WO1999067039A1 - Werkzeughalter mit stanzstempeleinheiten - Google Patents

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WO1999067039A1
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punching
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Albrecht Schneider
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Mate Precision Tooling Inc.
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    • 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
    • B21D28/02—Punching blanks or articles with or without obtaining scrap; Notching
    • B21D28/12—Punching using rotatable carriers
    • 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
    • B21D45/00—Ejecting or stripping-off devices arranged in machines or tools dealt with in this subclass
    • B21D45/003—Ejecting or stripping-off devices arranged in machines or tools dealt with in this subclass in punching machines or punching tools

Definitions

  • the invention relates to a tool holder for a punching machine with a plurality of punching die units which are seated in tool holders in the holder and have gas pressure springs for retrieving the punching dies.
  • gas pressure springs In addition to the widespread steel springs, which can be designed as helical or disc springs, punching stamp units with gas pressure springs are known, for example, from EP 0 646 427.
  • the advantage of gas pressure springs is the possibility of specifically influencing the spring characteristics by changing the pressure level in the pressure chamber of the gas pressure spring.
  • the spring force can thus be adapted to the material to be processed, so that e.g. When processing thick steel sheets in the pressure chamber, a very high pressure is generated and when processing thin aluminum sheets, a comparatively low pressure is generated in the pressure chamber. The low pressure when processing soft materials prevents damage to the sensitive, possibly already coated surfaces.
  • stamping units with gas pressure springs, but it is very complicated for tool holders that have ten and more tool holders for stamping units to adapt the pressure level in all pressure chambers of the individual stamping units to the material to be processed.
  • the object of the invention is to provide a tool holder, the punching provided with gas pressure springs stamp units are quicker and easier to adapt to the material to be processed.
  • the object is achieved in that in a tool holder of the type described above, the pressure chambers of the gas pressure springs are connected to a common supply line which can be connected to a compressed gas source.
  • the central pressure supply of all pressure chambers enables the internal pressure of all gas pressure springs to be changed simultaneously.
  • the changeover times when changing the material to be processed are shortened considerably.
  • the common pressure supply also guarantees a uniform pressure level in all gas pressure springs, if this is desired.
  • the supply line preferably forms a pressure reservoir.
  • the relatively large volume of the supply line leads to flatter characteristic curves of the gas pressure springs, since the displaced volume of a gas pressure spring during a punch stroke is relatively small in relation to the total pressure volume.
  • a comparable large volume reservoir can hardly be realized, since the installation space is severely limited by the conditions of the tool holder and the punching machine.
  • a control valve for setting a certain pressure level in the supply line is provided between the compressed gas source and the supply line.
  • the control valve enables the exact setting of the pressure level if a pressure reservoir with a given, very high pressure is used as the pressure gas source.
  • control valves are provided between the supply line and at least some of the pressure chambers for setting a certain pressure level in the respective pressure chambers. Such an arrangement enables the pressure level in the individual pressure chambers to be adjusted individually in order to adapt the individual punching unit individually to the circumstances. Depending on the effective piston area and the type of punch, an even more precise optimization of the restoring forces for the material being processed is possible.
  • the tool holder is designed in the manner of a turret and the punching stamp units are arranged in a circle.
  • the supply line is preferably arranged in a ring between the punching stamp units. This arrangement is particularly advantageous because there is enough space in the space between the punch units for the supply line, so that retrofitting existing tool holders, which were previously used with punch units with steel springs, is easily possible.
  • Nitrogen which is non-flammable, non-toxic and inexpensive, is preferably used as the compressed gas.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of a tool holder with a supply cable for gas pressure springs in the punching stamp units;
  • FIG. 2 shows a cross section of the tool holder according to FIG. 1.
  • FIG. 1 shows a tool holder 10 which can be used on a turret punch.
  • the disc-shaped tool holder 10 has circularly arranged holders 12 (see FIG. 2), in which punching stamp units 14 are accommodated.
  • the structure of the stamping unit 14 is based on the stamping unit described in DE 195 05 754, but the plate spring assemblies provided there are replaced by gas pressure springs 15, as are known in principle from EP 0 708 267.
  • the punch unit 14 consist of a guide bush 16, a multi-part punch driver 18 and a punch 20 screwed to the punch driver 18 via a screw 19.
  • a stripper plate 22 is provided between the lower end of the guide bush and the punch 20.
  • the gas pressure spring 15 is arranged between a radially projecting head 24 and the rear end wall of the guide bush 16.
  • the gas pressure spring 15 has a housing 26 which is essentially circular in cross section, in which annular cylindrical bores 28 are arranged, in each of which a piston 30 is axially displaceably guided.
  • the cylindrical bores 28 are connected to one another via an annular channel 32 and together form the pressure chamber of the gas pressure spring 15.
  • the pistons 30 are by means of Sealing rings 34 sealed against the walls of the cylindrical bores 28.
  • the ring channel 32 of the gas pressure spring has a connection channel 36, in the opening 38 of which a supply hose 40 is screwed with a corresponding threaded piece.
  • all stamping unit 14 have an identical structure, but it is also conceivable to combine stamping units 14 with a different structure and differently designed gas pressure springs.
  • the supply hoses 40 of all punch die units 14 are connected via suitable connections 42 to an annular supply line 44 which is arranged centrally in the center of the tool holder 10.
  • the supply line 44 in turn has a pressure connection 46 which is connected to a compressed gas source (not shown).
  • a control valve is arranged between the pressure connection 46 and the compressed gas source, with the aid of which the pressure level in the supply line 44 can be adjusted exactly.
  • the same pressure level is set in all pressure chambers as in the supply line 44. It is also possible to provide additional control valves between the supply line and the individual pressure chambers, by means of which an individual influencing of the pressure level in individual pressure chambers is possible.
  • the supply line will be adapted to the existing installation space in accordance with the shape of the tool holder and the arrangement of the stamping punch units.

