DE1660104A1 - Vorrichtung zum Trennen insbesondere Lochen von Stoffbahnen - Google Patents

Description

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PATENTANWÄLTE DIPL-ING. LUDEWIG · DIPL.-PHYS. BUSE . 56 WUPPERTAL-BÄRMEN

Kennwort; Quetsohlooher Firma William Prym-Werke KG.. Stoiber«, Zweifaller Straße 5- 9 Vorrichtung zum Trennen insbesondere Lochen von Stoffbahnen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Trennen insbesondere Loohen von vornehmlich nichtmetallischen im wesentlichen bahnfö'rmigen Werkstücken, vorzugsweise Kunststoff enthaltenden Stoffbahnen, die zwei gegeneinander bis zur gegenseitigen Anlage bewegliche Werkzeugteile umfaßt, von denen das eine den Trennlinienverlauf duroh eine einer von dem anderen Werkzeugteil gebildeten Druckfläche zugewandte breite wie gerundete Kante bestimmt. Das Trennen insbesondere Loohen von platten- bzw, bahnförmigen Werkstücken wird verschiedenartig durchgeführt. Starre wie metallische Werkstücke werden vielfaoh in der Trennzone abgesohert. Dazu werden zwei Werkzeugteile mit soharfen Kanten dioht aneinander vorbeigeführt. Beim Loohen muß dazu der Stempelteil sehr genau in den Durohbruoh der Sohnittplatte passen. Solehe Werkzeuge sind zum Trennen insbesondere Loohen von nichtmetallischen Werkstücken, die zähe, d. h. aus großen Molekülen gebildete Kunststoffe enthalten, erfahrungsgemäß nioht geeignet, weil das Spiel der lneinanderfassonden Teile stört. Bei solchen Werkstoffen 1st auch die Verwendung von Loohwerkzeugen, die einen eine scharfe Kante aufweisenden Werkseugtell umfassen,der gegen eine den anderen Werkseugtell bildende nachgiebig· Unterlage ge-

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drückt wird, nicht zufriedenstellend möglich. Daher stört auch, daß der nachgiebige Werkzeugteil schon nach kurzzeitigem Gebrauch ausgetauscht werden muß. Auch die außerdem bekannten Trennvorrichtungen für Pappe u. dgl., bei denen ein Werkzeugteil mit einer den Trennlinienverlauf bestimmenden gerundeten Kante wie Rippe gegen eine harte Druckfläche gepreßt wird, eignen sich für die Verarbeitung zäher Kunststoffe nicht, weil diese trotz der hohen spezifischen Drücke zwischen der Druckfläche und der Scheitelzone der Rippe od. dgl. nicht zuverlässig völlig getrennt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die es zuläßt, auch zähe Kunststoffe sauber und betriebssicher zu verarbeiten. Dies wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch erreicht, daß die der die Trennlinie bestimmenden Kante gegenüberliegende Druckfläche zur Richtung der Antriebsbewegung geneigt verläuft. Der wesentliohe Unterschied der erfindungsgemäßen Vorrichtung gegenüber dem schon bekannten Gerät mit einem eine breitrüokige Rippe bzw. Kante aufweisenden Werkzeugteil und einem dessen Relativbewegung begrenzenden, eine Druokfläohe bildenden Werkzeugteil liegt darin, UaO erfindungsgemäß die Druckfläche zur Richtung der Arbeitsbewegung nioht rechtwinklig sondern geneigt verläuft. Die Neigung der Druckfläche ergibt nicht nur wie das bekannte Gerät eine quer zur Dicke dea Werkstückes gerichtete Preßwirkung, sondern lie äußert zusätzlich eins Bewegungskoraponents parallel zu den Breitseiten de· Werketüokee, die auf dia von dem Preßdruok erfaßten Teile de« Werkstücke· zusätzliche Zugbeanapruohungen Süßert. Di· QrUO« der er-

