AT390744B

AT390744B - Verfahren zur herstellung einer oeffnung in einem blech sowie stanzwerkzeug zur durchfuehrung dieses verfahrens

Info

Publication number: AT390744B
Application number: AT197988A
Authority: AT
Original assignee: Vaillant Gmbh
Priority date: 1988-08-05
Filing date: 1988-08-05
Publication date: 1990-06-25
Also published as: DE3925733C2; ATA197988A; DE3925733A1

Description

Nr. 390 744

Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zur Herstellung einer von einem Kragen umgebenen Öffnung in einem Blech od. dgl. und erstreckt sich damit im Zusammenhang auch auf ein zur Durchführung dieses Verfahrens geeignetes Stanzwerkzeug mit einer aus seiner Arbeitsfläche ausragenden Schneidkante.

Aufgabe der Erfindung ist es, in einem Blech od. dgl. auf einfache und zeitsparende Weise eine von einem Kragen umgebene Öffnung herzustellen, die sich dazu eignet, irgendwelche einem Gerät zugehörige Elemente zuverlässig und solide an diesem Blech zu befestigen oder zumindest eine Halterung solcher Elemente zu schaffen, die Befestigungsorgane entlastet.

Beispielsweise können solche Öffnungen zur Halterung von Bestandteilen eines Wasserheizers od. dgl. Wandgerätes an dessen aus Blech bestehender Rückwand benutzt werden. Solche Bleche sind üblicherweise emailliert und es besteht bei einer Überbeanspruchung von Befestigungsorganen, wie z. B. Nieten, die Gefahr, daß sich das Blech im Bereich dieser Befestigungsorgane verformt und das Email abplatzt und absplittert. Aufgabe der Erfindung ist die Herstellung von Öffnungen, die als Halterungen ausgebildet sind und dieser Gefahr Vorbeugen.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im selben Arbeitsgang im Blech nacheinander zunächst eine Vertiefung, sodann am Boden dieser Vertiefung ein die Öffnung bildender Schnitt und schließlich unter Verbreiterung dieser Öffnung die Formung des Kragens durchgeführt wird.

Die Reihenfolge der obengenannten Verfahrensschritte gewährleisten, daß die den Kragen bildenden, aus dem Blech zu formenden Lappen nicht abreißen, gleichwohl die Formung dieser Lappen und die Herstellung der Öffnung selbst in einem einzigen Arbeitsgang durchführbar ist.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der Schnitt zur Ausbildung einer rechteckigen Ausnehmung mit von den Rechteckseiten abgewinkelten, einen Kragen bildenden Lappen längs sich verzweigender Schnittkanten durchgeführt, die in die Ecken des Rechteckes auslaufen.

Als besonders günstig erweist es sich, den Schnitt längs einer sich in der Längsachse des Rechteckes verlaufenden Schnittkante durchzuführen, die sich, an ihren Enden verzweigend in die Ecken des Rechteckes ausläuft.

Weiters ist es ein Ziel der Erfindung, das zur Durchführung des Verfahrens geeignete Stanzwerkzeug derart kompakt und robust zu gestalten, daß es einem geringen Verschleiß unterliegt, infolgedessen eine hohe Lebensdauer aufweist und zu einer exakten und sauberen Formgebung in einem einzigen Arbeitsgang befähigt ist

Erfindungsgemäß verzweigt sich die Schneidkante dieses Werkzeuges von den beiden Enden eines durch die Mitte der polygonalen Arbeitsfläche gerade verlaufenden Abschnittes ausgehend in gegen die Eckbereiche der Arbeitsfläche hin verlaufende Abschnitte und begrenzt dadurch mit dem Rand der Arbeitsfläche trapezartige und/oder dreieckartige lappenbildende Bereiche, die sich vorteilhaft für die Halterung irgendwelcher am Blech zu befestigender Organe eignen und verwenden lassen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Eifindungsgegenstandes weist die Arbeitsfläche des Werkzeuges eine etwa rechteckige Kontur auf und der gerade, durch die Mitte dieser Arbeitsfläche verlaufende Abschnitt ist parallel zu den Längsseiten des Rechteckes, so daß die Schneidkante zwei einander gegenüberliegende trapezartige Bereiche und zwei einander gleichfalls gegenüberliegende dreieckartige Bereiche begrenzt

Eine besonders günstige Form der Lappen ergibt sich, wenn die sich verzweigenden Abschnitte mit dem geraden, durch die Mitte der Arbeitsfläche verlaufenden Abschnitt einen Winkel von 45 ° und miteinander paarweise einen Winkel von 90 0 einschließen.

Es hat sich für die Herstellung der Öffnung als zweckdienlich erwiesen, die Schneidkante mit einem Schneidwinkel von etwa 60 0 zu profilieren.

Durch diese Maßnahme ergibt sich eine möglichst gleichmäßige Formgebung aller vier entstehender Lappen, die Flächenabweichungen sind gering, und damit ist auch das Widerstandsmoment der Lappen gleichmäßig.

