WO1993019890A1 - Haltevorrichtung für fügeteile - Google Patents

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WO1993019890A1
WO1993019890A1 PCT/EP1993/000836 EP9300836W WO9319890A1 WO 1993019890 A1 WO1993019890 A1 WO 1993019890A1 EP 9300836 W EP9300836 W EP 9300836W WO 9319890 A1 WO9319890 A1 WO 9319890A1
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claws
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Wolfgang Luckhardt
Heinrich Luckhardt
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Wolfgang Luckhardt
Luckhardt, Christof
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Definitions

  • the invention relates to a holding device for holding, guiding and automatically releasing a joining part, such as e.g. a nut or another element in a device for attaching the joining part to a plate-shaped component or in another device for accurately conveying the element according to the preamble of patent claim 1.
  • a joining part such as e.g. a nut or another element in a device for attaching the joining part to a plate-shaped component or in another device for accurately conveying the element according to the preamble of patent claim 1.
  • Such a holding device for a punching device for pressing a nut into a metal sheet is known, for example, from DE-PS 12 54 940 and is widely used in practice.
  • the sliding part forms the press die, which is fixed to a housing which is fixedly connected to the press upper part and extends into the channel of the guide piece in order to feed the nut through the channel to the work station and to press it into the sheet metal resting on a die.
  • the guide piece is attached laterally to a guide stand which is arranged eccentrically with respect to the housing and which can be displaced relative to the press upper part counter to the pretensioning of helical compression springs.
  • the holding device consists of two holding claws which are articulated on the guide piece in the region of the feed opening and block a downward movement of the nut until the punch moves downward and in the process swings out the two holding claws into their open position.
  • the mother then moves down in the channel from the starting point to the working position without being guided and positioned apart from the channel walls.
  • the invention is based on the object of developing a holding device of the type specified in the preamble of patent claim 1 in such a way that it ensures precise positioning of the joining part or of the element to be moved at the work station with relatively little structural complexity.
  • the holding claws are not pivotably attached to the guide piece, but rather to the sliding part, so that they move with the sliding part.
  • the positive guidance provided according to the invention, they are held in their closed position when the sliding part is pushed out until the sliding part reaches the work position, where the positive guidance then releases the holding claws for pivoting out into the open position.
  • the holding device designed according to the invention is particularly suitable for use in a device for pressing or fastening joining and auxiliary joining parts, such as e.g. Nuts, bolts, rivets in plate-shaped components. In principle, however, it can be used in any equipment in which the elements have to be transported from a starting point in precise alignment to a work or transfer point.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a punching device for pressing a nut into a metal sheet.
  • FIG. 2 shows a cross section along lines II-II in FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a partially sectioned top view of the housing of the punching device in FIG. 1;
  • Fig. 4 shows a longitudinal section through the holding device of the
  • Fig. 8, 9 enlarged detail views of the holding device in the closed and open position.
  • FIG. 10 shows a longitudinal section through another exemplary embodiment of a punching device with a holding device designed according to the invention
  • FIG. 12 shows a detailed view of a holding claw according to FIG. 11 on an enlarged scale.
  • the punching device shown in FIG. 1 has an upper press part 2 which can be moved up and down by an actuating device (not shown).
  • a housing 4 is positioned on center part 2 by centering pins 6, 8 and is clamped against the underside of the top part of the press by two screws 10 or, optionally, by two clamping claws 12.
  • the clamping claws 12 engage with projections in transverse grooves 16 of the housing and are fastened to the upper press part 2 by screws 14.
  • the pressure plate 22 is fastened to the housing 4 by two screws 24 and the stamp 20 by two screws 30 (cf. also FIG. 3).
  • a guide piece 32 is mounted in the guide opening 34 arranged centrally in the housing 4 so as to be displaceable in the longitudinal direction.
  • a channel 36 is formed in the center of the guide piece 32, in which the punch 20 is slidably guided, so that the punch 20 moves correspondingly in the channel 36 when the slide piece 32 and the housing 4 move relative.
  • the guide piece 32 is pretensioned in a direction away from the upper press part 2 by four helical compression springs 38 supported on the upper press part and distributed around the punch 20 within the guide opening 34.
  • a latch 40 which is fixed to the housing 4 by a locking screw 42, projects with a projection into a slot 44 in the guide piece 32 in order to limit the outward movement of the guide piece 32 caused by the springs 38.
  • the stamp 20 and the channel 36 have the same rectangular cross section.
  • the guide piece 32 also has the same rectangular cross section as the guide opening 34. This ensures precise guidance and positioning of the plunger 20 relative to the guide piece 32 and of the guide piece 32 relative to the housing 34. At the same time, this cross-sectional selection ensures that the plunger 20 and the guide piece 32 are secured against rotation.
  • the guide piece 32 is divided in a plane 50 which is connected to a side wall of the Channel 36 coincides. As shown in Fig. 3, the two parts 32a and 32b of the guide piece 32 are held together by screws 46 and centering sleeves 48. The division of the guide piece 32 simplifies the production of the channel 36.
  • a nut feed device 54 (not shown in detail) with a feed line 58, which pushes nuts 60 into the channel 36 via a side feed opening 56.
  • a stationary die assigns 62 is ⁇ on which a plate-shaped member rests in the form of a sheet 64 to be pressed into the Scheme ⁇ by a downward movement of the press upper part 2 which lies in the channel 36 Mother 60th With such a downward movement of the press upper part 2, the guide piece 32, as soon as it rests with its underside on the sheet 64, relative to the housing 4 and the stamp 20, so that the stamp 20 adjoins the nut 60 located in the channel 36 from the starting point at the feed opening 56 through the channel down to the work on the plate 64.
