[0001] Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Einsetzen von Stiften in gestanzte Werkstücke aus Blech gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Gegenstand der Erfindung ist weiter eine Vorrichtung zum Einsetzen von Stiften in gestanzte Werkstücke aus Blech gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 4.
[0002] Die Herstellung von Werkstücken aus Blech durch sich folgende Stanz- und allenfalls auch Biegeoperationen im Folgeschritt in einer Presse ist weit verbreitet. Sie stellt eine kostengünstige Herstellungsweise dar und ermöglicht die Herstellung von äusserst präzisen Teilen wie beispielsweise Aufnahmerahmen elektrischer und elektronischer Geräte in Computern, Druckern, aber auch in CD-Playern, MC-Playern und dergleichen.
Die auf diese Weise hergestellten Werkstücke umfassen meist nicht nur Ausschnitte, Bohrungen, Laschen etc., sondern häufig müssen darin exakt positioniert Stifte eingesetzt werden, die entweder als Abstützung, z.B. federnde Abstützung bei CD-Playern oder als Befestigungsmittel von separat aufgehängten Elementen dienen. Das Einsetzen von solchen Stiften in entsprechend vorbereitete Durchbrüche, dies können runde oder einen andern Querschnitt aufweisende Bohrungen sein, erfolgt meist von Hand und das Einpressen danach bestenfalls halbautomatisch. Es sind auch Lösungen bekannt, bei denen die Stifte mittels Robotern eingesetzt werden.
Alle bekannten Lösungen zum Einsetzen der Stifte finden ausserhalb der Stanz- und Biegewerkzeuge statt, d.h. diese Operationen werden erst vorgenommen, wenn das Werkstück sämtliche notwendigen Stanz- und Biegeoperationen in der Presse durchlaufen hat und nicht mehr im Stanzgitter positioniert gehalten ist. Dies hat zur Folge, dass für das Einsetzen und nachträgliche Einpressen der Stifte das Werkstück erneut in einer entsprechenden Aufnahme positioniert und eingespannt werden muss.
Die Trennung zwischen den Stanz- und Biegeoperationen und dem Einsetzen der Stifte verursacht unverhältnismässig hohe zusätzliche Kosten.
[0003] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens sowie einer Vorrichtung, die das Einsetzen von Stiften verbilligt.
[0004] Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäss den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie eine Vorrichtung gemäss der Merkmale des Patentanspruchs 4.
[0005] Das Zuführen und Einpressen der Stifte zum Werkstück innerhalb der Stanz- und Biegepresse am Ende der Stanz-und Biegeoperationen oder zwischen zwei solchen Operationen erspart das zusätzliche Einspannen des teilweise fertiggestellten Werkstücks zum Zwecke des Einsetzens und Einpressens der Stifte ausserhalb der Presse. Das die Presse verlassende Werkstück ist erfindungsgemäss vollständig fertiggestellt.
Das Einsetzen und Einpressen der Stifte kann sehr präzise erfolgen, da das Werkstück in der Presse a priori exakt gehalten ist und die die Stifte aufnehmenden Führungsbohrungen in der oberen Werkzeughälfte ein präzises, da gleichzeitiges Versetzen aller Stifte aus in einer Platte angebrachten Führungsbohrungen heraus ermöglicht.
[0006] Anhand eines illustrierten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen
<tb>Fig. 1<sep>eine perspektivische Darstellung eines durch Stanz- und Biegevorgänge hergestellten Werkstücks mit eingesetzten Stiften,
<tb>Fig. 2<sep>einen Querschnitt durch ein Stiftsetz-Modul als Werkzeug in einer Stanz- und Biegepresse,
<tb>Fig. 3<sep>einen Schnitt durch das Modul gemäss Fig. 2 längs Linie III-III,
<tb>Fig. 4<sep>den gleichen Querschnitt wie in Fig. 3, jedoch mit unter dem Einpressstempel positionierter Schieberbohrung und teilweise abgesenktem Werkzeugoberteil,
<tb>Fig. 5<sep>den gleichen Querschnitt wie in Fig. 3, jedoch mit unter dem Einpressstempel positionierter Stiftaufnahmebohrung und vollständig abgesenktem Werkzeugoberteil,
<tb>Fig. 6<sep>den gleichen Querschnitt wie in Fig. 3, jedoch mit unter dem Einpressstempel positionierter Stiftaufnahmebohrung und vollständig geschlossenem Werkzeug; Einpressstempel hat Stift eingepresst.
