DE10235185A1

DE10235185A1 - Schnittwerkzeug

Info

Publication number: DE10235185A1
Application number: DE2002135185
Authority: DE
Inventors: Robert Kirschner; Roland Hemper
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2002-08-01
Filing date: 2002-08-01
Publication date: 2004-02-19
Also published as: DE50309548D1; EP1542817A1; WO2004012880A1; EP1542817B1

Abstract

Bei einem Schnittwerkzeug, insbesondere für Blechplatinen, mit einem an einem Messerhalter befestigten Schnittmesser (4) und einem auf Seiten des Messerhalters angeordneten, beim Eindringen des Schnittmessers in das Stanzgut (2) an dieses im Bereich des Stanznutzteils (1) angepressten Druckpolster (6) wird erfindungsgemäß eine qualitativ hochwertige, von einer störenden Grat- oder Wulstbildung weitgehend freigehaltene Berandung des Stanznutzteils beim Durchgang des Schnittmessers dadurch erreicht, dass das Schnittmesser durch das beim Stanzhub verdrängte Druckpolstermaterial in seitlicher Richtung unter zunehmender elastischer Auslenkung der Schnittmesserkante (5) druckbeaufschlagt ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schnittwerkzeug, insbesondere für Blechplatinen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Schnittwerkzeuge dieser Art, wie sie etwa aus der DE 101 40 496 A1 , der US 3 137 188 A oder der US 4 607 553 A zum Lochstanzen von flächigem Stanzgut, zumeist Kunststoff oder Pappe, bekannt sind, enthalten ein hohlzylindrisches, einseitig oder V-förmig geschärftes Schnittmesser, welches unter Verzicht auf ein Gegenwerkzeug lediglich eine relativ harte Stanzgut-Auflagefläche erfordert, wobei nach der US 3 137 188 A im Hohlquerschnitt des Schnittmessers ein Gummipolster angeordnet ist, welches als Niederhalter und Auswerfer für das abgetrennte Stanzgutteil fungiert. Bei derartigen Schnittwerkzeugen stellt sich das Problem, dass das Stanzgutmaterial beim Durchgang des Schnittmessers zu beiden Seiten der Schnittmesserschneide, also sowohl zum Stanzabfall als auch zum Stanznutzteil hin, verdrängt wird, mit der Folge, dass die Stanznutzteile eine unsaubere Berandung aufweisen und sich insbesondere bei Blechplatinen oder anderen, plastisch verformbaren Stanzgutmaterialien starke Gratbildungen auf der Nutzteilunter- und/oder wulstförmige Verdickungen auf der -oberseite zeigen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schnittwerkzeug der eingangs genannten Art so auszubilden, dass das Stanznutzteil beim Stanzhub des Schnittmessers eine qualitativ hochwertige und insbesondere bei Blechplatinen weitgehend grat- und wulstfreie Berandung erhält.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Schnittwerkzeug mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Erfindungsgemäß wird durch die unter der Wirkung des Druckpolsters gezielte, seitliche Auslenkung der Schnittmesserkante das Stanzgutmaterial einseitig in Richtung des Stanzabfalls verdrängt und dadurch ein wulst- oder gratbildender Materialaufbau am Nutzteilrand wirksam unterbunden. Das Ergebnis ist ein äußerst exakt beschnittenes, von störenden Materialüberständen weitgehend freigehaltenes Stanznutzteil.

