DE2409017C3

DE2409017C3 - Werkzeug zum Ausschneiden von Scheiben aus Blech

Info

Publication number: DE2409017C3
Application number: DE2409017A
Authority: DE
Inventors: Everett Douglas Flint Mich. Hougen (V.St.A.)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-02-26
Filing date: 1974-02-25
Publication date: 1979-10-04
Also published as: AU6533274A; ZA74787B; GB1466962A; DE2409017B2; FR2218960B1; SE401335B; GB1466961A; ES423613A1; NL162860B; AU472701B2; NO141707B; BE811540A; NO740638L; IT1002967B; NO141707C; DE2409017A1; JPS50493A; NL162860C; CA1002430A; NL7401968A

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Ausschneiden von Scheiben aus Blech oder dergleichen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein derartiges Werkzeug ist in der DD-PS 19 506 beschrieben. Die Auswerfeinrichtung dieses bekannten Werkzeuges bedingt eine Vergrößerung der axialen Baulänge des Werkzeuges. Gerade bei Ausschneiden von Scheiben aus Blechen unter Verwendung eines hohlzylindrischen Schneidblattes ist es aber besonders wichtig, daß das Werkzeug in radialer Richtung gut positioniert wird, da es sonst über das Werkstück wandert Die hierzu übliche Positionierung des eigentlichen Schneidblattes durch einen zentralen Vorbohrer ist für viele Zwecke nicht ausreichend, insbesondere beim Arbeiten an sehr dünnen Blechen, bei denen die spiraligen Rippen des Vorbohrers mit ihrer Mantelfläche das Zentrierloch unkontrolliert aufweiten können. Bei Blechen ist darüber hinaus auch schon ein präzises Anbringen des Zentrierloches unter Verwendung eines Vorbohrers nicht immer sichergestellt da der Vorbohrer bedingt durch die große axiale Länge des Werkzeugschaftes auf der Blechoberfläche wandern kann.

Durch die Erfindung soll daher ein Werkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 geschaffen werden, das ein Ausschneiden von Scheiben an einer genau vorgegebenen Stelle ermöglicht, obwohl es mit einer die axiale Baulänge vergrößernden Auswerfeinrichtung versehen ist

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Werkzeug gemäß Anspruch 1.

Bei dem erfindungsgemäßen Werkzeug ist das Ende des Werkzeugschaftes in der Nähe des Schneidblattes selbst praktisch ohne Mehraufwand verglichen mit dem bekannten Werkzeug sauber radial geführt

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 wird erreicht, daß der Auswerfdorn kleinere axiale Abmessung erhält, da der die Verbindung zum Anschlagring herstellende Stift näher zum Schneidblatt gerückt ist Wie oben schon ausgeführt worden ist, wirkt sich eine kleinere axiale Abmessung des Werkzeuges günstig auf die Genauigkeit beim Ausschneiden der Scheibe aus. Ein Werkzeug gemäß Anspruch ? hat den

ίο weiteren Vorteil, daß die Führungshülse den Schlitz im Werkzeugschaft überdeckt durch welchen der Verbindungsstift hindurchgeführt ist Damit wird ein Eindringen von Schmutz in die Führung für den Auswerfdorn verhindert

i> Ein Werkzeug gemäß Anspruch 3 ist von der

Fertigung her besonders vorteilhaft, da Anschlagring

und Führungshülse in einem Arbeitsgang zusammen hergestellt werden können.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines

Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die Zeichnung näher erläutert In dieser zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Ausschneiden von Scheiben aus Blech;
Fig.2 einen axialen Schnitt durch das eigentliche Werkzeug der Vorrichtung nach Fig. 1, gezeigt bei Beginn des Ausschneidens einer Scheibe aus einem Blech;

F i g. 3 einen ähnlichen Schnitt wie F i g. 2, in welchem die verschiedenen Teile des Werkzeuges in der beim

•o Ende des Ausschneidens einer Scheibe eingenommenen Stellung gezeigt sind;

F i g. 4 einen ähnlichen Schnitt wie F i g. 2, in welchem das zwangsläufige Ausstoßen der ausgeschnittenen Scheibe durch die Auswerfeinrichtung gezeigt ist;

