DE10006789C2

DE10006789C2 - Device for mechanical joining, shearing, cutting, flanging or striking forming of sheet metal, pipe or profile parts

Info

Publication number: DE10006789C2
Application number: DE2000106789
Authority: DE
Inventors: Timm Kuehne
Original assignee: Eckold GmbH and Co KG; Walter Eckold GmbH and Co KG Vorrichtungs und Geraetebau
Current assignee: Eckold GmbH and Co KG; Walter Eckold GmbH and Co KG Vorrichtungs und Geraetebau
Priority date: 2000-02-15
Filing date: 2000-02-15
Publication date: 2002-05-16
Anticipated expiration: 2020-02-16
Also published as: DE10006789A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum mechanischen Fügen, Scheren, Schneiden, Bördeln, Stanznieten oder schlagenden Umformen von Blech-, Rohr- oder Profilteilen mit einem oberen und einem unteren Werkzeughalter, die in einer Arbeitsrichtung zueinander ausgerichtet und mit einer vorgegebenen Öffnungsweite zueinander beabstandbar sind, und mit von den Werkzeughaltern aufgenommenen Werkzeugen, wobei mindestens ein Werkzeughalter ein Werkzeug auswechselbar aufnimmt, wozu der mindestens eine Werkzeughalter ein Werkzeugnest aufweist, in das das auswechselbare Werkzeug mit einem eine Gesamteinspannlänge bestimmenden Werkzeugschaft einsetzbar und mittels eines Befestigungselementes arretierbar ist, wobei das Werkzeugnest (30, 40) für das auswechselbare Werkzeug (1, 2) eine axiale Führung (5, 16) mit seitlicher Lagesicherung für mindestens zwei eine erste und eine zweite Teileinspannlänge (T1, T2; T1', T2') bestimmende Werkzeugschaftabschnitte (6, 14) aufweist, der Werkzeugschaft in Arbeitsrichtung um die Strecke der längsten der mindestens zwei Teileinspannlängen (T1, T2; T1', T2') verschiebbar ist in eine Einsetz-/Entnahmestellung, bei der der Werkzeugschaft für ein seitliches Einsetzen/Entnehmen des Werkzeugschaftes lagesicherungsfrei in dem Werkzeugnest (30, 40) des Werkzeughalters (3, 4) sitzt, und die Länge der längsten der mindestens zwei Teileinspannlängen (T1, T2; T1', T2') kleiner gleich der Länge der vorgegebenen Öffnungsweite (Z¶0¶) ist.The invention relates to a device for mechanical joining, shearing, cutting, flanging, punch riveting or striking forming of sheet metal, tube or profile parts with an upper and a lower tool holder, which are aligned with one another in a working direction and can be spaced apart with a predetermined opening width. and with tools received by the tool holders, at least one tool holder receiving a tool interchangeably, for which purpose the at least one tool holder has a tool nest into which the interchangeable tool can be inserted with a tool shank that determines an overall clamping length and can be locked by means of a fastening element, the tool nest (30 , 40) for the exchangeable tool (1, 2) an axial guide (5, 16) with lateral position securing for at least two tool shank sections (6, 14) determining a first and a second partial clamping length (T1, T2; T1 ', T2') has, the tool shank in the working direction by the distance of the longest of the at least two partial clamping lengths (T1, T2; T1 ', T2') can be moved into an insertion / removal position, in which the tool shaft for a lateral insertion / removal of the tool shaft sits in the tool nest (30, 40) of the tool holder (3, 4) without securing the position, and the length of the longest which is at least two partial clamping lengths (T1, T2; T1 ', T2') less than or equal to the length of the specified opening width (Z¶0¶).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum mechanischen Fügen, Scheren, Schneiden, Bördeln oder schlagenden Umformen von Blech-, Rohr- oder Profilteilen mit einem oberen und einem unteren Werkzeughalter.The invention relates to a device for mechanical joining, shearing, Cutting, flanging or striking forming of sheet metal, pipe or Profile parts with an upper and a lower tool holder.

Aus der EP 0 835 701 A2 ist ein Werkzeugsatz für das Durchsetzfügen bekannt. Ein auswechselbarer Stempel wird hier seitlich in ein Werkzeugnest eingesetzt und besitzt eine Durchgangsbohrung zur Aufnahme einer Befestigungsschraube, die den Stempel in dem Werkzeugnest hält. Der Ein- und Ausbau des Stempels ist hier zwar unabhängig von dem Öffnungsmaß zwischen einem oberen und einem unteren Werkzeughalter, die einseitig offene Ausführung des Werkzeugnestes gewährleistet zunächst keinen Formschluß zwischen dem Werkzeughalter und dem Werkzeugschaft des auswechselbaren Werkzeuges. Aus diesem Grund ist ein zusätzliches Befestigungselement, wie beispielsweise eine Schraube, vorgesehen. Die zum Einbringen des Befestigungselementes notwendige Durchbohrung des Werkzeugschaftes stellt eine Schwächung des die Prozeßkraft übertragenden Werkzeugschaftes dar und nimmt somit maßgeblichen Einfluß auf die Beanspruchbarkeit des Werkzeuges.A tool set for clinching is known from EP 0 835 701 A2. An exchangeable stamp is inserted laterally into a tool nest and has a through hole for receiving a fastening screw, which holds the stamp in the tool nest. The installation and removal of the stamp is here regardless of the opening dimension between an upper and a lower tool holder, the one-sided open version of the tool nest initially ensures no positive locking between the tool holder and the tool shank of the interchangeable tool. For this reason an additional fastening element, such as a screw, intended. The necessary to insert the fastener Drilling through the tool shank weakens the process force transferring tool shank and thus has a significant influence the resilience of the tool.

