DE4128933C2 - Stanzvorrichtung - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stanzen von Löchern
in plattenförmige Werkstücke wie Leiterplatten, keramische
Grünbleche oder dgl., der im Oberbegriff des Patentanspruchs
1 bzw. 7 angegebenen Gattung.
Als Substrat von integrierten Halbleiter-Schaltungen werden
keramische Mehrlagenleiterplatten verwendet, deren Basisplatte,
als sog. Grünblech bezeichnet wird und aus gesintertem
Aluminiumoxid besteht. In dieses Grünblech werden
feine Löcher gestanzt und Leiterstrukturen aufgedruckt und
gleichzeitig in die Innenwandungen der Durchgangslöcher
eingebracht. Eine vorbestimmte Zahl dieser Substrate wird
anschließend aufeinandergestapelt und gesintert.
Die Löcher zum elektrischen Verbinden der Leiterbahnschichten
müssen genau positioniert und ohne Beschädigung
der Lochwandungen hergestellt werden, um die Funktionsfähigkeit
der fertigen Leiterplatte nicht zu beeinträchtigen.
Aus den JP 1-171 800 A und 2-59 299 A sind Stanzvorrichtungen
zur Herstellung von Löchern in Leiterplatinen bekannt, die
eine ebene gelochte Werkstückauflage für ein Grünblech und
einen Werkzeugträger enthalten. In der horizontal in zwei
Achsen verfahrbaren Platinenauflage und im Werkstückträger
sind durchgehende Querbohrungen vorgesehen, die im Stanzbetrieb
achszentriert sind. In den Querbohrungen des ortsfesten
Werkzeugträgers sind Stanzstifte mit einem Schneidzapfen
am Unterende eines Schaftes, längsverschiebbar geführt,
die mit ihrem oberen Ende in magnetisch oder hydraulisch
betätigbaren Haltern festgelegt sind.
Aus der US 4 872 381 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung
zum Stanzen von Löchern in dünne Platten oder Folien bekannt,
die eine gelochte Werkzeugauflage, ein Werkzeug mit
einer Aufnahmebohrung, wenigstens einen geführten Stanzstift
und eine Druckgaszufuhr im Werkzeugträger zur Erzeugung
eines reinigenden Gasstroms aufweist. Das untere Ende
des Stanzstifts ist jedoch nicht geführt sondern in einer
Druckgaskammer plaziert und durch die relativ lange Gleitführung
des Stanzstifts in einer durchgehenden ortsfesten
Führungshülse ergeben sich beachtliche Reibungswerte und
Erwärmungen des Stanzstifts.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Vorrichtung
zum Stanzen von Löchern in plattenförmige Werkstücke
dahingehend zu verbessern, daß bei relativ einfachem konstruktivem
Aufbau eine genaue Führung der Stanzstifte und
auch eine genauere Positionierung und Formgebung der Löcher
im Werkstück bei verringertem Verschleiß und hoher Taktfolge
ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird einmal durch die Merkmale des Patentanspruchs
1 und zum anderen auch durch die Merkmale des Patentanspruchs
7 gelöst.
Die bei der ersten Lösung nach dem Patentanspruch 1
vorgesehene Verwendung von zwei axial beabstandeten Lagerbuchsen
bewirkt eine genaue und reibungsarme Führung auch
sehr dünner Stanzstifte von nur einigen Zehntel Millimetern
Durchmesser. Insbesondere die ortsfeste untere Führungshülse
unterdrückt die Entstehung von Schwingungen und Vibrationen
des Stanzstiftes, welche die Meßgenauigkeit der
Bohrungen beeinträchtigen und Beschädigungen des Stanzstifts
verursachen können. Die im unteren Gleitabschnitt
des Stanzstifts vorgesehenen Kerben ergeben eine Strömungsbahn,
die zwei Funktionen erfüllt, nämlich einmal eine
Druckgaszufuhr zu der schmalen Austrittsöffnung zur Erzielung
eines reinigenden Blasstroms sowie zum anderen die
Ausbildung eines Fluidlagers über die gesamte Länge der
Gleitführung, das neben der typischen Verminderung der
Gleitreibung auch eine Kühlwirkung auf die ja meist sehr
dünnen und mit hoher Taktfolge betriebenen Stanzstifte ausübt.
