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Vorrichtung zum Stanzen von Löchern in die Wandung von Hohlkörpern beliebigen Querschnitts
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stanzen von Löchern in die Wandung von Hohlkörpern beliebigen Querschnitts, insbesondere von langen Rohren, wobei im Innern des Hohlkörpers eine an einer Stange angebrachte Matrize vorgesehen ist.
Hohlkörper, insbesondere Rohre, werden vor allem für den Zusammenbau zu Regalen, Geländern, Zäunen, Trennwänden, Möbelgestellen u. dgl. sowie für Wärmeaustauscher und Stahlkonstruktionen der verschiedensten Art benötigt. Dabei ist es erforderlich, in den Rohrmantel Löcher oder Lochreihen unterschiedlichen, frei wählbaren oder vorbestimmten Abstandes zu stanzen.
Das Stanzen, ein spanloser Schneidevorgang, ist nur dann einwandfrei durchführbar, wenn Stempel und Matrize zueinander axial genau angeordnet sind und der erforderliche Schnittspalt genauestens berücksichtigt ist. Anderfalls setzt der Stempel auf die Matrize auf und beschädigt oder zerstört sie. Zumindest ist ein sauberer Schnitt nicht erzielbar.
Das Stanzen von plattenähnlichen Körpern, z. B. Blechen, wird voll beherrscht, da die genaue axiale Anordnung von Stempel und Matrize sich leicht verwirklichen lässt.
Bei Hohlkörpern kurzer Länge bis etwa 0, 5 m verfährt man üblicherweise so, dass der zu bearbeitende Körper auf einen einseitig fest eingespannten, biegesteifen Matrizendorn geschoben wird und der Stanzvorgang entsprechend der Werkzeuganordnung durchgeführt wird. Durch Umstecken des zu bearbeitenden Körpers können dann Arbeitslängen von etwa 1 m erreicht werden. Gegebenenfalls können dabei die am Lochvorgang beteiligten Elemente nach Bedarf verstellt und damit verschiedenartige Löcher gestanzt werden.
Es ist auch ein Verfahren und eine Einrichtung bekannt, um bei dünnwandigen Hohlkörpern grosser Präzision verschiedenartige Löcher anzubringen. Das geschieht mittels eines Lochstempel, der den Abmessungen des kleinsten vorkommenden Loches entspricht. Der Lochstempel führt etwa 1000 Stösse pro Minute aus, d. h. die gewünschten Löcher werden"genibbelt". Das zu lochende Rohr wird dabei zwischen einer Auflage und einem Schnittdom eng geführt. Der Schnittdorn ist sehr genau an den Innendurchmesser des zu lochenden Rohres angepasst. Dieses Verfahren eignet sich beispielsweise für runde, relativ kurze, nahtlose Präzisionsrohre, die mit einer Vielzahl von individuellen Löchern in kleinen Serien hergestellt werden. Hiefür kommen unter anderem Steuerschieber oder Verteilerrohre für Raketenmotore in Frage.
Weiterhin ist eine Einrichtung zum Lochen von Rohren bekannt, bei der eine zweiteilige Matrize vorgesehen ist, die zwei keilförmige Hälften aufweist. Diese werden über Stangen betätigt und erlauben so ein Anpassen der Matrize an die Innenwand des Hohlkörpers. Mit dieser Vorrichtung können zwar auch Rohre gelocht werden, die grössere Herstellungstoleranzen haben, das Arbeiten mit der bekannten Einrichtung ist jedoch umständlich und nur verhältnismässig langsam möglich.
Bei längeren zu bearbeitenden Hohlkörpern, bis etwa 3 m Länge, muss der Matrizendorn bekanntermassen an beiden Enden genau gelagert sein. Bei Längen über 3 m aber ist diese Arbeitsweise wirtschaftlich nicht mehr tragbar. Sie ist auch technisch nicht einwandfrei durchzuführen, weil insbesondere eine genaue Anordnung vom Stempel zur Matrize in jeder Lage nicht mehr sichergestellt
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werden kann. Neben der umständlichen Vorbereitung für den Arbeitsgang, dem jeweiligen genauen Justieren von Stempel und Matrize und der Schwierigkeit, den Körper auf den langen Dorn mit notwendigerweise nur wenig Zwischenraum aufzuschieben, sind insbesondere die langen Werkzeuge sehr teuer.
Abgesehen davon, dass in diesem Fall die Matrize für jedes vorgesehene Loch die entsprechende Ausnehmung haben muss, ist auch die Lochanordnung (Abstand von Mitte Loch zu Mitte Loch) an das entsprechend ausgelegte Werkzeug gebunden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Hohlkörper, vor allem sehr lange Rohre, solche von mehr als 3 m Länge, mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand schnell und genau zu lochen. Diese Aufgabe wird mit der Vorrichtung nach der Erfindung zum Stanzen von Löchern in die Wandung von Hohlkörpern beliebigen Querschnitts, insbesondere von langen Rohren, wobei im Innern des Hohlkörpers eine an einer Stange angebrachte Matrize vorgesehen ist, dadurch gelöst, dass der zu lochende Hohlkörper, z. B. am einen Ende durch eine Klemmvorrichtung und am andern Ende durch einen Rollgang mit Treibrolle, seitlich unverrückbar abgestützt geführt und die Matrize etwa senkrecht zur Stanzrichtung und zur Rohrachse an eine Innenwand bzw. einen Teil der Innenwand des Hohlkörpers gedrückt ist.