& F i g. 5 eine Aufsicht auf einen zwischen Schneidblatt und Ende des Werkzeugschaftes angeordneten Ring; und

Fig.6 einen ähnlichen Schnitt wie Fig.2, wobei jedoch die Führungshülse in umgekehrter Orientierung auf den Werkzeugschaft aufgesetzt gezeigt ist

In F i g. 1 ist eine Aufspannvorrichtung 10 zum Ausschneiden von Scheiben gezeigt welche dazu verwendet wird, in einem Werkstück 12 unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Werkzeugschaftes 16 mit einem ringförmigen Schneidwerkzeug 14 Löcher zu erzeugen. Die Aufspannvorrichtung 10 besitzt eine Grundplatte 18, auf der das Werkstück 12 gehalten wird, mit einem nach oben stehenden Träger 20, welcher eine horizontal verlaufende Platte 22 trägt, die eine Bohrung zur Aufnahme einer Führungsbuchse 24 aufweist Durch eine von einem Antrieb in Drehung versetzte Spindel 26 kann der Werkzeugschaft 16 gedreht werden. An der Grundplatte 18 ist ein Joch 28 fest angebracht das sich horizontal oberhalb der

^w Führungsbuchse 24 erstreckt, wobei eine U-förmige öffnung 30 in ihm den Werkzeugschaft 16 umgibt. Wenn auch die in F i g. 1 gezeigte Anordnung den Werkzeugschaft 16 mit in vertikaler Richtung verlaufender Achse zeigt, so ist doch einleuchtend, daß diese Achse entsprechend dem Werkzeug und der zum Erzeugen der Löcher verwendeten Maschine auch horizontal verlaufen kann.

Aus F i g. 2 geht hervor, daß der Werkzeugschaft 16 einen zylindrischen Endteil 32 mit einer zentralen

^M Bohrung 34 aufweist. Die Bohrung 34 besitzt an einem Ende ein Gewinde, das eine in axialer Richtung der Bohrung 34 einstellbare Madenschraube 36 aufnimmt. Außen ist das entsprechende Ende des Endteils 32 zur

Verbindung mit einem Übergangsstück 38 mit einem Gewinde versehen. Das Übergangsstück 38 ist auf ein sich drehendes Antriebsteil, das als Maschinenspindel 40 eines geeigneten Werkzeuges, wie z. B. einer Bohrmaschine, dargestellt ist, aufgeschraubt oder anderweitig befestigt Das gegenüberliegende Ende des Werkzeugschaftes 16 besitzt eine Bohrung 34 mit vermindertem Durchmesser, in dem ein Führungsstift 42 mit einer Spitze gleitbar aufgenommen wird. Das innere Ende des Führungsstiftts 42 ist, wie bei 44 gezeigt, leicht vergrößert, so daß die Länge des über das becherförmige Schneidwerkzeug 14 herausragenden Teiles des Führungsstiftes 42 begrenzt wird. Das Schneidwerkzeug 14 wird auf dem vorderen Ende des Schaftes 32 aufgeschraubt oder anderweitig befestigt Im Falle einer Schraubverbindung ist zwischen der Stirn- oder Bodenwandung 48 des Schneidwerkzeuges 14 und einer neben dem mit Gewinde versehenen Abschnitt des Endteiles 32 angebrachten Schulter 50 ein breiter Ring 46 angeordnet Der Ring 46 (vergleiche F i g. 5) besitzt einen äußeren Durchmesser, welcher größer ist als der des Schneidwerkzeuges 14, und ist auf diametral gegenüberliegenden Seiten angeflächt wie z. ß. bei den Stellen 52. Der Ring 46 besitzt federnde Eigenschaften und besitzt ursprünglich eine leicht schüsseiförmige Form, so daß er beim Anziehen des Schneidwerkzeuges 14 an dem Endteil 32 plattgedrückt wird und infolge Haftreibung fest mit der Bodenwandung 48 des Schneidwerkzeuges 14 verbunden ist Infolgedessen kann das Schneidwerkzeug 14 von dem Schaft 16 dadurch entfernt werden, daß man den Ring 46 an seinen angeflächten Seiten 52 ergreift und in eine Richtung dreht in der das Schneidwerkzeug von dem mit Gewinde versehenen Endteil des Schaftes 32 entfernt wird. Der Ring 46 dient auch als Anschlag, welcher die Oberfläche des Werkstückes, in dem das Loch erzeugt wird, berühren kann, wodurch verhindert wird, daß das Schneidwerkzeug 14 durch das erzeugte Loch hindurchbricht Längs der freien Kante der seitlichen Wandung 56 des Schneidwerkzeuges 14 ist dieses mit geeigneten Schneidezähnen 58 versehen. In den gezeigten Ausführungsformen verjüngen sich die Zähne 58 in radialer Richtung nach innen und gegen die Stirnfläche 48 des Schneidwerkzeuges 14.

