DE1281989B

DE1281989B - Device for cutting rectangular windows in sheet metal, foils and like

Info

Publication number: DE1281989B
Application number: DE1963S0083793
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Ertl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1963-02-18
Filing date: 1963-02-18
Publication date: 1968-11-07

Description

Vorrichtung zum Einschneiden rechteckiger Fenster in Bleche, Folien u. dgl. Bekannte Vorrichtungen zum Einschneiden von rechteckigen Fenstern in Bleche, Folien u. dgl. weisen einen in Richtung seiner Achse gegen das sich auf der Auflagefläche einer Schnittplatte befindliche Werkstück zu verschiebenden prismatischen Schnittstempel von rechteckigem Querschnitt auf. Dabei besteht eine bekannte Schnittplatte aus vier gleich dimensionierten, metallischen Teilstücken mit etwa quadratischem Querschnitt, die in einer gemeinsamen Halterung so aneinandergelegt sind, daß sie, von oben gesehen, in einer Mittellage ein geschlossenes Quadrat bilden. Aus dieser Mittellage können die Teilstücke innerhalb der Halterung so gegeneinander verschoben werden, daß sie eine zentrale rechteckige Öffnung freilassen, ohne daß der Berührungskontakt zwischen den benachbarten Teilstücken verlorengeht. Eine derartige Schnittplatte ist beispielsweise nach der britischen Patentschrift 496 259 bekannt, in der auch Einzelheiten bezüglich der näheren Ausgestaltung der Teilstücke beschrieben sind. Die Teilstücke ruhen bei der bekannten Anordnung auf einer ebenen Grundplatte, die zusammen mit einem die Teilstücke umgebenden Rahmen deren Halterung bildet. Der Rahmen ist dabei so bemessen, daß die seitliche Bewegbarkeit der Teilstücke nur verhältnismäßig wenig Spiel aufweist. In üblicher Weise wird nun eine solche Anordnung so angewendet, daß bei abgesenktem Schnittstempel die vier Teilstücke der Schnittplatte zum Anschlag an den Schnittstempel gebracht und dann festgeklemmt werden. Bei Schnittstempeln extrem kleinen Querschnitts, wie man sie für die Herstellung von Bedampfungsmasken für die Halbleiterherstellung benötigt, ist dies jedoch nicht mehr ohne weiteres möglich, weil bei einer derartigen Behandlung der Schnittstempel abbrechen würde. Man ist deshalb gezwungen, die Lage der vier Teilstücke der Schnittplatte mit Hilfe von Endmaßen einzustellen und mit einem Meßmikroskop auszumessen.Device for cutting rectangular windows into sheet metal, foils and the like. Known devices for cutting rectangular windows into sheet metal, Films and the like have one in the direction of its axis against that on the support surface a workpiece located on a cutting plate to be displaced prismatic cutting punch of rectangular cross-section. A known cutting plate consists of four equally dimensioned, metallic parts with an approximately square cross-section, which are placed together in a common holder in such a way that, seen from above, Form a closed square in a central position. From this central position you can the sections are shifted against each other within the holder so that they leave a central rectangular opening without touching contact between the neighboring sections is lost. Such a cutting plate is for example known from British patent specification 496 259, which also contains details relating to the detailed design of the sections are described. The cuts rest in the known arrangement on a flat base plate, which together with a the frame surrounding the sections forms the holder. The framework is like this dimensioned that the lateral mobility of the sections only relatively little Has game. In the usual way, such an arrangement is now used that when the cutting punch is lowered, the four sections of the cutting plate to the stop brought to the cutting punch and then clamped. With cutting punches extremely small cross-section, such as those used in the manufacture of vapor-deposition masks needed for semiconductor production, this is no longer straightforward possible because the cutting punch would break off with such a treatment. You are therefore forced to determine the position of the four sections of the cutting plate using set of gauge blocks and measured with a measuring microscope.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Verbesserung der bekannten Vorrichtung zu entwickeln, welche eine genaue Justierung auch ohne Hilfe von Endmaßen ermöglicht. Mit Hilfe einer gemäß der Erfindung vorgeschlagenen Anordnung kann man die Schnittplatte bei nichtabgesenktem Schnittstempel innerhalb kurzer Zeit genau auf die erforderliche Lage justieren.The object of the invention is to improve the known device to develop, which enables an exact adjustment even without the help of gauge blocks. With the aid of an arrangement proposed according to the invention, the cutting plate with the cutting punch not lowered, exactly to the required level within a short time Adjust position.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Einschneiden rechteckiger Fenster in Bleche, Folien u. dgl. mit einem axial gegen das auf einer Schnittplatte ruhende Werkstück verschiebbaren Schnittstempel mit rechteckigem Querschnitt, bei der die Schnittplatte von vier einander gleichen, eben begrenzten Teilstücken mit quadratischer Grundfläche gebildet ist, die mit ihren Grundflächen auf einer ebenen Grundplatte gegeneinander verschiebbar derart befestigt sind, daß jedes Teilstück von je zwei benachbarten Teilstücken längs zwei inneren Seitenflächen berührt wird. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, daß die die Schnittplatte bildenden Teilstücke mittels je einer durch je eine Bohrung der Grundplatte mit Spiel nach unten hindurchgeführten Vorsprungs und einer gegen eine Auflage an dem betreffenden Vorsprung und gegen die Grundplatte drückenden Feder an die Grundplatte derart fest herangezogen sind, daß eine seitliche Bewegung der Teilstücke bis zu ihrem gegenseitigen Anschlag nur bei Betätigung von zwei an der Grundplatte gehaltenen von insgesamt acht vorgesehenen Stellschrauben möglich ist, die gegen je eine der äußeren Seitenflächen der Teilstücke zum Anschlag gebracht sind.The invention relates to a device for cutting rectangular Windows in sheet metal, foils and the like with one axially against that on a cutting plate stationary workpiece movable punch with rectangular cross-section, at which the cutting plate of four identical, just limited sections with square base is formed with their base on a flat Base plate are attached so that they can be displaced relative to one another in such a way that each section is touched by two adjacent sections along two inner side surfaces. According to the invention it is provided that the sections forming the cutting plate by means of one passed through a hole in the base plate with play downwards Projection and one against a support on the projection in question and against the spring pressing the base plate are tightened to the base plate in such a way that that a lateral movement of the sections up to their mutual stop only when actuating two of a total of eight held on the base plate Adjusting screws is possible that each against one of the outer side surfaces of the sections are brought to the stop.