Die im Anspruch 7 angegebene Lösung bewirkt durch die untere
Führungshülse eine schwingungsarme und hochgenaue Führung
des Stanzstiftes während des Stanzvorganges, wobei
durch die Fixierung des oberen Schaftabschnitts des Stanzstifts
in einem rohrförmigen Halter und dessen Kugellagerung
im Werkzeugträger, die beim Stanzvorgang auf den
Stanzstift einwirkenden Beanspruchungen vermindert werden,
so daß in dieser Vorrichtung auch Stanzstifte von minimalem
Durchmesser verwendet werden können.
Die Unteransprüche beinhalten zweckmäßige Ausgestaltungen
und Weiterbildungen der beanspruchten Lösungen.
Neben der verbesserten Lage- und Formgenauigkeit der Stanzlöcher
werden durch die exaktere Führung des Stanzstiftes
als weitere Vorteile die Standzeiten der Stanzstifte und
anderer Teile verlängert und auch deren Geschwindigkeiten
erhöht.
Die Erfindung wird nachfolgend
anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die Zeichnung erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Teil einer Stanzvorrichtung im Vertikalschnitt;
Fig. 2 einen Stanzstift mit seinem Führungsteil der
Vorrichtung nach Fig. 1;
Fig. 3 einen Querschnitt III-III in Fig. 2;
Fig. 4 einen Stanzstift mit anders geformten Ausnehmungen;
Fig. 5 einen Stanzstift mit seinem Führungsteil für eine
andere Ausführung der Stanzvorrichtung gemäß der
Erfindung;
Fig. 6 einen Schnitt VI-VI in Fig. 5;
Fig. 7 die wesentlichen Teile eines dritten Ausführungsbeispiels
im Vertikalschnitt;
Fig. 8 eine teilgeschnittene Schrägdarstellung von wesentlichen
Teilen der Stanzvorrichtung nach Fig. 7;
Fig. 9 die wesentlichen Teile eines vierten Ausführungsbeispiels
im Vertikalschnitt; und
Fig. 10 die wesentlichen Teile einer (nicht öffentlich
bekannten) Stanzvorrichtung, die unter Geheimhaltungsbedingungen
in einer der Firmen der Anmelderin
eingesetzt wurde.
Die Stanzvorrichtung 20 nach Fig. 1 umfaßt eine untere
Werkzeughälfte 18 und eine obere Werkzeughälfte, die als Werkzeugträger 22 ausgebildet. Die untere
Werkzeughälfte 18 enthält eine Basisplatte 23, auf der
ein Grünblech 21 positioniert wird und in der eine Vielzahl
von Durchtrittsöffnungen 23a mit als Querbohrung 23b bezeichneten schmalen oberen Abschnitten
in regelmäßigen Abständen ausgebildet sind, in welche
Buchsen 24 fest eingefügt sind. Der Werkzeugträger
22 besteht aus einem Block 22a mit einer oberen
Platte 25, in der in regelmäßigen Abständen eine Vielzahl
von Aufnahmebohrungen 25a in Flucht zu den Durchtrittsöffnungen
23a in der Basisplatte 23 ausgebildet sind. Eine
Platte 26 ist an der Unterseite der
Platte 25 befestigt und weist eine Vielzahl von Querbohrungen
26b auf, die mit den Aufnahmebohrungen 25a der
Platte 25 in Verbindung stehen. Eine Bodenplatte 27 ist
an der Unterseite der Platte 26 befestigt und
mit einer Vielzahl von Bohrungen 27a versehen,
die mit den Querbohrungen 26b der Platte 26 in
Verbindung stehen. Auf der Platte 25 ist eine Platte 28,
deren Durchgangsbohrungen 28a mit den Aufnahmebohrungen
25a in der Platte 25 in Verbindung stehen.
