DE102008059934B4

DE102008059934B4 - Stanzstempel und Verwendung des Stanzstempels

Info

Publication number: DE102008059934B4
Application number: DE102008059934A
Authority: DE
Inventors: Frank Dipl.-Ing. Schwarz (Fh)
Original assignee: Reiplinger & Co KG GmbH
Current assignee: Reiplinger & Co KG GmbH
Priority date: 2008-12-02
Filing date: 2008-12-02
Publication date: 2011-06-16
Anticipated expiration: 2028-12-03
Also published as: DE102008059934A1

Abstract

Stanzstempel (101), wobei der Stanzstempel (101) eine Geometrie aufweist, bei der der Stanzstempel (101) im wesentlichen zylindrisch ist und sich von zwei Seiten des Zylinders zu einer unteren Schneidkante verjüngt, wobei die untere Schneidkante dem Durchmesser des Zylinders entspricht, wobei sich ausgehend von dem äußeren Punkt der Schneidkante eine erste Kante (1) senkrecht zur Längsachse des Zylinders nach innen erstreckt, wobei sich an diese erste Kante (1) in Richtung der Mittelachse des Zylinders eine zweite Kante (2) anschließt, die entgegen der Stanzrichtung schräg gegenüber der Zylinderachse verläuft, wobei sich an diese zweite Kante (2) eine dritte Kante (3) anschließt, die parallel zur Zylinderachse entgegen der Stanzrichtung verläuft, wobei sich an diese dritte Kante (3) eine vierte Kante (4) anschließt, die sich wiederum senkrecht zur Längsachse des Zylinders nach innen erstreckt bis zur Mittelachse des Zylinders.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stanzstempel sowie die Verwendung eines derartigen Stanzstempels.
Aus der DE 44 17 110 A1 ist eine Struktur einer Schneidkante für einen Stanzvorgang bekannt, bei der eine zylindrische Stanze eine rechteckförmige Nut aufweist. Die Breite der rechteckförmigen Nut ist geringer als der Durchmesser des Zylinders. Die beiden Schneidelemente der Stanze sind im Bereich des Übergangs zur rechteckförmigen Nut abgerundet. Bei dem Stanzvorgang erfolgt eine Drehung der Stanze. Nachdem die beiden Schneidelemente das Material durchdrungen haben, wird die kreisförmige Öffnung in dem Material erzeugt, indem durch einen Schneidvorgang durch jeweils eine der vertikalen Kanten der Schneidelemente in Folge der Drehung der Stanze das Material kreisförmig geschnitten wird. Insbesondere wird bei dieser Stanze das Material nicht vollständig durch die vertikale Bewegung der Schneidkante in Bewegungsrichtung des Stanzstempels durchtrennt.
Aus der EP 1 170 099 A2 ist es bekannt, eine Stanze für ein thermoplastisches Material vorzusehen, mit einer Schneidkante, wobei die Schneidflächen V-förmig verlaufen. Weiterhin ist der Stanzstempel beheizbar. Damit werden bei der Stanzung des thermoplastischen Materials senkrechte Kanten vermieden, die zu Rissbildungen und Graten führen können.
Es ist auch bekannt, Stanzstempel zur Stanzung von Löchern in Fensterprofile sowie in Antriebsgestänge für Öffnungs- und Schließmechanismen von Fenstern einzusetzen. Dabei werden diese Stanzstempel üblicherweise hydraulisch und/oder pneumatisch angetrieben. Durch die dabei auftretenden Kräfte lassen sich die Löcher vorteilhaft auch in Stäbe stanzen, die eine Oberflächenstruktur aufweisen und nicht lediglich flach ausgestaltet sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Schneidergeometrie eines Stanzstempels so auszulegen, dass entlang des Hubes des Stanzstempels die erforderlichen Stanzkräfte begrenzt werden.
Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst, indem der Stanzstempel eine Geometrie aufweist, bei der der Stanzstempel im wesentlichen zylindrisch ist und sich von zwei Seiten des Zylinders zu einer unteren Schneidkante verjüngt, wobei die untere Schneidkante dem Durchmesser des Zylinders entspricht, wobei sich ausgehend von dem äußeren Punkt der Schneidkante eine erste Kante senkrecht zur Längsachse des Zylinders nach innen erstreckt, wobei sich an diese erste Kante in Richtung der Mittelachse des Zylinders eine zweite Kante anschließt, die entgegen der Stanzrichtung schräg gegenüber der Zylinderachse verläuft, wobei sich an diese zweite Kante eine dritte Kante anschließt, die parallel zur Zylinderachse entgegen der Stanzrichtung verläuft, wobei sich an diese dritte Kante eine vierte Kante anschließt, die sich wiederum senkrecht zur Längsachse des Zylinders nach innen erstreckt bis zur Mittelachse des Zylinders.
