<U>Vorrichtung zum Stanzen von Löchern in</U> <U>die Wandung von Hohlkörpern beliebigen</U> <U>Querschnitts</U> Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stanzen von Löchern in die Wandung von Hohlkörpern beliebigen Querschnitts, insbe sondere von langen Rohren, wobei im Innern des Hohlkörpers eine Matrize vorgesehen ist.
Hohlkörper, insbesondere Rohre, werden vor allem für den Zusammenbau zu Regalen, Geländern, Zäunen, Trennwänden, Möbelge stellen u.dgl. sowie für Wärmeaustauscher und Stahlkonstruktionen der verschieden sten Art benötigt. Dabei ist es erforder lich, in den Rohrmantel Löcher oder Loch reihen unterschiedlichen, frei wählbaren oder vorbestimmten Abstandes zu stanzen.
Das Stanzen, ein spanloser Schneide vorgang, ist nur dann einwandfrei durch führbar, wenn Stempel und Matrize zueinan der axial genau angeordnet sind und der erforderliche Schnittspalt genauestens berücksichtigt ist. Andernfalls setzt der Stempel auf die Matrize auf und beschä digt 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 ein seitig fest eingespannten, biegesteifen Matrizendorn geschoben wird und der Stanz- vorgang entsprechend der Werkzeuganord nung durchgeführt wird. Durch Umstecken des zu bearbeitenden Körpers können dann Arbeitslängen von etwa 1 m erreicht werden. Gegebenenfalls können dabei die am Loch vorgang beteiligten Elemente nach Bedarf verstellt und damit verschiedenartige Löcher gestanzt werden. Es ist auch ein Verfahren und eine Ein richtung bekannt, um bei. dünnwandigen Hohl körpern grosser Präzision verschiedenarti ge Löcher anzubringen.
Das geschieht mit tels eines Lochstempels, der den Abmes sungen des kleinsten vorkommenden Loches entspricht. Der Lochstempel führt etwa 1000 Stösse pro Minute aus, das heisst die gewünschten Löcher werden "genibbelt". Das zu lochende Rohr wird dabei zwischen einer Auflage und einem Schnittdorn 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. Hierfür kommen unter anderen Steuerschieber oder Verteilerrohre für Raketenmotore in Frage.
Weiterhin ist eine Einrichtung zum Lochen von Rohren bekannt, bei der eine zweitei lige Matrize vorgesehen ist, die zwei keil förmige 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 -jerhältnismässig lang sam möglich.
Bei längeren zu bearbeitenden Hohlkör pern, bis etwa 3 m Länge, muss der Matri- zendorn 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 ins besondere eine genaue Anordnung vom Stem pel zu Matrize in jeder Lage nicht mehr sichergestellt werden kann. Neben der um ständlichen Vorbereitung für den Arbeits gang, dem jeweiligen genauen Justieren von Stempel und Matrize und der Schwierigkeit, den Körper auf den langen Dorn mit not wendigerweise nur wenig Zwischenraum auf zuschieben, sind insbesondere die langen Werkzeuge sehr teuer.
Abgesehen davon, dass in diesem Fall die Matrize für jedes vorgesehene Loch die entsprechende Ausneh- mung haben muss, ist auch die Lochanord nung (Abstand von Mitte Loch zu Mitte Loch) an das entsprechend ausgelegte Werkzeug ge bunden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Hohlkörper, vor allem sehr lange Rohre, solche von mehr als 3 m Länge, mit wirt schaftlich 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, ins besondere von langen Rohren, wobei im Innern des Hohlkörpers eine an einer Stange ange brachte Matrize vorgesehen ist, dadurch gelöst, dass Mittel vorhanden sind, durch die der zu lochende Hohlkörper seitlich unverrückbar geführt und die Matrize in Querrichtung an eine Innenwand des Hohl körpers gedrückt ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbei spiel der Vorrichtung und der Erfindung in zwei Abbildungen in Seitenansicht und Draufsicht dargestellt.