Gemäß der EP 0 835 701 A2 kann das auswechselbare Werkzeug auch von oben in ein umfangsseitig mit Führungsflächen versehenem Nest eingeführt werden, um dann wiederum mit einer Befestigungsschraube arretiert zu werden. Der Ein- und Ausbau des Werkzeuges erfordert dabei jedoch dessen Verlagerung um die gesamte Einspannlänge. Derartige Befestigungssysteme sind nicht einsetzbar, wenn beim Zusammenwirken von einem oberen und einem unteren Werkzeughalter die zur Gewährleistung einer Führungsgenauigkeit notwendige Einspannlänge eines Werkzeugschaftes im Werkzeughalter größer ist, als das zwischen dem oberen und unteren Werkzeughalter vorhandene Öffnungsmaß. In vielen Fällen wird das Öffnungsmaß aus Sicherheitsgründen so beschränkt, daß die Finger eines Bedieners nicht zwischen das Ober- und Unterwerkzeug gelangen können.According to EP 0 835 701 A2, the interchangeable tool can also be viewed from above in a nest provided with guide surfaces on the circumference in order to then again to be locked with a mounting screw. The one and Removing the tool, however, requires moving it around total clamping length. Such fastening systems cannot be used, when interacting between an upper and a lower Tool holder that is necessary to ensure guiding accuracy Clamping length of a tool shank in the tool holder is greater than that existing opening dimension between the upper and lower tool holder. In In many cases, the opening dimension is restricted for safety reasons so that an operator's fingers between the top and bottom tools can reach.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum mechanischen Fügen, Scheren, Schneiden, Bördeln oder schlagenden Umformen zu schaffen, die einfache Werkzeugwechsel erlaubt, ohne dabei Standzeiten verkürzende Durchbohrungen des Werkzeuges zu erfordern.The object of the invention is therefore to provide a device for mechanical joining, Shear, cut, flare or striking to create the simple tool change allowed, without reducing tool life Requires piercing the tool.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. This object is achieved by the features of patent claim 1.

Hierdurch wird eine Vorrichtung zum mechanischen Fügen, Scheren, Schneiden, Bördeln oder schlagenden Umformen geschaffen, bei der ein auswechselbares Werkzeug zum Einspannen in einen Werkzeughalter gegenüber diesem in Axialrichtung um eine Strecke verlagert wird, die kleiner ist als die Gesamteinspannlänge des Werkzeugschaftes im Werkzeughalter. Die Verlagerung um eine Strecke, die einer Teileinspannlänge entspricht, ist zum Werkzeugein- und Werkzeugausbau ausreichend, da nach erfolgter Verlagerung des Werkzeuges um die Teileinspannlänge ein Formschluß zwischen Werkzeugschaft und Werkzeughalter soweit aufgehoben ist, daß das Werkzeug seitlich verlagert werden kann, um das Werkzeug vollständig aus dem Werkzeughalter herauszuführen. Diese nicht in Axialrichtung erfolgende Ent nahme des Werkzeuges aus dem Werkzeughalter ist möglich, weil das Werkzeugnest des Werkzeughalters eine lagesicherungsfreie Einsetz- /Entnahmestellung aufweist, die beispielsweise von einem Freiraumabschnitt bzw. Absatz oder einem den Formschluß in nicht axialer Richtung aufhebenden Durchbruch bzw. Öffnungsschlitz gebildet werden kann.As a result, a device for mechanical joining, shearing, cutting, Flanging or striking forming created with an interchangeable Tool for clamping in a tool holder compared to this in Axial direction is shifted by a distance that is smaller than that Total clamping length of the tool shank in the tool holder. The Relocation by a distance that corresponds to a partial clamping length is to Sufficient tool installation and removal, since after relocation of the tool around the part clamping length a form fit between Tool shank and tool holder is lifted so far that the tool can be moved laterally to completely remove the tool Lead out tool holder. This ent does not occur in the axial direction Removing the tool from the tool holder is possible because that Tool nest of the tool holder / Has removal position, for example from a free space section or Paragraph or a form-locking in the non-axial direction Breakthrough or opening slot can be formed.