Bei einer Anordnung gemäß der Erfindung werden somit die Teilstücke federnd so fest gegen die Grundplatte herangezogen, daß eine seitliche Bewegung verhältnismäßig starke Kräfte verlangt. Diese werden von Stellschrauben geliefert, die sich paarweise einander gegenüberstehen und die für die Justierung betätigt werden müssen. Die im Hauptanspruch beanspruchten Merkmale sind somit alle zur Lösung der gestellten Aufgabe notwendig. Demgemäß wird nur für die Vereinigung der Merkmale Schutz begehrt. Im Gegensatz zu bekannten ähnlichen Vorrichtungen, welche derartige am Rahmen der Anordnung befestigte Schrauben lediglich zum Festklemmen der an der anderen Seite mit dem Rahmen in Anschlag gebrachten Teilstücke besitzen, sind bei der erfindungsgemäßen Anordnung je zwei derartige; einander entgegenwirkende Schrauben vorgesehen. Hierdurch ist, falls diese Schrauben mit der erforderlichen Präzision geschnitten sind, eine äußerst feine Einstellung der Lage der Teilstücke möglich.In an arrangement according to the invention, the sections are thus resiliently pulled so firmly against the base plate that a lateral movement requires relatively strong forces. These are supplied by adjusting screws, which face each other in pairs and which are actuated for adjustment Need to become. The features claimed in the main claim are therefore all for the solution necessary for the task at hand. Accordingly, only for the union of the characteristics Protection desired. In contrast to known similar devices which such attached to the frame of the assembly screws only to clamp the on the other side with the frame in abutment, are at the arrangement according to the invention two such; opposing screws intended. This is in case these screws with the required Precision cut, an extremely fine adjustment of the position of the sections possible.

Eine federnde Halterung, die bei einer Anordnung gemäß der Erfindung mit besonderem Vorteil angewendet wird, ist bei der in den Figuren dargestellten Anordnung verwendet. Es zeigt F i g. 1 teils eine Seitenansicht, teils einen Schnitt entsprechend den in F i g. 2 eingezeichneten Linien I-I, F i g. 2 eine Aufsicht auf die Schnittplatte von oben, also z. B. vom Ort des Schnittstempels aus gesehen.A resilient mount which, in an arrangement according to the invention is used with particular advantage is shown in the figures Arrangement used. It shows F i g. 1 partly a side view, partly a section according to the in F i g. 2 lines I-I, F i g. 2 a supervision onto the cutting plate from above, e.g. B. seen from the location of the cutting punch.

