DE2411494C3 - Ausbuchtwerkzeug zum Verformen einer dünnen Metallfolie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Ausbuchtwerkzeug zum Verformen einer dünnen Metallfolie, bei dem die formgebende Oberfläche der Matrize mit abschleifbare Ausbauchungen erzeugenden Erhebungen versehen ist.

Bei einem aus der US-PS 21 82 067 bekannten Ausbuchtwerkzeug der vorgenannten Art, welches zur Herstellung des äußeren Messerblattes am Scherkopf eines elektrischen Trockenrasiergerätes eingesetzt wird, ist auch die Patrize des Werkzeuges mit formgebenden Erhebungen verseben, die zu entsprechenden Vertiefungen in der formgebenden Oberfläche der Matrize ebenso komplementär ausgebildet sind wie deren Erhebungen zu entsprechenden Vertiefungen in der formgebenden Oberfläche der Patrize.

Hierbei erfordert die komplementäre Ausbildung der beiden Werkzeughälften die Einhaltung äußerst enger Toleranzen, um für die durch das Abschleifen der Ausbauchungen erhaltenen länglichen Löcher eine hohe Maßgenauigkeit und Regelmäßigkeit der Lochverteilung zu erzielen und außerdem ein Einreißen des Metails an den Stellen der größten Verformung zu verhindern. Der Einreißgefahr wird dabei noch besonders durch die Einhaltung weitgehend stumpfer Biegewinkel entgegengewirkt, was an der Metallfolie die Erzeugung entsprechend schräg /ur Lochachse ausgerichteter Lochwände zur Folge hat. Solche schrägen Lochwände ergeben aber im Falle der Verwendung einer solchen Metallfolie als äußeres. Messerblatt am Scherkopfeines elektrischen Trockenrasiergerätes einen besonders bei größeren Foliendickeri einen entsprechend kleinen und damit ziemlich ungünstigen Schnittwinkel für die Haare im Zusammenwirken mit den Innenmessern des Rasiergerätes, denen hierbei im übrigen eine ungünstig große Berührungsfläche an der Schneidkante der einzelnen Scherlöcher dargeboten wird. Abgesehen davon, daß solche größeren Berührungsflächen die Ursache für ein rascheres Stumpfwerden der Innenmesser sind, bewirken sie auch eine größere Stromaufnahme von deren Elektroantrieb, was besonders im Falle eines Batteriebetriebes als weiterer Nachteil zu bemängeln ist.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, ein solches Ausbuchtwerkzeug insbesondere im Rahmen der Herstellung des äußeren Messerblattes am Scherkopf eines elektrischen Trockenrasiergerätes so zu gestalten, daß auch bei größeren Dicken bis zu etwa 0.1 mm der Metallfolie günstige Schnittwinkel für die Haare von etwa 50 bis 70' erhalten werden bei einer entsprechenden Reduzierung der den Innenmessern dargebotenen Berührungsflache an der Schniukanti der .Scherlöcher, die auch bei einer runden Lochforrr noch äußerst scharf und in den Konturen genügenc präzise sein soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge löst, daß bei einem Ausbuchnverkzeug der eingangs ge nannten Art die Patrize des Werkzeuges durch eir gummielastisches Kissen gebildet ist und daß die Erhebungen der Matrize, welche dabei an einer ebenen odei gekrümmten Grundfläche ausgebildet sein können, mil abgerundeten Schultern von beliebigem Krümmungshalbmesser versehen sind.

Es wird damit erfindungsgemäß ein Ausbuchtwerkzeug zur Verfügung gestellt, bei welchem die abgerundeten Schultern an den Erhebungen der Matrize beim Ausbuchten der Metallfolie weitgehend vertikale Wände an den damit erzeugten Ausbauchungen ergeben, die auch noch nach dem Abschleifen der Ausbauchungen vorhanden sind. Die Scherlöcher haben daher praktisch vertikale Lochwände, an deren Schneidkante eine erhabene Berührungsfläche einer optimal kleinsten Größe ausgebildet ist, so daß im Zusammenwirken mit den Innenmessern des Rasiergerätes nicht nur ein entsprechend günstiger Schnittwinkel für die-Haare erhalten wird, vielmehr darüber auch Maßnahmen für eine entsprechend verlängerte Standzeit der Innenmesser vor deren Stumpfw erden getroffen sind.