In die Bohrungen 25a, 26b, 27a und 28a der oberen
Werkzeughälfte sind Stanzstifte 29 zum Stanzen von Löchern
in das Grünblech 21 in Richtung der Pfeile D und E auf- und
abbewegbar angeordnet. Jeder Stanzstift 29 hat einen schmalen
Schneidzapfen 29a als eigentliches Stanzwerkzeug, einen
dickeren Schaft 29b und einen verbreiterten Endteil. Jede
in den Querbohrungen 23b der Durchtrittsöffnungen
23a sitzende Buchse 24 weist eine Eintrittsöffnung 24a
auf, deren Durchmesser geringfügig größer als derjenige des
Schneidzapfen 29a ist.
In jeder Aufnahmebohrung 25a in der Platte 25 ist
eine obere Führungshülse 30 befestigt, deren Innenraum 30a
im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie der Schaft 29b
des Stanzstiftes 29 besitzt.
Die Platte 26 weist einen horizontalen Kanal 26a auf,
der zu den Querbohrungen 26b führt und über einen
Rohrkrümmer 31 über eine Leitung 31a mit einer Druckgasquelle
31b verbunden ist. Das Druckgas kann neben Luft auch
Stickstoff oder ein anderes geeignetes gasförmiges Fluid
sein. Es kann auch je ein Kanal 26a für jede
Querbohrung 26b vorgesehen sein. Der Kanal 26a kann
auch mit mehreren Zweigkanälen verbunden sein. In jede
Bohrung 27a in der Bodenplatte 27 ist eine untere
Führungshülse 32 fest eingesetzt, deren Innenraum 32a
im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie der Schaft 29b
des Stanzstiftes 29 hat. Eine im unteren Abschnitt der
Bohrung 27a fixierte Buchse 33 zur Bildung einer
Druckkammer ist mit ihrem zylindrischen Teil 33c an der Unterseite
jeder Führungshülse 32 befestigt und weist in ihrem
Boden 33b eine Austrittsöffnung 33a auf, deren Durchmesser
geringfügig größer als derjenige des Schneidzapfens
29a ist.
In jeder Durchgangsbohrung 28a der oberen Platte 28 ist
eine Hülse 34 befestigt, in der je eine an einem beweglichen
Federhalter 36 abgestützte Feder 35 aufgenommen ist. Die
Aufwärtsbewegung des Federhalters 36 wird durch eine Deckplatte
37 begrenzt, deren Durchgangsbohrungen 37a mit den Durchgangsbohrungen
28a der Platte 28 fluchten und die an der
Platte 28 befestigt ist.
Der Stanzstift 29 weist am Endteil seines Schaftes 29b angrenzend
an den Schneidzapfen 29a mindestens eine schraubenförmige
Nut 29d auf (Fig. 2 und 3), die eine Strömungsbahn
zwischen der Führungshülse 32 und dem Schaft 29b entlang
der Gleitfläche F bildet. Die Nut 29d kann auch in
axialer Richtung gerade oder bogenförmig verlaufen und verzweigt
sein. Ferner können auch mehrere Nuten vorgesehen
werden. Zur Bildung von Fluidkanälen können an dem Stanzstift
29 auch seitliche Abplattungen 29f ausgebildet sein,
deren Krümmungsradius größer als derjenige der Umfangsfläche
des Schaftes 29b ist, wie Fig. 4 zeigt. Bevorzugt ist
die Länge der Nut 29d so gewählt, daß die Druckluft von der
Ober- zur Unterseite der Führungshülse 32 durch die Nut 29d
strömen kann, auch wenn sich der Stanzstift 29 in seiner
oberen oder unteren Endstellung befindet. Der Querschnitt
der Nut 29d kann U- oder V-Form haben.