Auf der ebenen Oberseite einer Grundplatte G liegen die vier Teilstücke T 1 bis T 4 mit ihrer ebenen Unterseite auf, während ihre ebenen Oberseiten, die Flächen F1 bis F4, innerhalb einer zur Achse des Schnittstempels St senkrechten Ebene liegen und die Auflagefläche für das Werkstück definieren. Unterhalb eines jeden der Teilstücke T 1 bis T 4 ist eine kreisrunde Bohrung B durch die Grundplatte G vorgesehen, durch welche ein mit je einem der Teilstücke T 1 bis T 4 starr verbundener Schraubbolzen Sch oder ein entsprechender anderer Vorsprung ragt, der die mechanische Verbindung zwischen dem betreffenden Teilstück der Schnittplatte und einer an der Unterseite der Grundplatte G befestigten Tellerfeder TF darstellt, wie dies in F i g. 1 im Falle des Teilstücks T 3 sichtbar gemacht ist. Die Bohrungen B in der Grundplatte G sind entsprechend den quadratischen Abmessungen der Ober- und Unterseite der Teilstücke T 1 bis T 4 in den Ecken eines Quadrates angeordnet. Die Querschnitte der Tellerfedern TF und der Schraubbolzen Sch sowie der Teilstücke T 1 bis T4 parallel zur Oberseite der Grundplatte G und der von der Oberseite der Teilstücke gebildeten Auflagefläche F1 bis F4 für das Werkstück sind derart aufeinander abgestimmt, daß die Teilstücke T1 bis T4 in allen möglichen Lagen fest mit der Grundplatte verbunden sind. Um jedoch eine seitliche Verschiebbarkeit der Teilstücke auf der Oberseite der Grundplatte G, also der Führungsfläche, zu ermöglichen bzw. um diese zu erleichtern, sind zwei Beilagscheiben U1, U2 pro Teilstück vorgesehen, deren Bedeutung und Abmessungsverhältnisse aus F i g. 1 unmittelbar ersichtlich sind. Der Zug der Tellerfedern TF ist, wenigstens nach erfolgter Justierung der Teilstücke T 1 bis T4, so zu bemessen, daß ein Abheben der Teilstücke von der Führungsfläche der Grundplatte G sowie eine spontane Verschiebung der Teilstücke parallel zur Führungsfläche ausgeschlossen ist, daß aber andererseits eine seitliche Verschiebbarkeit der Teilstücke T 1 bis T 4 parallel zur Führungsfläche nach zwei Freiheitsgraden ohne Zerstörung der Vorrichtung möglich ist, wenn entsprechende, mittels der Stellschrauben S1 bis S8 ausgeübte Kräfte auf die äußeren Seitenflächen k1' bis k8' der Teilstücke T 1 bis T 4 einwirken.On the flat upper side of a base plate G, the four sections T 1 to T 4 rest with their flat lower side, while their flat upper sides, the surfaces F1 to F4, lie within a plane perpendicular to the axis of the cutting punch St and define the bearing surface for the workpiece . Below each of the sections T 1 to T 4 a circular bore B is provided through the base plate G, through which a screw bolt Sch, rigidly connected to one of the sections T 1 to T 4 , or a corresponding other projection protrudes, which provides the mechanical connection between represents the relevant section of the cutting plate and a plate spring TF attached to the underside of the base plate G, as shown in FIG. 1 is made visible in the case of section T 3. The bores B in the base plate G are arranged in the corners of a square in accordance with the square dimensions of the top and bottom of the sections T 1 to T 4. The cross-sections of the disc springs TF and the screw bolts Sch and the sections T 1 to T4 parallel to the top of the base plate G and the support surface F1 to F4 formed by the top of the sections for the workpiece are coordinated so that the sections T1 to T4 in all possible positions are firmly connected to the base plate. However, in order to enable or facilitate a lateral displacement of the sections on the upper side of the base plate G, i.e. the guide surface, two washers U1, U2 are provided per section, the meaning and dimensional relationships of which are shown in FIG. 1 are immediately apparent. The tension of the plate springs TF is, at least after the adjustment of the sections T 1 to T4, to be dimensioned so that a lifting of the sections from the guide surface of the base plate G and a spontaneous displacement of the sections parallel to the guide surface is excluded, but that on the other hand, a lateral Movability of the sections T 1 to T 4 parallel to the guide surface after two degrees of freedom without destroying the device is possible if corresponding forces exerted by means of the adjusting screws S1 to S8 act on the outer side surfaces k1 'to k8' of the sections T 1 to T 4 .

