreifer hält das eingespannte Werkstück 11 örtlich am Platz, sodass es nicht hochgezogen werden kann.
Nach einer gewissen Anzahl von Stempelschnitten muss das ganze Werkzeug, der Stempel, ausgetauscht werden. Dies ist bei einem Stempel gemäss Erfindung nun nicht mehr nötig.
Der Kraftverlauf P von der Spannmutter 7 zur Schneide 1 verläuft bei einem Stempeldruck gleich wie bei einer belasteten Säule. Nun sind aber^ Systemwerkzeuge in ihrer stufenweisen Abstimmung (dem Raster) an gewisse Dimensionen gebunden, um in die Werkzeugauf- nahmesysteme eingespannt werden zu können. In Figur 1 ist es der Fuhrungsteil 2, der für den Schneidenteil 1 zu gross dimensioniert ist. Hier bietet sich also die Möglichkeit einer geschickten Zerlegung des Stempels für eine Auswechselbarkeit der Verschleissteile (haupt- sachlich die Schneiden) an, ohne dass seine Festigkeit beeinträchtigt wird und ausserdem weitere, zusatzliche Eigenschaften realisiert wer¬ den können, welche das Werkzeug zuvor nicht aufgewiesen hat. Hier ist insbesondere die Winkelverstellung der Schneide angesprochen. Bis anhin musste für eine gewünschte Winkelverstellung der Schneide entweder ein gesonderter, diesem Winkel entsprechender Stempel bereitgehalten werden oder es musste, sofern der gewünschte Winkel zufallig vorgesehen ist, mittels eines Indexierstiftes oder eine ent¬ sprechenden Nute etc. der Stempel umgesteckt werden. Nun aber können durch die Erfindung mit ein und demselben Schneidenteil verschiedene Winkel eingestellt werden. Somit ist auch nur noch ein einziger Positionierstift 18 notwendig, welcher die radiale Verbindung zur Maschine gegen die Verdrehung des Stempels sichert.
Figur 2 zeigt das Ausfuhrungsbeispiel des Stempels gemäss Erfindung. Er besteht im wesentlichen aus drei voneinander losbaren Teilen, einem Schneidenteil 1 , einem Fuhrungsteil 2 und einem Schaftteil 3. Der Schaftteil 3 weist einen verlängerten Spannschaft 3' auf, am oberen Ende ist das Spanngewinde 10 zum Einspannen des Werkzeu- ges angeordnet und am unteren Ende ist ein Spanngewinde 10' zum Einspannen des Schneidenteils 1 ' angeordnet. Der Schaftteil 3 ist in Figur 3, hier in einen Schneidenteil 1 eingeschraubt, noch einmal dargestellt. Betrachtet man nun in dieser Figur 3 den Schaftteil mit dem Schneidenteil, so erkennt man, dass der Schaftteil hauptsachlich dazu dient, den Schneidenteil mit dem Fuhrungsteil zu verbinden. Die Druckkräfte (Stoss) werden vom Fuhrungsteil und die Zugkräfte (Ruckzug) vom Schaftteil aufgefangen. Die wesentlich geringeren Quer- und Torsionskrafte werden von der Schneide über einen Poly¬ gon-Zapfen 16, hier mit dem Gewindeloch für das Spanngewinde 10' auf den Fuhrungsteil geleitet und vom Arretierstift 18 abgefangen. Schon die Dimensionierung des Arretierstiftes zeigt, dass diese Kräf¬ te in Relation zu den beiden achsialen Stempelkräften klein bis sehr klein sind. o
Der Führungsteil 2 weist nun neu eine Mittenbohrung 13 auf, durch welche der verlängerte Spannschaft 3' geführt ist, um den nun lös¬ baren Schneidenteil 1 festzuhalten. Damit der Führungsteil 2 zusätz- 0 lieh Druckkraft zum Schneidenteil leiten kann, ist er bspw. mit einer konischen Schulter 15 versehen, in welcher der Spannschaft 3,3' sich abstützen kann. Mit dieser Massnahme wird auch das Gewinde 10' zur Befestigung des Schneidenteils 1 übermässiger Krafteinwirkung geschützt. Der Schneidenteil 1,1' selber stützt sich zusätzlich auf 5 den Führungsteil 2 ab. Je nach Spannung zwischen dem Schneidenteil 1 und dem Spannschaft 3,3' hervorgerufen durch das Einschrauben des Schneidenteils, wird der Kraftfluss durch den Führungsteil 2 einen grösseren oder geringeren Anteil haben. Auf diese Weise wird der Führungsteil mit seinem festen Durchmesser adäquat zur Ueber- 0 tragung von Druckkräften herangezogen, sodass die Zerlegung noch zusätzliche Vorteile bringt. Der - Schneidenteil 1 mit der Schneide 1 ' stützt sich zusätzlich auf den Führungsteil 2 ab.