  • the position of the channel 36 relative to the stationary die 62 is precisely aligned. This is particularly important if the parts to be processed, such as e.g. rectangular nuts, pressed into the sheet 64 in the correct orientation or must be attached to it in some other way.
  • the mutually displaceable parts such as the housing 4, the guide piece 32 and the stamp 20 expediently consist of materials which make lubrication unnecessary. So the housing 4 and the guide piece 32 as castings be made of bronze, while the stamp 20 may consist of a tool steel.
  • a proximity switch 70 On the side of the channel 36 opposite the feed opening 56 there is a proximity switch 70 which acknowledges the correct position of the nut 60.
  • the proximity switch 70 is located in a protective cap 72, which prevents damage to the proximity switch 70 by the nut.
  • the proximity switch 70 and the protective cap 72 are attached to the guide piece 32 by a clamping plate 74.
  • a holding device 80 which precisely moves the nut 60 in its movement from the starting point (right side in FIG. 4) to the working point (left side in FIG. 4) holds its position.
  • the holding device 80 consists of two holding claws 82, which are arranged in the longitudinal grooves 84 of the stamp 20 and are pivotably mounted by means of bearing bolts 86 in elongated holes 88 of the stamp 20. This allows the holding claws 82 between a closed position in which they hold the nut in contact with the lower end of the stamp 20 (right side in FIG. 4, FIG. 8) and an open position in which they release the nut (left side in Fig. 4, Fig. 9) are pivoted, as will be explained in more detail.
  • the holding claws 82 are assigned a positive guide 90, which holds the holding claws 82 in the closed position when the plunger 20 and thus the nut 60 move from the starting point to the working position.
  • the positive guide 90 consists of guide surfaces 92, 94 provided on the holding claws 82 and the guide piece 32 which slide against one another during a relative movement between the guide piece 32 and the punch 20.
  • REPLACEMENT LEAF which allow the holding claws 82 to pivot out into the opening position (left side of FIGS. 4, 9) when the stamp 20 and thus the nut 60 have reached the work position.
  • the recesses 96 and 98 are provided with inclined surfaces 96a and 98a which, when the stem 20 is retracted, pivot the holding claws 82 back into their closed position.
  • the nut 60 is held in the closed position of the holding claws 82 on the punch 20 by an inclined surface connection 100.
  • the inclined surface connection 100 is formed by inclined surfaces 104 provided on holding lugs 102 of the holding claws 82, which bear against an edge of the nut 60 and, in the event of a relative longitudinal displacement between the holding claws 82 and the punch 20, made possible by the elongated hole connection 86, 88, the holding claws outwards pivot, as will be explained in more detail below.
  • Fig. 1 shows the initial state, in which a nut 60 has been pushed by the nut feeder 54 into the channel 36 is ⁇ , between the underside of the plunger 20 and the inclined surfaces 104 of the retaining lugs 102 of the Halte ⁇ claw 82 extending are in their closed position (right side of FIG. 4, FIG. 8). If the upper press part 2 with the parts attached to it is now moved downward, the underside of the guide piece 32 first lies against the plate 64 lying on the die 62. During the further downward movement of the upper press part 2, the guide piece 32 pushes against the biasing force of the springs 38 into the guide opening 34, while at the same time the punch 20 slides downward in the channel 36.
  • the holding claws 82 projecting beyond the stamp 20 and also above the nut 60 are placed on the sheet metal 64.
  • the recesses 96 of the holding claws 82 reach the recesses 98 in the guide piece 32.
  • the punch 20 moves further downward with the nut 60 .
  • the nut 60 presses the holding claws 82 outwards into the open position via the inclined surfaces 104, which is made possible by the recesses 96, 98 (FIG. 9).
  • the nut 60 is thus released from the holding claws 82 so that it can be pressed into the sheet 64 by the punch 82. Even during the press-in process, the nut 60 remains fixed in its position by contact with the holding lugs 102 of the holding claws 82.
  • the inclined surfaces 96a, 98a of the recesses 96, 98 pivot the holding claws 82 back into their closed position.
  • a cam projection 106 provided on the holding claws 82 cooperates with a cam surface in the form of the inclined surface 98a of the guide piece 32 during the retraction movement in order to reset the holding claws 82 again in the longitudinal direction. A new punching process can then begin again.
  • Retaining claws are provided.
  • the holding device described could be used for holding and transporting other elements 60 "of any shape if a precise position fixation is important when transporting the elements 60".
  • the holding device described can be used in any equipment in which the elements have to be transported from a starting point in precise alignment to a work or transfer point.
  • the holding device described can be used in an electrical welding device for welding a nut or another element to a plate-shaped component.
  • the stamp 20 serves as an electrode and the stationary die 62 serves as a second electrode. There is then no punching through of the sheet metal part 64, since the die 62 is solid, i.e. is designed without a hole.
  • the stamp 20 serving as the electrode only has to apply the contact pressure required for welding. It goes without saying that in this case power supply lines are provided for the electrodes, cooling channels, insulation, etc.
  • 10 to 12 show another embodiment of a punching device for pressing nuts into a sheet with a somewhat differently designed holding device. 10 to 12, the same reference numerals have been used as in the previous figures, insofar as the components designated therewith match or correspond.
  • the guide piece 32 of the punching device is not guided in the housing 4; rather, both components 4 and 32 have the same external dimensions and are arranged vertically one below the other.
  • the guide 20 is guided relative to the housing 4 by the punch 20, which is fixed in the housing 4 by means of a central screw 24 '. Screws 40 'serve to limit the stroke in the event of a relative displacement between the guide piece 32 and the housing 4.
