DE1188266B

DE1188266B - Device for punching flexible, thin webs, in particular plastic films

Info

Publication number: DE1188266B
Application number: DESCH27588A
Authority: DE
Inventors: August Schwarzkopf
Original assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Current assignee: Windmoeller and Hoelscher KG
Priority date: 1960-03-15
Filing date: 1960-03-15
Publication date: 1965-03-04

Description

Vorrichtung zum Stanzen von schmiegsamen, dünnen Bahnen, insbesondere von Kunststoffolien Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stanzen von schmiegsamen, dünnen Bahnen, insbesondere von Kunststoffolien. Sie kann insbesondere zum Lochen von Bahnen, zu denen auch solche aus Papier und Metall gehören, verwendet werden.Device for punching flexible, thin webs, in particular of plastic films The invention relates to a device for punching pliable, thin sheets, especially of plastic sheeting. It can be used in particular for punching can be used by webs, including those made of paper and metal.

Das Lochen solcher Bahnen, insbesondere von Kunststoffolien, ist wegen der Zähigkeit und Dehnbarkeit des Materials nicht einfach. Damit das Material nicht in die Matrize hineingezogen und darin verklemmt wird, ist es bereits bekannt, den Stanzstempel mit einer schrägen Druckfläche gegen die Schneidkante der Matrize arbeiten zu lassen und den nötigen Scherdruck, der nur beim Auftreffen der schrägen Druckfläche auf die Schneidkante der Matrize auftreten und nicht unter einem gewissen Mindestwert liegen soll, mit Hilfe von Federkraftspeichern zu erzeugen, die den Schlag eines Fallgewichts gegen den Stanzstempel freigeben. Dazu ist bei einer bekannten Stanze dieser Art eine die schräge Druckfläche bildende Kugel axial verschieblich in einer Führungshülse gelagert, die auch den Stanzstempel mit Gleitsitz aufnimmt. Der Stanzstempel ist in der Ruhestellung der Stanze durch eine Druckfeder angehoben, so daß die Kugel nur lose auf der Folie aufliegt und die Folie über die Matrize gezogen werden kann. Wenn hier das Fallgewicht auf den Stanzstempel und der Stanzstempel auf die Kugel schlägt, kann die Kugel nur innerhalb der durch die Führungshülse vorgegebenen Bahn gegen die Matrize arbeiten. Sind Führungshülse und Matrize nicht genau ausgerichtet, dann kommt es zu unsauberen Schnitträndern und unvollständigem Ausschneiden der auszustanzenden Ronden. Diese Schwierigkeiten vermehren sich noch, wenn zur mehrfachen Lochung von Folien mehrere solcher Werkzeuge nebeneinander in einem Stempelhalter angeordnet sind und dabei die Stanzstempel nicht genau mit ihren Matrizen fluchten. Die einzelnen Löcher werden dann ungleich. Die Folie kann unter Umständen einreißen.The perforation of such tracks, especially plastic films, is because of the toughness and ductility of the material are not easy. So that the material is not is drawn into the die and jammed therein, it is already known to the Work punch with an inclined pressure surface against the cutting edge of the die and the necessary shear pressure, which is only applied when the inclined pressure surface hits occur on the cutting edge of the die and not below a certain minimum value should be, with the help of spring force accumulators to generate the impact of a Release the falling weight against the punch. This is done with a known punch of this type, a ball forming the inclined pressure surface is axially displaceable in a Mounted guide sleeve, which also receives the punch with a sliding fit. The punch is raised in the rest position of the punch by a compression spring, so that the ball only rests loosely on the foil and the foil can be pulled over the die. If here the drop weight on the punch and the punch on the ball beats, the ball can only within the path given by the guide sleeve work against the die. If the guide sleeve and die are not precisely aligned, then it comes to unclean cut edges and incomplete cutting out of the round blanks to be punched out. These difficulties increase even more if they are multiple Perforation of foils several such tools next to each other in a punch holder are arranged and the punches are not exactly aligned with their dies. The individual holes then become unequal. The film can tear under certain circumstances.

