CH620844A5

CH620844A5 - Device for ejecting the punching waste or punched part by means of compressed air

Info

Publication number: CH620844A5
Application number: CH938977A
Authority: CH
Inventors: Ferdinand Dietz
Original assignee: Rohde & Schwarz
Priority date: 1976-08-18
Filing date: 1977-07-29
Publication date: 1980-12-31
Also published as: DE2637085A1; DE2637085B2; DE2637085C3

Description

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen dabei das Stanzwerkzeug teilweise im Schnitt. The invention is explained below with reference to schematic drawings of exemplary embodiments. The drawings show the cutting tool partially in section.

Fig. 1 zeigt ein Stanzwerkzeug 1 mit Abstreifer 7, das in üblicher Weise zwischen einem schematisch angedeuteten Stössel 2 und einer Matrize 3 einer Stanzmaschine angeordnet ist und über dessen Stanzstempel 4 aus einem Werkstück 5 Löcher oder Stanzteile verschiedenen Querschnitts ausstanzbar sind. Das Stanzwerkzeug 1 ist beispielsweise zusammen mit anderen ähnlichen Stanzwerkzeugen auf einem Drehteller einer numerisch gesteuerten Stanzmaschine angeordnet, ebenso die zugeordneten Matrizen 3, so dass nacheinander aus dem Werkstück durch entsprechende Bewegung des Werkstückes 5 der Stanzwerkzeuge 1 und der zugehörigen Matrizen 3 unterhalb des Stössels 2 die verschiedenartigsten Stanzungen durchgeführt werden können. Der Stanzstempel 4 des Stanzwerkzeuges 1 ist in üblicher Weise beispielsweise über einen Führungsabschnitt 6 innerhalb eines hülsenförmigen Abstreifers 7 gleitend geführt. Der Abstreifer 7 besitzt in seiner Stirnfläche 8, die plan ausgebildet ist und beim Stanzen flach auf der Oberfläche des Werkstückes 5 aufliegt, eine Öffnung 9, in welcher der Stanzstempel 4 gleitend geführt ist. Der verlängerte Führungsabschnitt 10 führt zu einer Druckplatte 11, zwischen der Druckplatte 11 und dem Abstreifer 7 ist ein elastischer Druckkörper oder eine Druckfeder 12 angeordnet, die den Stempel nach dem Zurückziehen des Stössels 2 automatisch in seine Ausgangsstellung anhebt. 1 shows a stamping tool 1 with a scraper 7, which is arranged in the usual way between a schematically indicated plunger 2 and a die 3 of a punching machine and via the punch 4 of which a hole or punched part of different cross-section can be punched out from a workpiece 5. The punch 1 is arranged, for example, together with other similar punching tools on a turntable of a numerically controlled punching machine, as are the associated dies 3, so that the workpiece 5 of the punching tools 1 and the associated dies 3 below the plunger 2 move out of the workpiece one after the other various die cuts can be carried out. The punch 4 of the punch 1 is slidably guided in the usual way, for example via a guide section 6 within a sleeve-shaped stripper 7. The scraper 7 has in its end face 8, which is flat and lies flat on the surface of the workpiece 5 during punching, an opening 9 in which the punch 4 is slidably guided. The extended guide section 10 leads to a pressure plate 11, between the pressure plate 11 and the scraper 7 an elastic pressure body or a compression spring 12 is arranged, which automatically raises the plunger into its initial position after the plunger 2 has been withdrawn.