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zielbaren Zugspannungen hängt von der Dicke des verarbeiteten Werkstoffes und von der Neigung der Druckfläche ab. Die Zugbeanspruchungen lassen sich daher den jeweiligen Anforderungen für eine zuverlässige Arbeitsweise anpassen. Während bei der bekannten Vorrichtung der Werkstoff lediglich gepreßt wird, wird er erfindungsgemäß gequetscht, wobei unter Quetschen eine Belastung zu verstehen ist, die nicht nur quer zur Dicke des Werkstoffes Drücke äußert sondern zusätzlich die erfaßten Oberfläohenbereiche des Werkstoffes in der Breitseitenebene des Werkstoffes gegensinnig zu verschieben sucht*

Die Erfindung läßt sich in mannigfaltigen Arten verwirklichen. Bei einer bevorzugten, insbesondere zum Lochen von Werkstücken bestimmten Vorrichtung wird zweckmäßig ein Werkzeugteil stempeiförmig ausgebildet und der andere Werkzeugteil mit einer Ausnehmung versehen, deren Weite das Profil des stempelförmigen Werkzeugteiles zumindest bereichsweise unterschreitet. Bei einem solchen Grundaufbau einer zum Lochen bestimmten Vorrichtung lassen sich die Teilfunktionen, nämlich die Bestimmung des Trennlinienverlaufes einerseits und die Widerlagerfunktion andererseits, unterschiedlich zuordnen. Die den Trennlinienverlauf bestimmende Kante kann dabei vom Rand der Ausnehmung und die geneigte Druckfläche von dem von Schrägfläohen begrenzten wie kegel- bzw. pyramidenstumpfförmigen Kopfteil des stempelförmigen Werkzeugteij.es gebildet sein. Stattdessen kann die den Trennlinienverlauf bestimmende Kante auoh am Stirnende des stempelförmigen Werkzeuges sitzen, während die geneigte Fläohe in der wenigstens eingang -seitig geneigt eingegrenzten wie hohlkegel- bzw, hohlpyramiden-

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stumpfförmig gestalteten Ausnehmung des anderen Werkzeugteiles gebildet wird« Bei beiden Ausfuhrungsmöglichkeiten Überlagert sich jeweils entsprechend der Schrägstellung der Druckflächen und der Dioke des Werkstückes dem Preßdruok eine Zugkomponente, die , wie Versuche bestätigt haben, auch in ungünstigen Fällen das vollständige Trennen maßgebend unterstützt.

Das erfindungsgemäße Lochwerkzeug verformt stets vor dem Einsetzen des Trennvorganges die Werkstoffbahn, indem der stempeiförmige Werkzeugteil den Werkstoff in die Ausnehmung niederdrückt, bevor die trennend wirkenden Bereiche der Werkzeugteile den Werk -stoff zwischen sioh einpressen. Diese Vorverformung läßt sioh duroh sinngemäße Werkzeuggestaltung unbeschreiblich klein halten. Fallweise ist sie jedoch erwünscht, um beispielsweise die Größe der erzeugten Löoher den wirksamen Querschnitt des den Trennlinienverlauf bestimmenden Werkzeugteiles übersteigen zu lassen. Überdies läßt sich die Vorverformung auch zur Herbeiführung von Profilformabweiohungen ausnutzen, indem vor dem Pressen der Werkstoff derart tief in die Ausnehmung gebracht wird, daß er Falten bildet. Die damit erzielten Konturenabweiohungen können z, B. zur Befestigung von metallischen Elementen wie Druckknöpfen, Ösen od. dgl. in der Stoffbahn wünschenswert sein.

Neben der auch unter ungünstigen Umständen zuverlässigen Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt ein weiterer Vorteil darin, daß die Beanspruchung der Werkzeuge relativ gering ist, so daß sich lange Standzeiten ergeben. In diesem Sinne kann es

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übrigens zweckdienlich sein, den trennend auf das Werkstück einwirkenden Bereich wenigstens eines Werkzeugteiles mit Hartmetall od. dgl. zu bestücken.

Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in Aueführungθ-beispielen dargestellt. Es zeigen:

Pig. 1 eine Vorrichtung zum Herstellen von Löchern in

Stoffbahnen wie Kunststoffolien bzw. gegebenenfalls mit Kunststoff beschichteten Textilerzeugniesen wie Planen od. dgl, in einer Ausgangsstellung als Längsschnitt,

Fig. 2 die Vorrichtung in der Wirkstellung,

Fig. 3 und k in der Fig. 1 gleichender Darstellung weitere Ausfuhrungsmöglichkeiten des stempelfärmigen Werkzeugteil es,

Fig. 5 echaubiidlioh die Anwendung des erfindungsgeattQen Arbeitsprinzips zur Herstellung von unrunden Löohern,

Fig. 6 in der Fig. 1 gleichender Darstellung eine abgewandelte Ausgestaltung der Vorrichtung.