Man hat versucht, diese Schwierigkeiten durch Erhöhung des Scherdrucks zu überwinden, indem man z. B. bei einem Werkzeug mit zwanzig Stanzstempeln und einem erforderlichen Scherdruck von 5 kg für ein bestimmtes Material den Gesamtdruck zum Ausgleich der Druckunterschiede an den einzelnen Stanzstempeln auf 150 kg erhöht hat. Bei modernen schnelllaufenden Stanzen mit sechzig Stanzschritten je Minute bedingt dies einen ungewöhnlich hohen Aufwand an Präzisionsmaschinenteilen schwerer Ausführung.Attempts have been made to overcome these difficulties by increasing the shear pressure to overcome by z. B. in a tool with twenty punches and a required shear pressure of 5 kg for a given material is the total pressure increased to 150 kg to compensate for the pressure differences on the individual punching dies Has. With modern high-speed punches with sixty punching steps per minute this requires an unusually high expenditure of precision machine parts heavier Execution.

Die Aufgabe besteht darin, ein einwandfreies Ausstanzen zu erreichen. Eingehende Versuche haben nun gezeigt, daß sich die genannten Schwierigkeiten mit einer verhältnismäßig einfachen Vorrichtung und geringem Energieaufwand überwinden lassen, wenn nach der Erfindung der Stanzstempel im Stempelhalter auch mit seitlichem Spiel gelagert ist und mit der schrägen Druckfläche vor dem Schlag auf die mit der dünnen Bahn belegte Matrize unter schwacher Vorspannung auflegbar und damit zentrierbar ist.The task is to achieve perfect punching. In-depth experiments have now shown that the difficulties mentioned with overcome a relatively simple device and low energy consumption let if according to the invention of the punch in the punch holder with a side Game is stored and with the inclined pressure surface before the impact on the with the A die covered with a thin strip can be placed under slight pretensioning and can thus be centered is.

Diese Lösung bringt den Vorteil, daß sich der Stanzstempel durch das seitliche Spiel im Stempelhalter unter leichtem Druck auf der Matrize selbsttätig zentrieren kann und dann beim Stanzschlag bereits die richtige Stellung gegenüber der Matrize einnimmt. Dieser Vorteil wirkt sich besonders beim Stanzen mit mehreren Werkzeugen aus, weil die einzelnen Stanzstempel nicht mehr besonders genau gegenüber ihren Matrizen justiert werden müssen und die Fertigungstoleranzen und die ungleiche Abnutzung der einzelnen Matrize bei jedem Stanzstempel selbsttätig berücksichtigt werden. Mit der neuen Vorrichtung ist deshalb das gleichzeitige, saubere Ausstanzen zahlreicher Löcher mit entsprechend vielen Stempeln aus einer durchlaufenden Folienbahn ohne Verreißen der Löcher möglich. Für das Ausstanzen von Löchern von 5 bis 10 mm Durchmesser aus PVC-Folien genügen erfahrungsgemäß bereits Fallgewichte von nur 200 g je Stanzstempel.This solution has the advantage that the punch through the Lateral play in the punch holder automatically under light pressure on the die can center and then at the punching stroke already the correct position opposite the die occupies. This advantage is particularly effective when punching with several Tools because the individual punches are no longer particularly exactly opposite their matrices need to be adjusted and the manufacturing tolerances and the unequal Wear of the individual die is automatically taken into account for each punch will. With the new device, therefore, the simultaneous, clean punching numerous holes with a corresponding number of punches from a continuous sheet of film possible without tearing the holes. For punching holes from 5 to 10 mm Experience has shown that diameters made of PVC foils are sufficient to drop weights of only 200 g per punch.

Bei der neuen Vorrichtung kann man je nach der Zahl und Anordnung der Stanzstempel eine Traverse oder Platte als Stempelhalter verwenden und die Stanzstempel unmittelbar in Bohrungen dieses Stempelhalters oder in in den Stempelhalter eingesetzten Führungshülsen lagern. In beiden Fällen muß der Stanzstempel genügend seitliches Spiel zur Zentrierung gegenüber der Matrize haben. Sind die Stanz- Stempel unmittelbar im Stempelhalter gelagert, dann kann man die Fallgewichte auf neben dem Stanzstempel angeordneten Bolzen unter Zwischenschaltung von Druckfedern führen. Wird der Stanzstempel mit einer Führungshülse im Stempelhalter gelagert, dann kann man die bei der neuen Vorrichtung verhältnismäßig kleinen Fallgewichte auch unmittelbar in der Führungshülse unterbringen und dadurch eine wenig Platz beanspruchende Konstruktion erzielen.With the new device, depending on the number and arrangement the punch use a traverse or plate as a punch holder and the punch directly in the bores of this punch holder or inserted into the punch holder Store guide sleeves. In both cases the punch must be sufficiently lateral Have play for centering in relation to the die. Are the punching rubber stamp stored directly in the punch holder, then the falling weights can be placed next to lead the punch arranged bolts with the interposition of compression springs. If the punch is stored with a guide sleeve in the punch holder, then the relatively small drop weights in the new device are also immediately available in the guide sleeve and thus a construction that takes up little space achieve.