Die Stellschrauben S1 bis S8 sind in einer horizontalen, d. h. parallel zur Auflage, und zur Führungsfläche orientierten Schraubfassung am Rande der Grundplatte G mittels Leisten L 1 bis L 4 befestigt. Die Stellschrauben sind paarweise je einem der Teilstücke T 1 bis T 4 zugeordnet und jeweils senkrecht zu je einem von zwei zueinander senkrecht stehenden Teilen der Oberfläche des einzelnen Teilstückes orientiert, während die Achse der Stellschrauben parallel zur Oberseite der einzelnen Teilstücke, d. h. parallel zur Auflagefläche F 1 bis F4, für das Werkstück orientiert ist.The adjusting screws S1 to S8 are attached to the edge of the base plate G by means of strips L 1 to L 4 in a horizontal, ie parallel to the support, and to the guide surface oriented screw mount. The adjusting screws are assigned in pairs to one of the sections T 1 to T 4 and each oriented perpendicular to one of two mutually perpendicular parts of the surface of the individual section, while the axis of the adjusting screws is parallel to the top of the individual sections, i.e. parallel to the support surface F. 1 to F4, for which the workpiece is oriented.

Das Charakteristikum der in F i g. 2 ersichtlichen Lage der vier Teilstücke T 1 bis T 4 ist, daß sich die Mittelpunkte der vier Teilstücke T1 bis T4 paarweise diagonal gegenüberliegen und daß je ein Teilstück jeweils zwei benachbarte Teilstücke längs einer seiner inneren Seitenflächen f 2, f 3 berührt. Dabei ist die Berührung ausschließlich auf die in der Auflagefläche F1 bis F4 liegenden Kanten k1 bis k4 der Teilstücke T 1 bis T 4 beschränkt. Da die Ober- und Unterseiten der Teilstücke T 1 bis T 4 ebene Quadrate sind und außerdem voneinander denselben Abstand besitzen, liegen die Teilstücke derart auf der Führungsfläche der Grundplatte G, daß ein im allgemeinen rechteckiges, im Beispielsfalle quadratisches Loch L in der durch die quadratischen Oberseiten der vier Teilstücke definierten AuflageflächeFl bis F4 für das Werkstück an den einander zugekehrten Ecken der vier Teilstücke T 1 bis T 4 vorhanden ist.The characteristic of the in F i g. 2 the position of the four sections T 1 to T 4 is that the centers of the four sections T1 to T4 are diagonally opposite each other in pairs and that each section touches two adjacent sections along one of its inner side surfaces f 2, f 3. The contact is limited exclusively to the edges k1 to k4 of the sections T 1 to T 4 lying in the support surface F1 to F4. Since the upper and lower sides of the sections T 1 to T 4 are flat squares and also have the same distance from each other, the sections lie on the guide surface of the base plate G that a generally rectangular, in the example square hole L in the through the square Upper sides of the four sections defined support surface F1 to F4 for the workpiece is present at the mutually facing corners of the four sections T 1 to T 4 .

Das Loch L dient dabei als Matrize für den prismatischen Schnittstempel St mit rechteckigem oder quadratischen Querschnitt, der deshalb so anzuordnen ist, daß er beim Absenken in das der Abmessung des Querschnittes des Schnittstempels in entsprechender Weise angepaßte Loch L dieses gerade ohne Spielraum abschließt.The hole L serves as a die for the prismatic cutting punch St with a rectangular or square cross-section, which must therefore be arranged in such a way that that when lowering into the dimension of the cross section of the cutting punch appropriately adapted hole L completes this straight without any margin.

Unter dem Begriff Schnittstempel ist natürlich nur der in unmittelbarer Beziehung mit dem Werkstück und der Schnittplatte gelangende Werkzeugteil zu verstehen.Of course, the term cutting stamp only includes the immediate To understand the relationship with the workpiece and the cutting plate arriving tool part.