Das in tier Fig· 1 und 2 dargestellte, zu» Lochen einer Werkstoffbahn IO hontiernte Werkzeug umfaßt im weaent! lohsri einsn vertikal beweglichen stempelfttrmigen Werkzeugteil H und einen feststehenden Werkzeugt·!1 12» Der stempelfürmigo Werkzeugteil Ii weist »inen Schaft 13 auf, der kopfeittiig bei lh kegelförmig gestaltet und mit einer stark abgerundeten Spitz» t¹* '/ansehen ist. lter Werkvseufteil 12 hat einen eioh »it tie» s t amp« i für» ig ar, Werk-

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zeugteil 11 koaxial erstreckenden Durchbruch 16. Der Übergangsbereich zwischen der dem Werkzeugteil 11 zugewandten, das Werkstück IO stützenden ebenen Fläche und der Wandung des Durchbruohes 16 ist bei 17 gerundet. Bei der dargestellten Ausführung ist dieser gerundete Bereich 17 an einen aus Hartmetall bestehenden Ringkörper 18 ausgebildet, der jedoch entfallen könnte. Er soll lediglich zu einer optimalen Standzeit des Werkzeuges führen. Sinngemäß könnte übrigens, wie Fig. 2 strichpunktiert zeigt, auch der beim bestimmungsgemäßen Gebrauch beanspruchte Bereich des Werkseugteiles 11 eine Hartmetallbestüokung 19 aufweisen.

Beim Absenken des Werkzeugteiles 11 relativ zu den Werkzeugteil 12 drückt zunächst der Kopfteil 14 mit de« gerundeten Stirnende 15 den tferV-stoff 10 In die Einsenkung 16, ui schließlich nach Fig. 2 mit eier Mantelfläche des Kopfes 14 den Werkstoff gegen die gerundete, tisri Trannlinienverlaüi' Isastisraendö Kante 17 des Werkzengieiles 12 zu pressen* Hierbei werden hohe spezifische Drucke geäußert, Überdies führt der kegelige Verlauf der Mantelfläche des Xopfj» !'■ in der PreSzone zu Translations bewegungen in dem gepreßten, t^rkntott bereich, die zusätzliche Zugspannung herbeiführen, t\it\ u&& Ab trennen des Iut*«nteiles fördern.

Bei c!«» in ilen Tig, ι um) i. dargestellten Ausiührungsbeispiel wird vor ΰβι Beginn <j&»· ,- igontliohen Treanvorganges der Werkstoff IO relativ weit In die Au*«»-.haung 16 eingebogen, so daß, anhängig von der Elastizität de« verarbeiteten Werkstoffe? τ ΐ«. dt»· erzeugt? Loc?h größer wird ale der dnroh άI , ~_; i?

b«ati«Mte Bereich bzw. toei der Bildung von Falten

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eine abweichende Form erhält.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführung ist demgegenüber das Stirnende des stempelähnlichen Werkzeugteiles 20 zu einem nur eine relativ geringe Höhe aufweisenden KegSLmantelbereich gestaltet, so daß vor dem Beginn des eigentlichen Trennvorganges eine nur sehr geringe Einziehverformung anfällt. Fallweise kann es zweckdienlich sein, gemäß Fig. k einen stempeiförmigen Werk·* zeugteil 25, der wiederum einen relativ schmalen kegelstumpfförmigen, die geneigte Widerlagerfläohe bildenden Bereich 26 W

trägt, mit einem gegebenenfalls auswechselbaren Zapfen 27 zu versehen, der die Einziehverformung des Werkstoffes bestimmt.