Der obere verdickte Endabschnitt 29c des Stanzstiftes 29 ist mittels
einer Stellschraube 39 festgelegt, die in einen Gewindeabschnitt
38b eines Halters 38 eingedreht ist, so daß eine Schulter
29g eine Stufe 38a des Halters 38 kontaktiert. Der Schaft
29b des Stanzstifts 29 durchragt den Halter 38, den Federhalter
36 und die Führungshülsen 30 und 32, wobei der
Schneidzapfen 29a durch die Buchse 33 hindurchtreten kann.
Bei diesem Ausführungsbeispiel bestehen der Stanzstift 29
und die Führungshülsen 30, 32 aus Hartmetall-Sinterkörpern
mit hoher Schmierwirkung. Der Schneidzapfen 29a des Stanzstiftes
29 hat einen Durchmesser von ca. 0,13 mm, so daß
Löcher 21a von ca. 0,15 mm in dem Grünblech 21 hergestellt
werden. Bei Vorsehen von 40 Stanzstiften 29 können in einem
Arbeitstakt 40 Löcher 21a gestanzt werden.
Bei der Stanzvorrichtung 20 wird das Grünblech 21 auf die
untere Werkzeughälfte 18 aufgelegt und mittels eines X-Y-Tisches
1 justiert, der gegenüber der unteren Werkzeughälfte
18 in X- und Y-Richtung verfahren kann. Die untere
Werkzeughälfte 18, die Platte 26 und weitere Bauteile
sind an einem ortsfesten Rahmen 2 befestigt. Die Stanzvorrichtung
20 enthält ferner Antriebe 3, z. B. am Rahmen
2 montierte Magnetspulen, und vom Antrieb 3 in Richtung
E und D bewegbare Antriebsstößel 4, die bei einer Abwärtsbewegung
den Halter 38 nach unten drücken, und die
Stanzkraft auf den Stanzstift 29 übertragen. Diese Antriebselemente
können gemäß der JP 1-171 800 A ausgeführt
sein. Beispielsweise kann der Antriebsstößel 4 an dem
Halter 38 befestigt sein.
Die beschriebene Stanzvorrichtung arbeitet wie folgt.
Zuerst wird mit dem X-Y-Tisch 1 die Lage des Grünblechs 21
relativ zur unteren Werkzeughälfte 18 eingestellt. Dann
wird von der Druckgasquelle 31b saubere Druckluft dem
Kanal 26a zugeführt, die gleichzeitig durch die Durchgangsöffnung
23a der Basisplatte 23 mittels eines Unterdruck-Erzeugers
5 gesaugt wird, so daß die Druckluft den Stanzstift 29 vom
Schaft 29b zum Schneidzapfen 29a umströmt. Solange noch
kein Loch 21a im Grünblech 21 gestanzt ist, strömt die vom
Schneidzapfen 29a kommende Druckluft entlang der Oberfläche
des Grünblechs 21.
Anschließend werden die Magnetspulen erregt und bewegen
die Antriebsstößel 4 und damit auch die Stanzstifte 29 in
Richtung E nach unten, bis die Schneidzapfen 29a durch das
Grünblech 21 treten, wie Fig. 1 zeigt.
Dann werden die Magnetspulen entregt, so daß Stanzstifte
29 in Richtung D von den Federn 35 in ihre Ausgangsstellung
zurückbewegt werden. Durch Wiederholen dieser Vorgänge
können im Grünblech 21 eine festgelegte Anzahl
Löcher 21a in festgelegten Abständen gebildet werden.