[0007] Fig. 1 stellt ein nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestelltes Werkstück 1 dar, Das Werkstück 1 besteht vorerst aus bandförmigem, einer Stanz- und Biegepresse (nicht dargestellt) zugeführtem Blech, bei dem beispielsweise mehrere Durchbrüche 5 unterschiedlicher Form und durch eine Biegeoperation nach oben oder unten umgebogene Laschen 7 ausgebildet sind. Weiter sind fünf Stifte 9 dargestellt, welche in eng tolerierte Bohrungen 11 im Blech eingepresst sind. Dabei können die in Fig. 1 nicht sichtbaren, bereits ins Blech eingepressten Enden der Stifte die Haltebohrung 11 ganz oder nur teilweise durchdringen.
Sie können auch über die Unterseite des Blechs herausragen, sollte dies erwünscht sein.
[0008] Die Herstellung eines solchen Werkstücks 1, z.B. einer CD-Player-Aufnahme für ein Autoradio, erfolgt in mehreren Folge-Schritten in einer Stufenpresse, indem von einer Seite der Presse der Blechstreifen ab Coil zugeführt wird, aus dem vorerst Ausnehmungen 5 und allenfalls Aufnahmebohrungen 11 für die Stifte 9 ausgestanzt werden. Gleichzeitig oder im folgenden Schnitt werden die Konturen der Abwicklung des Werkstücks 1 gestanzt, jedoch nur so weit, damit das Werkstück 1 stets an mehreren Stellen im Blechstreifen bzw. dem nun entstehenden Stanzgitter präzise gehalten bleiben, um durch dieses innerhalb der Presse von Werkzeugmodul zu Werkzeugmodul transportiert werden zu können.
Kurz vor Vollendung der Stanz- und Biegeoperationen, jedoch vor dem Ausstanzen der Haltebrücken, die das Werkstück 1 noch mit dem Stanzgitter verbinden, gelangt das Werkstück 1 innerhalb der Presse in ein Einpressmodul 13 als Werkzeug, das nun nachfolgend beschrieben wird und in welchem die Stifte 9 in die eng tolerierten Bohrungen oder Ausnehmungen 11 eingepresst werden.
[0009] In den Fig. 2 bis 6 ist die Presse nicht dargestellt, sondern nur das Einpressmodul 13, welches zum Setzen und Einpressen der Stifte 9 ausgebildet ist. Das Einpressmodul 13 umfasst einen oberen Block 15 und einen unteren Block 17, d.h. eine obere und eine untere Werkzeughälfte. Die beiden Blöcke 15 und 17 sind mit dem Pressenoberteil bzw. Pressenunterteil (beide nicht dargestellt) fest verbunden. Am oberen Block 15 sind vertikal ausgerichtete Führungsstangen 19 verschiebbar befestigt.
An deren unterem Ende sind eine Abstreiferplatte 21 und eine Führungsplatte 23 aufgehängt. Zwischen der Abstreiferplatte 21 und dem oberen Block 15 sind Federn 25 eingespannt, vorzugsweise Federn 25, welche die Führungsstangen 19 umschlingen. Die Federn 25 halten die Abstreiferplatte 21 und die Führungsplatte 23 zeitweilig in einem Abstand zum oberen Block 15. Am oberen Block 15 sind weiter Einpressstempel 27 befestigt, welche einen Zuführblock 29 durchdringen. Der Zuführblock 29 ist mit der Abstreiferplatte 21 verbunden und weist im vorliegend dargestellten Beispiel stirnseitig je eine Nut auf, die Zuführkanäle 31 bilden. Die Zuführkanäle 31 entstehen durch eine Abdeckplatte 33, die über den Nuten liegt. Die Zuführkanäle 31 enden an ihrem tiefstliegenden Punkt über einem Schieber 35.