Die in Fig. 5 dargestellte Vorrichtung arbeitet nach dem schon für die Fig. i - h erläuterten Prinzip, doch haben der stemeplartige Werkzeugteil 28 und die Ausnehmung 29 im Werkzeugteil einander angeglichene quadratische bzw. rechteckige Profile«

Bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführung sind die Funktionen φ abweiohens zugeordnet. Bei dieser Ausbildung ist ein stempeiförmiger Werkzeugteil 35 stirnendig mit einer gerundeten Kante 36 versehen, die den Trennlinienverlauf bestimmt. Die geneigte Gegenlagerfläohe wird dagegen von einer eingangsseitigen hohl-

. kegelstuapffurmigen Erweiterung 37 eines Durohbruches 38 in dem Werkzeugteil 39 gebildet. Auoh bei dieser Ausgestaltung überlagert sich *eim Zusammenwirken der Kante 36 mit der Mantelfläohe des Kegelstumpfbereiohe· 37 der Preßbelastung des Werkstoffee ' eine Relativbewegung in der Breitseitenebene die Zugspannungen

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äußert, welche eine sichere Trennung herbeiführen.

Die dargestellten Ausführungen sind, wie schon erwähnt wurde, nur beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung. Diese ist nicht darauf beschränkt. Es sind vielmehr noch mancherlei andere Ausführungen möglich. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann automatisch arbeitenden Anlagen beispielsweise zur Befestigung von Druckknöpfen, Ösen od. dgl. eingegliedert sein. Das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip, die bekannte Preßtrennung zu einer Quetschtrennung zu ergänzen, d. h. den bei einer Preßbelastung auftretenden Beanspruchungen eine Relativverschiebung in der Breitseitenebene zu überlagern, ließe sich sinngemäß auch bei Vorrichtungen zur Erzeugung eines nicht ringförmig geschlossenen wie gestreckten Trennlinienverlaufes anwenden.

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Claims (6)

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   Ansprüche:

   1,, Vorrichtung zum Trennen insbesondere Lochen von vornehmlich '-' nichtmetallischen im wesentlichen bahnförmigen Werkstücken, vorzugsweise Kunststoff enthaltenden Stoffbahnen, die zwei gegeneinander bis zur gegenseitigen Anlage bewegliche Werkzeugteile umfaßt, von denen das eine den Trennlinienverlauf durch eine einer von dem anderen Werkzeugteil gebildeten Druckfläche zugewandte breite wie gerundete Kante bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die der die Trennlinie bestimmenden Kante (17, 36) gegenüberliegende Druckfläche (14, 26, 37) zur Richtung der Arbeitsbewegung geneigt verläuft,
2. 2. Vorrichtung naoh Anspruch 1 zum Lochen von Werkstücken, dadurch gekennzeichnet, daß ein Werkzeugteil (11, 20, 25, 28, 35) stempeiförmig ausgebildet und der andere Werkzeugteil (12, 30, 39) mit einer Ausnehmung (l6, 29, 38) versehen ist, deren Weite dae Profil des stempelfürmigen Werkzeugtellee (11, 20, 25, 2h, 35) zumindest bereiohsweiee unterschreitet.
3. 3. Vorrichtung naoh Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Trennlinienverlauf bestimmende Kante (17; voa Rand der Ausnehmung (16, 2H) und die geneigte Fläche von dea von Schräg-

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   flächen begrenzten wie kegel- bzw. pyramidenstumpfförmigen Kopfteil (14, 26) des stempeiförmigen Werkzeuges (11, 20, 25, 28) gebildet ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Trennlinienverlauf bestimmende Kante (36) am Stirnende des stempeiförmigen Werkzeuges (35) und die geneigte Fläche (37) in der wenigstens eingangsseitig mit geneigten Flächen (37) eingegrenzten wie hohlkegel- bzw. hohlpyramidenstumpfförmig gestalteten Ausnehmung des anderen Werkzeugteiles (39) gebildet ist.
5. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der stempel föraiige Werkzeugteil (25) einen den Werkstoff in die Ausnehmung des anderen Werkzeugteiles (12) vor dem Beginn des Trennvorganges einziehenden Anschlagnoeken (27) aufweist,
6. 6. Vorrichtung nach einem odor mehreren der Ansprüche i - 5, dadurch gekennzeichnet, daß der trennend auf das Werkstück einwirkende Bereich wenigstens eines Werkzeugteiles mit Hartmetall od. dgl. (I«, 19) bestüokt ist,

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