  • the holding device which holds the nut 60 in position during its movement in the guide channel 36, has in principle the same structure as the holding device of the previous figures, but differs from this in the following features.
  • springs 91 are provided according to FIG. 11, which are supported on the housing 4 and prestress the holding claws 82 'in the longitudinal direction downward (in the figures). The springs 91 thus ensure that the holding claws 82 'are reset in the elongated holes 88 when the stamp together with the holding claws 82' is moved back upwards after the nut 60 has been pressed in.
  • the recess 98 provided at the lower end of the guide surface 94 of the guide piece 32 can be limited to a short length. Accordingly, the guide surface 92 of the respective holding claw 82 ', at the upper end of which the recess 96 is connected, can be limited to a short axial length at the lower end of the respective holding claw 82'. In order to enable the holding claws 82 'to pivot out at the end of their downward movement (left-hand side of FIG.
  • the holding claws 82' are provided on their inside, in the region of the contact surfaces 93 and 95, with a bevel 97, which extends from the Contact surface 93 runs obliquely upwards at the level of the bolt 86.
  • the mode of operation of the holding device shown in FIG. 11 is in principle the same as that of the holding device according to the previous figures, except that the holding claws 82 'are reset by the springs 91 in their elongated holes relative to the punch 20 when they are finished of the press-in process, the punch 20 is moved back and the holding claws 82 'are pivoted inwards.

Abstract

Beschrieben wird eine Haltevorrichtung zum Halten, Führen und selbsttätigen Freigeben von Füge- und Hilfsfügeteilen, wie z.B. Muttern, Bolzen, Nieten in einer Einrichtung zum Einpressen bzw. Befestigen der Teile an einem Blech, hier beispielhaft an Muttern erläutert. Die Haltevorrichtung dient dazu, die Muttern bei ihrem Transport von einer Ausgangsstelle zu der Arbeitsstelle in eindeutiger, stabiler Position zu halten. Sie besteht aus zwei Halteklauen (82), die am Stempel (20) schwenkbar angelenkt sind, so dass sie zwischen einer Schliessposition, in der sie die Mutter (60) am Stempel (20) halten, und einer Öffnungsposition, in der sie die Mutter (60) freigeben, verschwenkt werden können. Eine Zwangsführung (90) für die Halteklauen (82) sorgt dafür, dass bei einer Ausschubbewegung des Stempels (60) die Halteklauen (82) in ihrer Schliessposition bleiben und zum Ausschwenken in die Öffnungsposition erst freigegeben werden, wenn der Stempel (20) die Arbeitsstelle erreicht.

Description

HALTEVORRICHTUNG FÜR FÜGETEILE
Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung zum Halten, Führen und selbsttätigen Freigeben eines Fügeteils, wie z.B. einer Mutter oder eines anderen Elementes in einer Einrichtung zum Anbringen des Fügeteiles an einem platten- förmigen Bauteil bzw. in einer anderen Einrichtung zum positionsgenauen Fördern des Elementes nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine derartige Haltevorrichtung für eine Stanzeinrichtung zu Einpressen einer Mutter in ein Blech ist beispielsweise aus der DE-PS 12 54 940 bekannt und wird in großem Umfang in der Praxis eingesetzt. Bei dieser Stanzeinrichtung bildet das Schiebeteil den Preßstempel, der an einem mit dem Pressen¬ oberteil fest verbundenen Gehäuse festgelegt ist und sich in den Kanal des FührungsStückes erstreckt, um die Mutter durch den Kanal zur Arbeitsstelle zuzuführen und in das auf einer Matrize aufliegende Blech einzupressen. Das Führungsstück is seitlich an einem außermittig bezüglich des Gehäuses angeord neten FührungsStänder angebracht, der entgegen der Vorspan¬ nung von Schraubendruckfedern relativ zum Pressenoberteil verschiebbar ist. Die Haltevorrichtung besteht aus zwei Halteklauen, die an dem Führungsstück im Bereich der Zuführ¬ öffnung angelenkt sind und eine Abwärtsbewegung der Mutter sperren, bis der Stempel sich abwärts bewegt und hierbei die beiden Halteklauen in ihre Öffnungsstellung ausschwenkt. Die Mutter bewegt sich dann im Kanal von der Ausgangsstelle zur Arbeitsstelle nach unten, ohne daß sie hierbei, abgesehen vo den Kanalwänden, geführt und positioniert wird.
Es kann daher zu Fehlausrichtungen, Schrägstellungen oder anderen Positionierungsungenauigkeiten kommen, die entspre¬ chende Fehler beim Montagevorgang zur Folge haben. Weitere
ERSA Nachteile der vorbekannten Einrichtung bestehen darin, daß sie einen relativ hohen Herstellungsaufwand, eine große Anzahl von Einzelteilen wie auch einen beträchtlichen Platz¬ bedarf bedingt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Haltevorrich¬ tung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung so weiterzubilden, daß sie bei relativ geringem baulichem Aufwand eine präzise Positionierung des Fügeteils bzw. des zu bewegenden Elementes an der Arbeitsstelle gewähr¬ leistet.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekennzeich¬ nete Erfindung gelöst.
Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Haltevorrichtung sind die Halteklauen nicht am Führungsstück, sondern am Schiebe¬ teil schwenkbar angebracht, so daß sie sich mit dem Schiebe¬ teil mitbewegen. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Zwangsführung werden sie bei einer AusSchubbewegung des Schiebeteils in ihrer Schließposition gehalten, bis das Schiebeteil die Arbeitsstelle erreicht, wo dann die Zwangs¬ führung die Halteklauen zum Ausschwenken in die Öffnungs¬ position freigibt.