Nach Fig. 1 ist der Raum 13, der bei zurückgezogenem Stempel 4 sich unterhalb der Stirnfläche des Stempels 4 und innerhalb der Öffnung 9 des Abstreifers 7 bzw. innerhalb des Stanzloches des Werkstückes 5 bildet, über einen im Werkzeug ausgebildeten Kanal 16 mit einer Druckluftquelle 14 verbunden. Wenn nach Beendigung des Stanzvorganges der Stempel 4 zurückgezogen wird während die ebene Stirnfläche 8 des Abstreifers 7 weiterhin flach und damit im wesentlichen luftdicht auf der Oberfläche des Werkstückes 5 aufliegt, also den Raum 13 seitlich abdichtet, wird Druckluft in diesen Raum 13 gepumpt und damit der Stanzabfall 15 bzw. das Stanzteil aus der Stanzöffnung des Werkstückes 5 durch die Öffnung der Matrize 3 hindurch nach unten ausgestossen. Der Stanzabfall kann sich daher nicht zwischen Werkstück und Matrize verklemmen. Für die Führung des Druckluftkanals innerhalb des Stanzwerkzeuges 1 und der Stanzmaschine zur Druckluftquelle 14 gibt es an sich die verschiedenartigsten Möglichkeiten. 1, the space 13, which forms when the punch 4 is withdrawn, below the end face of the punch 4 and inside the opening 9 of the stripper 7 or within the punch hole of the workpiece 5, via a channel 16 formed in the tool with a compressed air source 14 connected. If the punch 4 is withdrawn after the punching process has ended while the flat end face 8 of the scraper 7 remains flat and thus essentially airtight on the surface of the workpiece 5, i.e. seals the space 13 laterally, compressed air is pumped into this space 13 and thus the Punching waste 15 or the punched part is ejected downwards from the punching opening of the workpiece 5 through the opening of the die 3. The punching waste can therefore not get stuck between the workpiece and the die. For guiding the compressed air duct within the punch 1 and the punching machine to the compressed air source 14, there are various possibilities per se.

Insbesondere für kleinere Stempelquerschnitte, wie sie für runde oder viereckige Ausstanzungen in Draufsicht auf die Stirnfläche 8 des Abstreifers 7 in den Fig. 2 und 4 dargestellt sind, eignet sich eine in den Fig. 1 und 3 dargestellte Führung des Druckluftkanals. Der innerhalb der Stempelabschnitte 6, 10 ausgebildete Druckluftkanal 16, der an seinem oberen Ende über den Kanal 16' mit der Druckluftquelle 14 verbunden ist, mündet nach Fig. 1 über den Kanalabschnitt 18 in dem Raum 19 zwischen dem Führungsabschnitt 6 und dem unteren geschlossenen Ende des Abstreifers 7 und die Stempelführungsöffnung 9 ist mit mindestens einer zusätzlichen Nut 20 versehen, die ausserhalb des eigentlichen Stanzstempelquerschnittes liegt und somit eine Verbindung zwischen dem Raum 19 und dem Raum 13 herstellt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind für den in Fig. 2 dargestellten runden Stempelquerschnitt zwei derartige Nuten 20 gegenüberliegend angeordnet, bei dem Ausführungsbeispiel für einen rechteckigen A guide of the compressed air duct shown in FIGS. 1 and 3 is particularly suitable for smaller stamp cross sections, such as those shown for round or square punched-out areas in a top view of the end face 8 of the scraper 7 in FIGS. 2 and 4. The compressed air channel 16 formed within the stamp sections 6, 10, which is connected at its upper end via the channel 16 'to the compressed air source 14, opens out according to FIG. 1 via the channel section 18 in the space 19 between the guide section 6 and the lower closed end of the scraper 7 and the punch guide opening 9 is provided with at least one additional groove 20 which lies outside the actual punch punch cross section and thus establishes a connection between the space 19 and the space 13. In the exemplary embodiment shown, two such grooves 20 are arranged opposite one another for the round stamp cross section shown in FIG. 2, in the exemplary embodiment for a rectangular one

