DE102007035708A1

DE102007035708A1 - Method for producing stampings in flexible material entails use of die which consists of cross-linked or non-cross-linked hard plastic, with recess which for manufacturing reasons is formed slightly smaller than punch

Info

Publication number: DE102007035708A1
Application number: DE102007035708A
Authority: DE
Inventors: Steffen Kalkhof
Original assignee: Frimo Group GmbH
Current assignee: Frimo Group GmbH
Priority date: 2007-07-30
Filing date: 2007-07-30
Publication date: 2009-02-05

Abstract

The method for producing stampings in a flexible material (1) entails the use of die (5) which consists of a cross-linked or non-cross-linked hard plastic, with a recess (4) which for manufacturing reasons is formed slightly smaller than the punch (3). The punch, which is mounted ready for use, is pressed into the recess and the recess, on account of the punch, is adapted exactly to its size and position. The hard plastic contains a fine-grained filling material. An independent claim is included for a device for producing stampings in a flexible material, especially in a film or textile material.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung von Ausstanzungen in einem flexiblen Flächengebilde, insbesondere in einer Folie oder einem textilen Stoff, bei dem ein mit einer ringförmig geschlossenen Schneide versehener, metallischer Stanzstempel unter Zwischenfügung des Flächengebildes durch dieses hindurch in eine Ausnehmung einer Matrize eingepresst wird.The The invention relates to a method and a device for generating punching in a flexible sheet, in particular in a foil or a textile fabric, in which one with a ring-shaped closed cutting edge provided, metallic punch under Interposition of the fabric by this is pressed through into a recess of a die.

Stand der TechnikState of the art

Eine solche Crimpvorrichtung ist aus der DE 19646161C2 bekannt. Die Matrize wird dabei durch eine Schnittplatte gebildet, die mit einer umlaufenden Nut versehen ist, in die die Schneide so eintaucht, dass sich ein Abstand von den beiderseitigen Rändern ergibt. Die Nutbreite ist dabei so gewählt, dass die Biegespannung in der Folie gleich oder größer ist als die Zustellkraft des Messers. Weichere Folien lassen sich damit nicht gratfrei durchtrennen.Such a crimping device is from the DE 19646161C2 known. The die is formed by a cutting plate, which is provided with a circumferential groove, in which the cutting edge is so immersed that there is a distance from the mutual edges. The groove width is chosen so that the bending stress in the film is equal to or greater than the feed force of the knife. Softer films can not be cut free of burrs.

Es ist auch bekannt, Stanzwerkzeuge zu verwenden, bei denen ein mit einer umlaufenden Schneide versehende, metallischer Stanzstempel mit einer metallischen Matrize einer daran angepassten Größe zusammenwirkt. Dabei ergibt sich das Problem, dass sich die beteiligten Mittel, insbesondere aber die Werkzeuge und die zugehörigen Antriebsmaschinen nicht toleranzfrei herstellen, zusammenfügen und betätigen lassen. Trotz größten Bemühens ist es daher kaum möglich, mit solchen Stanzwerkzeugen Ausstanzungen in dünnen und weichen Folien oder textilen Flächengebilden zu erzeugen, die in allen Umfangsbereichen gratfrei sind.It is also known to use punching tools in which one with a circumferential cutting metallic punches with a metallic die of a size adapted thereto interacts. This results in the problem that the involved Means, but especially the tools and the associated Do not make drive machines without tolerance, put them together and press. Despite the greatest effort is It is therefore hardly possible to punch out with such punching tools in thin and soft films or textile fabrics to produce, which are burr-free in all peripheral areas.

