DE7800112U1 - Stanzvorrichtung fuer dreidimensionale formkoerper aus kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stanzvorrichtung für dreidimensionale Formkörper aus Kunststoff.

Bekannte Stanzvorrichtungen, die zum Stanzen von Metall geeignet sind, lassen sich für Kunststoffgegenstände nicht in jedem Fall verwenden. Insbesondere treten beim Spritzen von Formkörpern aus thermoplastischen Kunststoffen größere Toleranzen auf, die ein genaues, reproduzierbares Stanzen der Formteile an den dafür vorgesehenen Stellen erschweren bzw. mit den bekannten Stanzvorrichtungen unmöglich machen. Besonders durch verschieden starke

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Erwärmung oder unterschiedlich schnelle Abkühlung der Spritzgußformen treten innerhalb derselben Chargen unterschiedliche Toleranzen bei den Dimensionen der Formkörper auf, die beim Stanzen berücksichtigt werden müssen. Es wurde z.B. in der Praxis beobachtet, daß bei 1,4o m langen Stoßfängern aus thermoplastischem Material Toleranzen der Länge bis zu 4 mm auftreten. Erschwerend kommt hinzu, daß durch den Schrumpfungsprozess nach dem Spritzguß , der über mehrere Wochen hin dauern kann- eine Formänderung des Formteils auftreten kann, was zu Verwindungen des Formkörpers führen kann. Solche Formkörper ungleichmäßiger Dimension und unregelmäßiger Form lassen sich mit den bekannten Stanzen nicht bearbeiten, wenn sie dreidimensional ausgebildet sind und eine teilweise geschlossene Form besitzen.

Aufgabe der Erfindung ist daher eine Stanzvorrichtung, mit der in wenigstens teilweise hohle Formkörper aus Kunststoff, z.B. Stoßfänger oder Kühlerverkleidungen für Automobile, an genau vorherbestimmten Stellen Löcher gestanzt werden können.

Diese Aufgabe wird durch eine Stanzvorrichtung der eingangs genannten Gattung gelöst, die gekennzeichnet ist durch mindestens eine Stanzeinheit sowie einen geteilten Kern und eine entsprechend geteilte Schnittpiatte mit mehreren Löchern, wobei die Schnittplatte in allen Ebenen .an die konkave Form des lOrmkörpers anpaßbar ist und mindestens ein Teil des Kerns mit. dein zugehörigen Teil der i Schnittplatte gegenüber dem anderen Teil des Kerns mit dem zugehörigen Teil der Schnittplatte bewegbar ist.

Mit der vorgeschlagenen Vorrichtung ist es möglich. Formkörper aus Kunststoff, insbesondere aus thermoplastischem Material, so über die Schnittplatten einzuspannen, so daß sie beim Stanzen gleichbleibende Dimensionen und gleichmäßige Formen annehmen und j daher die Löcher zuverlässig und gleichbleibend an den dafür j vorgesehenen Stellen eingestanzt -werden. j

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der bewegliche Teil J in einer Richtung hin- und herbewegbar. Dies ermöglicht eine be- | sonders einfache Konstruktion der Stanzvorrichtung und I

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gleichzeitig ein zuverlässiges Einspannen eines konkaven Hohlkörpers.

Von besonderem Vorteil ist, wenn der bewegliche Teil auf einer Bahn mit gleitender Führung bewegbar ist. Hierdurch wird es möglich, den beweglichen Teil des Kerns mit dem zugehörigen Teil der Schnittplatte einfach und schnell genau zu justieren.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die beiden Endteile der Schnittplatten eines länglichen Kerns jeweils auf einer Geraden hin- und herbewegbar. Dies ermöglicht das Einspannen von länglichen Formkörpern, die wenigstens teilweise geschlossene Ende aufweisen, ohne zeitraubendes Überstülpen des Formkörpers über das eine |Q| Ende der Schnittplatte.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind mindestens zwei Stanzeinheiten von einander unabhängig bewegbar. Hierdurch ist es möglich, beim Stanzen zahlreicher Löcher diese nacheinander mit mehreren kleineren Stanzeinheiten zu stanzen, wodurch die Antriebsvorrichtung^! nur geringe Dimensionen aufzuweisen brauchen und damit die gesamte Stanzvorrichtung kleiner und weniger aufwendig ausgelegt zu werden braucht.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Stanzeinheiten in verschiedenen Richtungen im Raum bewegbar. Dies ermöglicht das fi Stanzen senkrecht zur Stanzebene auf den verschiedenen Außenflächen des dreidimensionalen Formkörpers.

