DE2829681A1

DE2829681A1 - Verfahren und vorrichtung zum kontinuierlichen stanzen von loechern in stabfoermige hohlkoerper

Info

Publication number: DE2829681A1
Application number: DE19782829681
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Ing Preller; Heinz Ing Grad Rennpath
Original assignee: Rohrtechnik Osthoff & Co GmbH
Current assignee: Rohrtechnik Osthoff & Co GmbH
Priority date: 1978-07-06
Filing date: 1978-07-06
Publication date: 1980-01-17
Also published as: FR2430274B1; GB2024690A; DE2829681C2; GB2024690B; FR2430274A1

Description

VON KREISLER SCHONWALD MEYER EISHOLD FUES VONKREISLER KELLER SELTI

PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreisler "f* 1973

Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln Dr.-Ing. Th. Meyer, Köln Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden Dr. J. F. Fues, Köln Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln Dipl.-Ing. G. Setting, Köln

5 KÖLN 1 5.7.1978 Sch/Sd

DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF

ROHRTECHNIK Osthoff GmbH & Co. KG, 8803 Rothenburg o. d. T.

Verfahren und Vorrichtung zum kontinuierlichen Stanzen von Löchern in stabförmige Hohlkörper

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Stanzen von Löchern in die Wandung von stabförmigen Hohlkörpern beliebigen Querschnittes, bei dem bzw. der die im wesentlichen an dem stabförmigen Hohlkörper sich gegenüberliegenden Lochungen unter Verwendung einer im Innern des Hohlkörpers befindlichen Matrize in einem Arbeitsgang gestanzt werden.

Stabförmige Hohlkörper aus den verschiedensten Metallen mit Systemlochungen werden in großen Mengen benötigt, wobei die entlang einer achsparallelen Mantellinie angeordneten Löcher gleiche oder ungleiche und zum Teil sehr enge Abstände haben können. Hierbei kommt es auf das Herstellen von sauberen Löchern und darauf an, daß enge Abstands- und Summentoleranzen

909883/0355

'022I) 23 45 Ή - 4 Telex: 888 2307 dopa d · Telegramm r Dompalent Köln

eingehalten werden können.

Zum Lochen von relativ kurzen Hohlkörpern ist eine Stanzvorrichtung bekannt, bei der die Lochung durch in Längsachse abstandsweise angeordnete Stempel in einem einzigen Niedergang erfolgt. Der Innenkern besteht aus zwei Teilen, die auf einer schrägen Ebene so zueinander verschoben werden können, daß der Innenkern den Rohrinnenraum in Stanzrichtung ausfüllt (DE-OS 22 31 517). Diese Vorrichtung ist, abgesehen von einem hohen Werkzeug- und Maschinenaufwand, bei der Doppellochung nur auf die Verarbeitung von kurzen Rohren beschränkt, die einzeln nacheinander gelocht werden müssen. Außerdem sind die Lochabstände nicht variabel.

Zum Lochen dünnwandiger Hohlkörper großer Präzision ist eine Einrichtung bekannt (FR-PS 1 380 879), die praktisch auf einem "Nibbeln" der gewünschten Lochkonturen beruht. Dies geschieht mittels eines Lochstempels, der den Abmessungen des kleinsten vorkommenden Loches entspricht und etwa 1000 Hübe/Min, ausführt. Ein solches Verfahren eignet sich für runde, relativ kurze, nahtlose Präzisionsrohre, die mit einer Vielzahl von individuellen Löchern in kleinen Serien hergestellt werden.

In der DE-OS 20 24 620 ist eine Vorrichtung und Methode zum Stanzen von Perforierungen an Rohren aller Längen und Formen beschrieben, bei der die im Innern des Hohlkörpers und in gewissen Grenzen beweglich angeordnete Matrize durch eine den Lochstempeln voreilende Führung gleicher Lochdimension so zentriert und festgelegt wird, daß Stempel und Matrize axial genau fluchten. Außer dem erhöhten Werkzeugaufwand werden die im Werkzeug unvermeidbaren Abstandstole-

909883/0355

ranzen entsprechend der Hubzahl je Werkstück zu einer Summentoleranz addiert. Außerdem muß der Abstand zwischen dem ersten Loch und dem Rohranfang stets kleiner sein als der Abstand zwischen der Führung und dem ersten Lochstempel.