Sobald der Stanzstift 29 herausgezogen zu werden beginnt,
wird Druckluft in den Druckraum 33d durch die im
Stanzstift 29 gebildete Nut 29d und auch durch den Ringspalt
zwischen der Führungshülse 32 und dem Stanzstift 29
geleitet. Da die Austrittsöffnung 33a im Boden der Hülse klein ist,
steigt der Luftdruck in dem Druckraum 33d und die Luft
strömt mit hoher Geschwindigkeit durch den Spalt G zwischen
der Umfangswand der Austrittsöffnung 33a und dem Schneidzapfen 29a
sowie durch das gerade gestanzte Loch 21a, wobei Luft
gleichzeitig in Richtung der Basisplatte 23 durch einen Zwischenraum
H zwischen der Eintrittsöffnung 24a der Buchse 24
und dem Schneidzapfen 29a des Stanzstiftes 29 gesaugt wird
sowie durch die Eintrittsöffnung 24a, nachdem der Schneidzapfen 29a
des Stanzstiftes 29 zurückgezogen ist.
Die am Schneidzapfen 29a des Stanzstiftes 29 haftenden
Stanzabfälle des Grünblechs 21 werden vom Druckluftstrom
weggeblasen und in Richtung zur Basisplatte 23 gesaugt.
Da die Druckluft auch das Grünblech 21 anströmt, können in
gleicher Weise die am Rand des gestanzten Lochs 21a haftenden
Stanzabfälle ebenso wie die auf die Oberseite des Grünblechs
21 gefallenen Stanzabfälle weggeblasen werden, so
daß auch das Grünblech 21 saubergehalten werden kann. Dieser
Luftstrom verhindert ferner, daß Stanzabfälle in die
gleitenden Abschnitte zwischen Führungshülse 32 und Stanzstift
29 eindringen.
Beim Hochfahren des Stanzstifts 29 wird ein Anheben des
Grünblechs 21 aufgrund der Reibung zwischen dem Loch 21a und
dem Schneidzapfen 29a durch die vom Druckluftstrom auf das
Grünblech ausgeübte Druckkraft vermieden. Durch Einstellen
des Drucks der Druckluft kann so ein Wegspringen des Grünblechs
21 sicher verhindert werden. Zusätzlich verhindert
der Boden 33b der Buchse 33 ein Abspringen des Grünblechs
21.
Die Position des Stanzstiftes 29 wird durch die Führungshülsen
30, 32 bestimmt, und zwar hauptsächlich durch die
untere Führungshülse 32, die am unteren Endabschnitt der
Querbohrung 26b und der Bohrung 27a festgelegt ist. Dadurch
vereinfacht sich die Konstruktion zur Positionierung
der Stanzstifte 29, die auf einfache Weise hochgenau positioniert
werden können. Die geringere Anzahl an Bauteilen
ermöglicht eine Verkleinerung des Abstands zwischen benachbarten
Stanzstiften 29, wodurch wiederum die Dichte in einem
Arbeitsgang der im Grünblech 21 zu bildenden Löcher 21a
erhöht werden kann. Die Buchse 33 kann entfallen, wobei
dann die untere Führungshülse 32 am Unterende der Bohrung 27a
liegt.
Da die Druckluft aus der Bodenöffnung 33b
des Druckraumes 33d ausströmt, wird der Luftstrom um den
Schneidzapfen 29a und durch die Öffnung 21a im Grünblech 21
konzentriert, so daß die Reinigung sehr effektiv ist. Da
ferner die Druckluft den Spalt zwischen der Führungshülse
32 und dem Stanzstift 29 durchströmt, wird an den Gleitflächen
von Führungshülse 32 und Stanzstift 29 ein Fluidlager
gebildet. Dadurch wird der Abrieb der gleitenden Teile und
die durch die Gleitbewegung erzeugte Reibungswärme verringert,
wodurch eine Verformung der Teile infolge von Reibungswärme
vermieden wird.
In besonderen Fällen kann der Unterdruck-Erzeuger 5 oder die
Druckgasquelle 31b entfallen. Wenn keine Druckgasquelle
31b vorhanden ist, wird der abwärts gerichtete Druckluftstrahl
durch die Austrittsöffnung 33a im Boden 33b der Buchse 33 gebildet.