Es ist ferner bekannt, in weichen Folien und textilen Flächengebilden, die auf einer ebenen Platte aus elastischem, polymerem Werkstoff aufliegen, mit Hilfe eines Stanzeisens Ausstanzungen anzubringen, wobei das Stanzeisen von Hand auf die Folie bzw. das textile Flächengebilde aufgesetzt und dann mit Hilfe einer Presse durch dieses hindurch gedrückt wird. Die relative Zuordnung zu der Platte wechselt dabei ständig. Wird sie gleich gehalten, dann bildet sich die Schneide des Stanzeisens zunehmend in der Platte ab mit der Folge, dass die Schnittqualität beeinträchtigt wird und Grate an dem Flächengebilde zurückbleiben. Außerdem bereitet es dabei Schwierigkeiten, die ausgestanzten Stanzlinge zu entfernen, wenn diese nicht benötigt werden. Die Methode lässt sich daher nicht auf Dauer mit befriedigendem Arbeitsergebnis anwenden, wenn in einer Massenproduktion exakt positionierte, gratfreie Ausstanzungen in flexiblen Flächengebilden angebracht werden sollen.It is also known in soft films and fabrics, the on a flat plate of elastic, polymeric material rest on, with the help of a punching iron to punch out, wherein the punching iron by hand on the film or the textile fabric put on and then with the help of a press through this is pressed. The relative allocation to the plate changes constantly. If it is kept the same, then forms the Cutting edge of the punching iron progressively in the plate with the consequence that the cut quality is impaired and Burrs remain on the fabric. Furthermore there are difficulties, the punched out punching to remove if they are not needed. The method can therefore not be permanently with a satisfactory work result apply when accurately positioned in a mass production, burr-free Punching be applied in flexible fabrics should.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein solches Verfahren und eine zu dessen Durchführung geeignete Vorrichtung zu zeigen, das es gestattet, in der Massenproduktion in gebenenfalls dünnen, flexiblen Flächengebilden exakt positionierte, gratfreie Ausstanzungen anzubringen, ohne dass sich Probleme bei der Abführung der anfallenden Ausstanzlinge ergeben.Of the Invention is based on the object, such a method and to show a device suitable for carrying it out, which allows it in mass production in possibly thin, flexible Fabrics accurately positioned, burr-free punched attach without causing problems in the discharge the resulting Ausstanzlinge arise.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.These Object is according to the invention in a method according to the preamble with the characterizing features of claim 1 solved.

Demgemäss dient das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung von Ausstanzungen in einem flexiblen Flächengebilde, insbesondere in einer dünnen Folie oder einem textilen Stoff, wobei ein mit einer ringförmig geschlossen Schneide versehener, metallischer Stanzstempel unter Zwischenfügung des Flächengebildes durch dieses hindurch in eine Ausnehmung einer Matrize eingepresst wird, wobei eine Matrize aus einem vernetzten oder unvernetzten Hartkunststoff verwendet wird mit einer Ausnehmung, die herstellungsbedingt geringfügig kleiner ausgebildet ist als der Stanzstempel und wobei der betriebsbereit montierte Stanzstempel in die Ausnehmung eingepresst und die Ausnehmung durch den Stanzstempel exakt an dessen tatsächliche Größe und Lage angepasst wird. Das Untermaß der Matrize in Bezug auf den Durchmesser des Stanzstempels kann je nach Größe bis zu 2 mm betragen, im allgemeinen nicht mehr als 1 mm. Das tatsächlich gewählte Untermaß wird durch die Eigenart des polymeren Werkstoffs der Matrize bestimmt, insbesondere durch die Zähigkeit und das Zerspanungsverhalten. Die Dicke des abzunehmenden Spans beträgt etwa die Hälfte des jeweils gewählten Wertes, vorteilhaft nur etwa 0,5 mm.Accordingly, serves the inventive method for production punching in a flexible sheet, in particular in a thin foil or a textile fabric, wherein a metallic one provided with a ring-shaped closed edge Punch with interposition of the fabric pressed through this into a recess of a die is, wherein a die made of a crosslinked or uncrosslinked hard plastic is used with a recess, the manufacturing slightly is smaller than the punch and where the ready mounted punch punch pressed into the recess and the recess by the punch exactly to its actual size and Location is adjusted. The undersize of the female in relation on the diameter of the punch can vary depending on the size up to 2 mm, generally not more than 1 mm. That actually chosen undersize is determined by the nature of the polymeric material of the die determined, in particular by the Toughness and chipping behavior. The thickness of the abzunehmenden Spans is about half of the chosen one Value, advantageously only about 0.5 mm.