Querschnitt nach Fig. 2 sind jeweils an den Ecken des Querschnitts vier derartige Nuten 20 vorgesehen. Wenn der Stanzstempel 4 seine unterste voll ausgefahrene Stanzstellung einnimmt und damit in die Stanzöffnung des Werkstückes 5 hineinragt, sind diese Kanäle 20 an der dicht auf dem Werkstück aufsitzenden Stirnfläche 8 des Abstreifers 7 abgedichtet und es kann daher keine Druckluft an der Stirnseite des Abstreifers austreten. Erst wenn der Stempel 4 etwas zurückgezogen wird, wird der Zugang von Raum 19 über die Nuten 20 zum Raum Cross section according to FIG. 2, four such grooves 20 are provided at the corners of the cross section. When the punch 4 assumes its lowest fully extended punching position and thus protrudes into the punching opening of the workpiece 5, these channels 20 are sealed on the end face 8 of the scraper 7 which is tightly seated on the workpiece, and therefore no compressed air can escape from the end face of the scraper. Only when the punch 4 is withdrawn somewhat, is the access from room 19 via the grooves 20 to the room

13 frei und es kann damit Druckluft aus der Druckluftquelle 13 free and it can use compressed air from the compressed air source

14 in diesen Raum 13 gelangen und so wieder den Stanzabfall 14 get into this room 13 and so again the punching waste

15 nach unten ausstossen. Die Nuten 20 brauchen nicht unbedingt, wie in Fig. 1 dargestellt, bis auf die Stirnfläche 8 des Abstreifers zu münden, sie könnten auch nur bis kurz vor die Stirnfläche 8 geführt sein, so dass die Druckluftzufuhr erst nach dem Zurückziehen des Stempels 4 bis hinter diese Nutenden möglich ist. 15 eject down. The grooves 20 need not necessarily, as shown in Fig. 1, to open onto the end face 8 of the scraper, they could also only be led up to just before the end face 8, so that the compressed air supply only after retraction of the punch 4 to behind this groove ends is possible.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Führung der Druckluft-Zufuhrkanäle. In den zylindrischen Stempelabschnitten 6 und 10 ist wieder der Kanal 16 vorgesehen, der am Ende des Führungsabschnittes 6 in den Raum 19 mündet. Der dünne Stempel 4, der über eine flache Befestigungsvorrichtung am Führungsabschnitt 6 befestigt ist, ist in diesem Ausführungsbeispiel durch eine elastische Hülse 27 geführt, die sich an der Stirnwand des Abstreifers 7 abstützt und während des Stanzvorganges zusammengedrückt wird. Damit können auch noch genaue und sichere Stanzungen mit sehr geringen Stempelquerschnitten durchgeführt werden, wie dies für einen rechteckigen und einen runden Stempelquerschnitt in Fig. 4 dargestellt ist. Die Zufuhr der Druckluft aus dem Raum 19 in den Raum 13 erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel über Bohrungen 22, die in offenen Nuten in der Stirnfläche 8 des Abstreifers münden. Auch hier könnte gegebenenfalls anstelle der offenen Nut in der Stirnwand des Abstreifers 7 eine radial nach innen gerichtete Bohrung vorgesehen sein, die erst Druckluft in den Raum 13 gelangen lässt, wenn der Stempel 4 ein vorbestimmtes Stück über die Stirnfläche nach oben zurückgezogen ist. Fig. 3 shows a further embodiment for the guidance of the compressed air supply channels. In the cylindrical stamp sections 6 and 10, the channel 16 is again provided, which opens into the space 19 at the end of the guide section 6. The thin punch 4, which is fastened to the guide section 6 via a flat fastening device, is guided in this exemplary embodiment by an elastic sleeve 27 which is supported on the end wall of the stripper 7 and is pressed together during the punching process. This means that precise and reliable punching can also be carried out with very small stamp cross sections, as is shown in FIG. 4 for a rectangular and a round stamp cross section. In this exemplary embodiment, the compressed air is fed from the space 19 into the space 13 via bores 22 which open openings in the end face 8 of the scraper. Here too, instead of the open groove in the end wall of the scraper 7, a radially inward bore could be provided, which only allows compressed air to get into the space 13 when the plunger 4 is retracted upwards over the end face.

