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Schneid- oder Schabelement Die Erfindung bezieht sich auf ein Schneid-
und Schabelement aus blattrörmigem Material zum Schneiden oder Schaben von WerkstUcken.
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Es ist Aufgabe der Erfindung ein Schneid- oder Schabelement zu schaffen,
welches eine brauchbare Alternative zu bereits bestehenden Schneid- oder Schabelementen
darstellt.
und welches einfach in der Herstellung 1 ist sowie eine
beträchtliche Lebensdauer aufweist.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Schneid-oder Schatelement
aus blattflirmigem Material mit einer Vielzahl von mit Abstand zueinander angeordneten
Öffnun-, gen und einer entsprechenden Vielzahl von mit Abstand zueinander angeordneten
Schneid- oder Schabzähnen, die jeweils am hinteren Ende der zugeordneten Öffnung
vorgesehen sind, wobei jeder Zahn und jede zugeordnete Öffnung klein ist in bezug
auf die Breite und Länge des Elementes erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Orientierung
der Zähne fortschreitend von einem Teil des Elementes zum anderen wechselt.
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Bei zwei beispielsweise erläuterten Ausführungsformen gemäß der Erfindung
sind die Schneidzähne und die zugeordneten ffnungen in Reihen quer Uber das Element
von einer Seite zur gegenUberliegenden Seite des Elementes angeordnet, In beiden
Ausfuhrungsformen sind die Reihen bogenförmlg ausgebildet und jede Reihe liegt mit
ihrer konkaven Seite in Richtung auf das vordere Ende und beschreibt einen Kreisbogen,
wobei Jeder Zahn im wesentlichen tangential zu dem Kreisbogen angeordnet ist.
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In beiden Ausführungsformen enden die Reihen kurz vor den seitlichen
Begrenzungen des Elementes (obgleich dies nicht wesentlich ist), um Randstreifen
frei von Zähnen und zugeordneten ordnungen zu lassen.
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Bei dem ersten der Ausführungsformen liegt der Mittelpunkt des Kreises
auf der Längsachse des Elementes und die
Zähne Ciind im mittleren
Bereich, welcher auch die Achse aufnimmt, neuer zur Längsachse des Elementes ausgerichtet
und liegen. in den Seitenbereiche unter entsprechenden Winkeln zur Längsachse des
Elementes, so daß in diesen -Seitenbereichen das äußere Ende eines jeden Zahnes
weiter vorne liegt als das innere Ende.
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Bei der ersten Ausführungsform überlappen sich die Zähne und die
zugeordneten Öffnungen, so daß jeder Zwischenraum zwischen benachbarten Schneidzähnen
und den zugeordneten Öffnungen unmittelbar vor einem anderen Schneidzahn und der
zugeordneten Öffnung und/oder unmittelbar hinter einem anderen Schneidzahn und-der
zugeordneten Öffnung liegt.
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Bei der zweiten Ausführungsform liegt der Mittelpunkt dieses Kreises,
der die Form der Reihen bestimmt, auf einer Seite in bezug auf die Längsachse des
Elementes.
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Dei dieser zweiten Aüsführungsform -sind -die Zähne in einem Seitenbereich
im-wesentlichen quer zur Längsachse' des Elementes ausgerichtet, und überlappen
sich in diesem Bereich, sodaß jeder Zwischenraum zwischen benachbarten Schneidzähnen
und den zugeordneten Öffnungen unmittelbar vor seinem anderen Schneidzahn und der
zugeordneten Öffnung und/oder unmittelbar hinter einem anderen Schneldzahn und der
zugeordneten Öffnung liegt, während die Zähne im gegenüberliegenden Seitenbereich
des Elementes zumindest unter einem Winkel in bezug auf die Längsachse angeordnet
sind, derart, daß das äußere Ende eines jeden Zahnes weiter vorne liegt als das
innere Ende dieses 'Zahnes und die Nähe und die zugeordneten Öffnungen in diesem
gegenüberliegenden Seitenbereich sind in Reihen unmittelbar hintereinander angeordnet,
wodurch dieser Seitenbereich einen anderen Schnitt- oder Schabeffekt aufweist als
der gegen
Uberliegende Seitenbereich.
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Vorzugsweise ist jeder Zahn und die zugeordnete Öffnung durch ein
Stanzwerkzeug und eine Matrize hergestellt, wobei die Matrize Öffnungen aufweist,
um das Stanzwerkzeug aufzunehmen sowie mit einer Abschrägung an einem Rand der Matrizenöffnungen
versehen ist, so daß die Stanzwerkzeuge oder Stempel, die die Öffnungen bilden,
die Zähne auf die Schräge drücken, so daß die Zähne von der Fläche des Elementes
vorstehen, bevor der Stempel und die Matrize einen Streifen vom Element abscheren,
um so den jeweiligen Zahn zu bilden.