Die Herstellung und Montage der benötigten Werkzeuge ist demgemäss sehr einfach. Es ist insbesondere nicht erforderlich, die bisher bei der Herstellung solcher Werkzeuge errforderlichen, engen Herstelltolleranzen einzuhalten. Eine Herstellgenauigkeit im 1/10 mm Bereich genügt.The Production and installation of the required tools is accordingly very easy. In particular, it is not necessary to date in the production of such tools required, tight manufacturing tolerances observed. A manufacturing accuracy in the 1/10 mm range is sufficient.

Im Anschluss an die starre Montage des Stanzstempels und der Matrize wird der Stanzstempel unter Verwendung seines normalen, motorischen Antriebs in die Materitze eingepresst, wobei die Schneide des Stanzstempels die Ausnehmung der Matrize innenseitig unter Berücksichtigung der tatsächlichen Abmessungen und seiner durch die Montage und die Einleitung der Stanzkraft bedingten Lage so nur so weit abschält, wie zur Erzeugung eines präzisen Schnittes unbedingt erforderlich. Demgemäss können mit einem solchen Werkzeug anschließend beliebig viele, exakt positionierte und gratfreie Ausstanzungen in der Massenproduktion erzeugt werden.Following the rigid assembly of the punch and the die, the punch is pressed using its normal, motor drive in the Materitze, the cutting edge of the punch the recess of the die inside, taking into account the actual dimensions and its by the assembly and the introduction of the As a result of the punching force condition, it is only necessary to peel off as far as is absolutely necessary to produce a precise cut. Accordingly, with such a tool then any number, exactly positioned and Burr-free punching in mass production can be generated.

Eine zur Durchführung des Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung zeigt Anspruch 2. Auf vorteilhafte Weiterbildungen nehmen die darauf rückbezogenen Unteransprüche Bezug.A For performing the method particularly suitable device shows claim 2. On advantageous developments take on it related dependent claims.

Die Vorrichtung umfasst demgemäss einen mit einer ringförmig geschlossen Schneide versehenen, metallischen Stanzstempel, der unter Zwischenfügung des Flächengebildes in eine mit einer Ausnehmung versehene Matrize einpressbar ist, wobei die Matrize aus einem vernetzten oder unvernetzten Hartkunststoff besteht und herstellungsbedingt eine Ausnehmung aufweist, die geringfügig kleiner ausgebildet ist als der Stanzstempel und wobei die Ausnehmung durch eine Betätigung des betriebsbereit montierten Stanzstempels und unter im wesentlichen normalen Betriebsbedingungen exakt an dessen tatsächliche Größe und Lage angepasst worden ist.The Device accordingly comprises one with a ring closed cutting edge provided, metallic punch, the with the interposition of the fabric in one with a recess provided die is einpressbar, wherein the Die consists of a crosslinked or uncrosslinked hard plastic and production-related has a recess which is slightly is formed smaller than the punch and wherein the recess by an operation of the ready mounted punch and under substantially normal operating conditions exactly its actual size and location adjusted has been.

Die Querschnittsform der Schneide kann an sich beliebig gestaltet sein, sofern sie den herzustellenden Ausschnitt auf der gesamten Umfangsfläche randseitig umschließt. Quadratische, rechteckige, langgestreckte, kreisförmige und/der elliptische Formen sind problemlos anwendbar.The Cross-sectional shape of the cutting edge can be designed as desired, provided they edge of the section to be produced on the entire peripheral surface encloses. Square, rectangular, elongated, circular and / or elliptical shapes are easy applicable.

Die Art des Hartkunststoffes ist nicht unbedingt kritisch, sofern eine spanabhebende Bearbeitung möglich ist. Der Hartkunststoff sollte jeoch eine hohe Elastizität und Zähigkeit unter den Bedingungen des Stanzprozesses haben und nicht zersplittern können. Am besten eigneen sich von daher zäh-harte Thermoplaste oder zähelasstische, gummiartige Werkstoffe.The Type of hard plastic is not necessarily critical, if one Machining is possible. The hard plastic should, however, have a high elasticity and toughness under the conditions of the stamping process and can not fragment. Therefore, the toughest thermoplastics are best suited or elastic-elastic, rubber-like materials.

