DD263020A1 - Vorrichtung zum lochen dicker bleche - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lochen dicker Bleche. Die erfindungsgemaess genau gelochten Laschen sind Teil schwerer Ketten, wie sie zum Antrieb von Foerdereinrichtungen fuer schuettfaehige Medien benutzt werden. Es wird je eine Lasche mit vorgefertigter Aussenkontur mit einer Temperatur von 800 bis 900C in eine Presse eingelegt. Diese wird hydraulisch betaetigt. An einen Niederhalter zwischen Schnittplatte und Federpaket mit Federgegenhalter sind zentrisch um die Stempeldurchbrueche im Abstand von 5 mm je eine Ringzacke auftraggeschweisst. Die Ringzacke im Schnitt ist ein gleichseitiges Dreieck mit der Seitenlaenge von 5 mm, wobei die der Grundseite gegenueberliegende Ecke leicht abgerundet ist. In den Niederhalter und die Schnittplatte ist die Werkstueckkontur eingraviert. Dabei sorgt eine Ringzacke und die eingefraeste Kontur dafuer, dass waehrend des gesamten Schnittvorganges ein raeumlicher Druckspannungszustand in der Lasche garantiert wird, so dass es zu einem glatten Schnitt ohne Abrisszone kommt. Der Spalt zwischen Stempel und Schnittplatte ist gegenueber dem ueblichen Schneidspalt wesentlich verringert. Stempel und Schnittplatte werden innen gekuehlt, um den fuer die Funktion der Vorrichtung erforderlichen minimalen Schneidspalt auch beim Lochen groesserer Stueckzahlen zu erhalten. Die Schnittplatte ist geteilt, um einer Laengsdehnung durch die Erwaermung entgegenzuwirken. Unter Ausnutzung der Restwaerme werden danach je zwei genau gelochte Laschen und zwei Kettenhuelsen durch Aufschrumpfen zu einem Kettenglied gefuegt.

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung '

Die Erfindung kann zum genauen Lochen von Formteilen aus dicken Blechen genutzt werden. Insbesondere kann sie zur Fertigung der Laschen für Kettenglieder schwerer Laschenketten eingesetzt werden. Solche Ketten dienen dem Antrieb von Fördereinrichtungen, vorwiegend für schüttfähige Medien, in horizontaler, vertikaler und schräger Richtung. Beispiele dafür sind Kratzbandketten und Becherwerke.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Das Lochen dicker Bleche erfolgt üblicherweise entweder im kalten oder im warmen Zustand auf Exzenterpressen. Die dafür verwendeten Werkzeuge sind besonders durch folgende Schwerpunkte gekennzeichnet:

Der Schneidspalt zwischen Stempel und Bohrloch bewegt sich in der Größenordnung von 10% der Blechdicke des Werkstückes.

Ein Niederhalterfindet grundsätzlich nur Anwendung zum Abstreifen des Werkstückes vom Stempel. Eine Kühlung des Werkzeuges beim Warmlochen erfolgt nicht oder erfolgt von außen durch Aufsprühen eines Kühlmittels zum Zweck der Verschleißminderung.

Die mit diesen Werkzeugen erzeugten Lochungen sind gekennzeichnet durch Toleranzen im Durchmesser in der Größenordnung des Schneidspaltes, durch eine kleine Zone eines sauberen Schnittes und eine große konische Abrißzone.

In der Dissertation „Lochen von Grobblechen" von A. Höfer IS Zwickau 1984 wird eine Ausnahme von allgemein üblichem Lochen beschrieben. Mit einer hydraulischen Presse lassen sich genaue Lochungen bei kalten Grobblechen erzielen. Mit der dargestellten Vorrichtung läßt sich ein Schneidspalt von Vioomm realisieren. Es können genaue Führungen erreicht werden.

Außerdem verwendet Höfer einen Niederhalter zur Aufrechterhaltung des räumlichen Druckspannungszustandes beim Schnitt.

