Die Erfindung betrifft ein Schnittwerkzeug zum Stanzschneiden, mit mehreren nebeneinanderliegenden Schnittstempeln und mit einer Säulenführung zwischen einem Werkzeugoberteil und einem Werkzeugunterteil.
Beim Stanzschneiden präziser Bauteile muss verhindert werden, dass an den Schneidkanten des Werkstücks ein Abrissgrat oder ein Ziehgrat entsteht. Dieses bedingt eine sehr genaue Führung der Stempel in den ihnen zugeordneten Matrizen. Ist das Spiel zwischen Stempel und Matrize zu gross, gibt es den erwähnten Abrissgrat, der wie die Schnittkante einer Säge aussieht. Ist das Spiel zwischen Stempel und Matrize zu klein, entsteht der Zieh grat, welcher scharf wie eine Rasierklinge ist.
Bei diesem zu kleinen Spiel zwischen Stempel und Matrize wird auch das Werkzeug schnell stumpf, hat also nur eine geringe Standzeit. Um hohe Standzeiten zu erzielen, verwendet man heutzutage auch Hartmetallstempel, wobei die Matrizen auch meistens aus einem Hartmetall bestehen. Versuche haben gezeigt, dass das Spiel zwischen Stempel und Matrize bei Hartmetallstempeln etwa 5-8 % der zu stanzenden Materialdicke, je nach Härte des zu bearbeitenden Materials, betragen soll. Damit die an sich hohe Standzeit eines Hartmetallstempels auch beibehalten werden kann, ist es sehr wichtig, dass das erwähnte Spiel zwischen Stempel und Matrize über den ganzen Umfang des Stempels gleichmässig verteilt ist.
Dieses setzt nun aber voraus, dass das einmal eingestellte Spiel zwischen Stempel und Matrize auch beim Arbeiten des Schnittwerkzeuges in jedem Fall aufrechterhalten bleibt.
Beim Arbeiten des Schnittwerkzeuges sollten also nach Möglichkeit jegliche seitlichen Bewegungen des Stempels gegenüber seiner Matrize vermieden werden. Neben einer möglichst kompakten, beim Arbeiten starr wirkenden Ausbildung des Werkzeugoberteils und des Werkzeugunterteils werden auch die Säulenführungen sehr präzis ausgeführt. Zur Verbesserung der Führung der Stempel zu ihren Matrizen ist man schon von zwei Führungssäulen zu einer noch präziseren Viersäulenführung gekommen.
Es hat sich aber herausgestellt, dass besonders bei einem Schnittwerkzeug zur Herstellung sehr kleiner, präziser Bauteile, wie sie z. B. in der Elektrotechnik verwendet werden, auch die vier Säulen zur Führung nicht ausreichend sind. Dies führt daher, dass in der Praxis von den vier Säulen nur zwei benachbarte oder zwei einander gegenüberliegende Säulen seitliche Führungskräfte aufnehmen. Da weiterhin die vier Säulen ausserhalb der Schnittplatte und damit verhältnismässig weit seitlich entfernt vom Stempel und der Matrize angeordnet liegen, kann nicht verhindert werden, dass im Bereich von Stempel und Matrize kleine seitliche Bewegungen durch Vibrationen auftreten können.
Zur Verbesserung der Führung wurde auch schon vorgeschlagen, neben der Säulenführung eine zusätzliche Zylinderführung vorzusehen. Der Zylinder liegt hierbei zwischen den Säulen und umfasst einerseits die Schnittplatte und anderseits die Abstreiferplatte. Trotz dieser zusätzlichen Führung kann aber nicht verhindert werden, dass sich die Abstreiferplatte in bestimmten Fällen verkantet. Letzteres kann z. B. bei einem als Folgeschnitt ausgebildeten Schnittwerkzeug beim An schneiden, also beim Beginn des Stanzschneidens auftreten, da die Schnittplatte nur teilweise von einem Streifen belegt ist, aus dem die Werkstücke herausgeschnitten werden sollen.