Damit ist ein Werkzeugwechsel auch dann möglich, wenn das Öffnungsmaß zwischen Ober- und Unterwerkzeug kleiner ist als die Gesamteinspannlänge des Werkzeugschaftes im Werkzeughalter. Dabei ist der Werkzeugschaft so gestaltet, daß dessen zur formschlüssigen Befestigung des Werkzeugschaftes im Werkzeughalter notwendige Geometrie keinen maßgeblichen Einfluß auf die Beanspruchbarkeit des Werkzeuges nimmt. Gleichzeitig kann der Arbeitsaufwand beim Werkzeugwechsel auf das Lösen bzw. Anziehen eines zusätzlichen Befestigungselementes beschränkt sein, um den Kriterien eines Schnellwechselsystems zu genügen.A tool change is also possible if the opening dimension between the upper and lower tool is smaller than the total clamping length of the Tool shank in the tool holder. The tool shank is designed so that its for the form-fitting attachment of the tool shank in Tool holder necessary geometry no significant influence on the Resilience of the tool takes. At the same time, the amount of work when changing tools to loosen or tighten an additional one Fastener be limited to the criteria of a Quick change system to suffice.

Vorteilhaft ist ferner, daß der Werkzeugschaft und das Werkzeugnest im Werkzeughalter geometrisch so gestaltet werden können, daß der Werkzeugschaft nach dem Einsetzen in das Werkzeugnest ohne zusätzliche Befestigungselemente in nicht axialer Richtung Formschluß mit dem Werkzeughalter aufweist. Ein zusätzliches Befestigungselement muß demnach nur noch den Formschluß in Axialrichtung und gegebenenfalls die Sicherung gegen Verdrehen in dieser Position gewährleisten, wozu ein vollständiges Durchdringen des Befestigungselementes durch den Werkzeugschaft nicht notwendig ist und eine damit verbundene Schwächung des Werkzeugschaftes vermieden wird.It is also advantageous that the tool shank and the tool nest in Tool holder can be designed geometrically so that the Tool shank after insertion in the tool nest without additional Fasteners in the non-axial direction positive engagement with the Has tool holder. An additional fastener must accordingly only the form fit in the axial direction and, if necessary, the fuse ensure against twisting in this position, which is why a complete Do not penetrate the fastener through the tool shank is necessary and the associated weakening of the tool shank is avoided.

Der Werkzeugschaft kann in mehrere Teileinspannlängen unterteilt sein, denen lagesicherungsfreie Einsetz-/Entnahmestellungen zugeordnet sind.The tool shank can be divided into several partial clamping lengths, which position-free insertion / removal positions are assigned.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.Further embodiments of the invention are the following description and can be found in the subclaims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.The invention will now be described with reference to the accompanying figures illustrated embodiments explained.

Fig. 1a-1c zeigen eine Vorrichtung zum mechanischen Fügen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, bei der ein auswechselbares Werkzeug in verschiedenen Stellungen zur Durchführung eines Werkzeugwechsels dargestellt ist, FIGS. 1a-1c show a device for mechanical joining according to a first embodiment, in which an exchangeable tool in different positions is shown for carrying out a tool exchange,

Fig. 2a-2c zeigen eine Vorrichtung zum mechanischen Fügen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, bei der ein auswechselbares Werkzeug in verschiedenen Stellungen zur Durchführung eines Werkzeugwechsels dargestellt ist, FIGS. 2a-2c show a device for mechanical joining according to a second embodiment, in which an exchangeable tool in different positions is shown for carrying out a tool exchange,

Fig. 3a und 3b zeigen eine Befestigungseinrichtung zum Festsetzen eines auswechselbaren Werkzeuges bei einer Vorrichtung gemäß Fig. 1 oder Fig. 2. FIGS. 3a and 3b show an attachment means 1 for setting an interchangeable tool, in a device according to FIG. Or FIG. 2.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum mechanischen Fügen, Scheren, Schneiden, Bördeln oder schlagenden Umformen von Blech-, Rohr- oder Profilteilen mit einem oberen und einem unteren Werkzeughalter, die in einer Arbeitsrichtung zueinander ausgerichtet und mit einer vorgegebenen Öffnungsweite zueinander beabstandbar sind, und mit von den Werkzeughaltern aufgenommenen Werkzeugen, wobei mindestens ein Werkzeughalter ein Werk zeug auswechselbar aufnimmt, wozu der mindestens eine Werkzeughalter ein Werkzeugnest aufweist, in das das auswechselbare Werkzeug mit einem eine Gesamteinspannlänge bestimmenden Werkzeugschaft einsetzbar und mittels eines Befestigungselementes arretierbar ist.The invention relates to a device for mechanical joining, shearing, Cutting, flanging or striking forming of sheet metal, pipe or Profile parts with an upper and a lower tool holder, which in one Working direction aligned to each other and with a predetermined opening width are spaced from each other, and with the tool holders recorded tools, at least one tool holder a work interchangeably takes up what the at least one tool holder Has tool nest in which the interchangeable tool with a Total tool length determining tool shank can be used and by means of a fastener can be locked.