Mit 1 ist die Presse bezeichnet, die einer Stempel 2 hat, unter welchem die festste hende Matrize 3 angeordnet ist. Auf dem seitlich der Presse 1 vorgesehenen Ständer 4 sind mit Hilfe von Spannvorrichtungen 5 Stangen 6 befestigt, die durch über teleskol artige Führungen verschiebbare Halterungen 7 unterstützt sind. Jede der Stangen 6 ist an ihrem freien Ende mit einer gleichachsig zum Stempel 2 justierbaren Matrize 8 bestückt, die sich an eine Seiten-Innenwand des Rohres 12 an lehnt.
Das Justieren der Matrize 8 kann durch Feingewinde geschehen, das am ein gespannten Ende der Stangen 6 bei den Spannvorrichtungen 5 vorgesehen ist. Am Ständer 4 ist der Schlitten 9 beweglich angeordnet, der durch den Antrieb 10 be wegt wird. Auf dem Schlitten 9 ist die Klemmvorrichtung 11 angebracht, mit deren Hilfe das auf die Matrize 8 und die Stange 6 geschobene Rohr 12 auf dem Schlitten festgehalten wird. Auf der gegenüberlie genden Seite ist ein Rollgang 13 mit der Treibrolle 14 vorgesehen, welcher 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 befindliche Klemmvorrichtung 11 und das Vorhandensein der Treibrolle 14 in Zusam menwirkung mit dem Rollgang 13 wird das Rohr 12 seitlich unverrückbar, 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 Schnitt spalt zwischen Stempel 2 und Matrize 8 nur von der verhältnismässig kleinen Toleranz der Wandstärke des Rohres 12 abhängig.
Da gegen geht bei nahezu allen bekannten Ver fahren, bei denen der Hohlkörper auf eine genau an seinen Innendurchmesser angepasste Matrize geschoben wird, beim Lochen die relativ grosse Toleranz des Innendurchmes sers des Hohlkörpers eine Ein besonderer Vorteil der erfindungs- gemässen Vorrichtung besteht noch darin, dass Hohlkörper 12 sicher und genau durchlocht werden können, was auf die be sondere Art der sich an eine Innenwand anlehnenden Matrize 8 zurückzuführen 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 be nutzt.
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 12 beweglich ange ordnet, durch mechanische, pneumatische oder hydraulische Mittel an eine Innenwand gedrückt, so dass sie sich bei kleinen Ab weichungen quasi dem Stempel 2 anpassen kann. Darin ist ein weiterer Vorteil der Vorrichtung nach der Erfindung zu sehen.
<U> Device for punching holes in </U> <U> the wall of hollow bodies of any </U> <U> cross-section </U> The invention relates to a device for punching holes in the wall of hollow bodies of any cross-section, in particular special of long tubes, a die being provided in the interior of the hollow body.
Hollow bodies, especially pipes, are mainly used to assemble shelves, railings, fences, partitions, Möbelge and the like. as well as for heat exchangers and steel structures of the most varied types. It is required to punch holes or rows of holes in the pipe jacket with different, freely selectable or predetermined spacing.
The punching, a non-cutting cutting process, can only be carried out properly if the punch and die are exactly axially arranged in relation to one another and the necessary kerf is taken into account. Otherwise the punch will touch the die and damage or destroy it. At least a clean cut cannot be achieved.
The punching of plate-like bodies, e.g. Sheet metal, is fully mastered, as the exact axial arrangement of punch and die can be easily achieved.
In the case of hollow bodies with a short length of up to about 0.5 m, the usual procedure is that the body to be machined is pushed onto a rigid die mandrel firmly clamped on one side and the punching process is carried out according to the tool arrangement. By repositioning the body to be processed, working lengths of around 1 m can then be achieved. If necessary, the elements involved in the hole process can be adjusted as required and different types of holes can be punched. There is also a method and a device known to at. thin-walled hollow bodies of great precision to attach various types of holes.