Das Profil des Stanzstempels ist dabei nur zur Hälfte beschrieben ausgehend von einer Seite bis zur Mittelebene des Zylinders. Das Profil des Stanzstempels kann spiegelsymmetrisch aufgebaut sein bezüglich dieser Mittelebene. Ebenso können in der weiteren Hälfte die entsprechenden Kante in Stanzrichtung in der Höhe gegenüber den entsprechenden Kanten gemäß der Darstellung der 1 versetzt sein. Vorteilhaft ergibt sich in diesem Fall wieder ein Folgeschnitt, der zu einer weiteren Reduzierung der erforderlichen Stanzkräfte führt.
Es hat sich gezeigt, dass sich mit einer solchen Ausgestaltung des Stanzstempels die für den Vortrieb des Stanzstempels erforderlichen Kräfte vorteilhaft reduzieren lassen. Dies gilt insbesondere für die Stanzung von Stäben, die eine Sicke aufweisen, wobei der Durchmesser des Loches größer ist als die Breite der Sicke.
Bei der Ausgestaltung des Stanzstempels nach Anspruch 2 verläuft der Übergang von der dritten Kante zur vierten Kante abgerundet.
Es hat sich gezeigt, dass sich damit die Stanzkräfte weiter reduzieren lassen. Durch die Abrundung lassen sich vorteilhaft Kerbwirkungen in den Ecken vermeiden.
Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 3 weist Stanzstempel eine Verdrehsicherung auf bei einem Einbau in ein Arbeitswerkzeug.
Dies erweist sich insofern als vorteilhaft, als dass sich bei der Stanzung eines Werkstücks mit einer Oberflächenstruktur wie beispielsweise einer Sicke bei dieser Ausgestaltung die Orientierung des Stanzstempels bezüglich der Sicke in einer definierten Stellung halten lässt.
Anspruch 4 betrifft die Verwendung eines derartigen Stanzstempels in einem Arbeitswerkzeug, bei dem die Stanzkraft manuell erzeugt wird.
Anspruch 5 betrifft die Verwendung eines derartigen Stanzstempels in einem Arbeitswerkzeug, bei dem der Vortrieb des Stanzstempels durch eine mechanische Ankopplung des Stanzstempels an den Abtrieb eines Elektromotors erfolgt.
Dies kann insbesondere erfolgen, indem der Antrieb des Stanzstempels mittels einer elektrischen Bohrmaschine, mittels eines Akkubohrers oder ähnlichem Handwerkzeug erfolgt. Gegebenenfalls kann noch eine mechanische Übersetzung vorgesehen werden.
Sowohl bei der Ausgestaltung nach Anspruch 4 wie auch bei der Ausgestaltung nach Anspruch 5 erweist sich die Begrenzung der Stanzkraft als vorteilhaft.
Grundsätzlich eignet sich die Ausgestaltung des Stanzstempels auch für andere Antriebsarten wie beispielsweise pneumatische oder hydraulische Antriebe. Durch die Begrenzung der erforderlichen Stanzkräfte können die Antriebe vorteilhaft kleiner dimensioniert werden.
Anspruch 6 betrifft die Verwendung des Stanzstempels nach einem der vorgenannten Ansprüche zur Stanzung eines Loches in ein Metallstück, das eine Sicke aufweist, wobei das Loch bezüglich der Sicke zumindest im wesentlichen symmetrisch angeordnet ist, wobei der Durchmesser des Loches größer ist als die Breite der Sicke.
Gerade bei einem derartigen Profil hat sich die entsprechende Ausgestaltung des Stanzstempels als vorteilhaft erwiesen zur Begrenzung der für den Stanzvorgang erforderlichen Kräfte.
Anspruch 7 betrifft die Verwendung des Stanzstempels nach Anspruch 6, wobei die Länge der ersten Kante zumindest in etwa dem radialen Überstand des Loches über die Sicke hinaus entspricht, wobei der radiale Abstand des innenliegenden Endes der zweiten Kante zur Mittelachse des Zylinders des Stanzstempels zumindest in etwa dem radialen Abstand des schräg verlaufenden Teils der Sicke vom Mittelpunkt des Loches entspricht, wobei die Länge der dritten Kante zumindest in etwa der Höhe der Sicke entspricht, wobei die Länge der vierten Kante zumindest in etwa der halben Breite des Bodenbereichs der Socke entspricht.