Die Stanzvorrichtung 20a nach Fig. 5 und 6 entspricht im
wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel. Die einzige
Schraubennut 32b verläuft hier nicht in der Umfangsfläche
des Stanzstiftes 29, sondern in der Innenfläche der
Führungshülse 32, während der Schaft 29b des Stanzstiftes
29 glatt ist. Die Nut 32b in der Führungshülse 32 kann
ebenso wie die oben beschriebene Modifikation der Nut 29d
des Stanzstiftes 29 abgewandelt sein.
Im Arbeitsteil 19a des Stanzvorrichtung 20a dieses Ausführungsbeispiels
strömt die über den Kanal 26a eingeführte
Druckluft ebenfalls entlang dem Schaft 29b zum
Schneidzapfen 29a durch die als Fluidkanal dienende Nut 32b
in der Führungshülse 32 und durch den Spalt zwischen den
Gleitflächen der Führungshülse 32 und des Stanzstiftes 29.
Dadurch werden der Stanzstift 29 und das Grünblech 21 saubergehalten,
und der Abrieb an der Führungshülse 32 und am
Stanzstift 29 wird verringert, so daß sich der Stanzstift
29 ungehindert bewegen kann.
Da ferner die Lage des Stanzstiftes 29 durch die Führungshülsen
30, 32 und insbesondere die Führungshülse 32 bestimmt
wird, vereinfacht sich die Konstruktion zur hochgenauen
Positionierung der Stanzstifte.
Der Stanzstift 29 und die Führungshülsen 30, 32 können statt
aus Hartmetall-Sinterkörpern auch aus Feinkeramik-Sinterkörpern
bestehen, wobei zweckmäßig der Stanzstift 29 und
die Führungshülsen 30, 32 aus dem gleichen Material bestehen
sollten. Ferner können der Stanzstift 29 und die Führungshülse
32 modifizierte Formen haben, wobei beispielsweise
mehr als zwei Schraubennuten von z. B. Dreiecksform im
Schaft 29b ausgebildet sein können. Die Zahl der Stanzstifte
29 ist je nach der Größe des Grünblechs 21, dem
Stanzabstand der Löcher 21a u. dgl. variabel.
Den Stanzvorrichtungen 20, 20a der vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiele können statt Druckluft ein Kaltgas
oder ein auf eine gewünschte Temperatur erwärmtes Heißgas
u. dgl. zugeführt werden. Bei Verwendung von Kaltgas kann
eine intensivierte Kühlung der Stanzvorrichtung, insbesondere
der gleitenden Teile des Stanzstiftes 29, erzielt werden.
Durch Zuführung von Heißgas kann das Spiel zwischen
der Führungshülse 32 und dem Stanzstift 29 dadurch beeinflußt
werden, daß die unterschiedlichen Wärmedehnzahlen der
Bauelemente ausgenützt werden.
Das Grünblech 21 kann durch andere Werkstücke, z. B. eine
flexible Kunststoffleiterplatte, ein Stahlblech, ein Nichteisenmetallblech,
ein plattenähnliches Laminat aus Kunststoff-
und Metallschichten oder dgl. ersetzt werden.
Wie vorstehend beschrieben, ist es mit den Stanzvorrichtungen
20, 20a möglich, die Positioniergenauigkeit des Stanzstiftes
zu verbessern und gleichzeitig seinen Gleitwiderstand
zu verringern, so daß Löcher mit Hochgeschwindigkeit
und hoher Genauigkeit gestanzt werden können.
Bei der Stanzvorrichtung 120 nach Fig. 7, 8 sind gleiche
oder ähnliche Teile wie bei der Stanzvorrichtung 20 mit den
gleichen Bezugszeichen versehen.
In jeder Querbohrung 26b der Platte 26 ist eine Buchse
49 befestigt, in der eine Kugelführung 50 mit einem unteren
Anschlag 51 angeordnet ist. Die Führungshülse 32 hat einen
kleineren Durchmesser als die Kugelführung 50 und ist in
der Bohrung 27a der Bodenplatte 27 befestigt, wobei ihr
Oberende 32c über die Bodenplatte 27 vorsteht. In jeder Aufnahmebohrung
25a der Platte 25 ist ein Federauflager 33r
angeordnet, das auf der Platte 26 aufliegt und auf dem sich
eine Feder 34r abstützt.