Die Schlagenergie läßt sich noch steigern, wenn das Fallgewicht über Zugfedern mit dem Stempelhalter verbunden und während der Spannung dieser Zugfedern in seiner Ruhestellung verriegelt ist. Die Verriegelung kann durch Klinken oder mittels eines Dauer- oder Elektromagneten erfolgen. Bei Elektromagneten ist eine besonders feine Abstimmung der Fallgewichtsfreigabe möglich.The impact energy can still be increased if the falling weight is over Tension springs connected to the punch holder and while these tension springs are being tensioned is locked in its rest position. The locking can be by latches or take place by means of a permanent magnet or electromagnet. With electromagnets there is one particularly fine adjustment of the drop weight release possible.

Bei Kugelstempeln mit am Kopf des Stanzstempels eingebördelter Kugel kann man das seitliche Spiel der schrägen Druckfläche gegenüber der Schneidkante der Matrize auch durch entsprechend loses Einbördeln der Kugel in den Kopf des Stanzstempels erzielen.For ball punches with a ball crimped onto the head of the punch one can see the lateral play of the inclined pressure surface in relation to the cutting edge the die also by loosely beading the ball into the head of the punch achieve.

Die Zeichnung bringt Ausführungsbeispiele für die Erfindung. Dabei zeigt F i g. 1 eine Stanze mit Kugelstempel und Lagerung des Stanzstempels unmittelbar im Stempelhalter im senkrechten Schnitt, F i g. 2 eine andere Ausführung entsprechend F i g. 1, jedoch mit einem Pyramidenkopfstempel für Vierecklöcher und Lagerung dieses Stanzstempels im Stempelhalter unter Zwischenschaltung einer auch das Fallgewicht aufnehmenden Führungshülse im senkrechten Schnitt, F i g. 3 eine dritte Ausführung entsprechend F i g. 2, bei der die Wucht des Fallgewichts durch einen Kraftspeicher verstärkt und das Fallgewicht mechanisch verriegelt ist, im senkrechten Schnitt und F i g. 4 eine ähnliche Stanze wie F i g. 3, jedoch mit mechanischer Verriegelung des Fallgewichts.The drawing shows exemplary embodiments of the invention. Included shows Fig. 1 a punch with a ball punch and storage of the punch directly in the punch holder in vertical section, F i g. 2 a different version accordingly F i g. 1, but with a pyramid head stamp for square holes and storage of this Punching punch in the punch holder with the interposition of a also the drop weight receiving guide sleeve in vertical section, F i g. 3 a third embodiment according to FIG. 2, in which the force of the falling weight is stored in an energy storage mechanism reinforced and the drop weight is mechanically locked, in the vertical section and F i g. 4 shows a punch similar to that of FIG. 3, but with mechanical locking of the falling weight.

Bei der Stanze nach F i g. 1 bildet eine Traverse oder Platte den Stempelhalter 1, in dessen Bohrung 2 ein Stanzstempel 3 mit einer an seinem Kopf eingebördelten Kugel 4 als schräger Druckfläche federnd senkrecht mit seitlichem Spiel verschiebbar geführt ist. Weitere Stanzstempel können in gleicher Weise neben und hinter dem Stanzstempel 3 im gleichen Stempelhalter angeordnet werden, um eine größere Anzahl von Löchern gleichzeitig zu stanzen. Jeder Stanzstempel 3 arbeitet mit einer in den Stanztisch 5 eingesetzten, als Ringmatrize ausgebildeten Matrize 6 zusammen. Auf dem Stanztisch 5 ist die ein- oder mehrfach gelegte Bahn F in die Stanze eingeführt. Auf dem Stempelhalter 1 sitzen neben jedem Stanzstempel 3 zwei Führungsbolzen 7 für ein Fallgewicht 8, das von Druckfedern 9 mit Abstand vom Stanzstempel 3 gehalten ist.In the punch according to FIG. 1, a traverse or plate forms the punch holder 1, in the bore 2 of which a punch 3 with a ball 4 crimped on its head is guided as an inclined pressure surface in a resiliently perpendicular manner with lateral play. Further punches can be arranged in the same way next to and behind the punch 3 in the same punch holder in order to punch a larger number of holes at the same time. Each punch 3 works together with a die 6, which is inserted in the punching table 5 and designed as a ring die. On the punching table 5, the web F, which has been laid one or more times, is introduced into the punch. On the punch holder 1, next to each punch 3, there are two guide pins 7 for a drop weight 8, which is held by compression springs 9 at a distance from the punch 3.