Das Endteil des Schaftes 32 besitzt eine glatte, zylindrische äußere Oberfläche, auf der eine Führungshülse 60 mit relativ dünner Wandung verschiebbar angeordnet ist An einem Ende weist die Hülse 60 einen radial nach außen verlaufenden, vergrößerten Anschlagring 62 auf, dessen Durchmesser größer ist als die lichte Weite der U-förmigen öffnung 30 im Joch 28. Das Endteil 32 ist in axialer Richtung geschlitzt wie bei 64 gezeigt ist und ein quer durch die Hülse 60 verlaufender Stift 66 erstreckt sich durch den Schlitz 64. Der Stift 66 ist in der Mitte zwischen den Enden der Hülse 60 angebracht und die Hülse 60 hat in axialer Richtung eine ausreichende Ausdehnung, so daß sie den Schlitz 64 an seinen diametral gegenüberliegenden Kanten vollständig bedeckt und verschließt wodurch das Eindringen von Schmutz, Spänen usw. in den Schlitz 64 verhindert wird, In dem in F i g, 2 gezeigten Zustand des Werkzeugschaftes 16 befindet sich die Hülse 60 axial vom Endteil des Schaftes 32 entfernt, so daß der Stift 66 an das vordere Ende des Schlitzes 64 anschlägt. In der Bohrung 34 erstreckt sich zwischen dem Stift 66 und dem vergrößerten Ende 44 des Führungsstiftes 42 ein beweglicher Bolzen 68. Vorzugsweise besitzt der Bolzen 68 eine solche Länge, dat zwischen ihm und dem Stift 66 ein schmaler Zwischenraum entsteht wenn der Bolzen 66 sjch am vorderen Ende des Schlitzes 64 befindet Hierdurch wird ein Hämmern auf den Führungsstift 42 ausgeschaltet welches den Sitz des Führungsstiftes auf dem Endteil des Schaftes 32 oder die später noch zu beschreibende Befestigungsschraube, welche dazu dient den Führungsstift 42 gemeinsam mit dem Endteil des Schaftes 32 in Drehung zu versetzen, beschädigen könnte. Normalerweise wird die Hülse 60 durch eine

ίο Druckfeder 70 in der in F i g. 1 gezeigten Lage gehalten. Das eine Ende der in der Bohrung 34 angebrachten Druckfeder 70 stützt sich gegen den Stift 66 ab, das andere Ende gegen die innere Stirnfläche der einstellbaren Madenschraube 36. Die Madenschraube

π 36 kann in die Bohrung hinein oder aus ihr heraus geschraubt werden, so daß die Spannung der Druckfeder 70 geändert wird und damit auch die Kraft die zum Zurückziehen des Führungsstiftes 42 erforderlich ist In der in Fig.2 gezeigten Lage (d.h. bei Beginn eines Schneidvorgangs) ragt das spitze Ende 72 des Führungsstiftes 42 in axialer Foihtung über die Schneidkanten der Zähne 58 hinaus.

