DE2359794C3 - Schnell um seine Achse drehender Dorn zum Bilden eines Loches in einer metallenen Platte oder der Wand eines metallenen Rohres - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen schnell um seine Achse drehbaren Dorn aus hartem Material zum Bilden eines Loches in einer metallenen Platte oder der Wand eines metallenen Rohres ausschließlich durch Reibungswärme und Druck, welches Loch von einer Wand umgeben ist. deren Abmessung in Richtung der Lochachse größer als die Dicke der Platte oder der Rohrwand ist. wobei der Dorn einen konischen Endteil mit einer nichtschneidenden Spitze und einen sn die Basis dieses Endteiles koaxial angeschlossenen, der Form des /u bildenden Loches angepaßten, zweiten Teil aufweist und die Querschnitte des Endteiles und des zweiten Teiles gleichseitige Vielecke sind, deren Seiten in den Ecken zueinander gebogen sind.

Ein . Dorn für diesen Zweck und von dieser Formgebung ist aus der französischen Patentschrift 11 89 384 bekannt. Der bekannte Dorn hat die Nachteile, daß dadurch die Form, die Dicke und die Abmessung, sow ie die Lage in Richtung der Lochachse der das Loch umgebenden Wand nicht genau bestimmt werden können und daß das Metall um das Loch in der Richtung der Lochachse zu weit fließt, so daß die Wand um das Loch so dünn und an den Rändern so scharf werden kann, daß sie nur an der Stelle der Platte bzw. der Rohrwand mit Gewinde versehen werden kann und an ihren Rändern örtlich reißt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dorn zu schaffen, mit dem die Lochwand in definierter Lage zur Rohrwand oder Platte und ohne die Gefahr eines Einreißens geformt werden kann. Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß zum Formen der das Loch umringenden Wand und zum Profilieren der einen Stirnfläche derselben der zweite Teil des Domes mit seinem vom Endteil abgekehrten Ende koaxial an einen dritten Teil mit größerem Querschnitt und einer zum zweiten Teil gekehrten Schulter angeschlossen ist. Mittels dieses dritten Teiles des Domes kann auf die sich um das Loch bildende Wand ein in Richtung der Lochachse gerichteter Druck ausgeübt werden, durch den diese Wand gestaucht und mit ihrer einen Stirnflache in eine bestimmte Lage oberhalb, in oder sogar unterhalb der einen Überfläche der Platte bzw. der Außenfläche des Rohres gedruckt und diese Stirnfläche dieser Wand profiliert. /. B. mit einer flanschartigen ■- erdickutig versehen werden kann.

D^;e Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt

Fig. I einen Querschnitt eines Teiles eines Rohr.s und eine Ansicht eines Domes, durch den ein Loch in der Wand dieses Rohres gebildet werden kann,

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie 11-11 in

Fig. I.

Fi e. 3 einen Schnitt eines Teiles eines Rohres, nachdem mit Hilfe des Domes nach F i g. I und 2 in der Rohrwand ein Loch geformt worden ist.

Fie.4 eine Ansicht eines Domes anderer Gestall und efnen Querschnitt einer Platte, in der der Dorn ein Loch gebildet hat der Dorn noch in diesem Loch sitzt.

Fig. 5 einen Querschnitt in der Linie V-V in Fig. 4 und

F i g. b in größerem Maßstabe eine Bodenansicht des Endpunktes des Domes nach Fig. ).

In Fig. I ist 1 ein Teil des Spannkopfes einer Bohrmaschine oder eines anderen Werkzeuges mit einer schnell rotierenden Spindel. Im Spannkopf ist ein Dorn aus hartem Stahl festgesetzt. Dieser Dorn besteht aus einem konischen Endteil 2. einem daran angeschlossenen f risrnatischen zweiten Teil 3, einem an diesen zweiten Teil angrenzenden dritten Teil 4 mit größerem Durchmesser als Teil 3 und mit einer zu den Teilen 2 und 3 gekehrten flachen Schulter 5 und aus einem Stiel 6 für die Befestigung des Domes im Spannkopf 1. An allen Stellen haben der Endteil 2 und der zweite Teil 3 des Domes einen Querschnitt, der dem in F i g. 2 dargestellten Querschnitt ähnlich bzw. gleich ist. Dieser Querschnitt ist ein Kreis, von dem drei um Winkel von 120 voneinander ab liegende Segmente 7 abgeschnitten worden sind, so daß der Endteil 2 und der zweite Teil durch in der Querrichtung kreisförmig gebogene Flächen 8,8' und flache Seiten 9,9' begrenzt sind.

Der zweite Teil 3 des Domes hat die Gestalt eines Zylinders mit abgeschnittenen Segmenten. Aus Fig. I und 6 geht hervor, daß der Punkt 10 an der Spitze des konischen Endteiles 2 die Form einer Pyramide mit stumpfem Winkel an der Spitze hat.