Der Stempel 4 wirkt an sich gleichzeitig als Absperrventil für die Druckluft. Solange er am Werkstück aufliegt, wird die Druckluftzufuhr gesperrt, erst wenn der Stempel zurückfährt, wird die Druckluftzufuhr freigegeben. Um zu vermeiden, dass auch während des Ubergangs von einem Stanzvorgang zum nächsten, bei dem also das Stanzwerkzeug mit seinem Abstreifer 7 vom Werkstück abgehoben ist und das Werkstück in die nächste Stanzstellung bewegt wird, unnötig Druckluft aus den Kanälen ausströmt, ist es von Vorteil, in die Druckluftleitung 17 ein zusätzliches Ventil 21 einzusetzen, das in nicht näher dargestellter Weise in Abhängigkeit von der Aufundabbe-wegung des Stössels 2 der Maschine bzw. in Abhängigkeit von der die Werkstückbewegung bzw. die Stanzwerkzeugbewegung steuernden Steuervorrichtung der Stanzmaschine automatisch so gesteuert wird, dass Druckluft aus der Quelle 14 in den Raum 13 nur während bzw. unmittelbar nach Abschluss eines Stanzvorganges gelangen kann, bei abgehobenem Abstreifer 7 jedoch die Druckluftzufuhr unterbunden ist. Über dieses Ventil 21 wird also immer nur kurzzeitig während jedes einzelnen Stanzvorganges ein Druckluftimpuls in den Raum 13 eingebracht, der ausreicht, um den Abfall 15 auszustossen. The stamp 4 acts at the same time as a shut-off valve for the compressed air. The compressed air supply is blocked as long as it is in contact with the workpiece. The compressed air supply is only released when the punch moves back. In order to avoid that compressed air flows out of the channels unnecessarily even during the transition from one punching process to the next, in which case the punching tool is lifted off the workpiece with its scraper 7 and the workpiece is moved into the next punching position, to insert an additional valve 21 into the compressed air line 17, which is automatically controlled in a manner not shown depending on the up and down movement of the plunger 2 of the machine or depending on the control device of the punching machine that controls the workpiece movement or the punching tool movement Compressed air from the source 14 can only get into the space 13 during or immediately after a punching process has been completed, but the compressed air supply is prevented when the scraper 7 is lifted off. Via this valve 21, a compressed air pulse that is sufficient to expel the waste 15 is only briefly introduced into the space 13 during each individual punching process.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung ermöglicht es gemäss einer Weiterbildung der Erfindung auf einfache Weise, an die besonders dem Verschleiss unterworfenen Teile des Stanzwerkzeugs Schmiermittel zuzuführen. Es genügt nämlich, die Druckluft in bestimmten Zeitabständen mit öl anzureichern, beispielsweise nach jedem zehnten Stanzhub etwas Öl in den Kanal 16, 17 einzuspritzen. Dieser öltropfen gelangt dann zerstäubt über den Kanal 16 in den Raum 19 und von dort zu den bewegten Werkzeugteilen. According to a development of the invention, the device according to the invention makes it possible in a simple manner to supply lubricant to the parts of the punching tool which are particularly subject to wear. It is in fact sufficient to enrich the compressed air with oil at certain intervals, for example to inject some oil into the channel 16, 17 after every tenth punching stroke. This oil drop then reaches the space 19 atomized via the channel 16 and from there to the moving tool parts.

