DE69011411T2 - Multiple tool holder for stamping dies. - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft Werkzeughalter und insbesondere Stanzstempelhalter für Stanzpressen, speziell für solche, die Stanzstempel tragende Revolverköpfe zum automatisierten Wechseln des Stanzwerkzeugs haben. Zu diesem Zweck wurden Stanzpressen entwickelt, die mit einer oberen und einer unteren Revolver-Tragplatte versehen sind, die in Umfangsrichtung jeweils eine Gruppierung von Stanzstempeln und passenden Stanzmatrizen haben, die selektiv zu einem Stößel geschaltet werden. Dadurch läßt sich der Wechsel der Stanzstempel und Stanzmatrizen während des Betriebs der Stanzpresse automatisieren.The invention relates to tool holders and in particular to punch holders for punch presses, especially for those that have turrets carrying punches for automated changing of the punching tool. For this purpose, punch presses have been developed that are provided with an upper and a lower turret support plate, each of which has a grouping of punches and matching punching dies in the circumferential direction, which are selectively switched to a ram. This allows the changing of the punches and punching dies to be automated during operation of the punch press.
Auch sind die Stanzstempel und die Stanzmatrizen derart montiert und werden so angetrieben, daß sie zum Wechseln der Orientierung des Stanzstempels für einen gegebenen Stanzvorgang im Schaltbetrieb um die eigene Achse bewegt werden können. Ein Beispiel eines solchen schaltbaren Werkzeughalters ist in dem Dokument US-A-4 412 469 beschrieben.The punches and the punch dies are also mounted and driven in such a way that they can be moved around their own axis in switching mode to change the orientation of the punch for a given punching operation. An example of such a switchable tool holder is described in the document US-A-4 412 469.
Man könnte die Anzahl der verfügbaren Stanzstempel wesentlich erhöhen, wenn an jeder Station in dem Revolverkopf mehrere Stanzstempel in einem um die eigene Achse drehbaren Halter enthalten wären. Zu diesem Zweck hat man Mehrfachstanzstempelhalter vorgeschlagen, wie sie beispielsweise in der US-A-4 569 267 und US-A-4 779 329 beschrieben sind.The number of available punches could be increased significantly if several punches were contained in a holder that could rotate about its own axis at each station in the turret. For this purpose, multiple punch holders have been proposed, as described, for example, in US-A-4 569 267 and US-A-4 779 329.
Es ist jedoch wichtig, daß solche Stanzstempelhalter eine ausreichend hohe Abstreifkraft erzeugen können, um sicherzustellen, daß der Stanzvorgang zuverlässig ausgeführt wird, das heißt, daß ausreichende hohe Rückholkräfte auf das Stanzwerkzeug ausgeübt werden, nachdem dieses in das Werkstück eingedrungen ist.However, it is important that such punch holders can generate a sufficiently high stripping force to ensure that the punching process is carried out reliably, that is, that sufficiently high return forces are exerted on the punching tool after it has penetrated the workpiece.
Wesentlich ist auch, daß solche Rundschaltwerkzeughalter einfach gebaut sind und zuverlässig arbeiten.It is also important that such rotary indexing tool holders are simply constructed and work reliably.
Das Dokument WO-A1-88/09232 beschreibt einen Mehrfachstanzstempelhalter des Rundschalttyps gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bei welchem ein Werkzeugträgerzylinder vorgesehen ist, der in einer axial festgelegten, durch einen Schaltantrieb um die eigene Achse drehbaren Hülse montiert ist.Document WO-A1-88/09232 describes a multiple punch holder of the rotary indexing type according to the preamble of claim 1, in which a tool carrier cylinder is provided which is mounted in an axially fixed sleeve which can be rotated about its own axis by an indexing drive.
Das durch die Erfindung zu lösende Problem ist die Bereitstellung eines Mehrfachstanzstempelhalters mit einem ehrfachwerkzeugmagazin, der einfach gebaut ist und zuverlässig arbeitet und dabei gleichzeitig die geeigneten Abstreifkräfte für den Stanzstempel erzeugt.The problem to be solved by the invention is the provision of a multiple punch holder with a multiple tool magazine that is simply constructed and works reliably while at the same time generating the appropriate stripping forces for the punch.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Hauptanspruches gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This problem is solved according to the invention by the features of the main claim. Advantageous further developments are specified in the dependent claims.