In dem bevorzugten Anwendungsfall der Erfindung, wonach das Schnittmesser einen Hohlquerschnitt aufweist und das Stanznutzteil auf der Innenseite der Schnittmesserkante liegt, wird das Schnittmesser im Schnittkantenbereich durch das im Querschnittsinneren des Schnittmessers angeordnete Druckpolster radial aufgeweitet. Um beim Stanzhub des Schnittmessers Verletzungen des Druckpolsters zu vermeiden, gleichzeitig aber von Seiten des Druckpolsters hohe seitliche Verformungskräfte auf das Schnittmesser auszuüben, ist das Druckpolster im entspannten Zustand mit seiner stanzgutseitigen Stirnfläche vorzugsweise im Wesentlichen bündig zur Schnittebene des Schnittmessers angeordnet. Wird das Schnittmesser in Richtung der Schnittkante abgeschrägt, so liegt die Abschrägung vorzugsweise auf der dem Druckpolster abgewandten Seite, wobei das Schnittmesser im Hinblick auf eine verbesserte Schnittqualität für faseriges Stanzgut zweckmäßigerweise eine zusätzliche Anfasung auf der dem Druckpolster zugewandten Seite in Richtung der Schnittkante aufweist. Aus Gründen eines verbesserten Elastizitätsverhaltens kann das Schnittmesser mit zumindest einer sich bis zur Schnittkante erstreckenden Trennfuge versehen sein.

In besonders bevorzugt Weise besteht das Schnittmesser aus flexiblem Bandstahl, und zwar aus einem höchstfesten Chrom-Nickelstahl hoher Dehnfähigkeit, der eine ausgezeichnete Verschleißbeständigkeit besitzt und selbst übereinander gestapelte Blechplatinen problemlos und mit hoher Schnittqualität durchdringt. Zweckmäßigerweise werden die flexiblen Eigenschaften eines derartigen Bandstahls dazu ausgenutzt, in Verbindung mit einer variablen Befestigung des Schnittmessers am Messerhalter auf konstruktiv einfache Weise unterschiedliche Schnittgeometrien mit dem Schnittwerkzeug zu erzeugen.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen in stark schematisierter Darstellung:
1 ein erfindungsgemäß ausgebildetes Schnittwerkzeug in teilweise geschnittener Darstellung;
2A, 2B eine vergrößerte Teildarstellung des Schnittwerkzeugs nach 1 in unterschiedlichen Schnittphasen; und
3 die Unteransicht eines Messerhalters mit variabel einstellbaren Befestigungselementen für ein Bandstahl-Schnittmesser.
Das in den Fig. gezeigte Schnittwerkzeug dient zum Ausschneiden eines scheibenförmigen Stanznutzteils 1 aus einer Blechplatine 2 und enthält zu diesem Zweck ein an einem Messerhalter 3 befestigtes Bandstahl-Schnittmesser 4 mit einer Schnittkante 5 sowie ein den vom Schnittmesser 4 umschlossenen Hohlquerschnitt ausfüllendes Druckpolster 6, welches aus einem elastomeren Material, z.B. Gummi oder Kunststoff, besteht und im entspannten Zustand (1) mit seiner nutzteilseitigen Stirnfläche 7 im Wesentlichen bündig zur Schnittmesserkante 5 angeordnet ist.
Beim Stanzhub des Schnittwerkzeugs wird das Druckpolster 6 annähernd gleichzeitig mit dem Eindringen der Schnittmesserkante 5 in die auf einer festen Auflage 8, z.B. aus Stahl, positionierte Blechplatine 2 an das Stanznutzteil 1 angedrückt (2A). Das Druckpolster 6 fungiert somit als Niederhalter für das Stanznutzteil 1. Zusätzlich aber wird das Schnittmesser 4 durch das beim Schnittvorgang zunehmend verdrängte Druckpolstermaterial in Radialrichtung soweit druckbeaufschlagt, dass es im Schnittkantenbereich elastisch mehr und mehr aufgeweitet, also die Schnittkante 5 im Laufe des Schnittvorgangs kontinuierlich nach außen ausgelenkt wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass das überschüssige Platinenmaterial beim Durchgang des Schnittmessers 4 einseitig in Richtung des Stanzabfalls 9 abfließt, wie dies in 2B durch die Aufwölbung im Randbereich des Stanzabfalls 9 angedeutet ist, während die leicht nach außen geneigte Schnittfläche 10 des Stanznutzteils 1 von dem entstehenden Materialüberschuss weitgehend freigehalten und dadurch die sonst übliche Gratbildung auf der Nutzteilunter- und wulstförmige Verdickung auf der -oberseite wirksam unterbunden wird.
Als Bandstahlmaterial hat sich ein höchstfester Chrom-Nickelstahl hoher Dehnfähigkeit und Rockwellhärte, wie er unter der Marke HyTens-Stahl erhältlich ist, mit einer Wandstärke von etwa 1 mm als besonders günstig erwiesen, der je nach Materialbeschaffenheit des Stanzguts entweder ungeschärft verwendet werden oder, wie aus 2 ersichtlich, auf der dem Stanzabfall 9 zugewandten Seite in Richtung der Schnittkante 5 schneidenförmig abgeschrägt und/oder vor allem beim Beschneiden von faserigem Stanzgut auf der dem Stanznutzteil 1 zugewandten Seite mit einer leichten Anfasung (nicht gezeigt) versehen sein kann.
3 zeigt die Möglichkeit, mit dem flexiblen Bandstahl-Schnittmesser 4 auf einfache Weise unterschiedliche Schnittgeometrien herzustellen. Zu diesem Zweck sind auf der Unterseite des Messerhalters 3 rasterförmig angeordnete Schwalbenschwanznuten 11 oder Aufnahmelöcher (nicht gezeigt) für variabel einstellbare Befestigungselemente 12 ausgebildet, welche mit Aufnahmeschlitzen 13 versehen sind, in die der Bandstahl eingesetzt und dadurch in die gewünschte Schnittgeometrie gebracht wird. Im Bereich der Bandstahlenden und/oder an scharfen Knickstellen der Schnittlinie besitzt das Schnittmesser 4 eine sich durchgehend bis zur Schnittkante 5 erstreckenden Trennfuge 14, die die abfallseitige, elastische Auslenkbewegung des Schnittmessers 4 unter der Wirkung des verdrängten Druckpolstermaterials erleichtert.