Mit diesen Bemaßungen ist der Stanzstempel vorteilhaft der Geometrie des stanzenden Profils mit der Sicke angepasst.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt dabei im einzelnen:
1: einen Stanzstempel nach der vorliegenden Erfindung in einer ersten Seitenansicht,
2: eine Draufsicht auf die Schneidkante des Stanzstempels
3: eine Seitenansicht des Stanzstempels in einer gegenüber der 1 um 90 Grad gedrehten Ansicht,
4: eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts der 3,
5: eine Draufsicht auf ein zu stanzendes Profil,
6: das Profil nach 5 in einer Seitenansicht,
7: eine erste Darstellung einer Bewegung des Stanzstempels durch das zu stanzende Werkstück und
8: eine weitere Darstellung der Bewegung des Stanzstempels durch das zu stanzende Werkstück bei weiter vorgerücktem Stanzstempel.
1 zeigt einen Stanzstempel 101 nach der vorliegenden Erfindung in einer ersten Seitenansicht. Dieser Seitenansicht ist zu entnehmen, dass der Stanzstempel im wesentlichen zylindrisch ist und sich von zwei Seiten des Zylinders zu einer unteren Schneidkante verjüngt.
Es ist noch ein Rücksprung 102 zu sehen, der beim Einbau des Stanzstempels in ein Arbeitswerkzeug dazu verwendet werden kann, den Stanzstempel 101 in seiner Drehung um die Längsachse gegenüber dem Arbeitswerkzeug und damit auch gegenüber dem zu stanzenden Werkstück auszurichten.
2 zeigt eine Draufsicht auf die Schneidkante des Stanzstempels 101.
3 zeigt eine Seitenansicht des Stanzstempels 101 in einer gegenüber der 1 um 90 Grad gedrehten Ansicht. Es ist dabei zu sehen, dass sich der Stanzstempel von den zwei Seiten des Zylinders zu einer unteren Schneidkante derart verjüngt, dass die untere Schneidkante dem Durchmesser des Zylinders entspricht. Es ist weiterhin zu sehen, dass das Profil der Schneidkante im hier gezeigten Ausführungsbeispiel spiegelsymmetrisch ist zur Ebene durch die Mittelachse des Zylinders, wobei diese Ebene weiterhin senkrecht zur Schneidkante liegt. Es ist noch eine besondere Gestaltung der Geometrie des Stanzstempels zu erkennen, die in weiteren Einzelheiten in 4 erläutert wird.
4 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnitts der 3. Eine der spiegelsymmetrischen Hälften lässt sich derart beschreiben, dass sich ausgehend von dem äußeren Punkt der Schneidkante eine erste Kante 1 senkrecht zur Längsachse des Zylinders nach innen erstreckt. An diese erste Kante 1 schließt sich in Richtung der Mittelachse des Zylinders eine zweite Kante 2 an, die entgegen der Stanzrichtung schräg gegenüber der Zylinderachse verläuft. An diese zweite Kante 2 schließt sich eine dritte Kante 3 an, die parallel zur Zylinderachse entgegen der Stanzrichtung verläuft. An diese dritte Kante 3 schließt sich eine vierte Kante 4 an, die sich wiederum senkrecht zur Längsachse des Zylinders nach innen erstreckt.
5 zeigt eine Draufsicht auf ein zu stanzendes Profil. Es ist zu sehen, dass diese Profil eine Oberflächenstruktur aufweist. Ebenso ist ein Loch 502 zu sehen, das bereits symmetrisch zu dieser Oberflächenstruktur in das Profil gestanzt ist.
6 zeigt das Profil nach 5 in einer Seitenansicht. Es ist zu sehen, dass das Profil eine Sicke 601 aufweist, die zwei schräge Seitenflanken 602 sowie einen Bodenbereich 603 aufweist.
7 zeigt eine erste Darstellung einer Bewegung des Stanzstempels durch das zu stanzende Werkstück und 8 eine weitere Darstellung der Bewegung des Stanzstempels durch das zu stanzende Werkstück bei weiter vorgerücktem Stanzstempel.
Insgesamt werden durch die Zahnform der ersten und der zweiten Kante zunächst die geraden Bereiche rechts und links der Sicke gestanzt. Der Grund (Bodenbereich) der Sicke 601 wird durch die gegenüber den Kanten 1 und 2 um die Kante 3 zurückgesetzte Kante 4 gestanzt. Durch diesen Versatz um die Länge der Kante 3 entsteht ein Folgeschnitt. Hierdurch ergibt sich vorteilhaft eine Reduzierung der Schnittkraft in diesem Abschnitt der Stanzung.

