DE1808050B2

DE1808050B2 - Vorrichtung zum stanzen von loechern in die wandung von hohlkoerpern beliebigen querschnitts

Info

Publication number: DE1808050B2
Application number: DE19681808050
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Osthoff, Leopold, Dipl.-Wirtsch., 8803 Rothenburg
Priority date: 1968-11-09
Filing date: 1968-11-09
Publication date: 1973-05-10
Also published as: DE1808050A1; DE1808050C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorric ltung zum Stanzen von Löchern in die Wandung von Hohlkörpern beliebigen Querschnitts, insbesondere von langen Rohren, wobei der Hohlkörper seitlich geführt und in seinem Inneren eine an einer Stange angebrachte, etwas kleiner als der Hohlkörper ausgeführte 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 Schneidvorgang, ist nur dann einwandfrei durchführbar, wenn Stempel und Matrize zueinander axial genau angeordnet sind und der erforderliche Schnittspalt genaucstens berücksichtigt ist. Andernfalls setzt der Stempel auf die Matrize auf und beschädigt oder zerstört sie. Zumindest ist ein sauberer Schnitt nicht erzielbar.

Das Stanzen von plattenähnlichcn 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 Matrizcndorn geschoben wird und der Stanzvorgang entsprechend der Werkzeuganordnung durchgeführt wird (französische Patentschrift 509 578). Durch Umstecken des zu bearbeitenden Körpers können dann Arbeitslängen von etwa I m erreicht werden. Gegebenenfalls kennen dabei die am Loch Vorgang beteiligten Elemente nach Bedarf verstellt und damit verschiedenartige Löcher gestanzt wurden.

Es ist auch ein Verfahren und eine Einrichtuim bekannt, um bei dünnwandigen Hohlkörpern großer Präzision verschiedenartige Löcher anzubringen (französische Patentschrift¹"! 380 S79). Das geschieht mittels eines Lochstempels, 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 Schnittdorn eng geführt. Der

ίο 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 anderem Steuerschieber oder Verteilerrohre für Raketenmotoren in Frage Weiterhin ist eine Einrichtung zum Lochen von Rohren bekannt, bei der eine zweiteilige Matrize vorgesehen ist. die zwei keilförmige Hälften aufwel·;

("britische Patentschrift 318 992). Diese werden über Stangen betätigt und erlauben so ein Anpassen der Matrize an die Innenwand des Hohlkörpers. Mit dieser Vorrichtung können zwar auch Rohre gelochi 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 zu Matrize in jeder Lage nicht mehr sichergestellt 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.

ils ist auch eine Vorrichtung zum Herstellen von in Abständen hintereinander angeordneten Lochungen in Rohren bekanntgeworden, bei der eine im Verhältnis zu dem zu lochenden Rohr kurze Matrize angeordnet ist (deutsches Gebrauchsmuster 1 685 804. "französische Patentschrift 1469 116). Diese Matrize wird mit Hilfe von Federn gegen eine Innenwand des Rohres und dieses wiederum, in der gleichen Richtung, gegen eine äußere Führung gedrückt. Mit dieser Vorrichtung ist auf relativ einfache Art und Weise ein schnelles und bequemes Lochen von Hohlkörpern möglich. Das Gleiten der Matrize an einer Innenwand des Hohlkörpers hat allerdings den Nachteil, daß bei Dcformicrungen der Innenwand oder beim Vorhandensein von Fremdkörpern die Matrize zwangsläufig seitlich verschoben wird und nicht mehr die richtige Stellung zum Stempel hat. so daß sie beim Stanzen beschädigt oder zerstört wird. Auch ist mit der bekannten Vorrichtung kein Durchstanden zweier gegenüberliegender Wandungen möglich.

Bei StanzvorrichUmgen ist es an sich bekannt, den

Stanzstempel mit einem Vordorn auszurüsten (Zeitschriften »Machinery« November 1963, S. 90 bis 93, und »American Machinist«. 14. März 1955, S. 159). Diese Vordorne haben — im Gegensatz zu demjenigen bei der Vorrichtung nach der Erfindung — entweder den Zweck, mit dem Stanzvorgang einen weiteren Arbeitsgang zu kombinieren oder dienen dem besseren Führen des Stanzstempels.