Nach der DE-OS 26 32 713 wird das zu lochende Rohr über eine zweiteilige keilförmige Matrize im Innern des Hohlkörpers geschoben und mittels einer Spannvorrichtung zunächst in eine Endstellung gefahren, worauf der im wesentlichenautomatische Stanzablauf erfolgt. Dabei wird der Rohrvorschub durch einen Taster bewirkt, der über ein zähneartiges Lineal die Lochabstände abgreift. Über einen weiteren Steuervorgang wird sodann die Matrize gegen die Rohrinnenwand gedrückt, über Fangstifte zur Stempelachse justiert und das Werkstück gleichzeitig gegen feste Anschläge geschoben. Erst danach erfolgt die Stanzung, und nach Rücklauf der Stempel und Lösen sämtlicher Sperren kann der nächste Arbeitstakt beginnen. Mit dieser Stanzvorrichtung kann jedoch nur eine Lochreihe an einem einzigen Rohr in kontinuierlichem Ablauf gestanzt werden.

Zum Lochen von langen Rohren, d.h. von solchen mit mehr als 3 m Länge, beschreibt die AT-PS 280 739 eine Vorrichtung, bei der gleichzeitig mehrere Rohre nebeneinander in einem Arbeitsablauf bearbeitet werden können. Hierzu werden die Rohre über eine einteilige Matrize geschoben, die über Haltestangen zur Stempelachse fixiert sind. Die Matrize wird durch mechanische, pneumatische oder hydraulische Mittel gegen eine "seitliche Innenwand gedrückt. Mittels der Presse können die Stempel, die in der Matrize geführt werden, auch gleichzeitig die der Stempeleintrittsseite gegenüberliegende Wandung mitlochen. Hierbei ergibt

909883/0355

sich, daß durch das Andrücken der Matrize an die Rohrinnenwand ein exaktes Fluchten zwischen dieser und dem Stempel nicht erreicht wird. Die Stempelwege beim Durchfahren des Gesamtquerschnittes sind sehr lang und beeinträchtigen die Genauigkeit. An der Stempelaustrittsseite bildet sich eine starker Stanzgrat. Ferner besteht die Gefahr, daß die Lochkonturen im Bereich der Stempeleintrittsseite infolge des notwendigen Spaltes zwischen Matrize und Rohrinnenwand einbeulen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen bei handelsüblichen stabförmigen Hohlkörpern von beliebigem Querschnitt aus den verschiedensten Metallen und von sehr großen Längen Doppellochungen unter geringstem wirtschaftlichem Aufwand und in qualitativ sauberer Ausführung zuverlässig vorgenommen werden. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Stanzungen der gegenüberliegenden Lochungen im gegenläufigen Sinn zum Innern des stabförmigen Hohlkörpers erfolgen und die sich beim Stanzen ergebenden Butzen im Innern der stabförmigen Hohlkörper abgeführt werden.

Bei einer solchen Arbeitsweise ergeben sich qualitativ gute Lochbilder und eng tolerierte Lochabstände. Die Präzision der Lochungen ist auch bei großen stabförmigen Hohlkörpern mit verhältnismäßig dicken Wandungen gewährleistet. Die genaue und sichere Arbeitsweise ist bei den Doppellochungen unabhängig von der Größe des Werkstückes. Es ist eine schnelle Arbeitsfolge ermöglicht, ohne daß der einwandfreie Stanzvorgang darunter leidet. Ferner können Lochbilder gleichzeitig hergestellt werden, die an ihren gegenüberliegenden Wandungen unterschiedliche Lochkonturen und Abmessungen aufweisen und sogar in ihrer

909883/0355

-Λ0- 2829661

Mittenachse innerhalb bestimmter Grenzen versetzt sein können.