Claims

Stanzstempel (101), wobei der Stanzstempel (101) eine Geometrie aufweist, bei der der Stanzstempel (101) im wesentlichen zylindrisch ist und sich von zwei Seiten des Zylinders zu einer unteren Schneidkante verjüngt, wobei die untere Schneidkante dem Durchmesser des Zylinders entspricht, wobei sich ausgehend von dem äußeren Punkt der Schneidkante eine erste Kante (1) senkrecht zur Längsachse des Zylinders nach innen erstreckt, wobei sich an diese erste Kante (1) in Richtung der Mittelachse des Zylinders eine zweite Kante (2) anschließt, die entgegen der Stanzrichtung schräg gegenüber der Zylinderachse verläuft, wobei sich an diese zweite Kante (2) eine dritte Kante (3) anschließt, die parallel zur Zylinderachse entgegen der Stanzrichtung verläuft, wobei sich an diese dritte Kante (3) eine vierte Kante (4) anschließt, die sich wiederum senkrecht zur Längsachse des Zylinders nach innen erstreckt bis zur Mittelachse des Zylinders.
Stanzstempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang von der dritten Kante (3) zur vierten Kante (4) abgerundet verläuft.
Stanzstempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stanzstempel eine Verdrehsicherung (102) aufweist bei einem Einbau in ein Arbeitswerkzeug.
Verwendung des Stanzstempels nach einem der Ansprüche 1 bis 3 in einem Arbeitswerkzeug, bei dem die Stanzkraft manuell erzeugt wird.
Verwendung des Stanzstempels nach einem der Ansprüche 1 bis 3 in einem Arbeitswerkzeug, bei dem der Vortrieb des Stanzstempels durch eine mechanische Ankopplung des Stanzstempels an den Abtrieb eines Elektromotors erfolgt.
Verwendung des Stanzstempels nach einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Stanzung eines Loches (502) in ein Metallstück (501), das eine Sicke (603) aufweist, wobei das Loch (502) bezüglich der Sicke (603) zumindest im wesentlichen symmetrisch angeordnet ist, wobei der Durchmesser des Loches (502) größer ist als die Breite der Sicke (603).
Verwendung des Stanzstempels nach Anspruch 1, wobei die Länge der ersten Kante (1) zumindest in etwa dem radialen Überstand des Loches (502) über die Sicke (603) hinaus entspricht, wobei der radiale Abstand des innenliegenden Endes der zweiten Kante (2) zur Mittelachse des Zylinders des Stanzstempels (101) zumindest in etwa dem radialen Abstand des schräg verlaufenden Teils (602) der Sicke (603) vom Mittelpunkt des Loches (502) entspricht, wobei die Länge der dritten Kante (3) zumindest in etwa der Höhe der Sicke (603) entspricht, wobei die Länge der vierten Kante (4) zumindest in etwa der halben Breite des Bodenbereichs (601) der Sicke (603) entspricht.