Dieses Verkanten der Abstreiferplatte kann auch auftreten, wenn ein Stanzabfall, anstatt ausgestossen zu werden, nach oben gezogen wird und zum Liegen unter den Streifen kommt. Die Abstreiferplatte liegt dann an dieser durch den Stanzabfall gebildeten erhöhten Stelle an und kann sich, um sehr feine Beträge natürlich, verkanten. Es ist klar verständ lich, dass dieses geringe Verkanten der Abstreiferplatte, die ja auch zur Führung der einseitig eingespannten Stempel dient, eine genaue Einstellung der Stempel zu ihren zugeordneten Matrizen stört. Das eingangs erwähnte gleichmässige Spiel zwischen Stempel und Matrize ist dann nicht mehr vorhanden und die erwähnten Nachteile treten auf.
Neben der Ausbildung des erwähnten Grates am herzustellenden Werkstück tritt auch durch das verringerte Spiel an einer Stelle des Stempels ein Ansteigen der Schnittkraft auf, so dass der Stempel verstärkt auf Knickung und evtl. Biegung beansprucht wird, so dass der Stempel etwas federt. Hierdurch wird auch die Standzeit des Werkzeuges stark verringert. Dieses Ansteigen der Schnittkraft und verstärktes Beanspruchen des Stempels auf Knickung und Biegung kann auch dadurch auftreten, dass durch die etwas verkantete Abstreiferplatte der Streifen nicht ganz plan auf der Schnittplatte aufliegt.
Durch das zuletzt erwähnte Merkmal kommt es auch häufig vor, dass beim Stanzschneiden feiner Bauteile, die z. B.
schmale Stege oder Schenkel aufweisen, diese etwas ver schränkt werden, also nicht mehr plan liegen.
Es wird die Schaffung eines Schnittwerkzeuges bezweckt, mit dem die erwähnten Nachteile vermieden werden können.
Das erfindungsgemässe Schnittwerkzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Führung der Stempel eine Führungsund Abstreifervorrichtung vorhanden ist, die mehrere die Stempel führende Blöcke aufweist und die Blöcke ihrerseits schubladenartig in zumindest einem Rahmen verschiebbar geführt sind, welcher Rahmen am Werkzeugoberteil oder Werkzeugunterteil befestigt ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. An diesem Beispiel wird im folgenden die Erfindung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Unteransicht auf den Werkzeugoberteil, mit den Stempeln, wobei die Blöcke deutlichkeitshalber im Schnitt gezeigt sind, und
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.
Der Werkzeugoberteil und der nicht dargestellte Werkzeugunterteil sind mittels vier Säulen 1 zueinander geführt.
Im Werkzeugoberteil ist ein zweiteiliger Rahmen 2 gehalten, wobei die beiden Rahmenteile 3 und 4 mit ihren Flächen 5 aneinander anliegen und mittels Schrauben 6 miteinander verbunden sind. Der Rahmen nimmt von aussen zur Mitte hin in der Dicke zu und weist an der dicksten Stelle eine Fläche 7 auf. Innerhalb des Rahmens 2 befindet sich die Führungs- und Abstreifervorrichtung 8, die gemäss der Erfindung mehrere, die Stempel führenden Blöcke 9-18 aufweist. Das dargestellte Schnittwerkzeug ist als Folgeschnitt ausgebildet und mittels der Stempel 19-25 werden verschiedene Stanzarbeiten in einem nicht dargestellten Streifen vorgenommen.
Beim darge stellten Beispiel wurde der Streifen in der Fig. 2 von rechts zugeführt und das fertige stanzgeschnittene Produkt kann ent weder noch am Streifen hängend durch das Schnittwerkzeug hindurchgeführt werden oder kann vom Streifen abgetrennt im Bereich der Blöcke 17 und 18 nach unten über den nicht dargestellten Werkzeugunterteil weggeführt werden.