Hierdurch wird sichergestellt, daß das von dem Schiebeteil mitgenommene Element unmittelbar bis zur Arbeitsstelle in eindeutiger, stabiler Position transportiert wird, wodurch die Anzahl von möglichen Fehlern bei der an der Arbeitsstelle erfolgenden Verarbeitung erheblich reduziert wird. Dadurch werden immer identische Transport- und Arbeitsablaufe garantiert. Dies alles wird bei vergleichsweise geringem baulichem Aufwand erreicht.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den ünteransprüchen gekennzeichnet. Durch die Erfindung sowie ihre vorteilhaften Ausgestaltungen werden insbesondere folgende Vorteile erzielt:
Zwangsführung und damit hohe Positioniergenauigkeit der zu bewegenden Elemente von der Ausgangsstelle bis zur Arbeitsstelle, kompakte Bauweise mit geringem Raumbedarf,
Verwendung einfacher Bauteile, geringe Anzahl der Bauteile, einfache Drehsicherung und präzise Ausrichtung des
FührungsSystems, keine Wartung (Schmierung) durch geeignete Werkstoff- paarung, einfacher Austausch der erfindungsgemäß ausgebildeten
Einrichtung bei bereits vorhandenen Werkzeugen.
Die erfindungsgemäß ausgebildete Haltevorrichtung eignet sich besonders für den Einsatz in einer Einrichtung zum Ein¬ pressen oder Befestigen von Füge- und Hilfsfügeteilen, wie z.B. Muttern, Bolzen, Nieten in plattenförmigen Bauteilen. Sie läßt sich im Prinzip jedoch bei beliebigen Einrichtungen verwenden, bei denen die Elemente von einer Ausgangsstelle in präziser Ausrichtung zu einer Arbeits- oder Übergabestelle transportiert werden müssen.
Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Stanzeinrichtung zum Einpressen einer Mutter in ein Blech;
Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linien II-II in Fig. 1;
Fig. 3 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf das Gehäuse der Stanzeinrichtung in Fig. 1; Fig. 4 einen Längsschnitt durch die Haltevorrichtung der
Stanzeinrichtung in Fig. 1, wobei die Haltevorrich¬ tung in der linken und rechten Hälfte der Fig. 4 in verschiedenen Betriebszuständen dargestellt ist?
Fig. 5 bis 7 verschiedene Elemente, die mit der Haltevor¬ richtung der Fig. 4 verarbeitet werden können;
Fig. 8, 9 vergrößerte Detailansichten der Haltevorrichtung in der Schließ- und Öffnungsposition.
Fig. 10 einen Längsschnitt durch ein anderes Ausführungs- beispiel einer Stanzeinrichtung mit einer erfin¬ dungsgemäß ausgebildeten Haltevorrichtung;
Fig. 11 einen um 90° gegenüber der Fig. 10 versetzten
Längsschnitt durch die Stanzeinrichtung, wobei die Haltevorrichtungen der linken und rechten Hälfte in verschiedenen Betriebszuständen dargestellt sind;
Fig. 12 eine Detailansicht einer Halteklaue gemäß Fig. 11 in vergrößertem Maßstab.
Die in Fig. 1 gezeigte Stanzeinrichtung besitzt ein Pressen¬ oberteil 2, das durch eine (nicht gezeigte) Betätigungsein¬ richtung auf und abwärts bewegt werden kann. An dem Preasen- oberteil 2 ist ein Gehäuse 4 durch Zentrierstifte 6, 8 posi¬ tioniert und wird von zwei Schrauben 10 oder wahlweise von- zwei Spannklauen 12 gegen die Unterseite des Pressenoberteils festgespannt. Die Spannklauen 12 greifen mit Vorsprüngen in Quernuten 16 des Gehäuses und sind durch Schrauben 14 am Pressenoberteil 2 befestigt.
Ein Stempel 20, der in den Ansprüchen auch als Schiebeteil bezeichnet wird, ist unter Zwischenschaltung einer Druckplat- te 22 mit dem Gehäuse 4 fest verbunden. Die Druckplatte 22 ist durch zwei Schrauben 24 und der Stempel 20 durch zwei Schrauben 30 am Gehäuse 4 befestigt (vgl. auch Fig. 3). Ein Zentrierstift 26, der die Druckplatte 22 durchdringt und in die den Zentrierstift 6 aufnehmende Bohrung des Gehäuses 4 ragt, übernimmt die Positionierung sowohl des Stempels 20 wie auch der Druckplatte 22 relativ zum Gehäuse 4.
Ein Führungsstück 32 ist in einer im Gehäuse 4 mittig ange¬ ordneten Führungsöffnung 34 in Längsrichtung verschiebbar gelagert. Mittig im Führungsstück 32 ist ein Kanal 36 gebil¬ det, in dem der Stempel 20 gleitend geführt ist, so daß der Stempel 20 bei einer Relatiwerschiebung zwischen dem Gleit¬ stück 32 und dem Gehäuse 4 sich entsprechend im Kanal 36 verschiebt.
Das Führungsstück 32 wird durch vier am Pressenoberteil abge¬ stützte, innerhalb der Führungsöffnung 34 um den Stempel 20 herum verteilte Schraubendruckfedern 38 in eine Richtung weg vom Pressenoberteil 2 vorgespannt. Ein Riegel 40, der durch eine Sicherungsschraube 42 am Gehäuse 4 festgelegt ist, ragt mit einem Vorsprung in einen Schlitz 44 des Führungsstücks 32, um die durch die Federn 38 verursachte Auswärtsbewegung des Führungsstückes 32 zu begrenzen.