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Das Element kann flach oder gebogen sein, wobei die Biegung in Querrichtung
oder in Längsrichtung verlaufen kann.
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Falls das Element flach oder in Querrichtung gebogen ist, kann es
von den Längsrändern zur Versteifung um 45 bis 270° in bezug auf eine nicht schneidende
Fläche bei flachen Elementen und in bezug auf die Sehne bei bogenförmigen Elementen
abgebogen sein.
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Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Unteransprüchen und
der Zeichnung.
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In dieser zeigen: Fig. I eine Teilansicht eines Blechstreifens, der
in die Form eines Schneid- oder Schabelementes entsprechend einer ersten Ausführungsform
der Erfindung gebracht wurde; Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt durch das Element
nach Fig. 1 im Bereich einer Öffnung;
Fig. 3A und 3B eine Draufsicht
und eine Seitenansicht einer Abstreifer form zur Herstellung des Elementes; Fig.
4A und 4B eine Unteransicht und eine Seitenansicht einer Stanzeinheit zur Herstellung
des Elementes;, Fig. 5 eine Ansicht von oben auf eine zentrale Matrize zur herstellung
des Elementes; Fig. 6 eine Draufsicht eines inneren Ringes zur Herstellung des Elementes;
Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie A-A in Fig. 6 in vergrößertem Maßstab; Fig.
8 eine Ansicht von oben auf eine äußere Matrize zur Herstellung des Elementes; Fig.
9 eine Ansicht von oben auf eine andere AusfUhrungsform eines Schneid- und/oder
Schabelementes nach der Erfindung; Fig. 10 eine Teilansicht des Elementes nach Fig.
9 in vergrößertem Maßstab; und Fig. 11 eine Teilansicht eines anderen Teiles des
Elementes nach Fig. 9 in vergrößertem Maßstab.
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In Fig. 1 ist ein Blechstreifen 10 mit 0,5 mm Dicke dargestellt.
Der Blechstreifen 10 ist mit Öffnungen 13 versehen, von denen zwei Reihen 11 und
12 dargestellt sind.
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Die Lochreihen sind so angeordnet, daß eine Reihe 12 jeweils hinter
einer Reihe 11 in "Vorwärts-Richtung" gesehen, angeordnet ist, wobei diese Vorwärts-Richtung
die durch den Pfeil 14 angedeutete Schneidrichtung des Elementes ist. Es sind sieben
Löcher oder Öffnungen 13 mit Abstand zueinander
in jeder Reihe 11
und sechs Öffnungen 13 ebenfalls mit Abstand zueinander in jeder Reihe 12 vorgesehen.
Jede Öffnung 13 ist 4 mm breit und 1,8 mm lang. Zwischen den benachbarten Öffnungen
einer jeden Reihe 11 bzw. 12 besteht ein Zwischenraum von 1,8 mm.
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Gemäß Fig. 2, in welcher die durch den Pfeil 14 angezeigte Richtung
von links nach rechts verläuft,.steht ein Teil 15 des Blechstreifens von der Oberfläche
16 ab und zwar an dem hinteren Ende der zugeordneten Öffnungen, um einen Schneid-
oder Schabzahn mit einem Schneidrand 17 zu bilden. Der Teil 15 erstreckt sich entlang
dem hinteren Rand der entsprechenden Öffnung 13 in bezug auf die durch den Pfeil
14 angezeigte Vorwärtsrichtung des Elementes.
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Jede Reihe 11 und 12 ist, wie in Fig. 1 dargestellt, in einer derartigen
Richtung gebogen, daß 3ede Reihe 11, 12 in bezug auf das vordere Ende konkav ist,
in dessen Richtung der Pfeil 14 zeigt. Die Reihe 11 liegt auf einem Kreisbogen 18,dessen
Radius 4,36 cm beträgt und dessen Mittelpunkt auf der Längsachse 19 des Blechstreifens
10 liegt, während die Reihe 12 auf einem Kreisbogen 20 mit einem Radius von 4,76
cm liegt, der ebenfalls seinen Mittelpunkt auf der Längsachse 19 hat. Der Teil 15
(Fig. 2) weist eine Länge von 1,1 mm, gemessen in horizontaler Richtung von der
Abbiegestelle 21, welche einen Radius von 0,5 mm hat, bis zum Schneidrand 17 und
weist einen geraden Teil 22 von ungefähr o,Gt mm, gemessen vom Schneidrand 17, auf,
der um einen Winkel zwischen 32 und 3? gegen-%1Ü'er der Horizontalen geneigt ist
und einen Freiwinkel von 32 bis 350 mit einer horizontalen Fläche eines nicht dargestellten
Werkstückes bildet, das geschiiitten oder ge schabt werden soll. Die Fläche 23 ist
entwexler vertikal oder um einen Winkel von 5° abgebogen.