Gemäß einer weiteren Ausfuhrungsform ist der gesamte Kern mit der Schnittplatte verschiebbar angeordnet- Dies ermöglicht eine einfacherere Konstruktion der Stanzvorrichtung, da in verschiedenen Ebenen arbeitende Stanzeinheiten in ausreichendem seitlichem Abstand angeordnet werden können.'Das Stanzen der Löcher in den verschiedenen Raumrichtungen erfolgt dann nacheinander, wobei der Kern mit der Schnittplatte und dem darüber eingespannten Formkörper zuerst 3HXt den einen Stanzeinheiten gestanzt wird, anschließend nach weiteren Stanzeinheiten "hin verschoben wird und dann von diesen weiteren Stanzeinheiten gestanzt werden kann.

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Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, die Schnittflächen der Stempel eben oder wellenförmig auszubilden, da hierdurch ein sauberer Schnitt gewährleistet ist.

Vorzugsweise sind die einzelnen Stanzeinheiten im Aufbau der Stanze kardanisch bewegbar angebracht. Beim Aufbau der Stanzvorrichtung ist so eine Justierung der einzelnen Stanzeinheiten in allen drei Raumrichtungen möglich, um der Form des Formkörpers im dreidimensionalen Kaum angepaßt werden zu können.

Bei dünnwandigen Formkörpern oder solchen, die leicht zur Formveränderung beim Stanzen neigen, hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, mindestens einen zusätzlichen Niederhalter zur Justierung des Formkörpers auf die vorgesehene Stanzposition anzubringen.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden anhand der * Figuren näher erläutert. Darin bedeuten:

Figur 1 eine erfindungsgemäße Stanzvorrichtung in Vorderansicht; Figur 2 die Stanzvorrichtung gemäß Figur 1 in Draufsicht;

Figur 3 einen Querschnitt durch eine einzelne Stanzeinheit mit kardanischer Aufhängung;

Figur 4 einen Teilschnitt entlang A-B in Figur 3; Jf S₁ "^ Figuren 5 und 6 Detailansichten der Figur 2, wobei in Figur 5 das Endteil der Schnittplatte in den Formkörper eingefahren und

\ in Figur 6 das Endteil der Schnittplatte aus dem Form-

körper herausgefahren ist;

Figur 7 zeigt einen Schnitt entlang C-D in Figur 6; ] Figuren 8 und 9 zeigen bevorzugte Ausfühningsformen der Schnitt-

fläche des Stempels.

In Figur 1 ist eine Stanzvorrichtung 1 mit neun Stanzeinheiten 2 abgebildet, die auf einem Tisch 14 mit FüBen 15 angeordnet sind. An einem C-Gestell 16 (vgl. Figur 3) sind die einzelnen Stanzeinheiten befestigt.

Der Kern ist in einzelne Kernteile 3 unterteilt, die jeweils

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entsprechende Schnittplattenteilen 4 aufweisen- Die Schnittplattenteile besitzen ein oder mehrere Schnittlöcher 5. Über die Schnittplatten ist ein Formkörper 6, nämlich ein Stoßfänger für ein Automobil, eingelegt ,Ln den Schlitze zum Befestigen von Zierleisten eingestanzt -werden sollen. Die Stanzeinheiten 2 werden durch an sich bekannte Hydromente 17 angetrieben, die ihrerseits durch vorzugsweise hydraulische Pumpen beaufschlagt werden- Selbstverständlich können die Stanzeinheiten auch elektrisch oder pneumatisch betätigt werden.