Der Stempel 20 und der Kanal 36 haben den gleichen recht¬ eckigen Querschnitt. Auch das Führungsstück 32 hat den glei¬ chen rechteckigen Querschnitt wie die Führungsöffnung 34. Hierdurch werden eine präzise Führung und Positionierung des Stempels 20 relativ zum Führungsstück 32 und des Führungs¬ stücks 32 relativ zum Gehäuse 34 sichergestellt. Gleichzeitig wird durch diese Querschnittswahl eine einfache Drehsicherung des Stempels 20 und des FührungsStücks 32 erreicht.
Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, ist das Führungsstück 32 in einer Ebene 50 geteilt, die mit einer Seitenwand des Kanals 36 zusammenfällt. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, werden die beiden Teile 32a und 32b des FührungsStücks 32 durch Schrauben 46 und Zentrierhülsen 48 zusammengehalten. Die Zweiteilung des FührungsStücks 32 erleichtert die Herstellung des Kanals 36.
An dem Führungsstück 32 ist seitlich eine (nicht im einzelnen dargestellte) Muttern-Zuführungseinrichtung 54 mit einer Zuführleitung 58 angebracht, die über eine seitliche Zuführ¬ öffnung 56 Muttern 60 in den Kanal 36 einschiebt. Unterhalb des FührungsStückes 32 ist eine stationäre Matrize 62 ange¬ ordnet, auf der ein plattenförmiges Bauteil 64 in Form eines Bleches aufliegt, in das durch eine Abwärtsbewegung des Pressenoberteils 2 die im Kanal 36 liegende Mutter 60 einge¬ preßt werden soll. Bei einer derartigen Abwärtsbewegung des Pressenoberteils 2 verschiebt sich das Führungsstück 32, sobald es mit seiner Unterseite am Blech 64 anliegt, relativ zum Gehäuse 4 und zum Stempel 20, so daß der Stempel 20 die im Kanal 36 liegende Mutter 60 von der Ausgangsstelle angren¬ zend an der Zuführöffnung 56 durch den Kanal nach unten zu der Arbeitsstelle am Blech 64 verschiebt.
Aufgrund der oben geschilderten einfachen drehsicheren Führung des FührungsStücks 32 in der FührungsÖffnung 34 und des Stempels 20 im Kanal 36 ergibt sich eine lagegenaue Aus¬ richtung des Kanals 36 zur stationären Matrize 62. Dies ist vor allem dann wichtig, wenn die zu verarbeitenden Fügeteile, wie z.B. rechteckige Muttern, in lagegenauer Ausrichtung in das Blech 64 eingepreßt oder in anderer Weise daran befestigt werden müssen.
Zweckmäßigerweise bestehen die gegeneinander verschiebbaren Teile wie das Gehäuse 4, das Führungsstück 32 und der Stempel 20 aus Werkstoffen, die eine Schmierung überflüssig machen. So können das Gehäuse 4 und das Führungsstück 32 als Gußteile aus Bronze hergestellt sein, während der Stempel 20 aus einem Werkzeugstahl bestehen kann.
Auf der der Zuführöffnung 56 gegenüberliegenden Seite des Kanals 36 befindet sich ein NäherungsSchalter 70, der die richtige Lage der Mutter 60 quittiert. Der NäherungsSchalter 70 befindet sich in einer Schutzkappe 72, die eine Beschädi¬ gung des NäherungsSchalters 70 durch die Mutter verhindert. Der Näherungsschalter 70 und die Schutzkappe 72 sind durch eine Klemmplatte 74 am Führungsstück 32 angebracht.
Wie insbesondere aus den Fig. 4, 8 und 9 hervorgeht, ist eine Haltevorrichtung 80 vorgesehen, die die Mutter 60 bei ihrer Bewegung von der Ausgangsstelle (rechte Seite in Fig. 4) bis zur Arbeitsstelle (linke Seite in Fig. 4) präzise in ihrer Lage hält. Die Haltevorrichtung 80 besteht aus zwei Halte¬ klauen 82, die in Längsnuten 84 des Stempels 20 angeordnet und durch Lagerbolzen 86 in Langlöchern 88 des Stempels 20 schwenkbar gelagert sind. Hierdurch können die Halteklauen 82 zwischen einer Schließposition, in der sie die Mutter in Anlage mit dem unteren Ende des Stempels 20 halten (rechte Seite in Fig. 4, Fig. 8) und einer Öffnungsposition, in der sie die Mutter freigeben (linke Seite in Fig. 4, Fig. 9) verschwenkt werden, wie noch genauer erläutert wird.
Den Halteklauen 82 ist eine Zwangsführung 90 zugeordnet, die die Halteklauen 82 bei einer Bewegung des Stempels 20 und damit der Mutter 60 von der Ausgangsstelle zur Arbeitsstelle in der Schließposition hält. Wie im einzelnen aus den Fig. 8 und 9 hervorgeht, besteht die Zwangsführung 90 aus an den Halteklauen 82 und dem Führungsstück 32 vorgesehen Führungs¬ flächen 92, 94, die bei einer Relativbewegung zwischen dem Führungsstück 32 und dem Stempel 20 gleitend aneinander anliegen. Am oberen Ende der Führungsfläche 92 und am unteren Ende der Führungsfläche 94 befindet sich ein Rücksprung 96 in der Halteklaue 82 bzw. ein Rücksprung 98 im Führungsstück 32,
ERSATZBLATT die ein Ausschwenken der Halteklauen 82 in die Öffnungsposi¬ tion (linke Seite der Fig. 4, Fig. 9) ermöglichen, wenn der Stempel 20 und damit die Mutter 60 die Arbeitsstelle erreicht haben. Die Rücksprünge 96 und 98 sind mit Schrägflächen 96a und 98a versehen, die bei einer Rückziehbewegung des Stem¬ pels 20 die Halteklauen 82 wieder in ihre Schließposition zurückschwenken.