Die gegenläufigen Stanzungen können zugleich an mehreren stabförmigen Hohlkörpern durchgeführt werden. Vorteilhaft ist die Arbeitsebene der Stanzwerkzeuge in vertikaler Richtung bei Nebeneinanderlage der Werkstücke in der waagerechten Ebene vorgesehen. Es ist aber auch möglich, die Arbeitsebene der Stanzwerkzeuge in der waagerechten Ebene bei übereinanderlage der Werkstücke in vertikaler Richtung anzuordnen.

Die Kraftübertragung auf die gegenläufig arbeitenden Stempel wird bevorzugt durch ein hydromechanisches Kniehebelsystem bewirkt. Der Kraftfluß erfolgt dabei über einen Hydraulikzylinder, dessen Kolbenstange mit dem Mittellager eines Kniehebels verbunden ist, und über Kniehebellaschen, die ihrerseits an Werkzeugträgern entweder unmittelbar oder über Zwischenglieder angelenkt sind. Unvermeidbare Kraftdifferenzen zwischen dem oberen und unteren Werkzeugträger können durch einen oder mehrere in das Hydrauliksystem integrierte und mit dem Haupthydraulikzylinder zusammenwirkenden Druckausgleichszylindern eliminiert werden. Durch diese kinematische Kette bleibt das Pressengestell sowie die Führungen und Lager bewegter Elemente von den Stanzkräften völlig unbelastet. Die vertikalbewegten Werkzeugträger, welche die Stempelhalteplatten aufnehmen, können in vier Säulen geführt werden, so daß eine exakte Führungsgenauigkeit selbst bei asymmetrischer Werkzeugbelastung gewährleistet ist.

Werden sehr hohe Werkzeugkräfte übertragen, wie sie z.B. beim gleichzeitigen Lochen von mehreren dickwandigen Rohren notwendig sind, empfiehlt es sich, ein zweifaches Kniehebelsystem vorzusehen. Die Werkzeugträger sind hierbei jeweils in zwei Punkten angelenkt. Durch eine solche doppelte Abstützung zwischen' Gelenk und Werkzeugträger wird die Führungsgenauigkeit und Stabilität der Stanzeinrichtung wesentlich erhöht.

909883/0355

" ^iA~ 2829881

Aus einem solchen, für die Durchführung der Doppellochungen entwickelten doppelt wirkenden hydromechanischen Kniehebelsystem ergeben sich mannigfaltige Vorteile. Der Hydraulikzylinder wird beim Arbeitshub so beaufschlagt, daß die Stempel zunächst weich auf die Werkstücke aufsetzen. Erst danach baut sich der notwendige Stanzdruck rasch auf und der Schneidvorgang beginnt. In diesem Stadium erfolgt die Selbstzentrierung der Werkzeuge. Mit Beendigung des Schneidvorganges arbeitet der Arbeitskolben bereits gegen ein elastisches Polster,das der Schnittschlagdämpfung dient. Danach baut sich das elastische Polster durch Zuführung von Druckmedien schnell auf und bewirkt den Rückhub der Werkzeugträger.

Der Stempelhub beider XVerkzeugträger gemäß der Erfindung ist sehr klein und im wesentlichen konstant. Er kann jedoch in Abhängigkeit von den Werkstückabmessungen und Materialdicken in einfacher Weise durch Begrenzung des Arbeitskolbenweges variiert werden. Im allgemeinen wird er auf das Zwei- bis Vierfache der zu stanzenden Materialdicke eingestellt. Durch das gegenläufige Arbeitsprinzip und die niedrigen Stempelhübe können der Hydraulikdruck und die Abmessungen des Zylinders in Anbetracht des im Vergleich zum Stößelhub wesentlich größeren Kolbenweges relativ klein bemessen werden. Hierdurch ergeben sich für die Gestaltung des gesamten Hydrauliksystems und 3μσ1ι der mechanischen Pressenteile außerordentlich günstige kinematische Bedingungen und demzufolge auch geringe Investitionskosten.

Während der Abstand des unteren Werkzeugträgers zum Pressentisch im allgemeinen konstant bleibt, oder nur in engen Grenzen verändert wird, ist dieser zum oberen Werkzeugträger in Anpassung an die zu lochenden Querschnittsformen einstellbar .