Der Kern sowie die Schnittplatte sind über Bahnen 7 und Führungen gegenüber den Stanzeinheiten 2 verschiebbar angeordnet.

Gemäß Figur 2 ist der Kern 3 mit der Schnittplatte auf der verschiebbaren Platte 18 angeordnet. Der Stoßfänger 6 ist über die Schnittplattenteile gespannt, wobei die Endteile 9 der Schnittplatte mittels des hydraulischen Zylinders 19 in den Formkörper 6 eingefahren sind. Die verschiebbare Platte 18 wird über die Gabelverbindung 2o und die Kolbenstange 21 durch den hydraulischen Zylinder 22 bewegt. Die Stanzeinheiten sind in drei Gruppen dargestellt, die in verschiedenen Raumrichtungen justiert sind: Die erste Gruppe 23 der Stanzeinheiten stanzen jeweils ein Loch in die seitlichen Flächen 26 (vgl. Figur 1) des Stoßfängers; die zweite Gruppe 24 der Stanzeinheiten 2 stanzen zahlreiche ζ Löcher in den Mittelteil 27 des Stoßfängers und die dritte Gruppe 25 der Stanzeinheiten 2 stanzen mehrere Löcher in die Schutzecken 28 des Stoßfängers. Die einzelnen Stanzeinheiten der zweiten Gruppe 24 werden vorzugsweise nicht gleichzeitig/ sondern nacheinander oder jeweils zu zwei oder drei betätigt. Hierdurch kann das hydraulische Antriebsaggregat klein und trotzdem die Stanzgeschwindigkeit ausreichend hoch gehalten werden. In der Praxis werden die mittleren Stanzeinheiten der zweiten Gruppe 24 zuerst betätigt und dann die seitlichen Stanzeinheiten derselben Gruppe.

Die Stanzeinheiten der zweiten Gruppe 24 bleiben so lange nach unten betätigt, bis auch die Stanzeinheiten der dritten Gruppe gestanzt haben. Hierdurch, wird eine zusätzliche Justierung des Stoßfängers 6 gewährleistet, was insbesondere für die kritischen

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Schutzecken 28 eine präzise Stanzung ermöglich.

In Figur 3ist die Wirkungsweise einer Stanzeinheit sowie ihre kardanisch© Aufhängung näher erläutert. Die Stanzeinheiten 2 mit dem Hydroment 17 als Antriebselement, das über Zuleitungen 29 mit der Druckflüssigkeit beaufschlagt wird, den Führungssäulen 3ο,, der Stempelhalteplatte 31 , der gefederten Niederhalterplatte mit den dazugehörigen Druckfedern 33, dem Niederhalter 12 und den zusätzlichen Niederhaltern 13 ist an der Platte 37 montiert. Für eine kardanische Aufhängung sind Schwenkachsen 34 bis 36 vorgesehen, die die einwandfreie Justierung der Stanzeinheit im Raum gewährleisten und nach dem Justieren fixiert werden.

In die Stanzvorrichtung ist über den Schnittplattenteil 4 der Formkörper 6 eingespannt. Zum Auswerfen der ausgestanzten Teile dient die Ausweitung unterhalb des Schnittlochs 5.

Die Einzelheiten in Figur 4 entsprechen denjenigen in Figur 3, womit ersichtlich wird, daß die Platte mit Führungsbüchsen 37, an der die Stanzeinheit 2 aufgehängt und geführt wird, in sämtlichen Raumrichtungen bewegbar ist.