Wie insbesondere aus den Fig. 7 und 8 hervorgeht, wird die Mutter 60 in der Schließposition der Halteklauen 82 durch eine Schrägflächenverbindung 100 am Stempel 20 gehalten. Die Schrägfl chenVerbindung 100 wird von an Haltenasen 102 der Halteklauen 82 vorgesehen Schrägflächen 104 gebildet, die an einem Rand der Mutter 60 anliegen und bei einer durch die Langlochverbindung 86, 88 ermöglichten relativen Längsver¬ schiebung zwischen den Halteklauen 82 und dem Stempel 20 die Halteklauen auswärts schwenken, wie im folgenden noch genauer erläutert wird.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung wird nun erläutert.
Fig. 1 zeigt den Ausgangszustand, in dem eine Mutter 60 von der Muttern-Zuführungseinrichtung 54 in den Kanal 36 einge¬ schoben wurde, und zwar zwischen die Unterseite des Stempels 20 und die Schrägflächen 104 der Haltenasen 102 der Halte¬ klauen 82, die sich in ihrer Schließposition befinden (rechte Seite der Fig. 4, Fig. 8). Wird nun das Pressenoberteil 2 mit den daran befestigten Teilen nach unten bewegt, so legt sich zunächst die Unterseite des FührungsStücks 32 an das auf der Matrize 62 liegende Blech 64 an. Bei der weiteren Abwärts¬ bewegung des Pressenoberteils 2 schiebt sich das Führungs¬ stück 32 entgegen der Vorspannkraft der Federn 38 in die Führungsöffnung 34 hinein, während gleichzeitig der Stempel 20 im Kanal 36 nach unten gleitet. Hierbei bewegt er die im Kanal 36 liegende Mutter 60 von der Ausgangsstelle bis zur Arbeitsstelle am Blech 64. Während dieser gesamten Abwärts¬ bewegung wird die Mutter 60 von den Halteklauen 82 in ihrer Lage fixiert, die durch die Zwangsführung 90 in Form der Führungsflächen 92 und 94 am Ausschwenken gehindert werden.
Hat nun der Stempel 20 die Arbeitsstelle erreicht, so setzen zunächst die über den Stempel 20 und auch über die Mutter 60 vorstehenden Halteklauen 82 auf dem Blech 64 auf. Gleichzei¬ tig erreichen die Rücksprünge 96 der Halteklauen 82 die Rücksprünge 98 im Führungsstück 32. Da ferner die Halteklauen 82 und der Stempel 20 aufgrund der Langlochverbindung 86, 88 eine begrenzte Längsverschiebung ausführen können, bewegt sich der Stempel 20 mit der Mutter 60 weiter nach unten. Hierbei drückt die Mutter 60 über die Schrägflächen 104 die Halteklauen 82 nach außen in ihre Öffnungsposition, was durch die Rücksprünge 96, 98 ermöglicht wird (Fig. 9). Die Mutter 60 wird somit von den Halteklauen 82 freigegeben, so daß sie durch den Stempel 82 in das Blech 64 eingedrückt werden kann. Auch während des Einpreßvorganges bleibt die Mutter 60 durch Anlage an den Haltenasen 102 der Halteklauen 82 in ihrer Lage fixiert.
Wird nach Beendigung des Einpreßvorganges das Pressenoberteil 2 und damit der Stempel 20 wieder zurückbewegt, so schwenken die Schrägflächen 96a, 98a der Rücksprünge 96, 98 die Halte¬ klauen 82 in ihre Schließposition zurück. Ein an den Halte¬ klauen 82 vorgesehener Nockenvorsprung 106 wirkt bei der Rückziehbewegung mit einer Nockenfläche in Form der Schräg¬ fläche 98a des FührungsStücks 32 zusammen, um die Halteklauen 82 in Längsrichtung wieder zurückzustellen. Es kann dann wieder ein neuer Einstanzvorgang beginnen.
Mit der beschriebenen Einrichtung können herkömmliche Muttern mit rechteckigem Querschnitt (Fig. 7) verarbeitet werden. Stattdessen können auch Muttern 60 (Fig. 5) mit rundem Querschnitt verarbeitet werden. In diesem Fall könnten die Halteklauen in ihrem an der Mutter 60 angreifenden Bereich eine an den Querschnitt der Mutter 60' angepaßte abgerundete
Form haben. Auch könnten mehr als zwei, z.B. drei oder vier
Halteklauen vorgesehen werden.
Wie in Fig. 6 angedeutet ist, könnte die beschriebene Halte¬ vorrichtung zum Halten und Transportieren anderer Elemente 60" beliebiger Form eingesetzt werden, falls es bei dem Transport der Elemente 60" auf eine präzise Lagefixierung ankommt.