Der Querschnitt des Schnittstempels St bestimmt die Größe der zu schneidenden Fenster. Will man die Größe des ausgeschnittenen rechteckigen Fensters verändern, so muß ein entsprechender anderer Schnittstempel eingesetzt und die Größe des Loches L in der Schnittplatte mit Hilfe der Stellschrauben S 1 bis S8 neu eingestellt werden. Die Position der Stellschrauben S1 bis S8 soll in bezug auf die Teilstücke derart gewählt werden, daß bei ihrer Betätigung eine senkrecht zur Führungsfläche und zur Auflagefläche für das Werkstück auftretende Kraftkomponente nicht gegeben sein kann. Wie aus den Figuren und dem von den Tellerfedern TF auf die Teilstücke ausgeübten Zug gegen die Grundplatte G ohne weiteres verständlich ist, müssen bei einer gewünschten Verschiebung jeweils zwei einander gegenüberliegende Stellschrauben betätigt werden. So muß beispielsweise bei Verschiebung des Teilstückes T1 gleichzeitig das Teilstück T 2 oder das Teilstück T 4 bewegt werden, weil im Interesse der Orientierung zwischen Schnittplatte und Schnittstempel es sich empfiehlt, die Richtung der Berührungslinien k1 bis k4 möglichst unverändert zu lassen.The cross section of the cutting punch St determines the size of the window to be cut. If you want to change the size of the cut-out rectangular window, a corresponding other cutting punch must be used and the size of the hole L in the cutting plate must be readjusted with the aid of the adjusting screws S 1 to S8. The position of the adjusting screws S1 to S8 with respect to the sections should be selected in such a way that when they are actuated there cannot be a force component occurring perpendicular to the guide surface and to the support surface for the workpiece. As can be easily understood from the figures and the tension exerted by the plate springs TF on the sections against the base plate G, two mutually opposite adjusting screws must be actuated for a desired displacement. For example, when the section T1 is moved, the section T 2 or the section T 4 must be moved at the same time, because in the interest of the orientation between the cutting plate and the cutting punch it is advisable to leave the direction of the contact lines k1 to k4 as unchanged as possible.

Das Loch L kommt in einer ausgezeichneten Lage der vier Teilstücke T 1 bis T 4 völlig zum Verschwinden. In dieser Lage bilden die vier Berührungslinien k 1 bis k 4 ein Kreuz. Der Schnittpunkt dieses Kreuzes soll in der Achse und außerdem in der Bewegungsrichtung des Schnittstempels St liegen. Das Loch L kann andererseits aber so groß eingestellt werden, daß der Stempel St in das Loch L, ohne daß eine Berührung mit den Teilstücken erfolgt, abgesenkt werden kann. Die äußeren Seitenflächen k l' bis k8' der Teilstücke T 1 bis T 4 sind jeweils senkrecht zu der Achse einer StellschraubeS1 bis S8 als auch senkrecht zur Führungsfläche (der Oberseite) der Grundplatte G und der Auflagefläche (der Gesamtheit der Flächen F 1 bis F 4) der Teilstücke T 1 bis T 4 orientiert. Die inneren Seitenflächen hingegen sind, wie in F i g. 1 am Beispiel der einander gegenüberliegenden inneren Seitenflächen f 2 und f 3 gezeigt, hinterstellt. Die Hinterstellung der einzelnen inneren Seitenflächen nimmt höchstens einen Winkel von 5° mit der Achse des Schnittstempels ein. Der Winkel sollte jedoch größer als 30' und vorzugsweise 1 bis 2° sein.The hole L disappears completely in an excellent position of the four sections T 1 to T 4. In this position the four lines of contact k 1 to k 4 form a cross. The point of intersection of this cross should lie in the axis and also in the direction of movement of the cutting punch St. On the other hand, the hole L can be set so large that the punch St can be lowered into the hole L without coming into contact with the parts. The outer side surfaces kl 'to k8' of the sections T 1 to T 4 are each perpendicular to the axis of a set screw S1 to S8 and perpendicular to the guide surface (the top) of the base plate G and the support surface (the entirety of the surfaces F 1 to F 4 ) of the sections T 1 to T 4 oriented. The inner side surfaces, however, are, as in FIG. 1 shown using the example of the opposing inner side surfaces f 2 and f 3, placed behind. The rear setting of the individual inner side surfaces takes at most an angle of 5 ° with the axis of the cutting punch. However, the angle should be greater than 30 'and preferably 1 to 2 °.

Claims

Claims: l .. Device for cutting rectangular windows in sheet metal, foils and the like with a cutting punch with a rectangular cross-section which is axially displaceable against the workpiece resting on a cutting plate and in which the cutting plate is formed from four identical, evenly delimited sections with a square base is, which are attached with their bases on a flat base plate against each other so that each section is touched by two adjacent sections along two inner side surfaces, dadu rchge -marked that the sections forming the cutting plate (T1 to T4) by means of one each through a bore (B) of the base plate (G) with clearance downwardly passed through projection (Sch) and a spring (TF) pressing against a support on the relevant projection and against the base plate on the base plate so firmly that a lateral Movement of the sections up to their mutual stop is only possible when actuating two of a total of eight set screws (S1 to S8) held on the base plate, each of which is brought to a stop against one of the outer side surfaces (k1 'to k8') of the sections.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the projections (Sch) receiving bores (B) of the base plate (G) are at the corners of a square. Documents considered: German Patent No. 378 424; British Patent No. 496,259; U.S. Patent Nos. 958,459, 1082,986, 1825067.