Zur Erzeugung runder Scherlöcher in Metallfolien, die aL äußeres Messerblatt am Scherkopf eines elektrischen Trockenrasiergerätes verwendet werden, sind noch Stanzwerkzeuge bekannt (OE-PS 199 463, NO-PS 1 03 830), bei denen die Patrize des Werkzeuges durch ein gummielastisches Kissen gebildet ist und die Matrize entweder konische Vertiefungen oder etwa kegelstumpfförmige Erhebungen aufweist. Solche Stanzwerkzeuge ergeben nur bis zu einer Foliendicke von etwa 0,05 mm genügend scharfe und in den Konturen präzise Schneidkanten, die bei größeren Foliendikken dagegen ziemlich unregelmäßig werden und dann allenfalls noch durch ein Nachschleifen etwas begradigt werden können, was aber dann wieder ungünstig große Berührungsflächen für die Innenmesser des Rasiergerätes ergibt. Diese ungünstigen Verhältnisse bei größeren Foliendicken können auch dadurch nicht mittels solcher Stanzwerkzeuge wesentlich verbessert werden, daß nach einem anderen bekannten Vorschlag (OE-PS 2 % 732) die Matrize des Werkzeuges an ihrer formgebenden Oberfläche mit einer zum Umbördeln der gestanzten Lochränder geeigneten stufenförmigen Absetzung versehen wird, ganz abgesehen davon, daß auch dabei wie bei allen Stanzwerkzeugen störender Stanzabfall anfällt, der eine ständige Säuberung des Werkzeuges erfordert, und daß infolge des ausgeübten Stanzvorganges häufig so starke Verformungen auftreten, daß die Entnahme der fertigen Metallfolie aus dem Werkzeug entsprechend schwierig ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt

Fig. IA in einer jeweiligen Perspektivansicht das äußere Messerblatt und das damit zusammenwirkende Messer am Scherkopf eines elektrischen Trockenrasiergerätes,

F i g. I B in wesentlich vergrößertem Maßstab eine perspektivische Schnittdarstellung des in Fig. IA gezeigten äußeren Messerblattes,

F i g. 2A bis 3F Schemadarstellungen zur Veranschaulichung des einleitend abgehandelten Ausgangs-

punktes der vorliegenden Erfindung und

Fig.4A bis 5E damit gleichwenige Schemadarsiel lungen zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung gemäß zweier alternativer Ausführungsbeispiele.

In Fig. IA ist oben ein ballig ausgeführtes äußeres * Messerblait Γ gezeigt, welches eine größere Anzahl von Haareinlaßlöchern 2 hat. Mi: der inneren Oberfläche desselben wirkt ein Messer 1" zusammen, welches gemäß der unteren Darstellung insgesamt drei Messerblätter hat. deren jeweilige Messerschneide mit den Schnittkanten zusammenwirkt, die an den Haareinlaßlöchern 2 ausgebildet sind. Diese Einlaßlöcher 2 sind gemäß F i g. IB mit einer Versenkung 3 an der jeweils äußeren Umfangskante versehen, die bestimmend ist für den Eintr.ttswinkel der Haare. Die inneren Enden '5 dieser Versenkungen 3 bilden die eigentliche Schnittkante 4, die in noch näher zu beschreibender Weise infolge eines Abschleifvorganges gewonnen werden. Das äußere Messerblatt Γ kann im Rahmen der vorliegenden Erlindung aus Metallamelleri mit einer Dicke bis zu etwa OJO mm hergestellt werden. Die Versenkungen 3 sind bei diesen größeren Blattdicken insbesondere in der Richtung vorteilhaft, daß sie einen äußerst gunstigen Haareintrittswinkel ergeben, folglich eine optimale Schnittqualitat bei der Rasur errreichen -5 lassen, daß sie weiterhin eine Kleinhaltung des Reibungsfaktors zwischen dem Messer 1" bzw. den einzelnen Messerschneiden und dem äußeren Messerblatt ergeben und daß damit der Stromverbrauch im Vergleich zu den Ausführungen reduziert werden kann, bei welchen die Einlaßlöcher des äußeren Messerblaties nicht solche Versenkungen aufweisen.