Diese unterliegen in Abhängigkeit vom kurzen Arbeitstakt immer nur eine sehr kurzzeitigen Verpressungen an der Schnittkante, wodurch auch bei Verwendung thermoplastischer Werkstoffe kaum Fließvorgänge innerhalb des Werkstoffes zu beobachten sind.These are always subject to the short work cycle only a very short-term compression of the cutting edge, which even when using thermoplastic materials hardly flow processes can be observed within the material.

Besonders geeignete Hartkunststoffe sind Polypropylen, Polyäthylen, Polyester und Polyamid. Vor allem Polyamid zeichnet sich durch eine gute Verschleißbeständigkeit aus.Especially suitable hard plastics are polypropylene, polyethylene, Polyester and polyamide. Especially polyamide is characterized by a good wear resistance.

PTFE hat ähnliche Eigenschaften. Es ist vor allem durch den ihm eigenen Memory-Effekt geeignet, der es im Anschluss an eine vorausgegangene Kaltverformung immer wieder in die ursprüngliche Gestalt zurückkehren lässt.PTFE has similar characteristics. It is mainly through the suitable for him own memory effect, which it following a Previous cold deformation always back to its original shape returns.

Elastomeres Polyurethan und Hartgummi sind durch die ihnen eigene Elastiziät und Verschleißbeständigkeit ebenfalls geeignet, wobei sich bei Polyurethan der zusätzliche Vorteil einer einfachen der Herstellbarkeit durch einen Gießprozess ergibt.elastomeric Polyurethane and hard rubber are characterized by their own elasticity and wear resistance also suitable, wherein in polyurethane the additional advantage of easy manufacturability results from a casting process.

Die polymeren Werkstoffe können ferner einen feinkörnigen Füllstoff enthalten, um die lastabhängige Verformung zu vermindern. Insbesondere Kreide, Kaolin und Ruß kommen hierfür in Betracht. Um die erzielbare Schnittqualität nicht zu beeinträchtigen, soll der Füllstoff so feinkörnig wie irgend möglich gewählt werden.The polymeric materials can also be a fine-grained Contain filler to the load-dependent deformation to diminish. In particular, chalk, kaolin and soot come for this purpose. To the achievable cut quality not to affect, the filler should be so fine-grained as possible become.

Die Form der Schneide kann in Abhängigkeit von den jeweiligen Erfordernissen frei gestaltet werden. Besonders geeignet sind kreisförmig gestaltete Ausführungen, bei denen die sich ergebenden Ausstanzlinge auf der von der Einwirkrichtung des Stanzstempels abgewandten Seite des Flächengebildes durch eine Absaugung aus dem Arbeitsbereich entfernt werden können.The Shape of the cutting edge can vary depending on the particular Requirements are designed freely. Particularly suitable are circular designed versions in which the resulting Punches on the of the Einwirkrichtung of the punch opposite side of the fabric by a suction can be removed from the workspace.

Kurzbeschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing

Eine beispielhafte Ausführung der Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung dargestellt. Sie wird nachfolgend näher erläutert.A exemplary embodiment of the invention is shown in the accompanying Drawing shown. It will be explained in more detail below.

Es zeigen:It demonstrate:

1 einen unter Zwischenfügung eines zu bearbeitenden Flächengebildes oberhalb einer Matrize angeordneten Stanzstempel 1 one with the interposition of a sheet to be processed above a die arranged punch

Ausführung der ErfindungEmbodiment of the invention

Die Darstellung zeigt einen unter Zwischenfügung eines zu bearbeitenden Flächengebildes 1 oberhalb einer Matrize 5 angeordneten Stanzstempel 3. Die zugehörige Presse, durch die der Stanzstempel 3 während der bestimmungsgemäßen Verwendung in Richtung der Matrize durch das Flächengebilde 1 hindurchgepresst wird, wurde wegen der besseren Anschaulichkeit in der Zeichnung weggelassen.The illustration shows an interposition of a sheet to be processed 1 above a die 5 arranged punch 3 , The associated press through which the punch 3 during intended use in the direction of the die through the sheet 1 is pressed through was omitted because of better clarity in the drawing.