Dieser ist zwischen der Abstreiferplatte 21 und der Führungsplatte 23 verschiebbar gelagert. Als Antriebsmittel für den Schieber 35 kann ein Elektromagnet verwendet werden. Alternativ kann die Verschiebung des Schiebers 35 auch durch eine Feder (nicht gezeigt) im Spalt 45 erfolgen, wenn an der gegenüberliegenden Seite des Schiebers 35 beispielsweise ein Keil (nicht dargestellt) beim Niederfahren der Presse die Verschiebung auslöst. Im Schieber 35 sind eine der Anzahl der zu versetzenden Stifte 9 entsprechende Anzahl von Stiftaufnahmebohrungen 37 eingelassen. Der besseren Übersichtlichkeit halber ist in den Fig. jeweils nur ein Kanal 31 dargestellt. Die Stiftaufnahmebohrung 37 liegt in einer gemeinsamen Ebene mit einer Stiftführungsbohrung 39 in der Führungsplatte 23 (vgl. Fig. 2).
Die beiden Bohrungen 37, 39 liegen jedoch nicht fluchtend übereinander, sondern, wie Fig. 3 zeigt, leicht versetzt. Diese Versetzung bewirkt, dass ein durch den Zuführkanal 31, z.B. mittels Pressluft, zugeführter Stift 9 zwar bis in die Stiftaufnahmebohrung 37 im Schieber 35 gelangen kann, jedoch nicht weiter zur Stiftführungsbohrung 39. Der Stift 9 bleibt folglich innerhalb des Schiebers 35, d.h. in der Stiftaufnahmebohrung 37 gehalten. Er liegt an der Oberfläche der Führungsplatte 23 auf (vgl. Fig. 3).
[0010] Zu diesem Zeitpunkt liegt das Werkstück 1 noch beabstandet zur Unterseite der Führungsplatte 23 auf mehreren gefederten Bandabhebern 41, welche die bereits teilweise bearbeiteten Werkstücke 1, die noch im Stanzgitter des Bandes gehalten werden, auch beabstandet zur Matrize 43 hält.
Dies ermöglicht den Transport des Bandes in Richtung des Pfeiles, auch wenn am Werkstück 1 bereits Biegeoperationen durchgeführt worden sind und Laschen 7 über die Oberfläche des Bandes hinausragen.
[0011] Der zweite, rechts neben dem ersten Zuführkanal 31 liegende Zuführkanal (sichtbar in Fig. 2) und die darunter liegende Stiftaufnahmebohrung 37 ermöglichen es, jeweils einen Stift 9 in die eine Stiftaufnahmebohrung 37 einzuführen, kurz nachdem der Stift 9 in der anderen Aufnahmebohrung 37 bereits in das Werkstück 1 eingepresst ist. Dadurch kann die Versetzekadenz erhöht werden.
[0012] In der Darstellung gemäss Fig. 4 ist der obere Block 15 teilweise abgesenkt und die Führungsplatte 2 3 gelangt in Anlage mit der Oberseite des Werkstücks 1. Das Werkstück 1 wird durch die gefederten Bandabheber 41 an die Führungsplatte 23 angepresst.
Sobald das Werkstück 1 an der Führungsplatte 23 anliegt, wird der Schieber 35 nach rechts geführt, so dass die Stiftaufnahmebohrung 37 mit dem darin liegenden Stift 9 über die Stiftführungsbohrung 39 in der Führungsplatte 23 zu liegen kommt und der Stift in diese hineingleiten kann. Die Stiftführungsbohrung 39 kommt exakt über die Aufnahmebohrung 11 im Werkstück 1 zu liegen (Fig. 4).
[0013] Beim weiteren Absenken des oberen Blocks 15 werden die gefederten Bandabheber 41 in die Matrize 43 eingeschoben und das Werkstück 1 gelangt auch in Auflage mit der oben liegenden Fläche der Matrize 43 (Fig. 5).
[0014] Beim weiteren Absenken des oberen Blocks 15 bis zum unteren Totpunkt der Presse schiebt sich der Einpressstempel 27 durch den Schieber 35 und teilweise die Führungsplatte 23 hindurch und presst den Stift 9 in die Haltebohrung 11 im Werkstück 1.
Je nach gewählter Länge des Einpressstempels 27 wird der Stift 9 mehr oder weniger tief in das Werkstück 1 eingepresst. Beim Öffnen der Presse gleitet der Einpressstempel 9 aus den beiden Bohrungen 37, 39 hinaus und der Schieber 35 kann in die Ausgangsstellung zurückgeführt und mit einem neuen Stift 9 beladen werden. Im Zuführkanal 31 können mehrere Stifte 9 in Warteposition liegen und beim Ausrichten der Aufnahmebohrung 37 auf dem Kanal 31 durch das eigene Gewicht in die Aufnahmebohrung 37 gleiten.