Bei schneller Führung des Stempelhalters 1 nach unten in Pfeilrichtung kommt zunächst der Stanzstempel 3 mit der Kugel 4 unter Mitnahme der Bahn F gegen die Matrize 6 zur Anlage und zentriert sich darauf infolge des seitlichen Spiels des Stanzstempels 3 in der Bohrung 2 des Stempelhalters 1 selbsttätig unter dem leichten Druck der Vorspannfeder 10. Nach einem bestimmten Hub schlägt der Stempelhalter 1 gegen die ortsfesten Anschläge 11, 12 auf und wird so in seiner Bewegung plötzlich abgebremst. Infolge seiner kinetischen Energie schlägt nun das Fallgewicht 8 unter Zusammendrücken der Druckfeder 9 gegen den Kopf des Stanzstempels 3, wodurch der Stanzschnitt unter vorübergehend hohem Druck zustande kommt.When the punch holder 1 is quickly guided downwards in the direction of the arrow, the punch 3 with the ball 4 comes to rest against the die 6, taking the path F with it, and then automatically centers itself in the hole 2 of the punch holder 1 due to the lateral play of the punch 3 the slight pressure of the pretensioning spring 10. After a certain stroke, the punch holder 1 strikes against the stationary stops 11, 12 and is thus suddenly braked in its movement. As a result of its kinetic energy, the falling weight 8 now strikes, compressing the compression spring 9 against the head of the punch 3, as a result of which the punching cut is made under temporarily high pressure.

Die Vorrichtung laut F i g. 2 arbeitet in gleicher Weise, hat jedoch zum Stanzen von Vierecklöchern einen Stanzstempel 13 mit Pyramidenkopf. Außerdem ist der Stanzstempe113 mit einer Führungshülse 14 in einen Schlitz 15 des Stempelhalters 1 verschiebbar eingesetzt, um die Stanzungen an beliebiger Stelle der Bahn F vornehmen zu können. Die Führungshülse 14 nimmt den Stanzstempel 13 axial federnd mit seitlichem Spiel und außerdem ein auf einer Druckfeder 17 ruhendes Fallgewicht 16 auf. Ein Sprengring 18 verschließt die Führungshülse 14 nach oben und erlaubt die Entfernung von Fallgewicht 16 und Druckfeder 17. Auch bei dieser Ausführung können im Stempelhalter mehrere Schlitze 15 mit verschiebbaren Führungshülsen 14 vorgesehen sein.The device according to FIG. 2 works in the same way, but has a punch 13 with a pyramid head for punching square holes. In addition, the punch 113 with a guide sleeve 14 is inserted displaceably into a slot 15 of the punch holder 1 in order to be able to perform the punchings at any point on the web F. The guide sleeve 14 receives the punch 13 in an axially resilient manner with lateral play and also a drop weight 16 resting on a compression spring 17 . A snap ring 18 closes the guide sleeve 14 at the top and allows the drop weight 16 and compression spring 17 to be removed. In this embodiment, too, several slots 15 with displaceable guide sleeves 14 can be provided in the punch holder.

Sowohl beim Beispiel laut F i g. 1 als auch F i g. 2 können die Stempelhalter 1 mit einem nicht dargestellten elektromagnetischen oder mechanischen Antrieb schnell nach unten bewegt werden.Both in the example according to FIG. 1 and F i g. 2 can be the punch holder 1 with an electromagnetic or mechanical drive, not shown, quickly be moved down.

In gleicher Weise werden die Stempelhalter 1 bei den Ausführungen nach den F i g. 3 und 4 nach unten bewegt. Auch in diesen Beispielen sind die Stanzstempel 19 axial federnd mit seitlichem Spiel in auch die Fallgewichte 21 bzw. 22 aufnehmenden Führungshülsen 20 gelagert, die in die Stempelhalter 1 eingesetzt sind. In beiden Beispielen sind die Fallgewichte 21, 22 über in Ausschnitten 24 der Führungshülse 20 gleitenden Querbolzen 23 und Zugfedern 24 a mit ihren Stempelhaltern 1 verbunden.In the same way, the punch holder 1 in the embodiments according to FIGS. 3 and 4 moved down. In these examples, too, the punches 19 are mounted in an axially resilient manner with lateral play in guide sleeves 20 which also receive the falling weights 21 and 22 and are inserted into the punch holder 1. In both examples, the falling weights 21, 22 are connected to their punch holders 1 via transverse bolts 23 and tension springs 24 a sliding in cutouts 24 of the guide sleeve 20.