De·: Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, handelsübliche Hohlkörper, vor allem sehr Tange Rohre, solche von mehr als 3 in Länge, mit wirtschaftlich vertretbarem Aufwand schnell und genau zu lochen und die Nachteile bekannter Vorrichtungen zu vermeiden. Diese Aufgabe wird mit der Vorrichtung nach der Erfindung zum Stanzen von Löchern, wobei der Hohlkörper seitlich geführt und in seinem Innern eine an einer Stange angebrachte, etwas kleiner als der Hohlkörper ausgeführte Matrize vorgesehen ist. dadurch gelöst, daß die Matrize in dem Hohlkörper seitlich frei beweglich angeordnet und in Richtung der Matrizenbohrung um so viel kleiner als der dieser entsprechende Innendurchmesser des Hohlkörpers ist. daß vor der eigentlichen Lochung durch den Stanzstempel eine die Matrize zentrierende Einbeulung der Hohlkörperwandung bewirkt werden kann.

Die Vorrichtung nach der Erfindung hat die Vorteile, daß die zu verwendende Matrize sehr einfach ist und außer dem Matrizenkörper selbst keine weiteren Teile erforderlich sind. Es können mit ihr auch Hohlkörper einwandfrei gelocht werden, deren Wandungen uneben sind oder in deren Innern sich Fremdteilchen befinden, die ein exaktes Führen der Matrize an einer Innenwand unmöglich machen. Weiterhin ist ein Durchstanzen zweier gegenüberliegender Wandungen leicht möglich.

Die Voriichtung nach der Erfindung eignet sich zum Lochen sowohl runder als auch rechteckiger Rohre bzw. ganz allgemein zum Lochen von länglichen Hohlkörpern der unterschiedlichsten Querschnitte.

An Hand der Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung nach der Erfindung und

F i g. 2 diese Vorrichlung in Seitenansicht;

Fig. 3. 4 und5 zeigen verschiedene Phasen eines Stanzvorgniges mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

F i g. 6 eine besondere Ausführung eines Stanzstcmpcls.

In F i g. 1 und 2 ist der zu lochende Hohlkörper mit 1 bezeichnet. 2 ist ein Führungskörper. Im Innern des Rohres 1 ist eine Mairize3 mit einer Ausnehmung 9 angeordnet. Sie ist an einer Stange 4 befestigt, die im Querschnitt etwas kleiner als die Matrize 3 ist und auf der unteren Wandung des Rohres 1 aufliegt. Die richtige Lage der Matrize 3 zu dem Stempel 5 wird in Längsrichtung durch Einstellen am (nicht gezeichneten) eingespannten Ende der Stange 4 über Feingewinde erreicht. Im unteren Teil des Führungskörpers?, ist eine weitere Matrize6 vorgesehen. Aus F i g. 2 ist zu ersehen, daß der Hohlkörper 1 mit Hilfe von Federn 7 und 8 an eine Innenwand des Fiihrungskörpc:rs2 gedruckt ist. Die Matrize 3 dagegen ist seitlich frei beweglich schwimmend in dem Rohrl angeordnet, während der Stempel 5 seitlich unverrückbar ist.

Trotz der schwimmenden Anordnung der Matrize 3 ist ein einwandfreies Stanzen möglich, was in den F i g. 3 bis 5 veranschaulicht ist. In Fig. 3 ist — übertrieben gezeichnet — dargestellt, wie zu Beginn des Stanzvorganges die Achse der Matrize 3 von derjenigen des Stempels? um den Abstand« abweicht. Senkt sich der Stempel 5 auf das zu lochende Rohr 1.