F i g. 3 zeigt daß sich beim Schneiden eines Loches in einem Werkstück 12 die umlaufende Spindel 40 axial nach vorne bewegt so daß der Werkzeugschaft 16 in Drehung versetzt und axial gegen das Werkstück 12 vorgeschoben wird. Zu Beginn kommt das spitze Ende 72 des Führungsstiftes 42 in Kontakt mit dem Werkstück 12, da es in axialer Richtung über die

ίο Schneidezähne 58 hinausragt In der in den F i g. I bis 4 gezeigten Anordnung wird der Führungsstift 42 nicht dazu benötigt das Schneidwerkzeug 14 in einer konzentrischen Lage zu dem in dem Werkstück 12 zu erzeugenden Loch zu halten. Das Zentrieren wird durch

)> die Führungsbuchse 24 besorgt in der die Hülse 60 in einer engen Gleitpassung verläuft Wird der Werkzeugschaft 16 zusammen mit einer Führungsbuchse 24 benutzt so kann der Führungssiift anstatt einer scharfen Spitze auch ein stumpfes Ende aufweisen. Die Hülse 60 besitzt auch eine enge Gleitpassung mit dem zylindrischen Endteil des Schaftes 32. Bei axialer Annäherung de* Werkzeugschaftes 16 an das Werkstück 12 zieht sich mit dem Eindringen des Schneidwerkzeuges 14 im Werkstück 12 der Führungsstift 42 zunehmend zurück.

4) Beim Zurückziehen des Führungsstiftes 42 in die Bohrung 34 des Werkzeugschaftes 16 dient der Bolzen 68 als in axialer Richtung kraftübertragendes Verbindungsstück zwischen dem Führungsstift 42 und dem Stift 66. So lange sich der Werkzeugschaft 16 in axialer

>o Richtung auf das Werkstück 12 zu bewegt wird somit der Stift 66 auf der Hülse 60 gleichzeitig im Schlitz 64 nach hinten verschoben. Offensichtlich muß die Ausdehnung des Schlitzes 64 in axialer Richtung größer sein f.ls die Dicke des Werkstückes 12, in welchem eine Öffnung hergestellt werden soll. Es ist klar, daß beim Eindringen des Schneidwerkzeuges 14 in das Werkstück 12 in diesem ein kreisförmiger Einschnitt 74 erzeugt wird, dessen äußerer Umfang die öffnung 76 im Werkstück 12 festlegt und dessen innerer Umfang den äußeren Umfang einer kreisförmigen Scheibe 78 festlegt, welche aus dem Werkstück 12 durch das Schneidwerkzeug 14 ausgeschnitten wird.

In F i g. 3 wird der Werkzeugschaft 16 in eine Lage vorgerückt gezeigt, in der das Schneidwerkzeug die Rückseite oder Unterseite des Werkstückes 12 durchdrungen hat. Damit ist die öffnung 76 im Werkstück 12 vollständig erzeugt. Zuweilen kann die kreisförmige Scheibe 78 innerhalb des becherförmigen Schneidwerk-

zeuges 14 verkantet oder eingekeilt sein (infolge von Schmutz, Spänen usw.), und die Spannung der Feder 70 kann nicht dazu ausreichen, um die Scheibe 78 aus dem Inneren des kreisförmigen Schneidwerkzeuges zu entfernen. Mit einem erfindungsgemäßen Werkzeugschaft 16 kann die Scheibe 78 in der in F i g. 4 gezeigten Weise zwangsweise aus dem Inneren des Schneidwerkzeuges ausgestoßen werden. Nachdem das Schneidwerkzeug 14 sich durch das Werkstück 12 gearbeitet hat, wird der Werkzeugschaft 16 zurückgezogen, wobei die eingekeilte Scheibe 78 im Inneren des becherförmigen Schneidwerkzeuges 14 verbleibt. Wird jedoch der Werkzeugschaft 16 von dem Werkstück entfernt, berührt der Flansch 62 auf der Hülse 60 das Joch 28 und beendet damit das Zurückziehen der Hülse 60. Beim weiteren Zurückziehen des Werzeugschaftes 16 bildet demgemäß der Stift 66 einen Zwangsanschlag für den Bolzen 68 und den Führungsstift 42, wodurch ein

o,r> mi* rXnrrs U/aoL·

zeugschaft 16 verhindert wird. Bewegt sich das Schneidwerkzeug 14 zusammen mit dem Werkzeugschaft 16 zurück und damit auch relativ zu dem stehenbleibenden Führungsstift 42, wird nun die Scheibe 78 aus dem Inneren des Schneidwerkzeuges 14, wie in F i g. 4 gezeigt, unter Krafteinwirkung ausgestoßen.