This is done by means of a punch that corresponds to the dimensions of the smallest hole that occurs. The punch performs around 1000 strokes per minute, which means that the desired holes are "nibbled". The pipe to be perforated is guided tightly between a support and a cutting mandrel. The cutting mandrel is very precisely adapted to the inside diameter of the pipe to be punched. This process is suitable, for example, for round, relatively short, seamless precision pipes that are manufactured in small series with a large number of individual holes. For this purpose, control slides or distributor pipes for rocket engines come into question.
Furthermore, a device for punching pipes is known in which a two-part die is provided which has two wedge-shaped halves. These are operated by rods and thus allow the die to be adapted to the inner wall of the hollow body. With this device it is possible to punch pipes that have larger manufacturing tolerances, but working with the known device is cumbersome and only possible relatively slowly.
In the case of longer hollow bodies to be machined, up to about 3 m in length, the die mandrel must, as is known, be precisely supported at both ends. For lengths over 3 m, however, this method of working is no longer economically viable. It is also not technically flawless to carry out, because in particular an exact arrangement of the stamp to die can no longer be ensured in every position. In addition to the laborious preparation for the work course, the precise adjustment of the punch and die and the difficulty of pushing the body onto the long mandrel with only a little space necessary, the long tools in particular are very expensive.
Apart from the fact that in this case the die must have the appropriate recess for each intended hole, the hole arrangement (distance from center of hole to center of hole) is also linked to the correspondingly designed tool.
The invention is based on the object of perforating hollow bodies, especially very long pipes, those of more than 3 m in length, quickly and accurately with an economically justifiable effort. This object is achieved with the device according to the invention for punching holes in the wall of hollow bodies of any cross-section, in particular of long tubes, with a die attached to a rod being provided inside the hollow body, in that means are present through which the hollow body to be perforated is guided laterally immovable and the die is pressed in the transverse direction against an inner wall of the hollow body.
In the drawing, a Ausführungsbei is playing the device and the invention in two figures in side view and top view.
1 with the press is referred to, which has a punch 2, under which the Festste existing die 3 is arranged. On the side of the press 1 provided stand 4 5 rods 6 are attached with the help of clamping devices, which are supported by holders 7 displaceable via telescope-like guides. Each of the rods 6 is equipped at its free end with a coaxially to the punch 2 adjustable die 8, which leans against a side inner wall of the tube 12 on.
The adjustment of the die 8 can be done by means of a fine thread which is provided on a tensioned end of the rods 6 in the clamping devices 5. On the stand 4, the carriage 9 is movably arranged, which is moved by the drive 10 be. The clamping device 11 is attached to the slide 9, with the aid of which the tube 12 pushed onto the die 8 and the rod 6 is held on the slide. On the opposite side, a roller table 13 is provided with the drive roller 14, which pushes the tube 12 to be punched over the die 8 and the rod 6 and pulls off the perforated tube 12 again.
By clamping the pipe to be perforated 12 by the clamping device 11 located on the carriage 9 and the presence of the drive roller 14 in cooperation with the roller table 13, the pipe 12 is laterally immovable, supported out. Due to this rigid (outer) guidance of the tube 12 and the fact that the die 8 is pressed against an inner side wall of the tube 12, the cutting gap between the punch 2 and die 8 is only dependent on the relatively small tolerance of the wall thickness of the tube 12 .
On the other hand, in almost all known methods in which the hollow body is pushed onto a die precisely adapted to its inner diameter, the relatively large tolerance of the inner diameter of the hollow body when punching is a particular advantage of the device according to the invention is that Hollow body 12 can be perforated safely and precisely, which is due to the special type of die 8 leaning against an inner wall. This means that the upper and lower walls can be provided with holes in one step. The upper punching slug is pushed in front of the punch 2 and used to punch the lower cutout.
This has the effect that the stamp 2 has a long service life.
If punch 2 and die 8 are not in perfect alignment, for whatever reasons, the die is not immediately damaged; it is movably arranged inside the hollow body 12, pressed against an inner wall by mechanical, pneumatic or hydraulic means, so that it can adapt itself to the punch 2 in the event of small deviations. This is another advantage of the device according to the invention.