Bei einem erfindungsgemäßen Mehrfachstanzstempelhalter ist eine Abstreifplatte an der Unterseite des Werkzeugträgers befestigt und greift an dem Werkstück an, während der Stößel eine Hubbewegung ausführt, und bewirkt, daß ein gewählter Schaft und Stanzstempel unter der Antriebskonstruktion des Stößels angetrieben werden.In a multiple punch holder according to the invention, a stripper plate is attached to the underside of the tool carrier and engages the workpiece while the ram performs a reciprocating movement and causes a selected shaft and punch to be driven under the drive structure of the ram.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben. Darin zeigt:The invention is described below with reference to the attached drawings, in which:
Figur 1 einen Längsschnitt durch einen Mehrfachstanzwerkzeughalter gemäß einer Ausführungsform, wobei ein Abschnitt einer zugehörigen Stanzpressenkonstruktion fragmentarisch dargestellt ist, undFigure 1 is a longitudinal section through a multiple punch tool holder according to an embodiment, with a portion of an associated punch press construction shown fragmentarily, and
Figur 2 eine Endansicht des Mehrfachstanzwerkzeughalters von Figur 1.Figure 2 is an end view of the multiple punch tool holder of Figure 1.
Die Figuren 1 und 2 zeigen den in die obere Revolver-Lagerplatte 12 einer Revolverkopf-Stanzpresse eingebauten Mehrfachstanzstempelhalter 10 in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Der Pressenstößel 14 ist mit einem T- Schlitz 16 versehen, der einen T-förmigen Kopf 18 eines in der Halterkonstruktion 10 enthaltenen T-förmigen Elements 20 aufnimmt. Durch eine Befestigungsstange 24, die bei Position 25 in das untere Ende des T-förmigen Elements 20 geschraubt ist, wobei ein Kopf 26 an einer Endwand 28 in einer die Befestigungsstange 24 beweglich aufnehmenden, in dem Werkzeugträger 22 ausgebildeten Bohrung 30 sitzt, wird das T-förmige Element 20 teleskopartig in einem zylindrischen Werkzeugträger 22 aufgenommen.Figures 1 and 2 show the multiple punch holder installed in the upper turret bearing plate 12 of a turret punch press 10 in a preferred embodiment of the invention. The press ram 14 is provided with a T-slot 16 which receives a T-shaped head 18 of a T-shaped element 20 contained in the holder structure 10. The T-shaped element 20 is received telescopically in a cylindrical tool carrier 22 by a fastening rod 24 which is screwed into the lower end of the T-shaped element 20 at position 25, with a head 26 on an end wall 28 sitting in a bore 30 formed in the tool carrier 22 and movably receiving the fastening rod 24.
Eine zusammendrückbare Rückstellfeder 32 umgibt die Befestigungsstange 24 und sitzt an der Endwand 34 der Bohrung 36, in der das T-förmige Element 20 verschiebbar aufgenommen wird. Dadurch wird der Werkzeugträger 22 vor Beaufschlagung des Stößels 14 mit Hubkraft von diesem weg nach unten gedrückt, wie das in Figur 1 dargestellt ist.A compressible return spring 32 surrounds the fastening rod 24 and is seated on the end wall 34 of the bore 36 in which the T-shaped element 20 is slidably received. As a result, the tool carrier 22 is pressed downwards away from the plunger 14 before the latter is subjected to lifting force, as shown in Figure 1.
Der Werkzeugträger 22 ist in einer Schalthülse 40 in der Weise montiert, daß er sich darin axial bewegen kann, jedoch durch einen Keil 42, der mit einer Schraube 44 an dem Werkzeugträger 22 befestigt ist und das Gegenstück zu einer in der Schalthülse 40 ausgebildeten Keilnut 46 bildet, gegen eine relative Drehung gesichert ist.The tool carrier 22 is mounted in a switching sleeve 40 in such a way that it can move axially therein, but is secured against relative rotation by a wedge 42 which is fastened to the tool carrier 22 by a screw 44 and forms the counterpart to a keyway 46 formed in the switching sleeve 40.
Der Werkzeugträger 22 hat eine Reihe von zwölf axialen Bohrungen 48, die in einer umfangsseitigen Gruppierung von der Mittellinie des Werkzeugträgers radial nach außen beabstandet sind. Jede Bohrung 48 ist für die Aufnahme einer sich dazu parallel erstreckenden Stanzstempelschaftstange 50 ausgebildet, die ein oberes Druckkolbenende 52 hat, das durch eine Bronzebuchse 54 hindurchgeführt ist und über die obere Endseite des Werkzeugträgers 22 hinausragt. Eine Halteplatte 56 ist mit Schrauben 58 an der Endfläche 56 befestigt und hält die Stanzstempelschaftstangen 50 in ihrer Lage in den Bohrungen 48.The tool carrier 22 has a series of twelve axial bores 48 spaced radially outwardly from the center line of the tool carrier in a circumferential array. Each bore 48 is adapted to receive a punch shaft rod 50 extending parallel thereto and having an upper plunger end 52 which passes through a bronze bushing 54 and projects beyond the upper end face of the tool carrier 22. A retaining plate 56 is secured to the end face 56 by screws 58 and holds the punch shaft rods 50 in position in the bores 48.