Entgegen der üblichen Arbeitsweise wird demnach eine kurze, sich an eine Innenwand anlehnende Matrize verwendet, die nur eine einzige Ausnehmung besitzt und an einer Stange aufgehängt ist, deren Durchmesser kleiner ist als die Matrize. Die richtige Lage der Matrize zum Stempel wird in Längsrichtung durch Einstellen am eingespannten Ende der Stange über Feingewinde und Muttern erreicht. Damit die in gewissen Stellungen des zu stanzenden Hohlkörpers durchhängende Stange eine Veränderung der Lage der Matrize nicht verursachen kann, wird sie von beweglichen Zwischenhalterungen unterstützt.
In der Querrichtung wird die richtige Lage der Matrize dadurch gewährleistet, dass als Bezugsebene die Hohlkörperwand mit geringsten Walztoleranzen verwendet wird. Der dazu erforderliche Anpressdruck der Matrize an die innere Körperwand wird mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch erzeugt.
Grösse und Form der Löcher ergeben sich entsprechend der Auslegung des Werkzeuges. Gleiche oder unterschiedliche Abstände von Loch zu Loch werden durch kontinuierliches Bewegen des Hohlkörpers über die stehende Matrize erreicht, wobei Länge des jeweiligen Vorschubes von Hand und durch Ablesen auf der Skala oder selbsttätig durch an sich bekannte mechanische und/oder elektrische Einrichtungen gesteuert wird.
Das Verfahren gemäss der Erfindung eignet sich zum Lochen sowohl runder als auch rechteckiger Rohre bzw. ganz allgemein zum Lochen von länglichen Hohlkörpern der unterschiedlichsten Querschnitte.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung bzw. der Erfindung in zwei Figuren in Seitenansicht und Draufsicht dargestellt.
Mit ist die Presse bezeichnet, die einen Stempel --2-- hat, unter welchem die feststehende Matrize --3-- angeordnet ist. Auf dem seitlich der Presse--l--vorgesehenen Ständer - sind mit Hilfe von Spannvorrichtungen --5-- Stangen --6-- befestigt, die durch über teleskopartige Führungen verschiebbare Halterungen --7-- unterstützt sind.
Jede der Stangen --6-- ist an ihrem freien Ende mit einer gleichachsig zum Stempel-2justierbaren Matrize --8-- bestückt, die sich an eine Seiten-Innenwnad des Rohres-12anlehnt. Das Justieren der Matrize--8--kann durch Feingewinde geschehen, das am eingespannten Ende der Stangen --6-- bei den Spannvorrichtungen --5-- vorgesehen ist. Am Ständer-4-ist der Schlitten --9-- beweglich angeordnet, der durch den Antrieb --10-- bewegt wird.
Auf dem Schlitten --9-- ist die Klemmvorrichtung --11-- angebracht, mit deren Hilfe das auf die Matrize
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das zu lochende Rohr --12-- über die Matrize --8-- und die Stange --6-- schiebt und das gelochte Rohr--12--wieder abzieht.
Durch das Einspannen des zu lochenden Rohres --12-- durch die auf dem Schlitten-9-
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abgestützt geführt. Durch diese starre (äussere) Führung des Rohres --12-- und dadurch, dass die Matrize--8--an eine Seiten-Innenwand des Rohres --12-- gedrückt ist, ist der Schnittspalt
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beim Lochen die relativ grosse Toleranz des Innendurchmessers des Hohlkörpers ein.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemässen Vorrichtung besteht noch darin, dass Hohlkörper --12-- sicher und genau durchlocht werden können, was auf die besondere Art der sich an eine Innenwand anlehnenden Matrize-8-zurückzufuhren ist. Das heisst, die obere und die untere Wand können in einem Arbeitsgang mit Löchern versehen werden. Dabei wird der obere Stanzbutzen vor dem Stempel --2-- hergeschoben und zum Lochen des unteren Ausschnittes benutzt. Das bewirkt, dass der Stempel --2-- eine hohe Lebensdauer hat.
Fluchten Stempel --2-- und Matrize --8--, aus welchen Gründen auch immer, einmal nicht ganz genau, so tritt nicht gleich eine Beschädigung der Matrize ein ; sie ist im Innern des Hohlkörpers - beweglich angeordnet, durch mechanische, pneumatische oder hydraulische Mittel an eine Innenwand gedrückt, so dass sie sich bei kleinen Abweichungen quasi dem Stempel --2-- anpassen kann. Darin ist ein weiterer Vorteil der Vorrichtung nach der Erfindung zu sehen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Stanzen von Löchern in die Wandung von Hohlkörpern beliebigen Querschnitts, insbesondere von langen Rohren, wobei im Innern des Hohlkörpers eine an einer Stange
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Hohlkörper (12), z. B. am einen Ende durch eine Klemmvorrichtung (11) und am andern Ende durch einen Rollgang (13) mit Treibrolle (14), seitlich unverrückbar abgestützt geführt und die Matrize (8) etwa senkrecht zur Stanzrichtung und zur Rohrachse an eine Innenwand bzw. einen Teil der Innenwand des Hohlkörpers (12) gedrückt ist.
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