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist dafür Vorsorge getroffen, daß die beim Stanzen sich ergebenden Butzen unmittelbar nach Vornahme der Lochungen von den

909883/0355

Stanzwerkzeugen wegbefördert werden. Der Auswurf der Butzen erfolgt vorteilhaft im Bereich der Totpunktlage der Stanzwerkzeuge beim Arbeitshub. Für den AuswerfVorgang der Abfallbutzen wird die im Innern des Hohlkörpers vorgesehene Matrize herangezogen. Hierzu ist die Matrize gemäß der Erfindung in der Weise mehrteilig ausgebildet, daß sie aus äußeren Teilen und einem inneren Teil besteht, die keilförmig zueinander angeordnet und mittels einer Führung verbunden sind. Hierbei übernimmt der innere Teil der mehrteiligen Matrize den Auswurf der Abfallbutzen.

Die mehrteilige Matrize erleichtert in gelöster Stellung das Aufziehen der Rohre. In gespannter Lage sind die Wände des Hohlkörpers so gegeneinander abgestützt, daß ein Einbeulen im Bereich der Lochkonturen ausgeschlossen ist.

Der innere Teil der Matrize wird beim Entspannungsvorgang so schlagartig in Achsrichtung des Hohlkörpers bewegt, daß die Abfallbutzen aus der Matrize geschleudert werden.

Die beiden äußeren Teile der Matrize können am Kopf einer rohrförmigen Haltestange so befestigt sein, daß sie sich lediglich geringfügig quer zur Längsachse bewegen können. Der andere Kopf dieser gegenüber der Matrize kleineren Haltestange kann an einem äußersten Fixpunkt der Gesamteinrichtung, z.B. einem Lagerbock, befestigt sein. Innerhalb der äußeren Haltestange kann eine teleskopierbare Innenstange angeordnet sein, mit deren Kopfseite der innere Teil der Matrize fest verbunden ist. Zum Spannvorgang kann diese Innenstange über an den äußeren Lagerbock angebrachte pneumatische, hydraulische oder mechanische Spannelemente in Längsachse bewegt werden. Der schlagartig wirkende Entspannungsvorgang kann durch elastische Mittel, z.B. Federnpakete, unterstützt werden.

909883/0355

Das Stanzwerkzeug zum gleichzeitigen Lochen von mehreren nebeneinander angeordneten Werkstücken kann aus an den bewegten Werkzeugträgern befestigten Stempelhalteplatten, den an den Haltestangen angeordneten dreiteiligen Matrizen sowie aus Stempelführungsplatten und aus seitlichen, gegebenenfalls aus jeweils einem starren und einem elastischen Teil gebildeten Werkstückführungen bestehen, die gemeinsam auf dem Pressentisch angeordnet sind.

Durch das Zusammenwirken der beschriebenen Vorrichtungsmechanismen wird eine Vereinigung wesentlicher Vorteile erreicht. Durch die gegenläufig arbeitenden Stanzwerkzeuge können die gegenüberliegenden Wände des stabförmigen Hohlkörpers gleichzeitig und bei sehr sauberem Schnitt gestanzt werden. Die geringen Hubhöhen führen zu sehr hohen Hubzahlen und entsprechen großen Lochgeschwindigkeiten. Das hydromechanische Kniehebelsystem bewirkt die Selbstzentrierung der Matrize durch sanftes Anschneiden der Wandungen und führt über einen günstigen kinematischen Kräfteverlauf zu einer völligen Entlastung des Pressenkörpers von den Stanzkräften sowie zu hervorragenden Bemessungsbedingungen. Durch die gegenläufig arbeitenden Stempel wird in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Ausbildung der Matrize eine Gratbildung und ein Einfallen im äußeren Bereich der Lochkonturen vermieden. Die Ausbildung der Matrize erlaubt eine höhere Stanzzeit. Die Abfallbutzen werden gesichert ausgeworfen. Ferner gestattet die Gesamtanordnung das gleichzeitige Lochen von mehreren, sehr langen Hohlkörpern beliebigen Querschnitts mit relativ großen Querschnittstoleranzen.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels nachstehend erläutert.

