DE2637085B2 - Vorrichtung zum Ausstoßen des Stanzabfalles oder Stanzteils mittels Druckluft - Google Patents

Description

Eine Vorrichtung laut Oberbegriff des Hauptanspruches ist bekannt (American Machinist Aug. 25, 1958, Seite 100). Hierbei erfolgt die Druckluftzufuhr über einen Kanal im Stempel. Um zu vermeiden, daß bereits während des Stanzvorganges Druckluft auf den Stanzabfall wirkt und diesen möglicherweise verkantet oder ungleichmäßig vom Werkstück löst, ist bei der bekannten Vorrichtung eine gesonderte Steuervorrichtung vorgesehen, die über Ventile sicherstellt, daß Druckluft über diesen Stempelkanal erst am Ende des Stanzvorganges zugeführt wird. Eine derartige zusätzliche Druckluft-Steuervorrichtung macht diese bekannte Vorrichtung relativ kompliziert und störanfällig, vor allem bei sehr schnell arbeitenden, numerisch gesteuerten Stanzmaschinen ist der exakte Einsatz der Druckluftzufuhr nur schwer auch über längere Zeiträume hinweg einhaltbar.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung dieser Art so weiterzubilden und zu verbessern, daß mit Sicherheit die Druckluft erst dann wirksam werden kann, wenn das auszustoßende Teil durchgestanzt ist

Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch angegebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird automatisch unmittelbar nach Abschluß des Stanzvorgar.ges und dem Beginn des Zurückziehens des Stempels Druckluft auf den Stanzabfall bzw. das Stanzteil zur Einwirkung gebracht und zwar ohne zusätzlichem Druckluft-Steuerventil in der Zuleitung. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wirkt nämlich der Stanzstempel selbst als Steuerventil und läßt erst dann Druckluft auf den Stanzabfall einwirken, wenn der Stanzvorgang abgeschlossen ist. Damit wird gewährleistet, daß der Stanzabfall während des Stanzvorganges und vor allem auch nicht kurz vor dem Ausstoßen des Stanzabfalles aus dem Werkstück von Druckluft beaufschlagt wird, sondern nur'von dem eigentlichen s Stanzstempeldruck. Damit können keine störenden ungleichmäßigen Kräfte während des Stanzvorganges auf den Stanzabfall wirken und ein Verkanten oder ungleichmäßiges Abreißen des Stanzabfalles wird vermieden. Trotzdem wird unmittelbar nach Abschluß

ίο des Stanzvorganges durch die Druckluftzufuhr das schnelle und sichere Ausstoßen des Stanzabfalles bzw. Stanzteils mittels der Druckluft gewährleistet.

Der Stanzabfall kann sich nicht zwischen Werkstück und Matrize verklemmen und das Werkstück kann sofort wieder nach dem Zurückziehen des Stempels in die nächste Stanzstellung bewegt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich insbesondere zum Einsatz bei Staasmaschinen, bei denen die Stanzwerkzeuge oder die zugeordneten Matrizen jeweils auf programmgesteuerten Drehtischen angeordnet und nacheinander in die Stanzstellung unterhalb des Stanzmaschinenstößels verbringbar sind und mit denen somit beispielsweise im Sekundenrhythmus nacheinander in einem Werkstück die verschiedenartigsten Stanzungen durchgeführt werden können und bei denen es wichtig ist, daß mit Sicherheit bei der hierbei erforderlichen schnell aufeinanderfolgenden Werkstückbewegung zwischen den einzelnen Stanzvorgängen das Werkstück nicht in seiner Bewegung gehemmt ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch sehr einfach bei bereits bestehenden Stanzwerkzeugen und Stanzmaschinen verwirklicht werden, es ist beispielsweise lediglich erforderlich, am Stanzwerkzeug entsprechende Druckluftkanäle auszubilden und diese durch die Stanzmaschine hindurch mit einer geeigneten Druckluftquelle zu verbinden, was ebenfalls bei den meisten handelsüblichen Stanzmaschinen auf einfache Weise realisiert werden kann.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichte tung besteht darin, daß über den Druckluftkanal sehr einfach Schmiermittel an die bewegten Teile des Stanzwerkzeuges zugeführt werden kann. Dadurch kann der Verschleiß erheblich verringert werden. Wegen des sicheren Druckluftausstoßes des Stanzabfalles kann die Schnittluft des Werkzeuges größer gewählt werden als dies bei den bekannten Stanzwerkzeugen zwecks Verhinderung eines Zurückziehens des Stanzabfalles zusammen mit dem Stempel nötig war. Dadurch kann auch die Ausrichttoleranz zwischen Stempel und

so Matrize größer gewählt werden, was vor allem bei programmgesteuerten Stanzmaschinen mit Revolvertellern zum Wechseln der Werkzeuge von Vorteil ist. Es wird auch das sogenannte Aufschneiden der Stanzwerkzeuge vermieden, der Stanzdruck und die Bruchgefahr kleiner Werkzeuge wird herabgesetzt und die Erwärmung der Werkzeugschneide wird verringert.