Die Fig. 1a-1c zeigen einen Werkzeugsatz für das Durchsetzfügen mit einem Stempel 1 und einer Matrize 2, die jeweils in einem Werkzeugnest 30, 40 eines Werkzeughalters 3, 4 angeordnet sind. Der Stempel 1 und die Matrize 2 sind dabei mittels ihrer Werkzeughalter 3, 4 axial zueinander ausgerichtet, wobei entweder der Stempel 1 und/oder die Matrize 2 eine Hubbewegung in einer Arbeitsrichtung Z ausführen können, um das gesamte Werkzeug nach dem Einsetzen der Fügeteile zu schließen und eine wählbare Preßkraft auf die zu verbindenden Fügeteile auszuüben. FIGS. 1a-1c show a set of tools for clinching with a die 1 and a die 2, which are respectively arranged in a tool nest 30, 40 of a tool holder 3, 4. The punch 1 and the die 2 are aligned axially to one another by means of their tool holders 3 , 4 , wherein either the punch 1 and / or the die 2 can perform a lifting movement in a working direction Z in order to close the entire tool after the joining parts have been inserted and exert a selectable pressing force on the parts to be joined.

Aus Sicherheitsgründen sind der Stempel 1 und die Matrize 2 mit einer Öffnungsweite Z₀ maximal in Arbeitsrichtung Z zueinander axial beabstandbar, wobei die Beabstandung durch einen oder beide Werkzeughalter 3, 4 erfolgt.For safety reasons, the punch 1 and the die 2 can be axially spaced apart from one another with a maximum opening width Z ₀ in the working direction Z, the spacing being effected by one or both tool holders 3 , 4 .

Fig. 1a zeigt den Werkzeugsatz mit einem auswechselbaren Stempel 1 und einer auswechselbaren Matrize 2, die in den Werkzeugnestern 30, 40, vgl. Fig. 1c, der zugehörigen Werkzeughalter 3, 4 befestigt sind. Dazu weist das Werkzeugnest 30 für den Stempel 1 eine axiale Führung 5 mit seitlicher Lagesicherung für mindestens einen eine erste Teileinspannlänge T1 bestimmenden ersten, einem Arbeitsende zugewandten Werkzeugschaftabschnitt 6 des Stempels 1 auf. Die erste Teileinspannlänge T1 entspricht der Kontaktlänge des Werkzeugschaftabschnitts 6 mit einem Führungsabschnitt 5a in der Führung 5. Die seitliche Lagesicherung wird durch eine in Umfangsrichtung teilgeschlossene Ausbildung der Führung 5 zumindest für den ersten Werkzeugschaftabschnitt 6 erreicht, die hier durch einen in bezug auf den ersten Werkzeugschaftabschnitt 6 zumindest teilweise formgleichen Führungsabschnitt 5a gebildet wird, und zwar derart, daß der erste Werkzeugschaftabschnitt 6 in dem Führungsabschnitt 5a seitlich, d. h. in jeder nicht axialen Richtung, positioniert ist, wobei ein seitlicher Ausschnitt frei bleibt. Der erste Werkzeugschaftabschnitt 6 ist hierbei zylindrisch ausgebildet und wird von einem formgleichen teilzylindrischen Führungsabschnitt 5a erfaßt, dessen Führungsumfang mehr als 180° beträgt. Der erste Werkzeugschaftabschnitt 6 definiert somit eine erste Teileinspannlänge T1. FIG. 1 a shows the tool set with an exchangeable punch 1 and an exchangeable die 2 which are in the tool nests 30 , 40 , cf. Fig. 1c, the associated tool holder 3 , 4 are attached. For this purpose, the tool nest 30 for the punch 1 has an axial guide 5 with lateral position securing for at least one first tool shank section 6 of the punch 1 which determines a first partial clamping length T1 and faces a working end. The first partial clamping length T1 corresponds to the contact length of the tool shank section 6 with a guide section 5 a in the guide 5 . The lateral securing of the position is achieved by a partially closed design of the guide 5 at least for the first tool shaft section 6 , which is formed here by a guide section 5 a which is at least partially identical in shape with respect to the first tool shaft section 6 , in such a way that the first tool shaft section 6 in the guide portion 5a laterally, ie at each non-axial direction is positioned, wherein a lateral cutout remains free. The first tool shank section 6 is cylindrical and is gripped by a partially cylindrical guide section 5 a of the same shape, the guide circumference of which is more than 180 °. The first tool shank section 6 thus defines a first partial clamping length T1.