In F i g. 2A ist ein Ausschnitt des Werkzeuges 5 gezeigt, welches dem Vorschlag der einleitend abgehan delten OE-PS 42 633 entspricht. Dieses nur für Blattdik ken bis etwa 0,05 mm verwendbare Werkzeug hat die bereits erwähnten, etwa konischen Vertiefungen 6. die bei der in F i g. 2B gezeigten Anordnung des Werkzeuges 5 in einem Gehäuse 7 die Einlaßlöcher 10 aus der dabei mit einem Gummikissen 8 unterlegten Metalllamelle 9 herausstanzen, wenn das Werkzeug in Richtung des Pfeiles P relativ zu dem einen Stempel darstellenden Kissen 8 bewegt wird. In F 1 g. 2C sind die bei diesem Stanzvorgang anfallenden Ausschnitte mit 11 bezeichnet. Diese Ausschnitte verbleiben nach dem Abnehmen des Werkzeuges und der Entnahme der verformten Metallamelle auf dem Stempel 8, so daß dieser vor dem nächsten Verformungsvorgang einer Metalllamelle gesäubert werden muß.

In den F i g. 3A bis 3F ist der Vorschlag gemäß der oben bereits abgehandelten OE-PS 1 03 830 schematisch dargestellt. In F i g. 3A ist ein Ausschnitt des Werkzeuges 5' gezeigt, das eine Vielzahl konvexer Erhebungen 6' hat, die etwa kegelstumpfförmig ausgebildet sind. Durch diese Oberflächenform des Werkzeuges werden hier aus der Metallamelle 9 Haareinlaßlöcher 10 herausgestanzt, die an der äußeren Umfangska~te die oben erläuterte Versenkung haben, was zumindest solange einen einigermaßen befriedigenden Haareintrittswinkel und auch eine einigermaßen befriedigende Schnittkante an den einzelnen Einlaßlöchern schafft, wie die Blattdicke, also die Dicke der für den Stanzvorgang ausgewählten Metallamelle. nicht größer ist als etwa 0,06 mm. Ist die Blattdicke dagegen größer, insbesondere größer als etwa 0,08 mm. dann kann beim '¹^ Stanzvorgang nicht das in Fig. 3D verdeutlichte Ausbrechen der inneren Begrenzungskanten der einzelnen Finlaßlöcher verhindert werden, so daß es in diesem lalle dann erforderlich wird, die innere Oberflache der ■.erformten Meiailameile verhältnismäßig stark abzuschleifen, nämlich etwa bis in die in Fi g. 3D mit der gepunkteten Linie verdeutlichte Tiefe. Ein solcher starker Abschliff, der zur Erzeugung des in F i g. 3E bei 11 gezeigten spitzen Schnittwinkels zur Erzielung befriedigender Schniuleistungen unbedingt erforderlich ist, hat aber den Nachteil, daß für die Schneiden des Innenmessers verhältnismäßig große Berührungsflächen b geschaffen werden, die wegen dieser Größe einem relativ raschen Verschleiß unterliegen und außerdem wegen der Flächenbelastung einen höheren Leistiingsverbrauch des Trockenrasiergerätes ergeben. Weitere Nachteile dieses bekannten Werkzeuges wurden einleitend bereits aufgezählt, so daß auf eine Wiederholung derselben hier verzichtet werden kann.

In den F i g. 4A bis 4E isi ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. F i g. 4A zeigt einen geschnittenen Teil eines erfindungsgemäßen Werkzeuges A. das an seiner verformenden Oberfläche eine der Anzahl von i faareintaßlöchcrn entsprechende Anzahl von sich hockerartig erhebenden, konvexen Bereichen 12 hat, zwischen welchen konka\e Bereiche 13 liegen. Die konvexen Bereiche 12 haben eine jeweilige Schulter 14 von beliebigem Krümmungshalbmesser im Übergang zu den umgebenden konkaven Bereichen 13. Das Werkzeug erhält damit eine Oberfläche, welche die damit gewollte Verformung einer /wischen das Werkzeug -4 und einem Stempel Czwischengelegten Metallamele B unterstützt, wenn beide entsprechend der in F 1 g. 4C gezeigten Darstellung gegeneinander bewegt werden. Die höckerartigen bzw. konvexen Ausformungen 12 in der verformenden Oberfläche des erfindungsgemäßen Werkzeuges A haben also eine Formgebung, über welche die in F 1 g. 4D verdeutlichte, plastische Verformung der Metallamelle B begünstigt wird, wobei eine Querschnittsform derselben ohne größere Schwierigkeiten angestrebt werden kann, von welcher optimale Schnittverhältnisse der erst anschließend durch einen Abschleifvorgang erzeugten Haareinlaßlöcher erwartet werden kann. Vor diesem abschließenden Abschleifvorgang wird jede in den in Fig. ^D gezeigten Zustand verformte Metallamelle wärmebehandelt. Das Abschleifen wird bis in die in F i g. 4D durch die gestrichelte Linie verdeutlichte Tiefe vorgenommen, wobei dieses Abschleifen entweder mechanisch oder chemisch oder elektrochemisch erfolgen kann. Bei diesem Abschleifen werden die flachen Böden 15 abgenommen, die beim vorausgegangenen Verformungsvorgang durch die höckerartigen Erhebungen 12 geformt worden sind. Es werden dadurch an diesen Stellen die eigentlichen Einlaßlöcher 19 gebildet deren auf der Abschliffseite liegende Ränder dann die Schnittkanten 20 bilden, während an den gegenüberlie genden Enden die Versenkungen 17 bestehenbleiben deren Formgebung randseitig durch die Formgebung der konkaven Bereiche 18 beeinflußt wird.