Nachteilig ist jedoch, daß zum Kaltlochen sehr hohe Kräfte erforderlich sind. Andere Vorrichtungen zum Erzielen genauer Lochungen, jedoch ausschließlich für dünne Bleche, nutzen abgesetzte Stempel und führen so in einem Arbeitsgang die Arbeitsstufen Lochen und Kalibrieren durch.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Fertigung genauer Lochungen in dicken Blechen. Die Genauigkeit der Lochungen ist eine Voraussetzung für eine kraftschlüssige Schrumpfverbindung. Die Schrumpfverbindung zwischen Lasche und Kettenhülse dient dazu, die Haltbarkeit der Kettenglieder und dadurch die Lebensdauer der Ketten zu erhöhen, den Reparaturaufwand zu senken und den Fertigungsaufwand der Kettenglieder gegenüber herkömmlichen Fertigungsmethoden zu verringern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, Laschen aus dicken Blechen für schwere Laschenketten mit einem Arbeitsgang so genau zu lochen, daß anschließend eine Schrumpfverbindung mit mechanisch gefertigten Kettenhülsen hergestellt werden kann. Dadurch soll die Haltbarkeit der Verbindung zwischen Lasche und Kettenhülse bei dynamischer Belastung gegenüber einer Schweißverbindung wesentlich erhöht werden und andererseits der hohe Fertigungsaufwand für eine Schrumpfverbindung gesenkt werden, der bei spanender Bearbeitung der Laschen entsteht. Außerdem ist zum Warmlochen bei gleicher Blechdicke eine um die Hälfte geringere Kraft notwendig als beim Kaltlochen. Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gelöst, bei der je eine Lasche mit einer Temperatur von 800 bis 900°C eingelegt wird. Mittels einer hydraulischen

Presse wird die Vorrichtung betätigt, so daß zwei Lochungen gleichzeitig erzeugt werden. Danach wird die Lasche aus der Vorrichtung entnommen und dasselbe mit einer zweiten Lasche ausgeführt. Die Laschen werden mit zwei Kettenhülsen unter geringem Druck zusammengelegt und gefügt. Dabei wird die Restwärme der Laschen (etwa 500 bis 600⁰C) genutzt. Die Vorrichtung besteht üblicherweise aus einem Säulenführungsgestell mit zwei Stempeln. Die Stempel greifen in eine geteilte Schnittplatte ein. Die Teilung der Schnittplatte wirkt einer verstärkten Längsdehnung durch die Erwärmung entgegen, und damit bleibt ein konstanter Achsabstand der Bohrlöcher in der Schnittplatte erhalten. Zwischen den Stempeln und den Bohrungen in den Schnittplatten ist nur soviel Spiel, wie für eine Arbeit ohne Klemmen der Stempel in den Bohrungen erforderlich ist. Das bedeutet, es wird bei großen Blechdicken ohne Schneidspalt gearbeitet. Stempel und Schnittplatte werden von innen gekühlt, um den für die Funktion der Vorrichtung erforderlichen minimalen Schneidspalt auch beim Lochen größerer Stückzahlen zu erhalten.

Die Vorrichtung ist mit einem Niederhalter ausgerüstet, der zwischen Schnittplatte und Federpaket mit Federgegenhalter für den Niederhalterdruck auf das Werkstück liegt und vertikal über der Schnittplatte beweglich ist.

In den Niederhalter und die Schnittplatte sind die Außenkonturen der Lasche mit einer Schräge eingearbeitet, um den Werkstoff am seitlichen Wegfließen zu hindern.

Erfindungsgemäß sind zwei Ringzacken im Niederhalter zentrisch um die Stempeldurchbrüche im Abstand von 5mm auftraggeschweißt. Wobei eine Ringzacke im Schnitt ein gleichseitiges Dreieck ist mit der Seitenlänge von 5 mm. Die Grundseite des Dreieckes befindet sich am Niederhalter, die gegenüberliegende Ecke ist leicht abgerundet und zum Werkstück gerichtet.