Eine Abstreiferfeder 62 umgibt jede Stanzstempelschaftstange 50 und sitzt an einer Druckscheibe 64, die an einer Schulter 66 in dem unteren Abschnitt der Bohrung 48 und an einer Schulter 68 der Stanzstempelschaftstange 50 anliegt. Die Abstreiferfedern 62 wirken auch gegen eine Druckscheibe 70 unter der Bronzebuchse 54. Der Widerstand gegen die Abwärtsbewegung der Schaftstange 50 erfolgt durch die Kompression der Abstreiferfedern 62, indem Schnappringe 60 auf die Druckscheibe 72 und die Buchse 54 und die Druckscheibe 70 einwirken.A stripper spring 62 surrounds each punch shaft rod 50 and is seated on a thrust washer 64 which bears against a shoulder 66 in the lower portion of the bore 48 and against a shoulder 68 of the punch shaft rod 50. The stripper springs 62 also act against a thrust washer 70 beneath the bronze bushing 54. The resistance to the downward movement of the shaft rod 50 is provided by the compression of the stripper springs 62 by snap rings 60 acting on the thrust washer 72 and the bushing 54 and the thrust washer 70.
Die Schaftstangen 50 haben jeweils einen Gewindeabschnitt 74, der in einem Stanzstempel aufgenommen wird. Eine kostensparende Alternative ist die einstückige Ausbildung der Schaftstangen 50 mit den Stanzstempeln 76. Ein Dübel 78, der eine Drehung verhindert, sorgt für die Beibehaltung der Orientierung des Stanzstempels 76.The shaft rods 50 each have a threaded section 74, which is received in a punch. A cost-saving alternative is to form the shaft rods 50 as a single piece with the punches 76. A dowel 78, which prevents rotation, ensures that the orientation of the punch 76 is maintained.
Eine Abstreiferendkappe 80 aus Urethan ist mit Kopfschrauben 82 und Dübeln 84 an der unteren Endfläche des Werkzeugträgers befestigt, wobei Stanzstempelöffnungen 88, die während des ersten Betriebszyklus vorzugsweise durch die Stanzstempel selbst hergestellt werden, mit jedem Stanzstempel 76 fluchten.A urethane stripper end cap 80 is secured to the lower end face of the tool carrier by cap screws 82 and dowels 84, with punch openings 88, preferably made by the punches themselves during the first cycle of operation, aligned with each punch 76.
Die Schalthülse 40 ist drehbar in einer Lagerhülse 90 aufgenommen, die mit Kopfschrauben 92 in der oberen Revolver-Lagerplatte 12 befestigt ist. Die Schalthülse 40 ist durch einen auf einem Flansch 96 der Lagerhülse liegenden Flansch 94 axial eingespannt, kann sich jedoch frei drehen. Durch eine Reihe von nachgiebigen Druckfeder-Kolbenanordnungen 98 wird der Werkzeugträger 22 axial in der Schalthülse 40 gehalten.The switching sleeve 40 is rotatably received in a bearing sleeve 90, which is secured in the upper turret bearing plate 12 with cap screws 92. The switching sleeve 40 is clamped axially by a flange 94 lying on a flange 96 of the bearing sleeve, but can rotate freely. The tool carrier 22 is held axially in the switching sleeve 40 by a series of resilient compression spring-piston arrangements 98.
Die Schalthülse 40 wird drehend angetrieben, um jedes Schaftstangenende 52 im Schaltbetrieb unter eine asymmetrische Eingriffsausbildung 100 zuzustellen, die sich von der Hauptform des Stößels 14 radial so nach außen erstreckt, daß sie über einem einzelnen Schaftstangenende 52 liegt. Auf diese Weise kann durch die Abwärtsbewegung des Stößels ein selektiver Stanzvorgang mit einem einzelnen gewählten Stanz-Stempel 78 erfolgen, der in diese Position geschaltet wurde.The switching sleeve 40 is driven in rotation to position each shaft rod end 52 in switching operation under an asymmetric engagement formation 100 which extends from the Main shape of the ram 14 extends radially outwardly to overlie a single shaft rod end 52. In this way, the downward movement of the ram can provide a selective punching operation with a single selected punch 78 which has been switched to that position.