Wie bereits eingangs erwähnt, läßt sich die beschriebene Haltevorrichtung bei beliebigen Einrichtungen verwenden, bei denen die Elemente von einer Ausgangsstelle in präziser Ausrichtung zu einer Arbeits- oder Übergabestelle transportiert werden müssen. So kann die beschriebene Haltevorrichtung beispielsweise in einer elektrischen Schweißvorrichtung zum Anschweißen einer Mutter oder eines anderen Elements an einem plattenförmigen Bauteil verwendet werden. Bei dieser Ausführungsform dient der Stempel 20 als eine Elektrode und die stationäre Matrize 62 als zweite Elektrode. Es kommt dann nicht zum Durchstanzen des Blechteils 64, da die Matrize 62 massiv, d.h. ohne Bohrung ausgebildet ist. Der als Elektrode dienende Stempel 20 hat lediglich die zum Schweißen erforderliche Anpreßkraft aufzubringen. Es versteht sich, daß in diesem Fall Stromzuführungen für die Elektroden, Kühlkanäle, Isolierungen etc. vorgesehen sind.
Die Fig. 10 bis 12 zeigen ein anderes Ausführungsbeispiel einer Stanzeinrichtung zum Einpressen von Muttern in ein Blech mit einer etwas anders ausgebildeten Haltevorrichtung. In den Fig. 10 bis 12 wurden die gleichen Bezugszeichen wie in den vorhergehenden Figuren verwendet, soweit die damit bezeichneten Bauteile übereinstimmen oder sich entsprechen.
ATT Wie in Fig. 10 zu sehen ist, ist das Führungsstück 32 der Stanzeinrichtung nicht im Gehäuse 4 geführt; vielmehr haben beide Bauteile 4 und 32 gleiche Außenabmessungen und sind vertikal untereinander angeordnet. Die Führung des Führungs¬ stücks 32 relativ zu dem Gehäuse 4 übernimmt der Stempel 20, der mittels einer zentralen Schraube 24' im Gehäuse 4 fest- gelegt ist. Als Hubbegrenzung bei einer Relatiwerschiebung zwischen dem Führungsstück 32 und dem Gehäuse 4 dienen Schrauben 40' .
Die Haltevorrichtung, die die Mutter 60 bei ihrer Bewegung im Führungskanal 36 in ihrer Lage hält, hat im Prinzip den glei¬ chen Aufbau wie die Haltevorrichtung der vorhergehenden Figu¬ ren, unterscheidet sich von dieser jedoch in folgenden Merk¬ malen. Statt der in den Fig. 8 und 9 gezeigten Nockenmittel 98a, 106 sind gemäß Fig. 11 Federn 91 vorgesehen, die am Ge¬ häuse 4 abgestützt sind und die Halteklauen 82' in Längsrich¬ tung nach unten (in den Figuren) vorspannen. Die Federn 91 sorgen somit für eine Rückstellung der Halteklauen 82' in den Langlöchern 88, wenn der Stempel zusammen mit den Halteklauen 82' nach Einpressen der Mutter 60 wieder nach oben zurückbe¬ wegt wird.
Da bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 10 bis 12 kein Nok- kenvorsprung 106 vorgesehen ist, kann der am unteren Ende der Führungsfläche 94 des FührungsStückes 32 vorgesehene Rück¬ sprung 98 auf eine kurze Länge beschränkt werden. Dementspre¬ chend kann die Führungsfläche 92 der jeweiligen Halteklaue 82', an deren oberen Ende sich der Rücksprung 96 anschließt, auf eine kurze axiale Länge am unteren Ende der jeweiligen Halteklaue 82' beschränkt werden. Um ein Ausschwenken der Halteklauen 82' am Ende ihrer Abwärtsbewegung zu ermöglichen (linke Seite der Fig. 11), sind die Halteklauen 82' auf ihrer Innenseite, im Bereich der Anlageflächen 93 und 95 mit je¬ weils einer Abschrägung 97 versehen, die von der Anlagefläche 93 auf Höhe des Bolzens 86 schräg nach oben verläuft. Die Wirkungsweise der in Fig. 11 gezeigten Haltevorrichtung ist im Prinzip die gleiche wie der der Haltevorrichtung nach den vorhergehenden Figuren, abgesehen davon, daß die Halte¬ klauen 82' durch die Federn 91 in ihren Langlöchern relativ zum Stempel 20 zurückgestellt werden, wenn nach Beendigung des Einpreßvorgangs der Stempel 20 zurückbewegt wird und die Halteklauen 82' einwärts geschwenkt sind.

Claims

Patentansprüche
1. Haltevorrichtung zum Halten, Führen und selbsttä¬ tigen Freigeben eines Fügeteils, wie z.B. einer Mutter oder eines anderen Elementes in einer Einrichtung zum Anbringen des Fügeteiles an einem plattenformigen Bauteil bzw. in einer anderen Einrichtung zum positionsgenauen Fördern des Elemen¬ tes, mit einem Führungsstück (32), das einen Kanal (36) auf¬ weist, dem das Element (60) durch eine seitliche Zuführöff¬ nung (56) zuführbar ist, mit einem Schiebeteil (20), das durch eine Relativbewegung zwischen Führungsstück und Schiebeteil im Kanal (36) längsverschiebbar ist, um in einer AusSchubbewegung das Element (60) von einer Ausgangsstelle benachbart zur Zuführöffnung (56) zu einer Arbeitsstelle am einen Ende des Kanals (36) zu verschieben, und mit mindestens zwei durch Lagerbolzen (86) schwenkbar gelagerten Halteklauen (82), die in einer einwärts geschwenkten Schließposition das Element (60) in Anlage an dem Schiebeteil (20) halten und selbsttätig in eine das Element (60) freigebende Öffnungsposition ausschwenkbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteklauen (82) am Schiebeteil (32) schwenkbar angebracht sind, so daß sie sich mit dem Schiebeteil (32) mitbewegen, und daß für die Halteklauen (82) eine Zwangsführung (90) vorgesehen ist, die bei einer Aus¬ schubbewegung des Schiebeteils (32) die Halteklauen (82) in ihrer Schließposition hält und zum Ausschwenken in die Öffnungsposition erst freigibt, wenn das Schiebeteil (32) die Arbeitsstelle am Ende des Kanals (36) erreicht.
2. Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Zwangsführung (90) an den Halteklauen (82) und dem Führungsstück (32) vorgesehene Führungsflächen (92, 94) aufweist, die bei einer Relativbewegung zwischen Führungsstück (32) und Schiebeteil (20) gleitend aneinander anliegen und dadurch ein Ausschwenken der Halteklauen (82) verhindern.
3. Haltevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß sich an die Führungsflächen (92, 94) jeweils ein als Freimachung dienender Rücksprung (96, 98) anschließt, die ein Ausschwenken der Halteklauen (82) ermöglichen, wenn das Schiebeteil (20) bei seiner AusSchubbewegung die Arbeits¬ stelle erreicht.
4. Haltevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Rücksprünge (96, 98) mit Schrägflächen (96a, 96b) versehen sind, die bei einer Rückziehbewegung des Schiebeteils (20) die Halteklauen (82) in ihre Schließposi¬ tion zurückschwenken.
5. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbolzen (86) der Halteklauen (82) in Langlöchern (88) des Schiebeteils (20) angeordnet sind, um eine begrenzte LängsVerschiebung der Halteklauen (82) relativ zum Schiebeteil (20) zu ermöglichen, und daß zwischen den Halteklauen (82) und dem Schiebeteil (20) eine Schrägflächenverbindung (100) vorgesehen ist, die bei einer derartigen LängsVerschiebung die Halteklauen (82) in ihre Öffnungsposition ausschwenkt.
6. Haltevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Halteklauen (82) in Längsrichtung über das Schiebeteil (20) vorstehen, so daß sie bei einer Ausschub¬ bewegung des Schiebeteils (20) durch Auftreffen auf eine stationäre Gegenfläche (62, 64) aufgehalten werden und dadurch die zum Ausschwenken erforderliche Längsverschiebung relativ zum Schiebeteil (20) ausführen.
7. Haltevorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägflächenverbindung (100) aus an Haltenasen (102) der Halteklauen (82) gebildeten Schrägflä¬ chen (104) besteht, die in der Schließposition der Halte¬ klauen (82) am Element (60) anliegen.
8. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteklauen (82) jeweils mit einem Nockenvorsprung (106) versehen sind, der bei einer Rückziehbewegung des Schiebeteils (20) mit einer Nockenfläche des FührungsStückes (32) zusammenwirkt, um die Halteklauen (82) in Längsrichtung relativ zum Schiebeteil (20) zurückzustellen.
9. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteklauen (82') durch Fe¬ dern (91) in Längsrichtung so vorgespannt sind, daß sie durch die Federkraft bei einer Rückziehbewegung des Schiebeteils (20) relativ zu diesem zurückgestellt werden.
10. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteklauen (82) in Längsnuten (84) des Schiebeteils (20) angeordnet sind.
11. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbolzen (86) der Halteklauen (82) durch Anlage an Wandflächen des Kanals (36) gegen Herausrutschen gesichert sind.
12. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiebeteil als Stempel (20) einer Stanzeinrichtung ausgebildet ist, der an einem Gehäuse (4) eines Pressenoberteils (2) befestigt ist, das relativ zu einer das plattenförmige Bauteil (64) auf¬ nehmenden Matritze (62) vertikal bewegbar ist.
13. Haltevorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der den Stempel (20) aufnehmende Kanal (36) mittig im Führungsstück (32) angeordnet ist und das Führungs¬ stück (32) in einer mittig angeordneten Führungsöffnung (34) des Gehäuses (4) verschiebbar gelagert ist.
14. Haltevorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Führungsstück (32) durch innerhalb der Führungsöffnung (34) um den Stempel (20) herum angeordnete Federn (38) in Richtung weg vom Pressenoberteil (2) vorge¬ spannt ist.
15. Haltevorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (36) und/oder die Führungs¬ öffnung (34) einen rechteckigen Querschnitt haben.
16. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsstück (32) zur leichteren Herstellbarkeit des Kanals (36) geteilt ist und die beiden Teile (32a, b) durch lösbare Befestigungs- mittel (46, 48) zusammengehalten werden.
17. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis
16, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (20) über eine am Boden der FührungsÖffnung (34) angeordnete Druckplatte' (22) und einen die Druckplatte (22) durchdringenden Zentrierstift (26) am Gehäuse (4) festgelegt ist.
18. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis .
17, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4) wahlweise durch Befestigungsschrauben (10) oder Spannklauen (12) unter Verwendung von Zentrierstiften (6, 8) am Pressenoberteil (2) angebracht ist.
19. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Zuführ¬ öffnung (56) gegenüberliegenden Seite des Kanals (36) ein Näherungsschalter (70) zum Feststellen des Vorhandenseins eines Elementes (60) angeordnet ist.
20. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schiebeteil (20) und das Führungsstück (32) aus eine Schmierung überflüssig machenden Werkstoffen bestehen, wobei das Führungsstück (32) insbesondere aus Bronze und das Schiebeteil (20) insbesondere aus Werkzeugstahl besteht.
21. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung ein Teil einer elektrischen Schweißvorrichtung zum Anschweißen einer Mutter oder eines anderen Fügeteils an dem plattenformigen Bauteil bildet, wobei das Schiebeteil (20) als eine Elektrode und eine das plattenförmige Bauteil (64) abstützende stationäre Gegenfläche (62) als zweite Elektrode dient, die durch Stromzuführungen mit elektrischer Leistung versorgt werden .
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