Ferner wird die Formgebung durch das Stanzwerkzeug erleichtert, wenn der durch die Mitte der Arbeitsfläche verlaufende gerade Abschnitt der Schneidkante an seinen beiden Enden unter einem Winkel von etwa 60 ° abgeschrägt ist.

Dieser Winkel der Schneidkanten führt zu besonders guten Ergebnissen bei der Verwendung von unliniertem Stahl.

Auch die den Randbereichen der Arbeitsflächen zugewendeten Enden der sich verzweigenden Abschnitte der Schneidkante sind zweckmäßigerweise abzuschrägen. Hierdurch ergibt sich ein besonders leichtes Ausbiegen der Lappen nach der erfolgten Einschneidung.

Zu einer problemlosen Formung der Lappen ist es ferner ratsam, die Schneidkante an der freien Kante von Stegen auszubilden, die mit einer konstanten Dicke aus der Arbeitsfläche ausragen. Diese Maßnahme ist im Zusammenhang mit der eben geschilderten Maßnahme zu sehen und führt zu einer Verbesserung des dort geschilderten Ergebnisses. Für die Festigkeit dieser Stege und für die Formgebung der Lappen ist es von Vorteil, wenn diese Stege gegenüber der Arbeitsfläche des Werkzeuges beidseitig mit einer ausgerundeten Kante abgesetzt sind.

Desgleichen sollte die Kante der Arbeitsfläche selbst ausgerundet profiliert sein, um die Ausformung der Lappen zu erleichtern und ein Einreißen des zu formenden Bleches auszuschließen.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist an Hand der Zeichnungen nachfolgend erläutert. Im einzelnen zeigen -2-

Nr. 390 744

Fig. 1 das noch unverformte Blech als Ausgangsmaterial für die Herstellung der Öffnung in einem Schnitt, Fig. 2 die Formung der Vertiefung im ersten Verfahrensschritt,

Fig. 3 das Schneiden der Öffnung im zweiten Verfahrensschritt desselben Arbeitsganges,

Fig. 4 die Formung der kragenbildenden Lappen unter gleichzeitiger Erweiterung der Öffnung im dritten Verfahrensschritt desselben Aibeitsganges,

Fig. 5 die fertige, von den einen Kragen bildenden Lappen umschlossene Öffnung in einer Draufsicht und Fig. 6 einen Schnitt nach (VI-VI) der Fig. 5.

Fig. 7 ist ein Schnitt durch das Stanzwerkzeug nach der Linie (VH-VH) der Fig. 9,

Fig. 8 ein Schnitt nach (VIII-VIII) der Fig. 9 und Fig. 9 ist eine Untersicht des Stanzwerkzeuges.

Gemäß der Fig. 2 bis 4 besteht das Stanzwerkzeug (1) in Form eines Stempels aus dem Körper (2) mit der unterseitigen Arbeitsfläche (3), aus der die sich verzweigenden Abschnitte (4) und (5) der Schneidkante (6) ausragen.

Diesem Stanzwerkzeug (1) ist eine Matrize zugeordnet, die aus den festen Seitenteilen (7) und einer den Mittelteil bildenden Lochmatrize (8) besteht. Der einzige Arbeitsgang zur Herstellung der Öffaung und ihres Kragens besteht in einer Abwärtsbewegung des Stanzwerkzeuges (1) gegen die Matrize (7) + (8) und umfaßt in dieser Bewegung die Verfahrensschritte gemäß der Fig. 2 bis 4. Im ersten Verfahrensschritt nach Fig. 2 erfolgt lediglich eine Verformung des Ausgangsmateriales (9) mittels der Schneidkante (6) des Stanzwerkzeuges (1), und zwar so lange, bis sich dann im zweiten Verfahrensschritt nach Fig. 3 im Ausgangsmaterial (9) eine Öffnung (10), zunächst in Form eines Schlitzes, bildet

Im dritten Verfahrensschritt nach Fig. 4 werden dann die den Kragen bildenden Lappen (11) aus dem Ausgangsmaterial (9) abgewinkelt, wobei sich zwangsläufig die Kanten (12), die den Schlitz begrenzten, voneinander entfernen und die Öffnung (10) in ihrer vollen Sollbreite freigeben.

Diese in den Fig. 5 und 6 ersichtliche Öffnung (10) wird nunmehr von vier Lappen (11) begrenzt, weil die Schneidkante (6) des Stanzwerkzeuges in die vorerwähnten Abschnitte (4) und (5) gegliedert und verzweigt ist, die aus Fig. 9 ersichtlich sind.

Die einzelnen, teils trapezförmigen, teils dreieckförmigen Lappen (11) sind durch die Verformung voneinander durch Zwischenräume (13) distanziert

Wird das am Blech (9) zu befestigende Element mittels Nieten (14) befestigt, dient die Ausnehmung (10) mit ihren kragenbildenden Lappen zur form- und haftschlüssigen Halterung, die die der Befestigung dienenden Nieten (14) sehr weitgehend endastet und die Gefahr einer Verformung des Bleches beseitigt

Das Stanzwerkzeug (1) in Form eines Stempels besteht gemäß der Fig. 7 bis 9 aus dem Kopfteil (15) und aus dem einen polygonalen, nämlich rechteckigen Querschnitt aufweisenden Körper (2) mit der unterseitigen Arbeitsfläche (3), aus der die Abschnitte (4) und (5) der Schneidkante (6) ausragen.