In einen verbreiterten Teil 25b der Aufnahmebohrung 25a ist ein
weiteres Auflager für die Feder 34r angeordnet. Ein rohrförmiger
Stanzstifthalter 57r mit einem Flansch 56, der in Kontakt
mit dem Auflager 35r gehaltenen Flansch 56 ist, ist in der
Kugelführung 50 in Richtung D und E verschiebbar geführt.
Die Bewegung des Stanzstifthalters 57r in Richtung D ist
durch die an der Platte 25 befestigten Deckplatte
37 begrenzt.
Der verbreiterte obere Endabschnitt 29c des Stanzstiftes 29 ist
mittels der in den Gewindeabschnitt 38b des Halters 38 eingedrehten
Stellschraube 39 fixiert, so daß die Schulter 29g
die Schulter 38a im Halter 38 kontaktiert. Der Halter
38 ist in den oberen Teil des Stanzstifthalters 57r eingesetzt,
wobei ihr verbreiterter Endteil 38c auf einem
Oberende 56a des Halters 57r aufliegt. Der Stanzstift 29
wird durch die in Fig. 1 beschriebene Magnetspule und die
Antriebswelle axial vorgeschoben.
Da der Durchmesser der Führungshülse 32 kleiner als der
Innendurchmesser der Kugelführung 50 ist, kann bei dieser
Stanzvorrichtung die Gleitführung für den Stanzstift 29 und
damit auch die Gleitreibung verkleinert werden, was die
Stanzgeschwindigkeit erhöht. Da die Führungshülse 32 über
die Oberseite der Bodenplatte 27 vorsteht, wird verhindert,
daß Schmieröl aus der Kugelführung 50 abläuft.
Da der Stanzstift 29 von der Kugelführung 50 geführt wird
und sein Schaft 29b direkt oberhalb des Schneidzapfens 29a
in der Führungshülse 32 geführt ist, wird die Lage des
Stanzstiftes 29 nur von der Führungshülse 32 bestimmt, die
zum Erhalt einer optimierten Positioniergenauigkeit des
Stanzstiftes 29 sehr genau bearbeitet wird.
Die Stanzvorrichtung 120a nach Fig. 9 ist nahezu gleich wie
die Stanzvorrichtung 120 nach Fig. 7 und 8 ausgebildet. Zusätzlich
ist eine Buchse 33 mit einer Austrittsöffnung
33a unterhalb der Führungshülse 32 in der Bohrung der Bodenplatte
27 befestigt. Auch bei dieser Stanzvorrichtung
120a kann der Stanzstift 29 aufgrund des verringerten
Gleitwiderstands mit hoher Geschwindigkeit bewegt werden,
wobei die Positioniergenauigkeit des Schneidzapfens 29a wie
im Fall der Stanzvorrichtung 120 verbessert wird.
Die Buchse 33 verhindert ein Anheben und Aufwölbungen des
Grünblechs 21 beim Herausziehen des Stanzstiftes 29 im Bereich
des Lochs 21a.