ίο so wird zuerst die (obere) Wandung eingebeult, wie das F i g. 4 zeigt. Dieser eingebeulte oder tiefgezogene Teil der Wandung senkt sich in die Ausnehmung 9 der Matrize 3 und zieht dadurch (symmetriert) die Matrize 3 in die richtige Stellung zu dem Stempels. So ist ein selbsttätiges Justieren der Matrize 3, ein Sich-Anpassen an de^ Stempels, gegeben. Fig. 5 zeigt eine weitere Phase des Stanzvorganges: der Stempels hat nun den Butzen 10 aus der oberen Wandung des Rohres 1 geschnitten. Die obere Wandung hat die gewünschte Öffnung.

Durch das erfindungsgemäße Veiwenden einer seitlich frei beweglichen, schwimmenden Matrize ist auch das Lochen von handelsüblichen Rohren mit größeren Herstellungstoleranzen oder mit unebenen Wandungen möglich. Dagegen geht bei nahezu allen bekannten Verfahren, bei denen der Hohlkörper auf eine genau an seinen Innendurchmesser angepaßte Matrize geschoben wird, beim Lochen die relativ große Toleranz des Innendurchmessers des Hohlkörpers ein. Bei einer anderen bekannten Vorrichtung ist die Lage von Matrize zu Stempel von der Toleranz der Wandstärke des zu lochenden Rohres abhängig.
Ein besonderer Vorteil der Vorrichtung nach der Erfindung besteht darin, daß Hohlkörper 1 sicher und genau durchlocht werden können. Das heißt, die ooere und untere Wandung können in einem Arbeitsgang mit Öffnungen versehen werden. Dies ist einmal durch das beschriebene Selbstjustieren der Matrize 3 möglich. Zum anderen ist die Ausnehmung 9 der Matrize 3 so ausgebildet, daß der Stanzbulzcn 10 ohne zu kippen vor dem Stempel 5 hergeschoben und zum Lochen des unteren Ausschnitts benutzt wird. Das bewirkt eine hohe Lebensdauer des Stempels 5.

Zum Durchlochen dient auch die im Führungskörper 2 angeordnete Matrize 6.

Das Durchlochen von Rohren ist an sich bekannt. Die herkömmlichen Vorrichtungen arbeiten aber ohne Matrize in dem zu lochenden Hohlkörper, so daß die Vorteile der erfindungsgemäßer Vorrichtung nicht vorhanden sein können.

F i g. 6 zeigt eine besondere Ausbildung des Stempels 5: durch einen Vordorn 11 wird ein günstigeres Beulen (Tiefzienen) der oberen Wandung des Rohres 1 beim Niedergehen des Stempels 5 bewirkt. Dieses Beulen kann noch weiter verbesseit werden, wenn an sich bekannte Mittel (z. B. eine hydraulische Steuerung) vorgesehen sind, die bewirken, daß der Stempel 5 sich b~i Beginn des Slanzvorgangcs zwar schnell bewegt, aber keine große Kraft aufbringt. Erst wenn der Stempel 5 einen größeren Widerstand vorfindet, beim Einleiten des eigentlichen Stanzens, schaltet sich eine höhere Druckstufe ein. Bei all dem bleibt der Matrize 3 genügend Zeit, um sich an den starr geführten Stempel 5 anzupassen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Stanzen von Löchern in die Wandln«¹, von Hohlkörpern beliebigen Querschnitts, insbesondere von langen Ronren, wobei der Hohlkörper seitlich geführt und in seinem Innern eine an einer Stange angebrachte, etwas kleiner als der Hohlkörper ausgeführte Matrize vorgesehen ist. dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize (3) in dem Hohlkörper (1) seitlich frei beweglich angeordnet rnd in Richtung der Matrizenbohrung (9) um so viel kleiner als der dieser entsprechende Innendurchmesser des Hohlkörpers (1) ist. daß vor der eigentlichen Lochung du; ei den Stanzstempel (5) eine die Matrize (3) zentrierende Einbeulung der Hohlkörperwandung bewirkt werden kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (5) einen Vordorn (11) hat.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, durch die der Stempel (5) zuerst schnell, aber ohne großen Kraftaufwand und erst beim eigentlichen Stanzen mit voller Kraft bewegbar ist.