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Stanzmaschine, insbesondere zum Nibbeln von Blechen, Kunststofftafeln
od. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf Stanzmaschinen, bei denen der durch den
Stempel ausgestanzte Abfall durch die hohle Matrize hindurch abgeführt wird, insbesondere
Nibbelmaschinen zum aufeinanderfolgenden Ausstanzen von ungefähr halbmondförmigen
Spänen aus Blech- oder Kunststofftafeln, um in denselben gerade oder kurvenförmige
Schnittlinien zu erzeugen.
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Der zum Nibbeln verwendete Stempel hat meist einen zylindrischen Querschnitt,
an den sich ein unterer Teil anschließt, dessen Querschnitt durch eine etwa segmentförmige
Ausnehmung vermindert ist. Dieser untere Teil dient einerseits dazu, den Vorschub
der Werkstofftafel nach jedem Stanzvorgang zu begrenzen, indem er als Anschlag wirkt,
andererseits dient er zur Führung des Stempels in der Matrize während des Stanzvorganges.
Der über den Querschnitt dieses unteren Teiles schulterartig hinausragende, ungefähr
halbmondförmige Teil des Stempelquerschnitts bildet mit seiner kreisbogenförmigen
Außenkante die Schneidkante des Stempels.
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Wenn die Schneidkante des Stempels in das Werkstück eindringt, übt
die entstehende Schnittfläche auf den Stempel eine quer zu seiner Achse gerichtete
Kraft aus. Diese Kraft wird von der der Schneidkante abgekehrten Rückenfläche des
unteren Teiles des Stempels aufgenommen, wobei die Rückenfläche einen starken Druck
auf die Matrizenbohrung ausübt. An den Druckflächen des Stempelrückens und der Matrizenbohrung
tritt daher eine starke Reibung und eine starke Erhitzung auf, so daß diese Teile
unter Umständen blau anlaufen. Man hat bereits versucht, die Reibung dadurch zu
vermindern, daß man der Schneidstelle eine Kühlflüssigkeit, z. B. Öl, zuführt. Die
Zuführung der Kühlflüssigkeit erfolgt meist über den Niederhalter für das Werkstück,
der mit Kanälen versehen ist, die an einer Kühlmittelleitung angeschlossen und an
ihrem unteren Ende mit gegen den Stempel gerichteten Auslaßöffnungen versehen sind.
Auf Grund des hohen Flächendruckes zwischen dem Stempelrücken und der Matrizenbohrung
kann das Kühlmittel jedoch nicht oder nur ungenügend zwischen die zu schmierenden
Flächen und an die zu kühlende Schneidkante des Stempels gelangen, so daß es trotz
der Zuführung von Kühlflüssigkeit zu einer überhitzung des Stempels kommt, wodurch
die Schneidkante des Stempels nach verhältnismäßig kurzer Betriebzeit abgenutzt
wird.
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Es hat sich gezeigt, daß auch das Bestreichen der Schnittlinie auf
dem Blech mit Öl nicht ausreicht, um bei wirtschaftlicher, rascher Arbeit sowohl
die Schneidkante genügend zu kühlen als auch die Gleitfläche zwischen Stempel und
Matrize hinreichend zu schmieren.
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Eine weitere Schwierigkeit bei bekannten Nibbelmaschinen besteht darin,
daß die Späne sich in der Matrizenbohrung stauen können; auch dies führt häufig
zu Stempelbrüchen.
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Man hat schon versucht, die Nachteile der mangelnden Stempelschmierung
und der Spänestauung dadurch zu beseitigen, daß man die Kühlflüssigkeit durch ein
dünnes Rohr in Form eines Flüssigkeitsstrahls der Schnittstelle zuführt, um eine
Spülwirkung zu erreichen. Dieses Verfahren hat sich jedoch nicht bewährt. Es ist
schon deshalb nicht brauchbar, weil das Kühlmittel sich störend über die Blechtafel
verteilt und nicht mehr aufgefangen werden kann. Außerdem wird dadurch ein sehr
hoher Kühlmittelverbrauch verursacht. Ferner wurde vorgeschlagen, einen Hohlstempel
zu verwenden und die Kühlflüssigkeit durch den Stempelhohlraum zuzuführen. Dies
führt zu umständlichen Konstruktionen, und die in ihrem Querschnitt geschwächten
Stempel brechen bei geringeren Beanspruchungen.
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Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch beseitigt, daß die
Bohrung der Matrize an einen unter Unterdruck stehenden Behälter angeschlossen ist.