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Abstract

Ein Werkzeughalter für eine Stanzmaschine besitzt mehrere Stanzstempeleinheiten (14), die in Werkzeugaufnahmen (12) in dem Halter (10) sitzen und Gasdruckfedern (15) zum Zurückholen der Stanzstempel (20) aufweisen. Der Vorteil von Gasdruckfedern besteht in der Anpassungsmöglichkeit des Druckniveaus an das zu bearbeitende Material. Um bei Mehrfachhaltern eine schnellere und einfachere Anpassung zu erreichen, wird vorgeschlagen, daß die Druckkammern (28, 32) der Gasdruckfedern (15) an eine gemeinsame, mit einer Druckgasquelle verbindbare Versorgungsleitung (44) angeschlossen sind. Dadurch besteht die Möglichkeit, den Innendruck aller Gasdruckfedern (15) simultan zu verändern.

Description

Werkzeughalter mit Stanzstempeleinheiten
Die Erfindung befaßt sich mit einem Werkzeughalter für eine Stanzmaschine mit mehreren Stanzstempeleinheiten, die in Werkzeugaufnahmen in dem Halter sitzen und Gasdruckfedern zum Zurückholen der Stanzstempel aufweisen.
Neben den weit verbreiteten Stahlfedern, die als Schraubenoder Tellerfedern ausgebildet sein können, sind beispielsweise aus der EP 0 646 427 Stanzstempeleinheiten mit Gasdruckfedern bekannt . Der Vorteil von Gasdruckfedem besteht in der Möglichkeit, durch Ändern des Druckniveaus in der Druckkammer der Gasdruckfeder die Federkennlinien gezielt zu beeinflussen. Damit kann die Federkraft dem zu bearbeitenden Material angepaßt werden, so daß z.B. beim Bearbeiten dicker Stahlbleche in der Druckkammer ein sehr hoher Druck und beim Bearbeiten dünner Aluminiumbleche ein vergleichsweise niedriger Druck in der Druckkammer erzeugt wird. Der niedrige Druck beim Bearbeiten weicher Materialien verhindert eine Beschädigung der empfindlichen, unter Umständen bereits beschichteten Oberflächen.
Mit den bekannten Stanzstempeleinheiten mit Gasdruckfedern ist diese Einstellbarkeit gegeben, es stellt sich jedoch bei Werkzeughaltern, die ohne weiteres zehn und mehr Werkzeugaufnahmen für Stanzstempeleinheiten aufweisen, als sehr kompliziert dar, das Druckniveau in allen Druckkammern der einzelnen Stanzstempeleinheiten dem zu bearbeitenden Material anzupassen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Werkzeughalter zu schaffen, dessen mit Gasdruckfedern versehene Stanz- stempeleinheiten schneller und einfacher an das zu bearbeitende Material anpaßbar sind.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einem Werkzeughalter der eingangs beschriebenen Art die Druckkammern der Gasdruckfedern an eine gemeinsame Versorgungsleitung angeschlossen sind, die mit einer Druckgasquelle verbindbar ist.
Durch die zentrale Druckversorgung aller Druckkammern besteht die Möglichkeit, den Innendruck aller Gasdruckfedem simultan zu verändern. Die Umrüstzeiten beim Wechseln des zu verarbeitenden Materials verkürzen sich dadurch erheblich. Die gemeinsame Druckversorgung garantiert auch ein gleichmäßiges Druckniveau in allen Gasdruckfedem, sofern dies gewünscht ist.
Vorzugsweise bildet die Versorgungsleitung ein Druckreservoir. Das relativ große Volumen der Versorgungsleitung führt zu flacheren Kennlinien der Gasdruckfedern, da das verdrängte Volumen einer Gasdruckfeder bei einem Stanzhub im Verhältnis zum gesamten Druckvolumen relativ klein ist. Im Bereich der Gasdruckfedern läßt sich ein vergleichbar großes Volumenreservoir dagegen kaum verwirklichen, da der Bauraum durch die Gegebenheiten des Werkzeughalters und der Stanzmaschine stark eingeschränkt ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen der Druckgasquelle und der Versorgungsleitung ein Regelventil zum Einstellen eines bestimmten Druckniveaus in der Versorgungsleitung vorgesehen. Das Regelventil ermöglicht das exakte Einstellen des Druckniveaus, wenn als Druckgasquelle ein Druckvorratsbehälter mit gegebenem, sehr hohem Druck verwendet wird. Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß zwischen der Versorgungsleitung und wenigstens einem Teil der Druckkammern Regelventile zum Einstellen eines bestimmten Druckniveaus in den jeweiligen Druckkammern vorgesehen sind. Eine derartige Anordnung ermöglicht ein individuelles Einstellen des Druckniveaus in den einzelnen Druckkammern, um die einzelnen Stanzstempeleinheiten individuell den Gegebenheiten anzupassen. Je nach wirksamer Kolbenfläche und Art des Stanzstempels ist damit eine noch exaktere Optimierung der Rückstellkräfte für das jeweils bearbeitete Material möglich.