Das Einlegen der Laschen in die Vorrichtung erfolgt von Hand. Durch Betätigung der hydraulischen Presse wird das Oberteil der Vorrichtung mit Niederhalter und Stempeln nach unten bewegt, bis der Niederhalter auf das Werkstück aufsetzt. Danach wird die Ringzacke in das Werkstück gepreßt und dadurch in diesem Teil der Lasche ein räumlicher Druckspannungszustand erzeugt.

Danach dringen die Stempel in das Werkstück ein. Die Ringzacke und der sich erhöhende Niederhalterdruck hindern den Werkstoff der Lasche am seitlichen Wegfließen. Der räumliche Druckspannungszustand wird während des gesamten Schnittes gewährleistet. Dadurch wird ein glatter Schnitt ohne Abriß erzeugt. Die Schrumpfverbindung trägt später auf der gesamten Laschenbreite. Es entsteht kein Schnittschlag, der die Presse gefährdet.

Nach dem vollständigen Lochen wird die Presse in die Ausgangsstellung zurückgefahren, dabei sorgt der Niederhalter für das Abstreifen der Lasche von den Stempeln. Das Abfallstück fällt nach unten durch die Vorrichtung.

Die Lasche wird von Hand aus der Vorrichtung entnommen oder durch einen Auswerfer gelöst.

Es ist ein sofortiges Zusammenlegen mit den Kettenhülsen unter Ausnutzung der Restwärme der Laschen möglich. Das Wesentliche an der Erfindung ist, daß durch starke Reduzierung des Schneidspaltes und durch Erzeugung eines räumlichen Druckspannungszustandes in der Lasche ein genaues und sauberes Lochen möglich wird.

Ausführungsbeispiel

Hierzu Figuren 1 und 2.

In Figur 1 sind die Einzelteile zur Fertigung eines Kettengliedes für schwere Ketten dargestellt. Es handelt sich um die Laschen 1 und die Kettenhülsen 2.

Es wird je eine La"sche mit einer Temperatur von 800 bis 900⁰C in die Vorrichtung Figur 2 eingelegt. Mittels einer hydraulischen Presse wird die Vorrichtung betätigt, so daß zwei Lochungen gleichzeitig erzeugt werden. Danach wird die Lasche aus der Vorrichtung entnommen und dasselbe mit einer zweiten Lasche ausgeführt.

Die Laschen 1 werden mit zwei Kettenhülsen 2 unter geringem Druck zusammengelegt und gefügt. Dabei wird die Restwärme der Laschen (etwa 500 bis 600⁰C) genutzt. Das Übermaß der Verbindung beträgt im kalten Zustand 0,1 bis 0,3 mm. Die Vorrichtung Figur 2 besteht aus einem Säulenführungsgestell 3 mit zwei Stempeln 6 mit dem zu fertigenden Lochdurchmesser plus dem Schrumpfmaß der Bohrung. Die Stempel 6 sind im Abstand der Kettenhülsen plus dem Schrumpfmaß angeordnet. Die Stempel greifen in eine geteilte Schnittplatte 7 ein.

Zwischen den Stempeln und den Bohrungen in den Schnittplatten ist nur so viel Spiel, wie für eine Arbeit ohne Klemmen der Stempel in den Bohrungen erforderlich ist. Das bedeutet, es wird bei großen Blechdicken ohne Schneidspalt gearbeitet. Stempel und Schnittplatte werden von innen gekühlt, um den für die Funktion der Vorrichtung erforderlichen minimalen Schneidspalt auch beim Lochen größerer Stückzahlen zu erhalten.

Die Vorrichtung ist mit einem Niederhalter 5 ausgerüstet. In den Niederhalter und die Schnittplatte sind die Außenkonturen der Lasche mit einer Schräge eingearbeitet, um den Werkstoff am seitlichen Wegfließen zu hindern. Demselben Zweck dienen zwei Ringzacken 10 im Niederhalter, die zentrisch um die Stempeldurchbrüche angeordnet sind. Im Schnitt ist eine Ringzacke ein gleichseitiges Dreieck mit der Seitenlänge von 5 mm.