Der Stempel 1 umfaßt ferner mindestens einen zweiten, einem Arbeitsende abgewandten Werkzeugschaftabschnitt 9, der in einem Führungsabschnitt 5b der Führung 5 sitzt und dessen Dicke bzw. Durchmesser derart bemessen ist, daß ein seitlicher Durchtritt in X-Richtung (vgl. Fig. 1c) durch eine Ausschnittsbreite B1 des Werkzeugnestes 30 möglich ist, wenn der zweite Werkzeugschaftabschnitt 9 in den Führungsabschnitt 5a der Führung 5 axial vorgeschoben wird. Der zweite Führungsabschnitt 5b definiert für den zweiten Werkzeugschaftabschnitt 9 eine zweite Teileinspannlänge T2. Der Abstand zwischen dem dem Arbeitsende abgewandten Ende von T2 und dem dem Arbeitsende zugewandten Ende von T1 bildet die Gesamteinspannlänge T des Stempels 1. Dies ist deshalb von Bedeutung, weil die Führungsgenauigkiet des Stempels 1 weniger von der Summe der einzelnen Teileinspannlängen sondern vielmehr von der Gesamteinspannlänge beeinflußt wird.The punch 1 further comprises at least one second, a working end of the tool shank portion 9 remote from that in a guide portion 5 of the guide b 5 is seated and the thickness or diameter is dimensioned such that a lateral passage in the X direction (see. Fig. 1c) through a cutout width B1 of the tool nest 30 is possible if the second tool shank section 9 is pushed axially into the guide section 5 a of the guide 5 . The second guide section 5 b defines a second partial clamping length T2 for the second tool shank section 9 . The distance between the end of T2 facing away from the end of work and the end of T1 facing the end of work forms the total clamping length T of the stamp 1 . This is important because the guidance accuracy of the punch 1 is influenced less by the sum of the individual partial clamping lengths and rather by the total clamping length.

Der Werkzeugschaft des Stempels 1 ist demnach abgestuft und besteht aus teilzylindrischen Schaftabschnitten 6, 9, wobei der zu einer Werkzeugaufstands fläche 10 benachbarte Werkzeugschaftabschnitt 9 einen geringeren Durchmesser aufweist als der Werkzeugschaftabschnitt 6.The tool shank of the punch 1 is accordingly stepped and consists of partially cylindrical shank sections 6 , 9 , wherein the tool shank section 9 adjacent to a tool contact area 10 has a smaller diameter than the tool shank section 6 .

Die vorstehend beschriebene Gestaltung des Werkzeugschaftes des Stempels 1 und des Werkzeughalters 3 hat zur Folge, daß dann, wenn, wie in Fig. 1b dargestellt, der Stempel 1 in Arbeitsrichtung Z um den Weg der Längsten aller Teileinspannlängen T1 bzw. T2 vorgeschoben wird, die seitliche Führung aller Werkzeugschaftabschnitte 6, 9 durch die zugehörenden Führungsabschnitte 5a und 5b wegfällt. Da die Ausschnittsbreite eines jeden Werkzeugnestabschnittes größer ist als der Durchmesser des dann im Werkzeugnest befindlichen Werkzeugschaftabschnittes, ist das Werkzeug seitlich, d. h. in X-Richtung entnehmbar, wie in Fig. 1c dargestellt. Grundvoraussetzung für einen derartigen Werkzeugwechsel ist jedoch, daß alle Teileinspannlängen kleiner gleich der Länge der vorgegebenen Öffnungsweite Z₀ des Werkzeugsatzes zwischen Ober- und Unterwerkzeug sind.The above-described design of the tool shaft of the punch 1 and the tool holder 3 has the result that when, as shown in FIG. 1b, the punch 1 is advanced in the working direction Z by the path of the longest of all partial clamping lengths T1 and T2, respectively lateral guidance of all tool shank sections 6 , 9 by the associated guide sections 5 a and 5 b is eliminated. Since the cutout width of each tool nest section is larger than the diameter of the tool shaft section then located in the tool nest, the tool can be removed laterally, ie in the X direction, as shown in FIG. 1c. The basic requirement for such a tool change is, however, that all partial clamping lengths are less than or equal to the length of the predetermined opening width Z _{0 of} the tool set between the upper and lower tools.

Wie die Fig. 3a und 3b zeigen, wird der Werkzeugschaft des Stempels 1 in dem Werkzeugnest 30 mittels eines Befestigungselementes 12 in einer Arbeitsposition arretiert. Der Werkzeugschaft des Stempels 1 kann dazu eine Vertiefung 13 aufweisen, wodurch der Stempel 1 in dem Werkzeugnest 30 gegen translatorische axiale Verlagerungen in der Arbeitsrichtung Z und gegen axiale Verdrehung gesichert ist.As shown in FIGS . 3a and 3b, the tool shaft of the punch 1 is locked in a working position in the tool cavity 30 by means of a fastening element 12 . For this purpose, the tool shaft of the punch 1 can have a recess 13 , as a result of which the punch 1 is secured in the tool cavity 30 against translational axial displacements in the working direction Z and against axial rotation.