Alle Stempel 19-25 sind in einer gemeinsamen Platte 26 mittels eines Giessharzes, z. B. des unter dem Handelsnamen Araldit bekannten Materials 27, eingebettet. Die einzelnen
Blöcke sind so gestaltet und angeordnet, dass die Flächen 28, womit die Blöcke aneinander liegen, durch die Stempelfüh rungen gehen, so dass benachbarte Blöcke an den ihnen ein ander zugewandten Seiten Ausnehmungen einer Stempelfüh rung aufweisen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ge hen die Flächen 28 durch die Mitten der Stempelführungen, so dass benachbarte Blöcke an den ihnen einander zuge wandten Seiten einander spiegelbildliche Ausnehmungen auf weisen. Die Blöcke 9-14 liegen mit den ihnen einander zuge wandten Flächen 28 aneinander an. Das gleiche gilt auch für die Blöcke 15, 16 und 17 bzw. 18.
Zwischen den Blöcken 14 und 15 befindet sich eine rahmenfeste Platte 29, die zur Füh rung von zwei Prägestempeln 30 dient. Letztere sind in Fig. 2 in ausgefahrener Lage gezeigt. Mit diesen Prägestempeln kön nen auf das auszustanzende Bauteil punktförmige Einprägun gen angebracht werden.
Jeder Block 9-16 ist im Rahmen 2 schubladenartig ge führt. Hierzu weist der Rahmen Abstützflächen 31 für die
Blöcke auf. Der Rahmen 2 ist in die beiden Teile 3 und 4 derart geteilt, dass jeder Rahmenteil eine der beiden Schub ladenführungen für jeden Block aufweist. Die Blöcke 9-16 sind mit Rechteckführungen im Rahmen 2 geführt (Fig. 1).
Die rahmenfesten Anlageflächen für die Blöcke oder aber die
Anlageflächen der Blöcke für den Rahmen können mit
Schmiermittelnuten versehen sein. In Fig. 2 sind solche Nuten
32 bei den Blöcken 9 und 14 angedeutet.
Jeder Block ist über zumindest eine Feder 33 am Werk zeugoberteil abgestützt. Die Blöcke 9, 10, 12, 14, 16, 17 und
18 sind durch je eine Feder 33 abgestützt, und die Blöcke 11,
13 und 15 sind durch je zwei Federn 33 rahmenfest abge stützt. An den im Rahmen 2 schubladenartig geführten und unabhängig voneinander verschiebbaren Blöcken liegen hierzu an den Federn 33 abgestützte Stössel 34 an. Beim Bei spiel liegen die Flächen 28 benachbarter Blöcke parallel zu den in Fig. 1 vertikal liegenden Führungsflächen 31 der
Blöcke am Rahmen.
Durch die Ausbildung der Abstreifervorrichtung 8 mit einzelnen Blöcken 9-18 können sich diese Teilplatten gegeneinander unabhängig gegen die Kraft der Federn 33 verschieben, was z. B. dann der Fall ist, wenn beim Anschneiden die Schnittplatte nur teilweise von einem Stanzstreifen belegt ist.
Das gleiche tritt auch ein, wenn z. B. an einer Stanzschneidstation ein Stanzabfall unter diesen Streifen zu liegen kommt.
Durch diese Massnahme werden auch feine auszuschneidende Schenkel eines Bauteiles nicht mehr verschränkt, sondern liegen immer plan. Da die Führungsflächen 31 der Blöcke am Rahmen 2 sehr nahe der Schneidstellen liegen, ist eine spielund vibrationsfreie Lagerung jedes Blockes im Rahmen möglich. Jeder Block wird in das ihm zugeordnete Schubfach des Rahmens 2 eingepasst, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Die Blöcke haben eine verhältnismässig grosse Dicke und somit eine lange Führung im Rahmen 2. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, stehen die Blöcke 9-t8 nach unten über die Fläche 7 des Rahmens 2. Hierdurch liegt also die Sichtkante beim seitlichen Einsehen in das geöffnete Schnittwerkzeug bei den Blöcken 9-18. Hierdurch ist ein verhältnismässig gutes Einsehen auf die Stempel möglich. Es kann hierdurch leicht der Zustand der Stempelschneiden kontrolliert werden.