Durch das bekannte Problem der Kaltverschweißung bei Stanzwerkzeugen dieser Art konnte bisher das Spiel zwischen Stempel und Austrittsöffnung des Abstreifers nicht beliebig klein gewählt werden und mit den bekannten Werkzeugen war daher nur ein Freischnitt möglich. Auch dieser Nachteil wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung vermieden, da durch den stets sicheren Ausstoß des Stanzabfalles keine Materialablagerung zwischen Stempel und Abstreiferöffnung zu befürchten ist und somit die Toleranz zwischen diesen Teilen so klein gewählt werden kann, daß der Stempel in dieser Abstreiferöffnung bis in unmittelbare Nähe des

Werkstückes gegen Seitendruck exakt geführt ist. Damit ist erstmals bei solchen Stanzwerkzeugen ein Führungsschnitt möglich.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausfuhrungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Stanzwerkzeug 1 mit Abstreifei 7, das in üblicher Weise zwischen einem schematisch angedeuteten Stößel 2 und einer Matrize 3 einer Stanzmaschine angeordnet ist und über dessen Stanzstempel 4 aus einem Werkstück 5 Löcher oder Stanzteile verschiedenen Querschnitts ausstanzbar sind. Das Stanzwerkzeug 1 ist beispielsv/eise zusammen mit anderen ähnlichen Stanzwerkzeugen auf einem Drehteller einer numerisch gesteuerten Stanzmaschine angeordnet, ebenso die zugeordneten Matrizen 3, so daß nacheinander aus dem Werkstück 5 durch entsprechende Bewegung des Werkstückes 5, der Stanzwerkzeuge 1 und der zugehörigen Matrizen 3 unterhalb des Stößels 2 die verschiedenartigsten Stanzungen durchgeführt werden können. Der Stanzstempel 4 des Stanzwerkzeuges 1 ist in üblicher Weise beispielsweise über einen Führungsabschnitt 6 innerhalb eines hülsenförmigen Abstreifers 7 gleitend geführt Der Abstreifer 7 besitzt in seiner Stirnfläche 8, die plan ausgebildet ist und beim Stanzen flach auf der Oberfläche des Werkstückes 5 aufliegt, eine öffnung 9, in welcher der Stanzstempel 4 gleitend geführt ist Der verlängerte Führungsabschnitt 10 führt zu einer Druckplatte 11. Zwischen der Druckplatte 11 und dem Abstreifer 7 ist ein elastischer Druckkörper oder eine Druckfeder 12 angeordnet, die den Stempel 4 nach dem Zurückziehen des Stößels 2 automatisch in seine Ausgangsstellung anhebt.

Nach Fig. 1 ist der Raum 13 der bei zurückgezogenem Stempel 4 sich unterhalb der Stirnfläche des Stempels 4 und innerhalb der öffnung 9 des Abstreifers 7 bzw. innerhalb des Stanzloches des Werkstückes 5 bildet, über einen im Werkzeug ausgebildeten Kanal 16 mit einer Druckluftquelle 14 verbunden. Wenn nach Beendigung des Stanzvorganges der Stempel 4 zurückgezogen wird, während die ebene Stirnfläche 8 des Abstreifers 7 weiterhin flach und damit im wesentlichen luftdicht auf der Oberfläche des Werkstükkes 5 aufliegt, also den Raum 13 seitlich abdichtet, wird Druckluft in diesen Raum 13 gepumpt und damit der Stanzabfall 15 bzw. das Stanzteil aus der Stanzöffnung des Werkstückes 5 durch die öffnung der Matrize 3 hindurch nach unten ausgestoßen. Der Stanzabfall kann sich daher nicht zwischen Werkstück 5 und Matrize 3 verklemmen. Für die Führung des Druckluftkanals 16 innerhalb des Stanzwerkzeuges 1 und der Stanzmaschine zur Druckluftquelle 14 gibt es an sich die verschiedenartigsten Möglichkeiten.