5 Der Sehneidenteil 1 weist einen Zapfen 16 auf, der als n-Eck, hier bspw. als 8-Eck, siehe Fig. 4, ausgebildet ist. Er dient zur Zentrie¬ rung und gleichzeitig zur Winkelverstellung der Schneide. Figur 3 zeigt mit dem Drehpfeil a die Winkelverstellbarkeit des Schneiden¬ teils mittels des Polygons des in der Regel achsial unverdrehbaren 0 Stempels an. Durch diese Möglichkeit erspart man sich die Lager¬ haltung mehrerer teurer Werkzeuge. In Figur 4 sieht man den Schneidenteil 1 vom Polygonzapfen 16, also von oben her. Man erkennt die Schneide 1' des Schneidenteils 1, die in Richtung des Pfeiles a in verschiedene Positionen des 8-Eck-Zapfens, der im Füh- rungsteil 2 Aufnahme findest, positioniert werden kann. Damit sind bspw. die Positionen α = (0°, 45°, 90° etc.) realisierbar und die Auflosung (kleinster Winkel) betragt 45°. Selbstverständlich können auch andere Winkel und auch eine höhere Auflösung (kleinere Win¬ kelschritte) vorgesehen sein, wie weiter unten anhand einer anderen Ausfuhrungsform dargelegt wird. Mit dem hier dargestellten Form- schluss können eine Vielzahl von Winkeleinstellung erzielt werden. Somit ist mit dieser Massnahme ein Zentrier- und Winkelverstellme¬ chanismus "innerhalb" des Stempels geschaffen worden.
Eine andere Möglichkeit zur Winkelverstellung (in der Zeichnung nicht dargestellt) besteht darin, dass ein Zapfen auf den Sehneiden¬ teil eingesetzt ist, der in eine von mehreren im gleichen Radius, aber bei verschiedenen Winkeln angeordneten Bohrungen (Sack¬ lochern) 16' im Führungsteil 2 eingeführt werden kann. Damit ist es möglich, eine Winkelverstellung der Schneide herbeizufuhren. Hinge¬ gen ist die oben angegebene Ausfuhrungsform mit Polygoneinsatzen universeller anwendbar, wie dies weiter unten noch dargelegt wird.
Für Stempel mit grosserem Durchmesser wird die Auswechselbarkeit der Schneiden durch eine Zerlegung herbeigeführt, wie sie in Figur 5 und Figur 6 gezeigt ist. Man beachte hier das Volumenverhaltnis des Schneidenteils zum Schaft-, bzw. Führungsteil, welches nicht viel mehr als ein 1/6 bis 1/20 betragt. Die Auswechselbarkeit des Ver- schleissteils und die Winkelversteilbarkeit des Schneidenteils ist auch bei den Werkzeugen dieser Grossenordnung sehr erwünscht. Figur 5 zeigt ein solches Werkzeug gemäss Erfindung mit einem Schneidenteil 1 mit einem Winkeleinstellzapfen 16 (ohne Gewindeloch), mit einem Führungsteil 2, durch welchen zwei Spannschaftverlangerungen 3' zur Befestigung des Schneidenteils 1 geführt sind und schliesslich mit dem Spannschaft 3, der in den Fuhrungsteil 2 integriert ist, derart, dass das Spanngewinde 10 zum Einspannen des Werkzeuges im Fuh- rungsteil angeordnet ist. Auch hier führt die Zerlegung zu keiner Schwächung der statischen Eigenschaften.