Die dazu alternative Ausführungsform der Erfindung die in den F i g. 5A bis 5E schematisch gezeigt ist, is: praktisch nur darin unterschiedlich, daß hier die einzel nen Haareinlaßlöcher an den Stellen der konkaven Be reiche 13 erzeugt werden. Ist die Metallamelle ßin der in F i g. 3D dargestellten Zustand verformt worden dann wird hier also praktisch spiegelbildlich ein Ab schleifen der Oberfläche von der gegenüberliegender Seite vorgenommen, und zwar bis in die Tiefe der ge strichelten Linie 16. so daß die betreffende Schnittkan te 20 der einzelnen Einlaßlöcher jetzt ebenfalls spiegel

bildlich zur Anordnung kommt.

Die Erfindung ist ohne größere Schwierigkeiten anwendbar auf Metallamellen bzw. Platinen einer Dicke zwischen 0,04 und 0,09 mm, wobei vorausgesetzt wird, daß dafür das für solche äußere Messerblätter übliche Material, nämlich martensitischer, rostfreier Stahl, verwendet wird. Für die an den Schultern der höckerartigen bzw. konvexen Bereiche oder Erhebungen verwirklichten Krümmungshalbmesser haben sich Werte zwischen etwa 0,06 und 0,08 mm besonders bewährt, sofern dabei für die konkaven Bereiche eine Tiefe von etwa 0,15 bis 0,20 mm gewählt und mit einem Verformungsdruck von etwa 35 bis 60 kg/cm² gearbeitet wurde. Für den Stempel kann die Verwendung eines Urethan-Gummis besonders empfohlen werden. Hinsichtlieh des abschließenden Abschleifvorganges kann ein elektrolytisches Abschleifen unter Verwendung einer metallbeschichteten Diamant-Honahle besonders empfohlen werden, wobei mit einer Spannung zwischen 1 und 14 Volt, mit einem Strom zwischen 140 um 200 Ampere, einer Schnittiefe von 0,08 bis 0,10 mm um einer Arbeitsgeschwindigkeit von 200 bis 300 mm/mii gearbeitet werden sollte. Der Elektrolyt sollte dabei ii einer Menge von etwa 3,5 bis 4,0 Liter/min zugeleite werden, wobei für ihn eine bevorzugte Konzentratioi an NaNCb als Hauptkomponente von etwa 10% an vorteilhaftesten ist.

Abschließend soll noch besonders darauf hingewie sen sein, daß die Erfindung ebenso vorteilhaft an sol chen Werkzeugen verwirklichbar ist, die zur Erzeugunj einer flachen bzw. ebenen Form des äußeren Messer blattes eine entsprechend flache bzw. ebene Grundflä ehe haben, wie an solchen Werkzeugen, die zur Erzeu gung einer entsprechend gekrümmten Form des Mes serblattes eine gekrümmte Grundfläche haben.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Ausbucht werkzeug zum Verformen einer dünnen Metallfolie, bei dem die formgebende Oberfläehe der Matrize mit abschleifbare Ausbauchungen erzeugenden Erhebungen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Patrize de Werkzeuges durch ein gummielastisches Kissen (¹CVgebildet ist und daß die Erhebungen (12) der Matrize (A) mit abgerundeten Schultern von beliebigem Krümmungshalbmesser versehen sind.

2. Ausbuchtwerkzeug nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen (12) an einer ebenen oder gekrümmten Grundfläche der Matrize f.4^ ausgebildet sind.