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Weitere nicht dargestellte, entsprechend den Reihen 11 und 12 ausgebildete
Reihenpaare sind hinter den Reihen 11 und 32 mit einer gleichmäßigen Teilung von
4 mm zwischen benachbarten Reihen entlang der Mittellinie 19 des Blechstreifens
10 angeordnet. Die Zentren der Schneidränder 17 der Öffnungen 13 der Reihe 11 sind
um 3 mm gegenüber den zentren der Scnneidränder 17 der Öffnungen 17 der Reihe 12
versetzt, so daß jeder Raum zwischen seitlich benachbarten Scl-meid hnen mit den
zugehörigen Öffnungen (mit Ausnahme der hintersten Reihe) unmittelbar vor einem
anderen Schneidzahn mit der zugeordneten Öffnung und ebenso (mit Ausnahme der vordersten
Reihe) unmittelbar hinter einem anderen Schneidzahn und der zugeordneten Öffnung
liegt Selbstverständlich können einige oder sämtliche oben angegebenen Abmessungen
und Winkel verändert werden. Die angegebenen Abmessungen ergeben jedoch zufriedenstellende
Resultate.
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Es wird nun auf die Fig. 3 bis 8 bezug genommen. Die in den Fig.
3A und x,B dargestellte Abstreifform 24 weist zwei Reihen 25 und 26 mit Löchern
27 auf, deren Zentren auf konzentrischen Kreisen mit den Radien 4,36 cm und 4,76
cm liegen. Die gleichen Radien weisen die Kreise auf, auf denen die Reihen 11 und
12 der Öffnungen 13 liegen.
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Die Löcher 27 weisen den gleichen Abstand zwischen ihren Mittelpunkten
auf wie die Öffnungen 13. Die Abstreifform 24 weist einen Kanal 28 mit 3,2 mm Tiefe
und 4,44 cm Breite zwischen Seitenflanken 29 auf, um den Blechstreifen 10 passend
aufzunehmen.
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Die in den Fig. 4A und 4B gezeigte Stanzeinheit 30 weist eine Grundplatte-31
auf, die mit dreizehn Stempeln 32 versehen ist, die in zwei Reihen 33 und 34 mit
sieben
Stempeln 32 in der einen und sechs Stempeln 32 in der anderen
Reihe versehen ist, wobei zwischen den Stempeln 32 die gleichen Abstände wie zwischen
den Löchern 27 in der Abstreiferplatte 24 (und entsprechend den Abständen zwischen
den oeffnungen 13 im Blechstreifen 10) bestehen. Endteile 35 der Stempel 32 haben
rechteckigen Querschnitt entsprechend dem Querschnitt der Öffnungen 13.
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Die rückwärtigen Teile 36 der Stempel 32 besitzen Querschnitte entsprechend
den Querschnitten der Löcher 27.
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Im Gebrauch ist die Stanzeinheit 30 oberhalb der Abstreiferplatte
24 angeordnet, die in ihrem Kanal 28 den Blechstreifen 10 aufnimmt. Die Stempel
32 greifen durch die Löcher 27 hindurch und drücken in den Blechstreiren 10. Die
Stempel werden aus den Löchern 27 heraus gezogen oder zumindest soweit zurückgezogen,
daß ihre Spitzen mit der Unterseite der Platte 94 fluchten, so daß die Platte 24
den Blechstreifen von den Stempeln 32 abziehen kann, falls dieser an den Stempeln
durch Reibung haften bleiben sollte.
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Die in Fig. 5 dargestellte zentrale Matrize 37 weist sieben Ausschnitte
38 an ihrem Rand 39 auf. Die Matrize 37 weist einen äußeren-Durchmesser von 8,9
cm auf und paßtin den in Fig. 6 dargestellten Innenring 40, so daß die Ausschnitte
38 mit dem innenliegenden Rand 41 des Ringes 40 zusammenwirken, um sieben Öffnungen
zu bilden, die in ihren Abmessungen und Abständen den sieben Öffnungen 13 der Reihe
11 entsprechen. Ein innerer Randteil 212 des Ringes 40 ist wie in Fig. 7 dargestellt,
abgeschrägt, damit die Teile l5 des Blechstreifens 10 in der Reihe 11 von der Fläche
16 abstehen. Die Schräge weist einen Winkel von 350 und eine Länge von 0,63 mm auf,
die in horizontaler Richtun entlang dem Radius gemessen ist. Der Ring 40 hat einen
äußeren kreisförmigen Rand 43 mit einem Durchmesser
von 9,7 cm
auf und ist mit sechs Ausschnitten 44 versehen.