909883/0355

Es zeigen:

Fig. 1 die Gesamteinrichtung der Erfindung in Vorderansicht, im Schema,

Fig. 2 die Einrichtung der Fig. 1 in Draufsicht, schematisch,

Fig. 3 das hydromechanische Kniehebelsystem in schematischer Darstellung in Vorderansicht,

Fig. 4 das System der Fig. 3 in Seitenansicht,

Fig. 5 ein zweiseitig gelochtes Rohr in perspektivischer Darstellung,

Fig. 6 eine mehrteilige Matrize gemäß der Erfindung zum Lochen eines stabförmigen Hohlkörpers in Verbindung mit den Stanzwerkzeugen im Schema,

Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 6, Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie VIII-VIII der Fig. 6. Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie IX-IX der Fig. 6,

Fig. 10 eine Gestaltung der Halteeinrichtung für die inneren und äußeren Matrizenstangen in Draufsicht und im Schema.

Die Vorrichtung zum kontinuierlichen Stanzen von Löchern in eine Wandung von stabförmigen Hohlkörpern 1, z.B. Vierkantrohren, Mehrkantrohren, Rundrohren u.dgl., weist eine

909883/035S

Presse 2, einen durch eine Spindel 13 angetriebenen Vorschubschlitten 3 mit Klemmvorrichtung 4 für das Werkstück, ein Maschinenbett 5 mit einem Lagerbock 6 am Ende desselben, verstellbare Werkstückhalterungen 7, ein Hydraulikaggregat 8, einen Auslaufrollgang 9 und ein Bedienungspult 10 mit Steuermechanismus (nicht dargestellt) auf.

Die rohrförmigen Werkstücke 1 werden über eine Innenmatrize 11 geschoben, die an Haltestangen 12 befestigt ist. Nach dem Spannen der Werkstücke mittels der pneumatischen, hydraulischen oder mechanischen Klemmvorrichtung 4 wird der Vorschubschlitten 3 mittels des Spindeltriebs 13 od. dgl. in eine Ausgangsposition verschoben, die dem Abstand der ersten Lochung zu den Kopfseiten der Hohlkörper 1 entspricht.

Die Presse 2 weist ein hydromechanisches Kniehebelsystem auf, das bevorzugt in dem Unterteil des Pressengehäuses angeordnet ist. Bei dem Kniehebelsystem (Fig. 3 und 4) ist ein Hydraulikzylinder 15 vorgesehen, in dem ein Arbeitskolben 32 hin- und herbewegbar ist, mit dem eine KoI-benstange 14 verbunden ist. Die Kolbenstange 14 des Hydraulikzylinders 15 ist in einem Lager 16 und gegebenenfalls noch in einem zweiten Lager 17, die in dem Pressenkörper 18 angeordnet sind, geführt. An der Kolbenstange 14 sind die beiden Kniehebelpaare 19 und 20 über eine Quertraverse 21 im Drehpunkt 22 angelenkt. Die oberen Kniehebellaschen 23 sind unmittelbar oder über ein Verstellglied an dem unteren Werkzeugträger 24 angeflanscht. Die unteren Kniehebellasehen 25 wirken dagegen über eine Platte 26 und eine mit dieser über Führungsstangen 27 verbundenen oberen Platte 28 sowie eine Stelleinrichtung 29 auf den oberen Werkzeugträger 3o.

909883/0355

Der obere und untere Werkzeugträger sind in den mit dem Pressenkörper 18 fest verbundenen vier Säulen 31 geführt, in denen wiederum die Führungsstangen 27 gleiten. Über die Stelleinrichtung 29 kann bei gleichbleibendem Hub der Abstand der beiden Werkzeugträger zueinander gemäß den Abmessungen der zu lochenden Werkstücke variiert werden.

Beim Arbeitshub entsprechend der waagerechten Pfeilrichtung wird der Arbeitskolben 32 so beaufschlagt,daß die an den Werkzeugträgern 24 und 3o über Halteplatten befestigten Stempel sanft auf die Werkstücke aufsetzen und durch verzögertes Anschneiden eine Selbstzentrierung der Matrizen bewirken.