Wie die Fig. 9 erkennen läßt, verläuft der Abschnitt (4) der Schneidkante (6) durch die Mitte der Arbeitsfläche (3) und die Abschnitte (5) gehen von den beiden Enden dieses Abschnittes (4) aus und verzweigen sich gegen die Eckbereiche der Arbeitsfläche (3) hin, wobei gemäß Fig. 9 zwei trapezartige Bereiche (16) und zwei dreieckartige Bereiche (17) begrenzt weiden, die jeweils paarweise einander gegenüberliegen.

Diese sich verzweigenden Abschnitte (5) der Schneidkante (6) schließen mit dem geraden durch die Mitte verlaufenden, zu den Längsseiten des Körpers (2) parallelen Abschnitt (4) einen Winkel von 45 ° ein und bilden miteinander einen Winkel von 90 °. Die Schneidkante (6) selbst ist durchwegs mit einem spitzen Winkel von etwa 60 0 profiliert.

Der durch die Mitte der Arbeitsfläche (3) verlaufende gerade Abschnitt (4) ist, wie die Fig. 7 zeigt, an seinen beiden Enden unter einem Winkel von etwa 60 ° äbgeschrägL Auch die in den Randbereichen liegenden Enden der sich verzweigenden Abschnitte (5) sind abgeschrägt, beispielsweise unter einem Winkel von etwa 70 °.

Die die Schneidkanten (6) tragenden Stege ragen mit einer konstanten Dicke aus der Arbeitsfläche (3) des Werkzeuges (1) aus und sind mit einer bloß geringfügig ausgerundeten Kante gegenüber dieser Arbeitsfläche (3) abgesetzt.

Ausgerundet sind auch die freien Kanten der Arbeitfläche (3) des Stanzwerkzeuges (1), die den Ansatz der Lappen (11) an das Blech (9) ausformen (Fig. 4). -3-

Claims

Nr. 390 744 PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Herstellung einer von einem Kragen umgebenen Öffnung in einem Blech oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß im selben Arbeitsgang nacheinander eine Vertiefung, sodann am Boden dieser Vertiefung ein eine schlitzförmige Öffnung bildender Schnitt und schließlich unter Verbreiterung dieser Öffnung die Formung des Kragens durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schnitt zur Ausbildung einer polygonalen Ausnehmung mit von den Rändern abgewinkelten, einen Kragen bildenden Lappen längs sich verzweigender Schnittkanten durchgeführt wird, die in die Ecken des Polygons auslaufen, oder daß der Schnitt längs einer sich in der Längsachse eines Rechteckes erstreckenden Schnittkante durchgeführt wird, die, sich an ihren Enden verzweigend, in die Ecken des Rechteckes ausläuft.
3. Stanzwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 mittels einer aus der Arbeitsfläche des Werkzeuges ausragenden Schneidkante, dadurch gekennzeichnet, daß sich diese Schneidkante (6) von den beiden Enden eines durch die Mitte der rechteckigen Arbeitsfläche (3) gerade verlaufenden Abschnittes (4) ausgehend in gegen die Eckbereiche der Arbeitsfläche (3) hin verlaufende Abschnitte (5) verzweigt und mit dem Rand der Arbeitsfläche (3) trapezartige Bereiche (16) und dreieckartige lappenbildende Bereiche (17) begrenzt.
4. Stanzwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Mitte der Arbeitsfläche (3) verlaufende Abschnitt (4) parallel zu den Längsseiten des die Arbeitsfläche (3) begrenzenden Rechteckes ist, so daß die Schneidkante (6) zwei einander gegenüberliegende trapezartige Bereiche (16) und zwei gleichfalls einander gegenüberliegende dreieckartige Bereiche (17) begrenzt
5. Stanzwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die sich verzweigenden Abschnitte (5) mit dem gerade, durch die Mitte der Arbeitsfläche (3) verlaufenden Abschnitt (5) einen Winkel von 45 ° und miteinander paarweise einen Winkel von 90 ° einschließen.
6. Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkante (6) mit einem Schneidwihkel von etwa 60 0 profiliert ist.
7. Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Mitte der Arbeitsfläche (3) verlaufende gerade Abschnitt (4) der Schneidkante (6) an seinen beiden Enden unter einem Winkel von etwa 60 0 abgeschrägt ist.
8. Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die den Randbereichen der Arbeitsfläche (3) zugewendeten Enden der Schneidkante (6) unter einem Winkel von etwa 70 0 abgeschrägt sind.
9. Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkante (6) an der fieien Kante von Stegen ausgebildet ist, die mit einer konstanten Dicke aus der Arbeitsfläche (3) ausragen.
10. Stanzwerkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die die Schneidkante (6) bildenden Stege gegenüber der Arbeitsfläche (3) beidseits mit einer ausgerundeten Kante abgesetzt sind.
11. Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Randbereiche der Arbeitsfläche (3) ausgerundet profiliert sind. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen -4-