Ein solcher Punkt schneidet nicht, macht es durch die scharfe Spitze aber möglich, den Dorn an der z. B. durch einen Körnerpunkt genau angedeuteten Stelle auf das Werkstück zu setzen.

Wird der Dorn mit großer Geschwindigkeit, z. B. 3000 bis 6000 Umdrehungen per Minute, um seine Achse gedreht und mit großer Kraft auf das Werkstück, im vorliegenden Falle auf ein Rohr 11. gedruckt, so wird durch die Reibung so viel Wärme erzeugt, daß das Material des Rohres infolge des darauf ausgeübten Druckes anfängt zu fließen. Es wird dann ein Loch in die Rohrwand gedrückt, das durch den konischen Endteil 2 erweitert und durch den zweiten Teil 3 des Domes zylindrisch gemacht wird. Dies hat die Folge, daß das aus dem Loch stammende Material der Rohrwand in die Form eines mit dem Rest der Rohrwand ein Ganzes bildenden Rohrstückes oder Stutzens 12 gepreßt wird und die in Fig. 3 dargestellte Gestalt annimmt. Bei Anwendung eines Domes nach Fig. I wird die das Loch umgebende Wand 12 so weit durch die Wand des Rohres 11 hindurch nach innen gedrückt, daß sie mit ihrer oberen Stirnfläche nahezu die Außenoberfläche

dos Rohres berührt. Durch die Schulter 5 des armen Teiles 4 wird die Oberfläche des Kohrsiuckcs oder Stui/ens (lach gedrückt, und abhangig uini ,nil den Dorn ausgeübten Druck kann der obere Rand IJ der Lochwand 12 gestaucht und dadurch flansehariig verdickt werden. Man erhalt dann Line ziemlich breite ringförmige Stirnflache, gegen weiche ein in das Loch geschraubter Zerstäuber. Brenner oder anderer Korper nut einem Kragen oder einer Schulter gut abdichten kann.

Der in Fi g. 4 dargestellte Dorn hat eine etwas andere Gestalt als derjenige nach F i g. 1. Der Lndieil 14 und der /weise Teil 15 haben an jeder Stelle e'iien Querschnitt der in F ι g. 5 gezeigten Form. Dieser Querschnitt hat die Form eines gleichseitigen Dreieckes, dessen Ecken in der Gestalt gotischer Bogen 16, 16' abgeschrägt sind. Diese gotischen Bogen gehen fließend in die Seilen 17, 17' des Dreieckes über.

Bei der Anwendung ein:s Domes mit Querschnitten nach F i g. 5 w ird die Wand um das Loch nach oben. d. h. entgegen der axialen Bewegungsrichtung des Domes, aus dem Werkstück gedruckt, wie in F i g. 4 angegeben worden ist. Der zweite Teil 15 hat auch eine konische Gestalt, so daß der Hohlraum 19 in der stutzenförmigen Wand 18 kegelförmig wird. Die Platte 20. in der das genannte Loch gebildet worden ist. zeig! auch einen Stutzen 21 mit einem Zylindrischen Hohlraum 22. Zur Bildung eines solchen Stutzens muß ein Dorn mit Querschnitten nach F" i g. 5 gebraucht werden, dessen an den konischen F.ndteil grenzender zweiler Teil eine prismalische Form hat. Obwohl die dargestellten Dorne gleichseitige dreieckige Querschnitte besitzen, körnen sie auch Querschnitte in der Form anderer gleichseitigen Vielecke. /. B. eines Viereckes, haben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Schnell um seane Achse drehbarer Dorn aus hartem Material /um Bilden eines Loches in einer metallenen Platte oder der Wand eines metallenen Rohres ausschließlich durch Reibungswärme und Druck, welches Lctch von einer Wand umgeben ist. deren Abmessung m Richtung der Lochachse größer als die Dicke der Platte oder der Rohrwand ist. ίο wobei der Dorn einen konischen Endteil mit einer nichtschneidenden Spitze und einen an die Basis dieses Endteiles koaxial angeschlossenen, der Form des zu bildenden Loches angepaßten, zweiten Teil aufweist und die Querschnitte des Endteiles und des zweiten Teiles gleichseitige Vielecke sind, deren Seiten in den Ecken zueinander gebogen sind, dadurch gekennzeichnet dati zum Formen der das Loch umgebenden Wand (12, 18, 21) und zum Profilieren der einen Stirnfläche derselben der zweite Teil (3, 15) des Domes mit seinem vom Endiei) (2, 14) abgekehrten Ende koaxial an einen dritten Teil (4) mit größerem Querschnitt und einer zum /weiten Teil (3, 15) gekehrten Schulter (5) angeschlossen ist.