Dieser Behälter kann zugleich zum Auffangen der Späne dienen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend an Hand der
Zeichnung beschrieben. Es zeigt Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Seitenansicht
des vorderen Teiles einer Nibbelmaschine mit einem davor angeordneten Unterdruckbehälter,
Fig 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1 in größerem Maßstab, Fig. 3 eine
Ansicht des Nibbelstempels von schräg unten in größerem Maßstab.
Die
dargestellte Nibbelmaschine hat ein Untergestell 10 mit einem unteren Ausleger 11,
der einen Tisch 12 mit einem Matrizenhalter 13 trägt, in den eine Hohlmatrize
14 eingesetzt ist. Ein oberer Auslegearm 15 trägt ein Antriebsgehäuse 16
und eine Führung 17 für den Stößel 18, an dessen unterem Ende der Stempel19 befestigt
ist. An dem Getriebegehäuse 16 ist ein Niederhalter 20 für das Werkstück 21 befestigt.
Das untere Ende 22 des Niederhalters 20 umfaßt den Stempel 19 gabelförmig.
Der Niederhalter 20 ist mit einer Bohrung 23 versehen, deren oberes Ende an eine
(nicht dargestellte) Kühlmittelleitung, ein Tropfgefäß od, dgl., angeschlossen ist,
während ihr unteres Ende mit mehreren engeren Kanälen 24 in Verbindung steht, die
bis zum Stempel 19 führen, damit die Kühlflüssigkeit möglichst nahe an die Schnittstelle
herangebracht wird. Der Stempel 19 hat oben einen kreisförmigen Querschnitt, während
sein unteres Ende 19' mit einem etwa segmentförmigen Querschnitt einen Ansatz bildet,
der in die Bohrung 14' der Matrize 14 hineinragt und in deren verengtem oberem Teil
geführt ist. Der Matrizenhalter 13, der eine mit dem als Durchfallöffnung dienenden
weiten Teil der Matrizenbohrung 14' etwa übereinstimmende Längsbohrung 13' aufweist,
ruht mit seinem unteren Ende auf einer ebenfalls hohlen Stellschraube 25, mit deren
Hilfe der Matrizenhalter höher oder tiefer gestellt werden kann.
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Erfindungsgemäß ist das untere Ende der hohlen Stellschraube 25 luftdicht
mit einem Fallrohr 26 verbunden, dessen unteres Ende ebenfalls luftdicht in einen
Rohrstutzen 27 hineinreicht, der am Deckel 28 eines haftdicht verschließbaren Behälters
29 befestigt ist. An einer Seitenwand des Behälters 29 ist ein Gebläse 30 angeflanscht,
welches die Luft aus dem Behälter 29 absaugt und in diesem einen Unterdruck erzeugt.
Zur Aufnahme der durch die Fallrohre 26, 27 herunterfallenden Späne ist im Behälter
29 ein oben offener Spänebehälter 31 aufgestellt, der zum Entleeren herausgenommen
werden kann.
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Da die Luft nur durch die Matrizenbohrung 14' nachströmen kann, entsteht
zwischen dem Stempel 19 und der Wand der Matrizenbohrung 14' ein kräftiger Saugluftstrom,
durch welchen die Kühlflüssigkeit, z. B. öl, bei jedem Aufwärtshub des Stempels
19 in die Matrizenbohrung hineingerissen und insbesondere auch dem auf der Seite
der Schneidschulter 19" des Stempels liegenden Wandteil der Matrizenbohrung zugeführt
wird. Durch die hiermit erzielte Kühlung und Schmierung wird eine Überhitzung des
Stempels und der Matrize verhütet. Gleichzeitig reißt der in die Matrizenbohrung
14' stoßartig eintretende Saugluftstrom etwa in ihr haftende Späne mit sich und
läßt sie in den unter dem Rohrstutzen 27 aufgestellten. Spänebehälter 31 fallen.
Dabei werden auch die beim Nibbeln sich bildenden Kühlmitteldämpfe abgesaugt, die
aus gesundheitlichen Gründen unerwünscht sind und infolge Nebelbildung die genaue
Beobachtung der Arbeitsstelle erschweren.
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Durch die beschriebenen Maßnahmen ist es möglich, das Nibbeln auch
bei schwer schneidbaren Werkstoffen bzw. bei dickeren Blechen wirtschaftlich durchzuführen
und somit auf Arbeitsgebieten anzuwenden, die dem Nibbeln bisher wegen der hohen
Unkosten für gebrochene Stempel und unbrauchbar gewordene Matrizen verschlossen
waren. Die Erfindung gewährleistet daher nicht nur eine höhere Wirtschaftlichkeit
des Nibbelns, sondern ermöglicht auch eine beträchtliche Erweiterung des Anwendungsgebietes
für Nibbelmaschinen.