Bedingt durch den grossen Durchmesser des Schneide- und Führungs¬ teiles, ist ein grösser dimensionierter Winkeleinstellzapfen 16 und zwei Spannschaftverlängerungen 3' vorteilhaft, welche letzteren in diesem Beispiel zwei Schrauben sind. Die Winkelverstellbarkeit, siehe Figur 7, ist ebenfalls ähnlich, wie in Figur 4 gezeigt, nur dass der Zapfen 16 zwischen einander gegenüberliegend paarig angeordneten Gewindelöchern für die Schrauben 10' angeordnet ist.
Figur 5 zeigt mit dem Drehpfeil a die Winkelverstellbarkeit des Schneidenteils des an sich unverdrehbaren Werkzeuges an. Durch diese Möglichkeit erspart man sich auch hier die Lagerhaltung meh¬ rerer teuerer Werkzeuge. In Figur 7 sieht man den Schneidenteil 1 vom Polygonzapfen 16, also von oben her. Man erkennt die Schneide 1' des Schneidenteils 1, die in Richtung des Pfeiles a in verschiedene Positionen des Polygonzapfens 16, der Im Führungsteil 2 Aufnahme findet, positioniert werden kann. Damit sind die Positionen α = (0°, 45°, 90° etc., beim 8-Eck) realisierbar. Selbstverständlich können auch andere Winkel vorgesehen sein und schliesslich kann durch eine andere Art von Formschluss, als hier dargestellt, auch eine höhere Auflösung der Winkeleinstellung erzielt werden.
Eine solche Ausführungsform zur Zentrierung und Winkelverstellung eines Schneidenteils mit höherer Auflösung zeigt Figur 8. Über den Polygon-Zapfen 16 ist zusätzlich ein Polygonstück 16' angeordnet, welches am äusseren Umfang ein vom inneren Polygon abweichendes äusseres Polygon aufweist. Mit dieser Ausführungsform können einer¬ seits kleinere Polygonwinkel gesteckt werden, als das einzelne Poly¬ gon zulassen würde, andererseits können Mischwinkel realisiert wer- den, die durch ein Polygon nicht mehr herstellbar sind (bspw. 32°). Die Figuren 9A, 9B, 9C zeigen einige dieser Möglichkeiten. Wahrend die Figuren 9A und 9B die Substitution eines n=24- und n=18-Poly- gons durch Polygonstucke 16' mit n=6 und n=8 bzw. n=6 und n=9 zeigen, zeigt Figur 9C ein Polygonstuck 16' für einen Winkel, der keine Substitution darstellt. Somit hat man zweierlei: die Substitution von n=Ecken mit hoher Eckenzahl durch solche mit wesentlich klei¬ nerer Eckenzahl und die Möglichkeit von Winkeleinstellungen, die durch ein einziges Polygon nicht möglich waren.
In Figur 10 ist der Querschnitt eines solches Polygonstucks 16' mit n=6/n=8 dargestellt. Ein auf diese Weise ausgestaltetes Polygonstuck substituiert mit seinen 14 Flachen zum Beispiel ein n=24-Polygonzap- fen (gemäss Figur 9A) und hat eine Winkelschnttauflosung von 15° (als kleinsten Winkel).
Figur 11 zeigt als Beispiel einen gemäss der ersten Ausfuhrungsform gestalteten Sehneidenteil in perspektivischer Ansicht. In dieser Form wird er als Austauschteil dem Kaufer angeboten. Der Polygonzapfen ist in diesem Beispiel als 8-Eck, die Schneide als Rechteck ausgestal¬ tet. Das Materialvolumen-Verhaltnis des Polygonzapfens 16 zum Schneidenteil 1 ' ist sichtbar gunstig. Bedenkt man, dass das Material eine sehr harte und zähe Speziallegierung ist, so erkennt man unmit¬ telbar die Möglichkeit der Einsparung nur schon über das relativ teuere Werkzeug-Material, von dem jetzt wesentlich weniger ver¬ braucht werden muss.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
Stanzwerkzeug mit einem Einspannteil (3,3'), einem Füh¬ rungsteil (2) und einem Sehneidenteil (1), dadurch gekenn¬ zeichnet, dass zumindest ein Teil (3') des Einspannteils (3,3') und der Schneidenteil (1) am Führungsteil (2) lösbar angeordnet sind und dass der Sehneidenteil (1,1) zumindest von einem Teil (3') des Einspannteils (3,3') am Füh¬ rungsteil festgehalten ist.
2. Stanzwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 10 dass der Schneidenteil (1) und der Führungsteil (2) vom Schaftteil (3,3') zusammengehalten und an diesem lösbar fixiert sind.
15
3. Stanzwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass der Einspannteil (3,3') einen Spannschaft (3) mit einem Spanngewinde (10) und einen verlängerten Spannschaft (3') mit einem Gewinde (10') zum Einspannen des Schneidenteils (1) aufweist. 20
Stanzwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der verlängerte Spannschaft (3') mit dem . Gewinde (10') zum Einspannen des Schneidenteils (1) fest am 25 Spannschaft (3) mit dem Spanπgewinde (10) angeordnet ist. 5. Stanzwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der verlängerte Spannschaft (3') in einer Bohrung (13) durch das Zentrum des Führungsteils (2) in seiner Gleitrichtung angeordnet ist.
Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Führungsteil (2) und dem Schneidenteil (1) oder dem Spannschaft (3) ein Form- schluss (16, 16') vorgesehen ist, mit welchem eine bestimm- 10 te Winkelstellung (α) des Schneidenteils (1) festgehalten werden kann.
7. Lösbarer Schneidenteil (1 ) zu einem Stanzwerkzeug gemäss Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidenteil (1) Mittel aufweist, um ihn am Führungsteil (2) lösbar anzuordnen und dass am Schneidenteil (1 ) ein in eine Ausnehmung im Führungsteil (2) passender Form- schluss (16,16') vorgesehen ist, mit welchem der Schnei¬ denteil (1) im Führungsteil (2) zentriert und die Schneide (1 ') in eine bestimmte Winkelstellung (a) des Schneiden¬ teils (1) feststellbar ist.
10
8. Schneidenteil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass am Sehneidenteil (1) ein Formschluss (16,16'), der zugleich Zentrieransatz ist, vorgesehen ist.
15
Schneidenteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Formschluss (16, 16') als Polygon ausgebildet ist.
20 10. Schneidenteil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Formschluss (16,16'), der zugleich Zentrieransatz ist, als n-Eck-Zapfen ausgebildet ist.
5
11. Schneidenteil nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Formschluss aus zwei Poly¬ gonkörpern (16,16') aufweist.
10
12. Schneidenteil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Polygonkörper als n-Eck-Zapfen (16) und der andere Polygonteil (16') als ein auf den n-Eck-Zapfen aufsteckbaren Polygonring, mit einem Innenpolygon, das verschieden vom Aussenpolygon ist, ausgestaltet ist. 15
13. Stanzwerkzeug zum Schneidenteil gemäss einem der An¬ sprüche 7 bis 12 passend, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsteil (2) eine Ausnehmung aufweist, um mit 20 den Formschlussteilen (16,16') des Schneidenteils (1) einen Formschluss zu bilden, durch welchen der Schneidenteil (1) im Führungsteil (2) zentriert und die Schneide (1') in eine bestimmte Winkelstellung (α) des Schneidenteils (1) feststellbar ist. 25
14. Stanzwerkzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einspannteil (3,3') zum Befestigen des Schnei¬ denteils (1) am Führungsteil (2) vorgesehen ist, der am 30 Formschlussteil (16) angreift. 15. Stanzwerkzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass Einspannteile (3,3') zum Befestigen des Schneiden¬ teils (1) am Führungsteil (2) vorgesehen sind, die ausser- halb des Formschlussteils (16) angreifen.
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CH30389 1989-01-30

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