Claims

Schnittwerkzeug, insbesondere für Blechplatinen, mit einem an einem Messerhalter befestigten Schnittmesser und einem auf Seiten des Messerhalters angeordneten, beim Eindringen des Schnittmessers in das Stanzgut an dieses im Bereich des Stanznutzteils angepressten Druckpolster, dadurch gekennzeichnet, dass das Schnittmesser (4) durch das beim Stanzhub verdrängte Druckpolstermaterial in seitlicher Richtung unter zunehmender elastischer Auslenkung der Schnittmesserkante (5) druckbeaufschlagt ist.
Schnittwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stanznutzteil (1) von der Schnittlinie des Schnittmessers (4) umschlossen und das Druckpolster (6) im Querschnittsinneren des Schnittmessers angeordnet und dieses durch das verdrängte Druckpolstermaterial im Schnittkantenbereich elastisch aufgeweitet ist.
Schnittwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckpolster (6) im entspannten Zustand mit seiner stanzgutseitigen Stirnfläche (7) im Wesentlichen bündig zur Schnittebene des Schnittmessers (4) angeordnet ist.
Schnittwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schnittmesser (4) auf der dem Druckpolster (6) abgewandten Seite in Richtung der Schnittkante (5) abgeschrägt ist.
Schnittwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schnittmesser (4) auf der dem Druckpolster (6) zugewandten Seite in Richtung der Schnittkante (5) angefast ist.
Schnittwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schnittmessers (4) zumindest eine sich bis zur Schnittkante (5) erstreckende Trennfuge (14) besitzt.
Schnittwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schnittmesser (4) aus flexiblem Bandstahl besteht.
Schnittwerkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bandstahlmaterial aus einem höchstfesten Chrom-Nickelstahl hoher Dehnfähigkeit besteht.
Schnittwerkzeug nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Messerhalter (3) mit variabel einstellbaren Schnittmesser-Befestigungselementen (12) für unterschiedliche Schnittgeometrien versehen ist.
Schnittwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckpolster (6) aus einem elastomeren Material besteht.