Wie die Fig. 1a bis 1c weiterhin zeigen, kann die Matrize 2 ebenfalls auswechselbar in dem Werkzeugnest 40 des Werkzeughalter 4 einsetzbar sein, wozu der Werkzeugschaft der Matrize 2 entsprechend dem des Stempels 1 ausbildbar ist, d. h. mit mindestens einem ersten Werkzeugschaftabschnitt 14 und mindestens einem zweiten Werkzeugschaftabschnitt 15, die Teileinspannlängen T1' und T2' bilden mit einer entsprechend ausgebildeten Führung 16. Im übrigen gelten die vorstehenden Ausführungen für die Ausbildung des Stempels 1 und dem Werkzeugnest 30 hier entsprechend.As shown in FIGS. 1a-1c also show the die 2 may also be used interchangeably in the tool nest 40 of the tool holder 4, to which the tool shank of the die 2 corresponding to that of the punch 1 can be formed that is, with at least a first tool shank portion 14 and at least one second tool shank section 15 , which form part clamping lengths T1 'and T2' with a correspondingly designed guide 16 . Otherwise, the above statements apply accordingly to the design of the stamp 1 and the tool nest 30 .

Gemäß nicht dargestellter Abwandlungen des in den Fig. 1a-1c dargestellten ersten Ausführungsbeispiels können die Werkzeugschaftabschnitte 6, 9 und 14, 15 auch andere von der Zylinderform abweichende geometrische Gestaltungen besitzen, die jedoch ebenfalls sicherstellen müssen, daß der jeweilige Führungsabschnitt des Werkzeughalters den jeweils zugeordneten Werkzeugschaftabschnitt entlang seiner Kontaktlänge seitlich teilweise so umgreift, daß das Werkzeug in nicht axialer Richtung lagefixiert ist. Dieses Umgreifen wird für jeden Werkzeugschaftabschnitt 9, 15 aufgehoben, wenn er in axialer Richtung in den mindestens jeweils nächsten Führungsabschnitt 5a, 16 vorgeschoben ist.According to not represented variants of the in the Fig. The first embodiment shown 1a-1c, the tool shank portions 6, 9 and 14, 15 also have other differing from the cylindrical shape geometric configurations may possess, but must also ensure that the respective guide portion of the tool holder in each case assigned to the Tool shaft section partially grips laterally along its contact length so that the tool is fixed in position in the non-axial direction. This gripping is canceled for each tool shank section 9 , 15 when it is advanced in the axial direction into the at least next guide section 5 a, 16 .

Weiterhin können auch mehr als jeweils zwei abgestufte Werkzeugschaftabschnitte vorgesehen sein. Wichtig ist, daß der Werkzeugschaft in Arbeitsrichtung um die Strecke der jeweils längsten der mindestens zwei Teileinspannlängen T1, T2 verschiebbar ist in eine Einsetz-/Entnahmestellung, bei der der Werkzeugschaft für ein seitliches, d. h. in X-Richtung, Einsetzen/Entnehmen lagesicherungsfrei in dem Werkzeugnest des Werkzeughalters sitzt und die Länge der längsten der mindestens zwei Teileinspannlängen T1, T2 kleiner gleich der Länge der vorgegebenen Öffnungsweite zwischen einem über und einem Unterwerkzeug ist.Furthermore, more than two graded each Tool shaft sections can be provided. It is important that the tool shank in the working direction by the distance of the longest of the at least two Partial clamping lengths T1, T2 can be moved into an insertion / removal position, at that of the tool shank for a lateral, d. H. in X direction, Inserting / removing position-free in the tool nest of the Tool holder sits and the length of the longest of the at least two Partial clamping lengths T1, T2 less than or equal to the length of the specified one Opening width between an over and a lower tool is.

Schließlich kann der beschriebene Werkzeugsatz auch in Verbindung mit geeigneten Werkzeugen zum andersartigen mechanischen Fügen, Scheren, Schneiden, Bördeln oder schlagenden Umformen von Blech-, Rohr- oder Profilteilen eingesetzt werden.Finally, the tool set described can also be used in conjunction with suitable tools for different mechanical joining, shearing, Cutting, flanging or striking forming of sheet metal, pipe or Profile parts are used.