Im Beispiel laut F i g. 3 wird das Fallgewicht 21 zunächst durch Klinken 25 festgehalten, während der Stempelhalter 1 zur Zentrierung des Stanzstempels 19 mit am Kopf eingebördelter Kugel 4 zum Festklemmen der Bahn F auf der Matrize 6 nach unten läuft, dabei die Zugfedern 24a vorspannt und sich unter der Wirkung der Feder 26 mit leichtem Druck zur Matrize 6 zentriert. Nach der Zentrierung werden die Klinken 25 durch einen Auslöser 27 ausgeklinkt, worauf das Fallgewicht 21 mit einer durch die Zugfedern 24 a erhöhten Energie auf den Stanzstempel 19 schlägt und die Kugel 4 aus der Bahn F das Loch ausstanzt.In the example according to FIG. 3, the falling weight 21 is initially held by pawls 25, while the punch holder 1 for centering the punch 19 with the ball 4 crimped on the head for clamping the web F on the die 6 runs downwards, while the tension springs 24a are pretensioned and under the action of the Spring 26 centered on die 6 with slight pressure. After centering, the pawls 25 are disengaged by a trigger 27, whereupon the falling weight 21 strikes the punch 19 with an increased energy from the tension springs 24 a and the ball 4 punches the hole out of the path F.

Bei der Ausführung nach F i g. 4 wird das Fallgewicht 22 durch einen ortsfesten Magneten vorübergehend verriegelt. Der Magnet kann entweder ein Dauermagnet 28 sein, von dem das Fallgewicht 22 beim Auftreffen der oberen Begrenzung der Ausschnitte 24 in der Führungshülse 20 auf den Querbolzen 23 abgerissen wird. Man kann aber auch einen fremderregten Elektromagneten verwenden und das Fallgewicht 22 durch Abschalten der Erregung bei einer bestimmten Vorspannung der Zugfedern 24 a freigeben.In the execution according to FIG. 4, the falling weight 22 is temporarily locked by a stationary magnet. The magnet can either be a permanent magnet 28 , from which the falling weight 22 is torn off when the upper limit of the cutouts 24 in the guide sleeve 20 hits the transverse bolt 23. But you can also use a separately excited electromagnet and release the falling weight 22 by switching off the excitation at a certain bias of the tension springs 24 a.

Claims

Claims: 1. Device for punching flexible, thin webs, in particular plastic films, with a punch which is axially resiliently mounted in the punch holder and which is struck with an inclined pressure surface against the cutting edge of the die, characterized in that the punch (3, 13 , 19) is mounted in the punch holder (1) with lateral play and can be placed with the inclined thrust surface before impact on the area occupied by the thin web (F) die (6) under low stress and hence centered.

2. Device according to claim 1, characterized in that the bias of the punch (3,13,19) is limited by stops (11,12) in the stroke of the punch holder (1) and on the punch holder (1) is a spring-mounted case weight (8 ) is provided.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the punch (13, 19) in a in the punch holder (1) inserted, also the drop weight (16, 21, 22) receiving guide sleeve (14, 20) with lateral Game is stored.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the guide sleeve (14) in the punch holder (1) is horizontally displaceable.

5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that the falling weight (21, 22) connected to the punch holder (1) by tension springs (24 a) and against the stops (11, 12 ) until the punch holder (1) runs up ) can be locked under tension of the tension springs (24a).

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the falling weight (21) can be locked by pawls (25).

7. Apparatus according to claim 5, characterized in that the falling weight (22) can be locked by a permanent magnet (28) or electromagnet. B.

Device according to Claims 1 to 7, characterized in that the inclined pressure surface is designed in a manner known per se as the surface of a ball (4) which cooperates with a die (6) constructed as a ring die and has play in the head of the punch (3, 19) is arranged.

9. Device according to claims 1 to 8, characterized by the arrangement of several punches in a common punch holder (1). References considered: U.S. Patent No. 2,850,093.