Die Hin- und Herbewegung des Endteils 9 der Schnittplatte wird in den Figuren 5 und 6 verdeutlicht. Zum Stanzen wird das Endteil 9 in den Stoßfänger 6 eingefahren, wodurch dieser auf die vorge-O sehene Länge gestreckt wird. Gleichzeitig wird dadurch die vorgesehene Form des Stoßfängers hergestellt, so daß nicht nur an dem seitlichen Teil und dem Mittelteil, sondern auch an den Schutzecken die Löcher in den vorgesehenen Positionen eingestanzt werden können. Durch die Justierung der verschiebbaren Endteile 9 der Schnittplatte werden die zu stanzenden Löcher immer gleichmäßig justiert und genau an den vorbestimmten Stellen eingestanzt. In diese Stanzlöcher können z.B. Zierleisten mittels Befestigungselementen eingesetzt werden. Besonders vorteilhaft erweist sich eine Tannenzapfenform für die Steckelemente der Zierleiste. Wie dem Fachmann bekannt, müssen dabei die Stanzlöcher langer als die Halteelemente sein, da bei Temperaturänderungen sich der Stoßfänger aufgrund seiner hohen Ausdehnung relativ zur Zierleiste bewegt. Der bewegliche Endteil 9 der Schnittplatte wird gemäß Figur

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in einem Schwalbenschwanz 38 geführt.

Besonders bevorzugte Ausgestaltungen der Stempelschnittflächen sind den Figuren S und 9 zu entnehmen. Figur 8 zeigt eine wellenförmige Schnittfläche 11 des Stempels 1o. Bewährt haben sich auch gezahnte Schnittflächen. Jedoch wurden auch mit ebenen Schnittflächen 11 gemäß Figur 9 hervorragende Ergebnisse erzielt.

Besonders bewährt hat sich die erfinduiigsgemäße Stanzvorrichtung zum Stanzen von Lochern in Stoßfängern aus thermoplastischem Kunststoff, in denen Zierleisten befestigt werden. -Diese Löcher können nicht bereits beim Spritzguß angebracht werden, da Stoßfänger des gleichen Typs auch ohne Zierleiste geliefert werden müssen.

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Claims (9)

DIPL.ING. HEINZ BARDEHLE : : . .* .··. Mönchen, PATENTANWALT DlPL-CHEiV"., Γ Π F. FCRNISS PATENTANWALT G 261 ο Aitenzeichen: Man Zeichen: /DJO Ansprüche

1. Stanzvorrichtung für dreidimensionale Formkörper aus Kunststoff/ gekennzeichnet durch mindestens eine Stanzeinheit (2) sowie einen geteilten Kern (3) und eine entsprechend geteilte Schnittplatte {4) mit mehreren Schnittlöchern {5}, wobei die Schnittplatte in allen Ebenen an die konkave Form des Fonnkörpers (6) anpaßbar ist uad

mindestens ein Teil des Kerns mit dem zugehörigen Teil der Schnittplatte gegenüber dem anderen Teil des Kerns mit dem zugehörigen Teil der Schnittplatte bewegbar ist.

2. Stanzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Teil in einer Richtung hin- und herbewegbar ist.

3. Stanzvorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Teil auf einer Bahn (7) mit gleitender Führung (8) bewegbar ist.

4. Stanzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Endteile (9) der Schnittplatten eines länglichen Kerns jeweils auf einer Geraden hin- und

λ herbewegbar sind.

5. Stanzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch mindestens zwei voneinander unabhängig bewegbare Stanzeinheiten (2).

/Stanz-6./Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch geKennzeichnet, daß die Stanzeinheiten (2) in verschiedenen Richtungen im Raum bewegbar sind.

7. Stanzeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Kern mit der Schnittplatte verschiebbar angeordnet ist.

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8« Stanzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dsS die Schnittflächen (11) der Stempel (1o) eben oder wellenförmig ausgebildet sind.

9. St*mzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8/ dadurch gekennzeichnet, daß die Stanzeinheiten (2) im Aufbau der Stanzvorrichtung kardanisch bewegbar angebracht sind.

1o. Stanzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch mindestens eiren zusätzlichen Niederhalter (13) zur Justierung des Formkörpers (6) auf die vorgesehene Stanzposition.

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