Das Verfahren dient zur Erzeugung von Ausstanzungen in dem flexiblen Flächengebilde 1, insbesondere in einer Folie oder einem textilen Stoff. Dabei wird ein mit einer ringförmig geschlossen Schneide versehener, metallischer Stanzstempel 3 unter Zwischenfügung des Flächengebildes 1 durch dieses hindurch in eine Ausnehmung 4 einer Matrize 5 eingepresst, wobei eine Matrize 5 aus einem vernetzten oder unvernetzten Hartkunststoff verwendet wird mit einer Ausnehmung 4, die herstellungsbedingt geringfügig kleiner ausgebildet ist als der Stanzstempel 3 und wobei der betriebsbereit montierte Stanzstempel 3 in die Ausnehmung 4 eingepresst und die Ausnehmung 4 durch die Schneide 2 des Stanzstempels erzeugt und dabei zugleich exakt an dessen tatsächliche Größe und Lage angepasst wird. Bei nachfolgenden Stanzvorgängen taucht die Schneide des Stanzstempels daher immer spielfrei in die Ausnehmungen ein, mit der Folge, dass auch in der Massenproduktion gratfreie Ausstanzungen in sehr weichen und sehr dünnen, flexiblen Flächengebilden 1 angebracht werden können. Auch Schnitte in Folien einer Dicke von weniger als 1/10 mm können gratfrei erzeugt werden.The method is used to create cutouts in the flexible sheet 1 , in particular in a film or a textile fabric. In this case, a provided with an annular closed cutting edge, metallic punch 3 with interposition of the fabric 1 through this into a recess 4 a die 5 pressed in, with a die 5 made of a crosslinked or uncrosslinked hard plastic is used with a recess 4 , which is formed slightly smaller than the punch due to its production 3 and wherein the ready mounted punch 3 into the recess 4 pressed in and the recess 4 through the cutting edge 2 the punch is generated while it is exactly adapted to its actual size and location. During subsequent punching operations, the cutting edge of the punching plunger always dives into the recesses without play One, with the result that even in mass production burr-free punching in very soft and very thin, flexible fabrics 1 can be attached. Also cuts in films of a thickness of less than 1/10 mm can be generated burr-free.

Bei der in 1 gezeigten Vorrichtung zur Erzeugung von Ausstanzungen ist der Stempel 3 mit der Schneide 1 und die Ausnehmung von kreisförmigem Profil. Die bei der Durchführung des Verfahrens aus dem Flächengebilde herausgetrennten Ausstanzlinge können daher nach unten aus der Ausnehmung 4 herausfallen oder in dieser Richtung abgesogen oder herausgeblasen und auf diese Weise automatisch aus dem Arbeitsbereich der Vorrichtung entfernt werden.At the in 1 shown device for the production of punched out is the stamp 3 with the cutting edge 1 and the recess of circular profile. The cut out in the implementation of the method from the sheet punching can therefore down from the recess 4 fall out or are sucked out or blown out in this direction and thus automatically removed from the work area of the device.

Die in 1 gezeigte Vorrichtung umfasst einen mit einer ringförmig geschlossenen Schneide 1 versehenen, metallischen Stanzstempel 3, vorzugsweise aus gehärtetem Stahl, der unter Zwischenfügung des Flächengebildes 1 in eine mit einer Ausnehmung 4 versehene Matrize 5 einpressbar ist, wobei die Matrize 5 aus einem vernetzten oder unvernetzen Hartkunststoff besteht und herstellungsbedingt eine Ausnehmung 4 aufweist, die geringfügig kleiner ausgebildet ist als der Stanzstempel 3 und wobei die Ausnehmung 4 durch den betriebsbereit montierten Stanzstempel 3 exakt an dessen tatsächliche Größe und Lage angepasst ist.In the 1 The device shown comprises one with an annularly closed cutting edge 1 provided, metallic punch 3 , preferably of hardened steel, with interposition of the fabric 1 in one with a recess 4 provided template 5 can be pressed in, with the die 5 consists of a crosslinked or non-crosslinked hard plastic and production-related recess 4 has, which is slightly smaller than the punch 3 and wherein the recess 4 through the ready-mounted punch 3 exactly adapted to its actual size and location.