Eine Schnittschlagdämpfung bei Beendigung des Stanzvorganges wird durch ein elastisch-hydraulisches Polster 33 erzielt, das bei Erreichung der Totpunktlage durch weitere Zuführung von Druckmedium den Stempelrücklauf bewerkstelligt.

Zum Ausgleich unvermeidbarer Schnittkraftdifferenzen zwischen dem oberen und unteren Werkzeugträger sind in das Hydrauliksystem der Presse integrierte Druckausgleichszylinder 63 vorzusehen, die bevorzugt zwischen dem unteren Werkzeugträger 24 und dem Pressentisch 64 angeordnet werden.

In Fig. 5 ist als Beispiel zu lochender Werkstücke ein rechteckiger Hohlkörper mit einer im Verhältnis zur Breite großen Höhe und einer komplizierten Doppellochung an zwei gegenüberliegenden Wandungen perspektivisch dargestellt.

Zur Lochung eines stabförmigen Hohlkörpers dient die in den Fig. 6 bis 9 im einzelnen dargestellte Matrize 11. Die Matrize besteht aus zwei äußeren Teilen 34 und einem Innenteil 35 _r wobei diese Teile keilförmig zueinander angeordnet sind. Die Trennfuge hat gemäß Schnitt IX-IX im Kopfbereich eine Schwalbenschwanzführung 36. Dadurch werden die drei Teile genau fluchtend geführt. Die beiden

909883/0355

äußeren Teile 34 sind über Paßschrauben 37, Distanzstücke 38 und einem Flansch 39 mit den äußeren Haltestangen verbunden.

Der Flansch 39 weist Schlitze 40 auf, so daß sich die beiden äußeren Teile 34 beim Spann- und Entspannungsvorgang senkrecht zur Längsachse bewegen können. Der innere Matrizenteil 35 ist dagegen über eine Schraubverbindung 41 mit einer inneren Haltestange 42 starr verbunden. Die innere Haltestange 42 gleitet teleskopierend in der rohrförmigen äußeren Haltestange 12 und kann durch abstandsweise angeordnete Distanzstücke 43 gegen Ausknicken gesichert werden.

Beim Spannvorgang wird der innere Matrizenteil 35 in Richtung der.Längsachse bewegt. Dadurch werden die beiden äußeren Matrizenteile 34 gespreizt und legen sich fest gegen die Innenwand des Hohlkörpers 1. Auf diese Weise wird das Einbeulen beim Stanzen ausgeschlossen.

Die in den stabförmigen Hohlkörper eindringenden,als Stempel ausgebildeten Stanzwerkzeuge 44 bewirken zunächst beim Anschnitt der Wandung des Hohlkörpers eine Selbstzentrierung der Matrize 11 in der waagerechten Ebene. Die nach der Durchtrennung der Wandung anfallenden Abfall-Stanzbutzen 45 können sich entweder vom oberen Stempel direkt lösen oder an diesem haften bleiben.

Fallen sie herab, so wird durch den Keil 46 am inneren Matrizenteil 35 verhindert, daß sie in die untere Matrize eindringen können, sich eventuell verklemmen und dadurch den Auswurf in Längsrichtung behindern. Zur Erleichterung des Abstreifens der Stanzbutzen 45 von den Stempeln 44 sind innerhalb der Matrizendurchbrüche entsprechende Ab-

909883/0355

streifkanten 47 vorgesehen. Die Abfall-Stanzbutzen 45 aus dem unteren Matrizenteil und gegebenenfalls auch aus dem oberen - soweit sie nicht frei fallen - werden durch den schlagartig erfolgenden Entspannungsvorgang mittels der Auswurfkänten 4~8~aus der Matrize geschleudert. Zur Erleichterung dieses Vorganges und zur Sicherung der einwandfreien Butzenbeseitigung sind die Kanten 49 an der Matrizenaustrittsseite in dem den Kanten 48 gegenüberliegenden Bereich gerundet. Ferner verhindert eine weitere Kante 50 ein Zurückfallen von Stanzbutzen in den unteren Matriζendurehbruch.