Die Grundseite des Dreieckes befindet sich am Niederhalter, die gegenüberliegende Ecke ist leicht abgerundet und zum Werkstück gerichtet. Zwischen Niederhalterund Federgegenhalter 4 ist ein Federpaket 8 angeordnet, das den Niederhalterdruck auf das Werkstück 1 erzeugt.

Das Einlegen der Laschen in die Vorrichtung erfolgt von Hand. Durch Betätigung der hydraulischen Presse wird das Oberteil der Vorrichtung mit Niederhalter und Stempeln nach unten bewegt, bis der Niederhalter 5 auf das Werkstück 1 aufsetzt. Danach wird die Ringzacke 10 in das Werkstück gepreßt und dadurch in diesem Teil der Lasche ein räumlicher Druckspannungszustand erzeugt. Danach dringen die Stempel in das Werkstück ein.

Die Ringzacke und der sich erhöhende Niederhalterdruck hindern den Werkstoff der Lasche am seitlichen Wegfließen. Der räumliche Druckspannungszustand wird während des gesamten Schnittes gewährleistet. Dadurch wird ein glatter Schnitt ohne Abriß erzeugt. Die Schrumpfverbindung trägt später auf der gesamten Laschenbreite. Es entsteht kein Schnittschlag, der die Presse gefährdet.

Nach dem vollständigen Lochen wird die Presse in die Ausgangsstellung zurückgefahren, dabei sorgt der Niederhalter für das Abstreifen der Lasche von den Stempeln. Das Abfallstück 9 fällt nach unten. Die Lasche wird von Hand aus der Vorrichtung entnommen.

Durch das große Übermaß und die hohen Temperaturen beim Aufschrumpfen wird eine ideale Anpassung der Flächen der geschrumpften Teile erreicht. Die Trageigenschaften und die dynamische Festigkeit der Verbindung sind gegenüber einer Schweißverbindung wesentlich verbessert. Die Abzugskraft für die Lasche ist sehr groß. Durch Verwendung von Kettenhülsen, deren Paßsitze sich nach innen verjüngend konisch gefertigt sind, läßt sich die Abzugskraft weiter steigern. Die Dicke der Lasche beträgt in diesem Fall 25 mm, der Durchmesser der Lochungen 60mm und der Lochabstand 200 mm. Die Anforderungen an die Lochungen sind eine geringe Konizität der Lochungen, geringer Einzug und minimaler Ausriß, konstantes Schrumpfmaß und konstanter Lochabstand mit einer Abweichung von ±0,3 mm. Alle Forderungen werden beim Lochen der dicken Laschen mit der beschriebenen Vorrichtung eingehalten.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Lochen dicker Bleche.vorzugsweise von Laschen für Laschenkettenglieder, wobei je eine Lasche mit vorgefertigter Außenkontur mit einer Temperatur von 800 bis 900⁰C in eine Presse eingelegt und diese hydraulisch betätigt wird, und sich ein Niederhalter zwischen Schnittplatte und Federpaket mit Federgegenhalter befindet und vertikal über der Schnittplatte beweglich ist, gekennzeichnet dadurch, daß sich im Niederhalter zentrisch um die Stempeldurchbrüche im Abstand von 5mm je eine Ringzacke befindet, die im Schnitt ein gleichseitiges Dreieck bildet mit der Seitenlänge von 5 mm, wobei die Grundseite des Dreiecks am Niederhalter auftraggeschweißt ist und die der Grundseite gegenüberliegende Ecke leicht abgerundet und zum Werkstück gerichtet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß in den Niederhalter und die Schnittplatte die Werkstückkontur mit einer Schräge eingraviert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Schnittplatte geteilt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß beim Lochen der Spalt zwischen Stempel und Schnittplatte gegenüber dem üblichen Schneidspalt wesentlich verringert ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß eine innere Kühlung der Stempel und der Schnittplatte erfolgt.