Die Ausnehmung hat bei dem Ausführungsbeispiel herstellungsbedingt einen etwa 0,1 mm kleineren Durchmesser als die Schneide 2 des Stanzstempels 3. Beim Einpressen der Schneide wird daher ein schmaler Span vom Innenumfang der Ausnehmung abgehoben, der diese nach Lage und Durchmesser exakt an die betreffenden Gegebenheiten der Schneide 1 des Stanzstempels 3 anpasst. Dadurch können mit der Vorrichtung auch dann gratfreie Ausstanzungen in sehr dünnen und flexiblen Flächengebilden erzeugt werden, wenn die Werkzeuge und die zu Ihrem Antrieb verwendeten Pressen nicht die größtmögliche Herstellgenauigkeit haben. Die verbilligt die Produktion erheblich. Außerdem brauchen bei Fehlfunktionen keine größeren Maschinenschäden mehr befürchtet zu werden, die die Folge sein können, wenn in Folge von fehlerhaften Montagen Stanzstempel aus Stahl unmittellbar auf Matrizen aus Stahl auftreffen.The recess has a diameter of about 0.1 mm smaller than the cutting edge in the exemplary embodiment as a result of the production 2 of the punch 3 , When pressing the blade therefore a narrow chip is lifted from the inner circumference of the recess, the exact location and diameter of the respective circumstances of the cutting edge 1 of the punch 3 adapts. As a result, burr-free punches in very thin and flexible fabrics can be produced with the device even if the tools and the presses used for your drive do not have the greatest possible manufacturing accuracy. It makes production much cheaper. In addition, malfunctions no longer require major machine damage, which can be the result if, as a result of faulty mounts, punch punches made of steel impact directly on steel matrices.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel gelangt eine Matrize aus Polyamid zur Anwendung. Der Werkstoff ist kostengünstig verfügbar, sehr zähelastisch und er lässt sich leicht in der hier erforderlichen Genauigkeit spanabhebend bearbeiten.at the embodiment shown is a die made of polyamide for use. The material is inexpensive available, very viscoplastic and he leaves easily machined to the accuracy required here to edit.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 19646161 C2 [0002]

Claims

Method for producing punched-out parts in a flexible sheet ( 1 ), in particular in a film or a textile fabric, in which one with a ring-shaped closed edge ( 2 ) provided, metal-safe punches ( 3 ) with intermediate guidance of the fabric ( 1 ) through this into a recess ( 4 ) of a die ( 5 ) is pressed, characterized in that a die ( 5 ) of a crosslinked or uncrosslinked hard plastic is used with a recess ( 4 ), which is produced slightly smaller than the punch due to its production ( 3 ) and that the ready-mounted punch ( 3 ) in the recess ( 4 ) and the recess through the punch ( 3 ) is exactly adapted to its actual size and location.

Device for producing cutouts in a flexible sheet ( 1 ), in particular in a film or a textile fabric, comprising one with a ring-shaped closed edge ( 2 ), metallic punch ( 3 ), with the interposition of the fabric ( 1 ) in one with a recess ( 4 ) provided template ( 5 ) is pressable, characterized in that the die ( 5 ) consists of a crosslinked or uncrosslinked hard plastic and production-related a recess ( 4 ), which is formed slightly smaller than the punch ( 3 ) and that the recess ( 4 ) by the ready-mounted punch ( 3 ) is exactly adapted to its actual size and location.

Device according to claim 2, characterized in that that the hard plastic polypropylene, polyethylene, polyester, Polyamide, elastomeric polyurethane, hard rubber or PTFE contains or consists of.

Device according to claim 3, characterized in that that the hard plastic is a fine-grained filler contains.

Device according to claim 4, characterized in that that the filler is evenly distributed and consists of chalk, carbon and / or kaolin.

Device according to one of claims 2 to 5. characterized in that the cutting edge to be produced Section in the area of the entire outer circumference encloses.

Apparatus according to claim 6, characterized that the cutting edge is circular.