Insbesondere für kleinere Stempelquerschnitte, wie sie für runde oder viereckige Ausstanzungen in Draufsicht auf die Stirnfläche 8 des Abstreifers 7 in den F i g. 2 und 4 dargestellt sind, eignet sich eine in den F i g. 1 und 3 dargestellte Führung des Druckluftkanals 16. Der innerhalb der Stsmpelabschnitte 6, 10 ausgebildete Druckluftkanal 16, der an seinem oberen Ende über den Kanal 16' mit der Druckluftquelle 14 verbunden ist, mündet nach F i g. 1 über den Kanalabschnitt 18 in den Raum 19 zwischen dem Führungsabschnitt 6 und dem unteren geschlossenen Ende des Abstreifers 7 und die Stempelführungsöffnung 9 ist mit mindestens einer zusätzlichen Nut 20 versehen, die außerhalb des eigentlichen Stanzstempelquerschnitts liegt und somit eine Verbindung zwischen dem Raum 19 und dem Raum 13 herstellt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind für der in F i g. 2 dargestellten, runden Stempelquerschnitt zwei derartige Nuten 20 gegenüberliegend angeordnet, bei dem Ausführungsbeispiel für einen rechteckigen Querschnitt nach Fig.2 sind jeweils an den Ecken des Querschnitts vier derartige Nuten 20 vorgesehen. Wenn der Stanzstempel 4 seine unterste voll ausgefahrene Stanzstellung einnimmt und damit in die Stanzöffnung des Werkstükkes 5 hineinragt, sind diese Kanäle 20 an der dicht auf dem Werkstück 5 aufsitzenden Stirnfläche 8 des Abstreifers 7 abgedichtet, und es kann daher keine Druckluft an der Stirnseite des Abstreifers 7 austreten. Erst wenn der Stempel 4 etwas zurückgezogen wird, wird der Zugang von Raum 19 über die Nuten 20 zum Raum 13 frei und es kann damit Druckluft aus der Druckluftquelle 14 in diesen Raum 13 gelangen und so wieder den Stanzabfall 15 nach unten ausstoßen. Die Nuten 20 brauchen nicht unbedingt, wie in Fig. 1 dargestellt, bis auf die Stirnfläche 8 des Abstreifers 7 zu münden, sie könnten auch nur bis kurz vor die Stirnfläche 8 geführt sein, so daß die Druckluftzufuhr erst nach dem Zurückziehen des Stempels 4 bis hinter diese Nutenden möglich ist

F i g. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Führung der Druckluft-Zufuhrkanäle. In den zylindrischen Stempelabschnitten 6 und 10 ist wieder der Kanal 16 vorgesehen, der am Ende des Führungsabschnittes 6 in den Raum 19 mündet. Der dünne Stempel 4, der über eine flache Befestigungsvorrichtung am Führungsabschnitt 6 befestigt ist, ist in diesem Ausführungsbeispiel durch eine elastische Hülse 27 geführt, die sich an der Stirnwand des Abstreifers 7 abstützt und während des Stanzvorganges zusammengedrückt wird. Damit können auch noch genaue und sichere Stanzungen mit sehr geringen Stempelquerschnitten durchgeführt werden, wie dies für einen rechteckigen und einen runden Stempelquerschnitt in F i g. 4 dargestellt ist Die Zufuhr der Druckluft aus dem Raum 19 in den Raum 13 erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel über Bohrungen 22, die in offenen Nuten in der Stirnfläche 8 des Abstreifers 7 münden. Auch hier könnte gegebenenfalls anstelle der offenen Nut in der Stirnwand des Abstreifers 7 eine radial nach innen gerichtete Bohrung vorgesehen sein, die erst Druckluft in den Raum 13 gelangen läßt, wenn der Stempel 4 ein vorbestimmtes Stück über die Stirnfläche nach oben zurückgezogen ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung auf einfache Weise, an die besonders dem Verschleiß unterworfenen

so Teile des Stanzwerkzeugs Schmiermittel zuzuführen. Es genügt nämlich, die Druckluft in bestimmten Zeitabständen mit öl anzureichern, beispielsweise nach jedem zehnten Stanzhub etwas öl in den Kanal 16, einzuspritzen. Dieser öltropfen gelangt dann zerstäubt über den Kanal 16 in den Raum 19 und von dort zu den bewegten Werkzeugteilen.

F i g. 5 bis 7 zeigen die Verwirklichung der Erfindung bei einem Stanzwerkzeug, bei dem mehrere Stempel 4 an einer gemeinsamen Stempelhalterplatte 23 gehalten

bo und in eine Führungsplatte 24 geführt sind. Die zugehörigen Stempelquerschnittsformen zeigen die F i g. 6 und 7, F i g. 7 zeigt auch das damit hergestellte fertige Stanzteil 26. Der Druckluftkanal 16 ist zwischen Führungsplatte 24 und der darunter angeordneten Abstreiferplatte 25 ausgebildet. Die Druckluft wird aus dem Kanal 16 wieder über die Nuten 20 der Abstreiferöffnungen wie beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 und 2 in die Stanzöffnungen 13 geblasen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Ausstoßen des Stanzabfalles oder Stanzteils mittels Druckluft bei einem Stanzwerkzeug mit Abstreifer, bei dem der Stanzstempel in einer entsprechend dem Stempelquerschnitt geformten öffnung in der auf der Werkstückoberfläche aufliegenden Stirnfläche des Abstreifers mit engem Spiel geführt ist und beim Zurückziehen des Stempels in den Raum zwischen Stempelstirnfläche und Stanzloch über einen Kanal Druckluft zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckluftkanal (20,22') im Abstreifer (7) geführt und in oder oberhalb dessen Stirnfläche (8) aus der Wand der den Stempel (4) führenden Abstreiferöffnung (9) in letztere mündet

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckluftkanal mindestens eine in der Wand des Abstreifers (7) ausgebildete Bohrung (22') ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckluftkanal mindestens eine zur Abstreiferöffnung (9) hin offene Nut (28) ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die Druckluftzufuhr über Kanäle im Stempel erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Stempelkanäle (16,18) und die Druckluftkanäle (20,22') in einen Raum (19) des Abstreifers (7) oberhalb der den Stempel (4) führenden Abstreiferöffnung (9) münden.