Bei einer typischen Ausführungsform des Werkzeughalters ist dieser revolverförmig ausgebildet und die Stanzstempeleinheiten sind kreisförmig angeordnet. Bei dieser Art von Werkzeughalter ist die Versorgungsleitung vorzugsweise ringförmig zwischen den Stanzstempeleinheiten angeordnet. Diese Anordnung ist deswegen besonders vorteilhaft, weil in dem Raum zwischen den Stanzstempeleinheiten genügend Raum für die Versorgungsleitung zur Verfügung steht, so daß eine Umrüstung vorhandener Werkzeughalter, die bisher mit Stanz- Stempeleinheiten mit Stahlfedern verwendet wurden, ohne weiteres möglich ist.
Als Druckgas findet vorzugsweise Stickstoff Verwendung, das nicht brennbar, ungiftig und preiswert ist.
Nachfolgend wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher auf Ausführungsbeispiele der Erfindung eingegangen. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf einen Werkzeughalter mit einer Versorgungs- leitung für Gasdruckfedern in den StanzStempeleinheiten;
Fig. 2 einen Querschnitt des Werkzeughalters nach Fig. 1.
In Fig. 1 ist ein Werkzeughalter 10 dargestellt, der auf einer Revolverstanze einsetzbar ist. Der scheibenförmig ausgebildete Werkzeughalter 10 verfügt über kreisförmig angeordnete Halterungen 12 (siehe Fig. 2) , in welchen Stanzstempeleinheiten 14 aufgenommen sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Aufbau der Stanzstempeleinheiten 14 an die in der DE 195 05 754 beschriebenen Stanzstempeleinheiten angelehnt, wobei jedoch die dort vorgesehenen Tellerfederpakete durch Gasdruckfedern 15 ersetzt sind, wie sie grundsätzlich aus der EP 0 708 267 bekannt sind.
Im übrigen bestehen die Stanzstempeleinheiten 14 aus einer Führungsbuchse 16, einem mehrteiligen Stempeltreiber 18 und einem mit dem Stempeltreiber 18 über eine Schraube 19 verschraubten Stanzstempel 20. Zwischen dem unteren Ende der Führungsbuchse und dem Stanzstempel 20 ist eine Abstreiferplatte 22 vorgesehen. Die Gasdruckfeder 15 ist zwischen einem radial vorspringenden Kopf 24 und der hinteren Endwand der Führungsbuchse 16 angeordnet.
Die Gasdruckfeder 15 besitzt ein im Querschnitt im wesentlichen kreisförmiges Gehäuse 26, in welchem ringförmig zylindrische Bohrungen 28 angeordnet sind, in denen jeweils ein Kolben 30 axial verschieblich geführt ist. Die zylindrischen Bohrungen 28 stehen über einen Ringkanal 32 miteinander in Verbindung und bilden gemeinsam die Druckkammer der Gasdruckfeder 15. Die Kolben 30 sind mit Hilfe von Dichtringen 34 gegen die Wandungen der zylindrischen Bohrungen 28 abgedichtet. Der Ringkanal 32 der Gasdruckfeder verfügt über einen Anschlußkanal 36, in dessen Öffnung 38 ein Versorgungsschlauch 40 mit einem entsprechenden Gewindestück eingeschraubt ist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel besitzen sämtliche Stanzstempeleinheiten 14 einen identischen Aufbau, es ist jedoch auch denkbar, Stanzstempeleinheiten 14 mit unterschiedlichem Aufbau und unterschiedlich ausgebildeten Gasdruckfedern zu kombinieren.
Die Versorgungsschläuche 40 sämlicher Stanzstempeleinheiten 14 sind über geeignete Anschlüsse 42 an eine ringförmige Versorgungsleitung 44 angeschlossen, die zentrisch in der Mitte des Werkzeughalters 10 angeordnet ist. Die Versorgungsleitung 44 ihrerseits verfügt über einen Druckanschluß 46, der mit einer Druckgasquelle (nicht gezeigt) verbunden ist. Zwischen dem Druckanschluß 46 und der Druckgasquelle ist ein Regelventil angeordnet, mit Hilfe dessen das Druckniveau in der Versorgungsleitung 44 exakt einstellbar ist.
Bei der dargestellten Ausführungsform, bei der sämtliche Druckkammern in ständiger Verbingung mit der Versorgungsleitung 44 stehen, stellt sich in allen Druckkammern das gleiche Druckniveau wie in der Versorgungsleitung 44 ein. Es ist auch möglich, zwischen der Versorgungsleitung und den einzelnen Druckkammern zusätzliche Regelventile vorzusehen, mit Hilfe derer eine individuelle Beeinflussung des Druckniveaus in einzelnen Druckkammern möglich ist.
Bei anderen Formen von Werkzeughaltern wird man die Versorgungsleitung entsprechend der Formgebung des Werkzeughalters und der Anordnung der Stanzstempeleinheiten an der vorhandenen Bauraum anpassen.