F i g. 5 zeigt, daß der Ring 46 ebene Flächen 52 besitzt, die in radialer Richtung nach außen über die seitlichen Wände des Schneidwerkzeuges 14 hinausragen. Zusätzlich dazu, daß der Ring 46 als Anschlag für den Werkzeugschaft 16 dient, kann er dazu benutzt werden, das Schneidwerkzeug von dem mit Gewinde versehenen Ende des Werkzeugschaftes 16 zu entfernen. Dies wird dadurch bewerkstelligt, daß man den Ring 46 an den Flächen 52 anpackt und ihn in einer Richtung dreht, die zu einem Lösen des Schneidwerkzeuges 14 auf den mit Gewinde versehenen Ende des Werkzeugschafte 16 führt. Es ist natürlich einleuchtend, daß man anstellt Flächen 52 auf dem Ring 46 vorzusehen, diesen mi

·> einem Paar von gegenüberliegenden Öffnungen durcl ihn hindurch versehen kann, in die ein Schlüsse eingreifen kann.

Je nach der Art der Maschine, auf der de Werkzeugschaft 16 benutzt wird, und nach der Art de:

κι Werkstückes 12, in dem die Löcher erzeugt werden kann es in manchen Fällen unpraktisch oder unmöglich sein, den Werkzeugschaft 16 nach unten oder nacl vorne durch die Führungsbuchse 24 zu führen. Genai aus diesem Grunde ist der Stift 66 etwa in axialer Mim

ι ^:> der Hülse 60 angeordnet. Unter diesen Umständen kanr die Hülse 60 auf dem Endteil des Schaftes 32 in der ir F i g. 6 gezeigten Weise angebracht werden, in der siel der Flansch 62 in der Nachbarschaft des Schneidwerk

ZCUgCS ί4 befindet, inr'öä mit der in ί* i g. 5 bis 4 geicigiei

jo Anordnung zu vergleichen ist, in der der Flansch 62 vor dem Schneidwerkzeug 14 entfernt auf dem Werkzeug schaft 16 angebracht ist. Mit der in Fig.6 gezeigter Anordnung kann der Werkzeugschaft 16 durch die Führungsbuchse 24 nach oben oder nach hinten geführ

r> werden, um mit der Spindel 40 einer Maschine verbunden zu werden. Bei dieser Anordnung arbeite¹ der Werkzeugschaft 16 im wesentlichen in gleichei Weise ws; oben beschrieben, nur mit der Ausnahme, daC die Scheibe 78 im Falle einer Verkeilung mit den-

■" Schneidwerkzeug 14 aus diesem dann unter Einwirkung von Kraft ausgestoßen wird, wenn der Werkzeugschafi 16 genügend weit zurückgezogen ist, so daß der Flansch 62 mit der unteren Seite der Führungsbüchse 24 ir Berührung kommt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Werkzeug zum Ausschneiden von Scheiben aus Blech od, dgl., dessen Schneidzähne an der Stirnseite eines hohlzylindrischen Schneidblattes angeordnet sind, mit einer zwangsweise beim axialen Zurückfahren des Werkzeuges betätigbaren Auswerfeinrichtung, die einen radial Ober den Werkzeugschaft überstehenden und bezüglich des letzteren axial verschiebbaren Anschlagring, der gegen einen maschinenfesten Gegenanschlag bewegbar ist, und einen innerhalb des hohlzylindrischen Schneidblattes angeordneten, axial verschiebbaren Auswerfdorn aufweist, der über einen Stift mit dem Anschlagring verbunden ist, der sich durch einen im Werkzeugschaft ausgebildeten axialen Schlitz hindurch erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagring (62) fest mit einer das Ende des Werkzeugschaftes (32) umgebenden Führungshülse (60) verbunden ist, die ihrerseits eine glatte zylindrische- Oberfläche (61) hat und in einer am Maschinenrahmen festen Führungsbuchse (24) gleitend gelagert ist

Z Werkzeug nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Auswerfdorn (44, 68) verbundene Stift (66) bei der axialen Mitte der Führungshülse (60) an dieser festgelegt ist

3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagring (62) einstükkig mit der Führungshülse (60) verbunden ist