Anstelle der in Fig. 2 dargestellten Schraubendruckfedern 33 können natürlich auch Tellerfedern vorgesehen werden. Es ist auch zweckmässig, die Federn mittels eines nicht dargestellten Schraubstopfens ganz nach Wunsch vorspannen zu können.
Entspannt man die Federn 33, so können die Blöcke 9-18 in Fig. 2 nach oben geschoben werden, und die Stempel liegen frei. Auf diese Weise lassen sich die Stempelschneiden z. B.
auf einer Flächenschleifmaschine nachbearbeiten.
Sollte einmal ein Block 9-18 beschädigt sein, kann er leicht gegen einen anderen ausgewechselt werden.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel könnte der Rahmen 2 auch mehr als zwei Teile aufweisen oder einstückig sein. Es wäre auch möglich, die Flächen 28 zwischen den Blöcken 9-18 nicht mehr durch die Stempelführungen gehen zu lassen, so dass also jede Stempelführung vollständig innerhalb eines einzigen Blockes liegt. Mittels des Elektroerosionsverfahrens könnten solche Stempelführungen hergestellt werden. Beim Beispiel liegen alle benachbarten Blöcke aneinander an. Es wäre auch denkbar, dass bei einem Ausführungsbeispiel benachbarte Blöcke einen Abstand voneinander haben und dann nur durch die Rahmenführungen 31 geführt sind.
In der Zeichnung wurden die zur Führung des Streifens durch das Schnittwerkzeug dienenden Führungsmittel der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt. Es sind ebenfalls noch nicht dargestellte Sucherstifte vorhanden, die kontrollieren, ob der Streifen um die richtige Teilung von Bearbeitungsstation zu Bearbeitungsstation weiter vorgeschoben worden ist.
Da die Blöcke 9-18 voneinander unabhängig geführt und gefedert sind und eine verhältnismässig geringe Auflagefläche auf einen durch das Schnittwerkzeug zu führenden Streifen aufweisen, können diese Blöcke praktisch nicht verkanten.
Die Toleranzen können bei einer derart ausgebildeten Abstreifervorrichtung genau eingehalten werden, da die Summe der Toleranzen immer auf null korrigiert werden kann. Durch diese Massnahme erhalten die verwendeten Hartmetallstempel 19-25 eine sehr hohe Standzeit.
Eine derartige Ausbildung der Abstreifervorrichtung kann sowohl beim dargestellten Folgeschnitt, aber auch bei einem Gesamtschnitt vorgenommen werden.
Durch die einzelnen Blöcke wird der zu schneidende Streifen immer eben gehalten und auch auszuschneidende schmale Stege werden nicht verschränkt, sondern bleiben eben. Auf diese Weise können auch sehr dünne Materialien geschnitten werden. Die dicke Ausbildung der Blöcke 9-18 ergibt eine lange Führung für die Stempel, so dass diese knickfest und präzis geführt werden. Zur Schmierung der einzelnen im Rahmen verschiebbar geführten Blöcke kann eine Zentralschmierung vorgesehen werden.
Damit die Blöcke 9-18 nicht aus dem Werkzeugoberteil fallen, sind die Blöcke mit in der Darstellung nach Fig. 2 vorn und hinten liegenden, nicht dargestellten Nasen versehen. Die Blöcke werden mit ihren Nasen mittels der Federn 33 gegen die bearbeiteten Vorsprünge im Rahmen 2 gedrückt und so rückfedernd festgehalten.