Die Fig. 2a-2c zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum mechanischen Fügen, Scheren, Schneiden, Bördeln oder schlagenden Umformen von Blech-, Rohr- oder Profilteilen mit einem oberen und einem unteren Werkzeughalter, die in einer Arbeitsrichtung Z axial zueinander ausgerichtet und mit einer vorgegebenen Öffnungsweite Z₀ zueinander beabstandbar sind, und mit von den Werkzeughaltern aufgenommenen Werkzeugen 1, 2, wobei mindestens ein Werkzeughalter ein Werkzeug 1, 2 auswechselbar aufnimmt, wozu der mindestens eine Werkzeughalter 3, 4 ein Werkzeugnest 30, 40 aufweist, in das das auswechselbare Werkzeug 1, 2 mit einem eine Gesamteinspannlänge bestimmenden Werkzeugschaft einsetzbar und mittels eines Befestigungselementes 12 arretierbar ist. Das Werkzeugnest 30, 40 für das auswechselbare Werkzeug 1, 2 weist eine axiale Führung 5, 16 mit seitlicher Lagesicherung für mindestens einen eine erste Teileinspannlänge T1 bestimmenden ersten Werkzeugschaftabschnitt 6, 14 auf, der Werkzeugschaft ist in Arbeitsrichtung entsprechend der Länge der ersten Teileinspannlänge T1 verschiebbar in eine Einsetz-/Entnahmestellung, bei der der Werkzeugschaft für ein seitliches Einsetzen/Entnehmen des Werkzeugschaftes lagesicherungsfrei mit einem mindestens zweiten Werkzeugschaftabschnitt 21, der eine zweite Teileinspannlänge T2 definiert, im Werkzeugnest 30 des Werkzeughalters 3 sitzt. FIGS. 2a-2c show a second embodiment of a device for mechanical joining, shearing, cutting, crimping or beating forming of sheet, tube or profile parts with an upper and a lower tool holders which are aligned in a working direction Z axially to each other and with a predetermined opening width Z _{0 can be} spaced from one another, and with tools 1 , 2 received by the tool holders, at least one tool holder interchangeably holding a tool 1 , 2 , for which purpose the at least one tool holder 3 , 4 has a tool nest 30 , 40 into which the interchangeable tools 1 , 2 with a tool shank determining an overall clamping length can be used and can be locked by means of a fastening element 12 . The tool nest 30 , 40 for the exchangeable tool 1 , 2 has an axial guide 5 , 16 with lateral position securing for at least one first tool shaft section 6 , 14 determining a first partial clamping length T1, the tool shaft can be displaced in the working direction according to the length of the first partial clamping length T1 in an insertion / removal position, wherein the tool shank for a lateral insertion / removal of the tool shaft position assurance freely with at least a second tool shank portion 21 which defines a second Teileinspannlänge T2, sits in the mold cavity 30 of the tool holder. 3

Dabei kann der erste Werkzeugschaftabschnitt 6 des Stempels 1 und der Führungsabschnitt 5a der Führung 5 des Werkzeughalters 3 entsprechend zu dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet sein. In Abwandlung von diesem besitzt der restliche Werkzeugschaftabschnitt, hier der zweite Werkzeugschaftabschnitt 21, die gleichen Querschnittsabmessungen vorzugsweise den gleichen Durchmesser des ersten Werkzeugschaftabschnitts 6 besitzt und definiert auf diese Weise eine Gesamtführungslänge T im Werkzeughalter 3. Die geometrische Aufteilung des Gesamtschaftes in zwei Schaftabschnitte 6, 21 wird durch eine Schaftverjüngung 18 erreicht. Damit für den zweiten Werkzeugschaftabschnitt 21 eine Einsetz-/Entnahmestellung ohne seitliche Lagesicherung realisiert werden kann, weist der Werkzeughalter 3 seitliche Durchbrüche 22 auf, die dort lokalisiert sind, wohin das Teilstück 21 vorgeschoben wird, wenn der erste Werkzeugschaftabschnitt 6 außer Eingriff gelangt ist mit dem Führungsabschnitt 5b. Zur Gewährleistung einer lagesicherungsfreien Einsetz-/Entnahmestellung weisn die Druchbrüche 22 eine größere axiale Abmessung in Z-Richtung auf als der Schaftabschnitt 21. Aus dem gleichen Grund ist die axiale Abmessung der Schaftverjüngung 18 größer als der Führungsabschnitt 5a. Im übrigen gelten die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel entsprechend.The first tool shaft section 6 of the punch 1 and the guide section 5 a of the guide 5 of the tool holder 3 can be designed in accordance with the first exemplary embodiment. In a modification of this, the remaining tool shank section, here the second tool shank section 21 , has the same cross-sectional dimensions, preferably the same diameter of the first tool shank section 6 , and in this way defines an overall guide length T in the tool holder 3 . The geometric division of the entire shaft into two shaft sections 6 , 21 is achieved by a shaft taper 18 . So that an insertion / removal position can be achieved for the second tool shank section 21 without lateral position securing, the tool holder 3 has lateral openings 22 which are located where the section 21 is advanced when the first tool shank section 6 has come out of engagement with the Guide section 5 b. To ensure a position-free insertion / removal position, the openings 22 have a larger axial dimension in the Z direction than the shaft section 21 . For the same reason, the axial dimension of the shaft taper 18 is larger than the guide section 5 a. Otherwise, the explanations for the first embodiment apply accordingly.