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Der Ring 36 paßt in das Innere einer in Fig. 8 dargestellten Scheibe
45 hinein, so daß die Ausschnitte 44 mit dem Innenrand 6 der Scheibe 45 zusammenwirken
und sechs Öffnungen entsprechend den Abmessungen und Abständen der sechs Öffnungen
13 in der Reihe 12 aufweisen. Ein Randteil 47 der Matrizenscheibe 45 ist in der
gleichen Weise wie der Randteil 42 des Ringes 40 abgeschrägt, um die Teile 15 des
Blechstreifens 10 von der Oberfläche 16 der Reihe 12 vorstehen zu lassen.
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Im Betrieb liegt die Stanzeinheit 30 oberhalb der Abstreiferplatte
24, der Innenring 40 liegt innerhalb der äußeren Matrizenscheibe 45 und die zentrale
Matrize ist innerhalb des Ringes 40 angeordnet. Der Ring 40 und die Matrizen 37
und 45 sind abgestützt, so daß ihre oberen Oberflächen untereinander fluchten und
mit dem Flansch 29 der Abstreiferplatte 24 in Berührung stehen, Der Blechstreifen
10 wird in den Kanal 28 eingeführt und die Stanzeinheit 30 arbeitet aufeinanderfolgend,
um Reihenpaare 11 und 12 mit den Öffnungen 13 in den Blechstreifen 10 einzubringen,
wobei der Blechstreifen 10 zwischen aufeinander folgenden Bearbeitungsschritten
der Stanzeinheit 30 um 8 mm weitergeschoben wird. Wenn der Blechstreifen 10 vollständig
mit Reihen von Öffnungen versehen ist, wird er in einzelne Abschnitte zerschnitten,
von denen jeder ein Schneid- oder Farbelement nach der Erfindung bildet. Falls notwendig,
können weitere Verformungen an Jedem Abschnitt vorgenommen werden, damit dieser
Abschnitt entweder einen Teil eines Schneid- -oder Schabwerkzeuges bildet oder in
ein solches Werkzeug aufgenommen werden kann.
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Die Abschnitte werden darm in bekanr1er welse gehärtet.
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Ein Schleifen dürfte nicht notwendig sein, da beim Abscheren
des
Blechstreifens 10 bei der Herstellung der Öffnungen 13 ein Freiwinkel von 32 bis
35° gebildet wird und die Fläche 23 einen Anstellwinkel von 0° bis 5° aufweist.
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Wenn das Schneid- oder Schabelement, das aus dem Blechstreifen 10
hergestellt ist, benutzt wird, so wird es über eine OberFläche eines nicht dargestellten
Werkstückes in Richtung des Pfeiles 14 oder einer mit geringem Winkel von dieser
Richtung abweichenden Richtung bewegt und gegen das Werkstück gedrückt.
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Die Anordnung der Öffnungen 13 und der Schneidrandteile 15 erleichtert
den Schneid- oder Schabvorgang. das Aufbrechen der Abfallspäne und deren Entfernung
vom Werkstück. Die Schneidränder 17 sind f'lach und erzeugen eine glatte Oberfläche
auf dem Werkstück. Darüber hinaus widerstehen die Teile 15 einer beträchtlichen
Benutzung.
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Das Schneid- und oder Schabelement 50, das in den Fig. 9, 10 und
11 dargestellt ist, besteht im wesentlichen aus einem rechteckigen Metallblech mit
verschiedenen Reihen von Öffnungen, wobei jede Reihe mehrere Öffnungen aufweist.
Fig. 9 zeigt vier solcher Reihen 51, 52, 53 und 54, jedoch sind tatsächlich viel
mehr solcher Reihen auf der gesamten Länge des Elementes 50 vorgesehen. Jede Reihe
definiert einen Bogell eines entsprechenden Kreises, der seinen Mittelpunkt auf
eines Seite der nicht dargestellten Längsachse des Elementes 50 hat, die vertlkal
in den Fig. 9 bis 11 verläuft.
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Wie in Fig. 9 dargestellt, haberl abwechselnd aufeinander folgende
Reihen sechs bzw. sieben Öffnunge, die mit Abstand zueinander angeordnet sind. Die
Reihen können auch mehr oder weniger Öffnungen aufweisen. Beispielsweise haben die
Reihen 51 und 53 jeweils sechs Öffnunge, während die Reihen 52 und 54 jeweils sieben
Öffnungen haben.