Claims

Patentansprüche
Werkzeughalter für eine Stanzmaschine mit mehreren Stanzstempeleinheiten (14) , die in Werkzeugaufnahmen (12) in dem Halter (10) sitzen und Gasdruckfedern (15) zum Zurückholen der Stanzstempel (20) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammern (28, 32) der Gasdruckfedern (15) an eine gemeinsame Versorgungsleitung (44) angeschlossen sind, die mit einer Druckgasquelle verbindbar ist.
Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsleitung (44) ein Druckreservoir bildet .
Werkzeughalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Druckgasquelle und der Versorgungsleitung (44) ein Regelventil zum Einstellen eines bestimmten Druckniveaus in der Versorgungsleitung (44) vorgesehen ist.
Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Versorgungsleitung (44) und wenigstens einem Teil der Druckkammern (28, 32) Regelventile zum Einstellen es bestimmten Druckniveaus in den jeweiligen Druckkammern (28, 32) vorgesehen sind.
Werkzeughalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er revolverförmig ausgebildet ist und die Stanzstempeleinheiten (14) kreisförmig angeordnet sind. Werkzeughalter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsleitung (44) ringförmig zwischen den Stanzstempeleinheiten (14) angeordnet ist.
Werkzeughalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckgas Stickstoff ist.
PCT/EP1999/004334 1998-06-23 1999-06-23 Werkzeughalter mit stanzstempeleinheiten WO1999067039A1 (de)

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