Die Drehung der Schalthülse 40 kann durch eine Schaltantriebsanordnung 103 erfolgen, die gegengleich zu einem an der Oberseite des Flansches 94 angebrachten V-förmigen Antriebsblock 102 ausgebildet ist, wobei solch ein Schaltantrieb 103 einen Antriebskeil aufweisen könnte, der zur Lagerung in dem V-förmigen Antriebsblock 102 an einer Platte axial bewegbar ist, wobei der Antriebskeil von einer Schnecke angetrieben wird, die eine Drehung für den Schaltbetrieb des Werkzeugträgers 22 ermöglicht.The rotation of the switching sleeve 40 can be effected by a switching drive arrangement 103 which is designed in opposition to a V-shaped drive block 102 attached to the top of the flange 94, wherein such a switching drive 103 could have a drive key which is axially movable on a plate for mounting in the V-shaped drive block 102, wherein the drive key is driven by a worm which enables rotation for the switching operation of the tool carrier 22.
Ein durch eine Feder-Druckkolbenanordnung 110 gebildetes Mittel zur Arretierung in der Ausgangsstellung befindet sich in einer taschenförmigen Vertiefung 112 in dem Flansch 96 der Hülse 90. Die Anordnung des Stanzstempelhalters 10 in seiner ursprünglichen Lage erfolgt durch die Anordnung des Feder- Druckkolbens 110 in seinem Sitz, wodurch ein unbeabsichtigtes Verlassen der Ausgangsstellung auch dann verhindert wird, wenn vor dem ersten Schaltbetriebszyklus eine erhebliche Verzögerung entsteht.A means for locking in the starting position, formed by a spring-pressure piston arrangement 110, is located in a pocket-shaped recess 112 in the flange 96 of the sleeve 90. The arrangement of the punch holder 10 in its original position is achieved by the arrangement of the spring-pressure piston 110 in its seat, which prevents an inadvertent departure from the starting position even if a significant delay occurs before the first switching operating cycle.
Im Betrieb wird die Revolverplatte 12 derart gedreht, daß sie mit dem Kopfteil 20 in den Stößel 14 eingreift.During operation, the turret plate 12 is rotated such that it engages with the head part 20 in the plunger 14.
Der Schaltantrieb wird aktiviert, um eine gewählte Schaftstange 50 unter dem Eingriffsmittel 100 des Stößels anzuordnen.The switching drive is activated to position a selected shaft rod 50 under the engaging means 100 of the plunger.
Der Stößel 16 wird dann mit einer Hubkraft beaufschlagt, wodurch sich der Werkzeugträger 22 mit dem Kopfteil 20 abwärts bewegt, bis die Abstreiferplatte 80 an der Oberfläche eines Werkstücks angreift. Das Kopfteil 20 setzt seine Abwärtsbewegung mit dem Stößel fort und wird durch den Eintritt in die Bohrung 36 gegen den Widerstand der Kompressionsfeder 32 teleskopartig eingezogen.The ram 16 is then subjected to a lifting force, whereby the tool carrier 22 with the head part 20 moves downwards until the stripper plate 80 engages the surface of a workpiece. The head part 20 continues its downward movement with the plunger and is telescopically retracted by entering the bore 36 against the resistance of the compression spring 32.
Während der Werkzeugträger 22 gegen jede weitere axiale Bewegung gesichert ist, bewegt sich das Eingriffsmittel 100 des Stößels nach unten, um mit dem vorstehenden Ende 52 der darunterliegenden Schaftstange 50 in Eingriff zu gelangen. Dadurch wird der eingesetzte Stanzstempel 76 gegen den Widerstand der Abstreiferfeder 62 durch das Werkstück hindurchgetrieben.While the tool carrier 22 is secured against any further axial movement, the engaging means 100 of the plunger moves downwards to engage with the protruding end 52 of the shaft rod 50 located underneath. As a result, the inserted punch 76 is driven through the workpiece against the resistance of the stripper spring 62.
Während der anschließenden Aufwärtsbewegung des Stößels 14 wird die Schaftstange 50 durch die Abstreiferfeder 62 nach oben gedrückt, um den eingesetzten Stanzstempel 76 von dem Werkstück abzuziehen.During the subsequent upward movement of the ram 14, the shaft rod 50 is pressed upwards by the stripper spring 62 in order to pull the inserted punch 76 off the workpiece.
Die fortgesetzte Aufwärtsbewegung des Stößels 14 hebt den Werkzeugträger 22 in die Rückstellposition an und zieht das Kopfteil 20 aus der Bohrung 36 heraus, wobei es von der Feder 32 in dieser Position gehalten wird, nachdem sich der Stößel aus seiner Eingriffslage in dem T-förmigen Bereich 18 herausbewegt hat.Continued upward movement of the plunger 14 lifts the tool carrier 22 to the reset position and pulls the head part 20 out of the bore 36, being held in this position by the spring 32 after the plunger has moved out of its engaged position in the T-shaped region 18.
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