Claims (9)
1. Vorrichtung zum Stanzen von Löchern in plattenförmige
Werkstücke, insbesondere in Leiterplatten, bestehend
aus
- - einer Werkstückauflage mit mindestens einer durchgehenden Querbohrung,
- - einem Werkzeugträger mit mindestens einer Aufnahmebohrung, die mit der Querbohrung in der Werkstückauflage fluchtet,
- - wenigstens einem Stanzstift, dessen Schaft in der Aufnahmebohrung des Werkzeugträgers in einer hohlzylindrischen Führung längsverschiebbar geführt ist, und
- - einem im Werkzeugträger angeordneten Kanal für
die Zufuhr von Druckgas zum unteren Endteil der
Aufnahmebohrung,
dadurch gekennzeichnet, - - daß die hohlzylindrische Führung zur Aufnahme des Schaftes (29b) des Stanzstifes (29) aus zwei voneinander beabstandeten, am oberen und unteren Ende der Querbohrung (23b) festgelegten Führungshülsen (30; 32) gebildet ist und
- - daß der Schaft (29b) des Stanzstiftes (29) im Bereich des in der unteren Führungshülse (32) geführten Abschnittes oder die Innenwand der unteren Führungshülse (32) mindestens eine kerbenartige Ausnehmung (29d; 29f; 32b) aufweist, die eine Strömungsbahn für das Druckgas von dem Kanal (26a) oberhalb der unteren Führungshülse (32) zum Schneidzapfen (29a) des Stanzstiftes (29) bildet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Aufnahmebohrung (25a) unterhalb der unteren
Führungshülse (32) eine napfförmige Buchse (33) festgelegt
ist, die einen mit der durch die Ausnehmungen
(29d; 29f; 32b) gebildete Strömungsbahn kommunizierenden
Druckraum (33d) begrenzt und in deren Boden eine
Austrittsöffnung (33a) für den Schneidzapfen (29a) des
Stanzstiftes (29) sowie für den Blasstrom ausgebildet
ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Querbohrungen (23b) in der Werkstückauflage
(18) an ihren oberen Enden napfförmige
Buchsen (24) mit Eintrittsöffnungen (24a) für den Schneidzapfen
(29a) des Stanzstiftes (29) und für den Blasstrom
in deren oberer Wand aufweisen und an einen Unterdruck-Erzeuger
(5) angeschlossen sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die oberen verdickten Endabschnitte
(29c) des Stanzstiftes (29) mittels einer
Stellschraube (39) axial justierbar in einem hohlzylindrischen
Halter (29g, 38) festgelegt sind, der von
einem Antrieb (3) gegen die Kraft einer Feder (35)
axial verschiebbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die kerbenartige Ausnehmung
am Schaft (29b) des Stanzstiftes (29) als schraubenlinienförmige
Nut (29d) ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die kerbenartige Ausnehmung am
Schaft (29b) des Stanzstiftes (29) als seitliche Abplattung
(29f) ausgebildet ist.
7. Vorrichtung zum Stanzen von Löchern in plattenförmige
Werkstücke, insbesondere in Leiterplatten, bestehend
aus
- - einer Werkstückauflage mit mindestens einer durchgehenden Querbohrung,
- - einem Werkzeugträger mit mindestens einer Aufnahmebohrung, die mit der Querbohrung in der Werkstückauflage fluchtet, und
- - wenigstens einem Stanzstift, dessen Schaft in der
Aufnahmebohrung des Werkzeugträgers in einer
hohlzylindrischen Führung längsverschiebbar geführt
ist,
dadurch gekennzeichnet, - - daß die hohlzylindrische Führung zur Aufnahme des Schaftes (29b) des Stanzstiftes (29) durch eine Führungshülse (32) gebildet ist, die am unteren Ende der Querbohrung (26b) in einer Bohrung (27a) einer Bodenplatte (27) des Werkzeugträgers (22) festgelegt ist, und
- -daß der Schaft (29b) des Stanzstiftes (29) mit seinem oberen Endteil in einem rohrförmigen Halter (57) fixiert ist, der über eine langzylindrische Kugelführung (50) in der Querbohrung (26b) einer Platte (26) längsverschiebbar geführt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß unterhalb der Führungshülse (32) in der Bohrung
(27a) der Bodenplatte (27) eine napfförmige Buchse
(33) fixiert ist, die in ihrem Boden eine Austrittsöffnung
(33a) für den Schneidzapfen (29a) des Stanzstiftes
(29) aufweist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Stanzstift (29) und die Führungshülsen
(30; 32) als Sinterkörper aus Hartmetall
oder Feinkeramik ausgeführt sind.
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