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Jede Reihe mit Öffnungen steht mit einer entsprechenden Reihe mit
Schneid- oder Schabzähnen in Verbindung, die an den hinteren (langen) Rändern der
Öffnungen vorgesehen sind, wobei die Öffnungen und Zähne in analoger Weise gebildet
sind wie, bei der ersten Ausführungsform.
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Das Element 50 weist daher mehrere Zahnreihen mit mehreren Zähnen
in weder Reihe und mit zugeordneten Öffnungen auf, durch -welche das abgeschnittene
oder abgeschabte Material hindurchtritt, wobei jede Reihe bogenförmig gestaltet
und die konkave Seite im allgemeinen zum vorderen Ende des Elementes ausgerichtet
ist (nach oben in den Fig. 9 bis 11),- obgleich die Schneidrichtung senkrecht nach
oben in den Fig, 9 bis 11 oder in Richtung des Pfeiles 55 verlaufen kann, d.h. unter
einem Winkel zur Längsrichtung des Elementes 50* Die Reihen liegen jeweils hintereinander
in bezug auf diese Vorwärts-Richtung.
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Die Enden der Reihen in der Nähe der einen Seite 56 des Elemente.
50 sind nach rückwärts versetzt in bezug auf die entsprechenden Enden der Reihen
an der anderen.Seite 57 des Elementes 5Q in bezug auf die Längsrichtung des Elementes
und die Aufwärtsrichtung entsprechend der Zeichnung, in welcher das Element während
des Schneid- bzw.
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Schabvorganges bewegt wird.
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Wie deutlich in Fig. 11 dargestellt, verlaufen die Schneidränder
58a und 58b in der Nähe der zuerst genannten Enden der Reihen (in der Nähe der Seite
56) im wesentlichen senkrecht zur Längsachse, d.h. im wesent eben senkrecht zur
Seite 56 und sind seitlich gegeneinander versetzt (vgl. beispielsweise die Schneidränder
58a in der Nähe der Enden der Reihe 51 und 53 an der Seite 56),
welche
weiter von der Seite 56 entfernt sind als die Schneidränder 58b in der Nähe der
Enden der Reihen 52 und 5gl an der Seite 96.
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Wie in Fig. 10 dargestellt, bilden die,Schneidränder 58c in der Nähe
der Enden sämtlicher Reihen an der Seite 57 einen stumpfen Winkel 59 mit der Seite
57, so daß das äußere Ende eines jeden Zahnes weiter vorne liegt als das innere
Ende; die Schneidränder 58c liegen in Reihen im wesentlichen direkt hintereinander
in Längsrichtung des Elementes mit einer unbedeutenden gegenseitigen seitlichen
Versetzung, die zu gering ist als daß sie in der Zeichnung dargestellt werden könnte.
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Das Element 50 weist Haken 60 an den Enden auf, um es an einem nicht
dargestellten Halter zu befestigen.
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Falls der Halter eine ähnliche Form wie die bekannte "Surform"-Blatthalter
aufweist, die in Verbindung mit "Surform"-Blattelementen der gleichen Außenform
wie das Element 50 verwendet wurden, kann es als zweckmäßig empfunden werden, das
Element 50 in der Richtung des Pfeiles 55 (mit einem Winkel von ungefähr 350 zur
Längsrichtung des Elementes 50) oder unter einem anderen Winkel im Bereich von 10
bis 450 zur Längsrichtung des Elementes 50 zu bewegen als in Längsrichtung des Elementes
selbst, da in diesem Fall die durch das Element im Bereich der Seite 5 erzeugten
Schnitte bzw. Schnittspäne anders ausfallen als im Bereich der Seite 56.
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Die weiter oben beschriebenen Elemente sind verhältnismäßig billig
in der Herstellung und die erforderlichen Werkzeuge weisen eine einfache Form auf.
Die Elemente schneiden
oder schaben sowohl Metalle als auch Kunststoffe
mit guter Spanlücke im Falle von Kunststoffen.
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Die Schneid- und Schabelemente gemäß der Erfindung können flach,
quer gebogen oder längs gebogen sein,wie dies weiter oben angedeutet wurde. Sie
können wahlweise zylindrisch, d.h. mit kreisförmigem Querschnitt oder mit U-förmigem
Querschnitt oder mit rechteckigem Querschnitt mit drei oder vier Seiten sowie mit
V-förmigem Querschnitt für die verschiedenen Schnitt- und Schabaufgaben ausgebildet
sein.