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

620 844 620 844

4 4th

Fig. 5 bis 7 zeigen die Verwirklichung der Erfindung bei einem Stanzwerkzeug, bei dem mehrere Stempel 4 an einer gemeinsamen Stempelhalterplatte 23 gehalten und in eine Führungsplatte 24 geführt sind. Die zugehörigen Stempelquerschnittsformen zeigen die Fig. 6 und 7, Fig. 7 zeigt auch das damit hergestellte fertige Stanzteil 26. Der Druckluftkanal 16 ist zwischen Führungsplatte 24 und der darunter angeordneten Abstreiferplatte 25 ausgebildet. Die Druckluft wird aus dem Kanal 16 wirder über die Nuten 20 der Abstreiferöffnungen wir beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 in die Stanzöffnungen 13 geblasen. 5 to 7 show the implementation of the invention in a stamping tool in which a plurality of stamps 4 are held on a common stamp holder plate 23 and are guided into a guide plate 24. The associated stamp cross-sectional shapes are shown in FIGS. 6 and 7, FIG. 7 also shows the finished stamped part 26 produced therewith. The compressed air channel 16 is formed between the guide plate 24 and the stripper plate 25 arranged underneath. The compressed air is blown out of the channel 16 via the grooves 20 of the stripper openings, in the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2, into the punched openings 13.

Fig. 8 zeigt eine weitere Möglichkeit für die Druckluftzufuhr. Auf der rechten Seite der Fig. 8 ist die Bohrung 22, die in einer offenen Nut in der Stirnfläche 8 des Abstreifers mündet, unmittelbar im unteren Bereich dieses Abstreifers 7 nach aussen geführt und sie steht über eine Leitung mit der Druck -5 luftquelle 14 in Verbindung. Auf der linken Seite der Fig. 8 ist gezeigt, wie diese Bohrung 22', die wiederum im Abstreifer unmittelbar nach aussen geführt ist und über eine Leitung mit der Druckfluftquelle in Verbindung steht, auch etwas oberhalb der Stirnfläche 8 des Abstreifers in die Öffnung 9, in welcher io der Stempel 4 gleitend geführt ist, münden kann, so dass die Druckluftzufuhr erst nach dem Zurückziehen des Stempels bis hinter diese Mündungsstelle der Bohrung 22' möglich ist. 8 shows a further possibility for the supply of compressed air. On the right side of FIG. 8, the bore 22, which opens into an open groove in the end face 8 of the scraper, is guided outwards directly in the lower region of this scraper 7 and is connected to the pressure -5 air source 14 in Connection. On the left-hand side of FIG. 8 it is shown how this bore 22 ', which in turn is guided directly to the outside in the wiper and is connected to the compressed air source via a line, also somewhat above the end face 8 of the wiper into the opening 9, in which the plunger 4 is slidably guided, so that the compressed air supply is only possible after the plunger has been pulled back past this opening point of the bore 22 '.

s s

4 Blatt Zeichnungen 4 sheets of drawings

Claims

620 844

2nd

PATENT CLAIMS

1. Device for ejecting the punching waste or the punched part from the die of a punching tool by means of compressed air, in which the punch is guided in an opening shaped according to the punch cross section in the end face of a stripper resting on the workpiece surface and when the punch is pulled back into the space between the punch face and punching hole can be supplied with compressed air via a duct, characterized in that the compressed air duct (20, 22, 22 ') is guided in the scraper (7) and in or above its end face (8) from the wall of the scraper opening (4) 9) flows into the latter.

2. Device according to claim 1, characterized in that the compressed air channel is at least one bore (22, 22 ') formed in the wall of the scraper (7).

3.Device according to claim 1, characterized in that the compressed air channel is at least one groove (20) open towards the wiper opening (9).

4. Device according to one of claims 1, 2 or 3, wherein the compressed air supply via channels in the stamp, characterized in that the stamp channels (16, 18) and the compressed air channels (20, 22, 22 ') in a room (19th ) of the scraper (7) open above the scraper opening (9) leading the punch (4).

5. Device according to one of claims 1, 2, 3 or 4, characterized in that the compressed air is enriched with oil.

A device according to the preamble of claim 1 is known (American Machinist Aug. 25,1958, page 100). The compressed air is supplied via a channel in the stamp. In order to avoid that compressed air already acts on the punching waste during the punching process and that this possibly jams or detaches unevenly from the workpiece, a separate control device is provided in the known device, which ensures via valves that compressed air is only supplied via this stamp channel at the end of the punching process becomes. Such an additional compressed air control device makes this known device relatively complicated and prone to failure, especially in the case of very fast-working, numerically controlled punching machines, the exact use of the compressed air supply is difficult to maintain even over longer periods of time.