Der besondere Vorteil des zweiten Ausführungsbeispiels resultiert aus den gleichen Querschnittsabmessungen der Werkzeugschaftabschnitte 6 und 21, wodurch ein fertigungstechnisch einfaches Werkzeugnest mit über die gesamte Nestlänge gleichen Querschnittsabmesssungen genutzt werden kann. Es ist also kein Werkzeugnest in Form einer Stufenbohrung notwendig, wie beispielsweise bei dem Ausführungsbeispiel 1.The particular advantage of the second exemplary embodiment results from the same cross-sectional dimensions of the tool shank sections 6 and 21 , as a result of which a tool nest which is simple in terms of production technology and has the same cross-sectional dimensions over the entire length of the nest can be used. There is therefore no need for a tool nest in the form of a stepped bore, as is the case for example in embodiment 1.

Auch ist die Matrize 2 entsprechend dem des Stempels 1 ausbildbar, d. h. mit mindestens einem ersten Werkzeugschaftabschnitt 14 und mindestens einem zweiten Werkzeugschaftabschnitt 19 gleicher Querschnittsgeometrie wie 14 und einer entsprechend ausgebildeten Führung 16. Im übrigen gelten die vorstehenden Ausführungen entsprechend.The die 2 can also be designed in accordance with that of the punch 1 , ie with at least one first tool shaft section 14 and at least one second tool shaft section 19 of the same cross-sectional geometry as 14 and a correspondingly designed guide 16 . Otherwise, the above statements apply accordingly.

Ferner können die Anordnung der auswechselbaren Werkzeuge gemäß dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel kombiniert werden, wobei beispielsweise die Anordnung für den Stempel gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel und die Anordnung für die Matrize nach dem zweiten Ausführungsbeispiel erfolgen kann.Furthermore, the arrangement of the interchangeable tools according to the first and second embodiment can be combined, for example the arrangement for the stamp according to the first embodiment and the Arrangement for the die can be made according to the second embodiment.

Claims

1. Device for mechanical joining, shearing, cutting, flanging, punch riveting or striking forming of sheet metal, pipe or profile parts with an upper and a lower tool holder ( 3 , 4 ), which are aligned with each other in a working direction and with a predetermined opening width to each other are spacable, and with tools ( 1 , 2 ) received by the tool holders ( 3 , 4 ), at least one tool holder ( 3 , 4 ) holding a tool ( 1 , 2 ) in an exchangeable manner, for which purpose the at least one tool holder ( 3 , 4 ) has a tool nest ( 30 , 40 ) into which the interchangeable tool ( 1 , 2 ) can be inserted with a tool shank that determines an overall clamping length and can be locked by means of a fastening element, and the tool nest ( 30 , 40 ) for the interchangeable tool ( 1 , 2 ) axial guide ( 5 , 16 ) with lateral position securing for at least two determining a first and a second partial clamping length (T1, T2; T1 ', T2') e has tool shank sections ( 6 , 14 ), the tool shank in the working direction by the distance of the longest of the at least two partial clamping lengths (T1, T2; T1 ', T2') can be moved into an insertion / removal position, in which the tool shaft for a lateral insertion / removal of the tool shaft sits in the tool nest ( 30 , 40 ) of the tool holder ( 3 , 4 ) without securing the position, and the length of the longest the at least two partial clamping lengths (T1, T2; T1 ', T2') is less than or equal to the length of the predetermined opening width (Z ₀ ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the longest of at least two partial clamping lengths (T1, T2; T1 ', T2'), one at the end of work facing partial clamping length (T1, T1 ').

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the interchangeable tool ( 1 , 2 ) has a stepped tool shank with a working end of the tool ( 1 , 2 ) facing first tool shank section ( 6 , 14 ), the contact length of which with a first Guide section ( 5 a) of a tool holder ( 3 ) determines the first partial clamping length (T1).

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the stepped tool shank has a second ( 9 , 15 ) with respect to the first ( 6 , 14 ) tool shank section tapered tool shank section at an end facing away from a working end of the tool ( 1 , 2 ) , whose contact length with a second guide section ( 5 b) of the tool holder ( 3 ) determines the second partial clamping length and which can be inserted in a form-fitting manner in the guide ( 5 , 16 ).

5. Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the stepped tool shank has a further tool shank section ( 18 ) adjacent to the tool ( 1 ) facing away from the working end, each having an opening ( 22 ) on the tool holder ( 3 ) for canceling a position securing is assigned to the tool ( 1 ) in the tool nest ( 30 ).

6. The device according to claim 5, characterized in that the at least second tool shank section ( 21 ) has the same diameter as the first tool shank section ( 6 ).

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the tool shank between the tool shank sections ( 6 , 21 ) has a taper ( 18 ) which has an opening width B on the tool nest ( 30 ) to cancel a positional securing of the tool ( 1 ) assigned.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that a lateral position securing of the tool shank sections ( 6 , 9 , 14 , 21 ) can be canceled by moving in the working direction (Z).

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the tool holder ( 3 , 4 ) forms a partially closed in the circumferential direction tool nest ( 30 , 40 ) for the respective tool shank.

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the tool shank has cylindrical or partially cylindrical shank sections ( 6 , 9 , 21 , 14 ).