It is an object of the invention to further develop and improve a device of this type in such a way that the compressed air can only become effective when the part to be ejected is punched out.

This object is achieved on the basis of a device according to the preamble of claim 1 by the characterizing features of this claim. Advantageous further developments result from claims 2 to 5.

In so-called fine-cutting tools, in which the punch cooperates with a counterforce generated by an ejector from the opposite side and the punching waste is therefore not ejected on the back, but is only removed from the latter after opening the tool halves, it is known per se between the Punch the punch and the ejector surrounding it in the lower half of the tool to leave several gaps and to supply compressed air from the outside for cooling the tool via this and additional channels formed in the wall of the immediate ejector (issue 12 of the magazine "Information" from Feintool AG, Switzerland, sketch I on page 36).

By using a similar channel guide in a punching tool of the type mentioned at the outset, in which the punching waste is emitted downwards through the die opening with each individual punch stroke, compressed air is automatically applied to the punching waste or immediately after completion of the punching process and the beginning of the retraction of the punch. the stamped part is brought into effect without an additional compressed air control valve in the supply line. In the device according to the invention, the punching stamp itself acts as a control valve and only allows compressed air to act on the punching waste when the punching process is complete. This ensures that the punch waste during the punching process and above all not shortly before the punch waste is ejected from the workpiece by compressed air but only by the actual punch pressure. This means that no disruptive, uneven forces can act on the punching waste during the punching process and jamming or uneven tearing of the punching waste is avoided. Nevertheless, the compressed air supply ensures that the punch waste or punched part is expelled quickly and safely by means of the compressed air immediately after the punching process has been completed.

The punch waste cannot get stuck between the workpiece and the die and the workpiece can be moved to the next punching position immediately after the punch has been withdrawn. The device according to the invention is particularly suitable for use in punching machines in which the punching tools or the associated dies are each arranged on program-controlled rotary tables and can be brought into the punching position below the punching machine plunger one after the other and with which, for example, a wide variety of punchings are successively made in a workpiece in a second rhythm can be carried out and for which it is important that the workpiece is not inhibited in its movement with certainty in the fast successive workpiece movement required between the individual punching processes. The device according to the invention can also be implemented very simply in existing punching tools and punching machines; for example, it is only necessary to form corresponding compressed air channels on the punching tool and to connect these through the punching machine to a suitable compressed air source, which is also simple in most commercially available punching machines can be realized.

Another advantage of the device according to the invention is that lubricant can be supplied very easily to the moving parts of the punching tool via the compressed air duct. This can significantly reduce wear. Because of the reliable compressed air ejection of the punching waste, the cutting air of the tool can be chosen larger than that of the known punching tools in order to prevent the punching waste from being pulled back together with the punch. As a result, the alignment tolerance between the punch and the die can also be selected to be larger, which is particularly advantageous in the case of program-controlled punching machines with turret adjusters for changing the tools. The so-called cutting of the punching tools is also avoided, the punching pressure and the risk of breakage of small tools is reduced and the mention of the tool cutting edge is reduced.

Due to the known problem of cold welding in punching tools of this type, the clearance between the punch and the outlet opening of the stripper could not be chosen as small as desired, and therefore only a free cut was possible with the known tools. This disadvantage is also avoided by the device according to the invention, since no material waste is produced due to the always reliable ejection of the punching waste

10th

15

20th

25th

30th

35

40

45

50

55

60

65

3rd

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Storage between the punch and the scraper opening is to be feared and thus the tolerance between these parts can be chosen so small that the punch is guided exactly against side pressure in this scraper opening up to the immediate vicinity of the workpiece. A guide cut is thus possible for the first time with such punching tools.