Darüber hinaus wird der Entspannungsvorgang und damit der Butzenauswurf über die Steuerung so bewirkt, daß er möglichst bei Erreichen der Stempelendstellung erfolgt. Um eine Behinderung des Stanzablaufes durch Butzen mit Sicherheit auszuschließen, ist neben dem Keil 46 noch eine Abdeckfeder 65 vorgesehen und so bemessen, daß auch die der Matrize benachbarten Lochungen innerhalb der unteren Stempelführungsplatte stets überdeckt sind.

Um insbesondere den unteren Matrizendurchbruch auch von Stempelabrieb, feinen Spänen u.dgl. völlig freizuhalten und zur zusätzlichen Unterstützung des Butzenauswurfes kann ein Preßluftstrom auf die untere Matrize 44 beim Entspannungsvorgang gerichtet werden. Dazu befindet sich innerhalb der rohrförmigen äußeren Haltestange 12 ein Luftpolster. Beim Entspannungsvorgang wird ein Luftstrom mittels der Steuerkante 51 über eine Ringnut 52, eine Innenbohrung 53 der Haltestange 42 und einen Kanal 54 der unteren Matrize zugeführt sowie beim Spannvorgang über die Steuerkante 51 wieder gesperrt.

909883/0355

Die inneren und äußeren Matrizenhaltestangen sind an einem Lagerbock 6 festgelegt, der am äußersten Ende des Maschinenbettes 5 angeordnet ist. Fig. 10 zeigt einen Ausschnitt aus diesem Lagerbock. .-._.-—---~^;-"-^-—^: --= --=■== —-~~

Die äußeren Matrizenhaltestangen 12 haben an ihrer Kopfseite ein Feingewinde 12a, mittels dessen über Muttern 55 und Kontermuttern 56 das genaue Ausrichten der äußeren Matrizenteile 34 zur Achse der Stempel erfolgt. Die inneren Matrizenhaltestangen 42 sind an der Quertraverse 57 beweglich festgelegt. Zwischen dieser Quertraverse und den Köpfen 58 der Matrizenstangen 42 sind Federn 59 vorgesehen, die einen Ausgleich der Spannung in Anbetracht von Werkzeug- und Werkstücktoleranzen bewirken. Der Spannvorgang kann durch eine (nicht gezeichnete) pneumatische, hydraulische oder elektrische Spanneinrichtung über einen Bolzen 60 erfolgen.

Beim Spannvorgang wird gleichzeitig ein elastischer Puffer, z.B. ein Tellerfedernpaket 61, gespannt. Bei der Entspannung wirkt dieser elastische Puffer, unterstützt durch die Federn 59 und gegebenenfalls durch die Spanneinrichtung im Rücklauf auf die Quertraverse 57, die ihrerseits über Ansätze 62 die schlagartige Längsbewegung des inneren Matrizenteiles 35 zum Stanzbutzenauswurf auslöst.

Der funktionelle Ablauf der Stanzvorrichtung ergibt sich wie folgt:

Nachdem die stabförmigen Hohlkörper 1 auf die Matrizen 11 aufgeschoben und am Vorschubschlitten 3 befestigt sind und dieser sich in seiner Ausgangsposition befindet, beginnt der automatische Ablauf. Zunächst fährt der Vorschub-

909883/0355

schlitten 3 in Stanzposition. Mit Beginn der Stanzoperation erfolgt unter gleichzeitiger Selbstzentrierung die Matrizenspannung. Beim Stanz- und Rückhub sollen die oberen Stempel den unteren geringfügig vorlaufen. Damit ist sichergestellt, daß die Werkstücke stets fest auf ihrer Unterlage liegen und nicht springen. Beim Erreichen des Totpunktes der unteren Stempel erfolgt die Entspannung der Matrizen, und die Abfall-Stanzbutzen werden bevorzugt von dem mittleren Teil schlagartig aus der Matrize geschleudert. Danach erfolgt der Rückhub der Stempel in die Ausgangsposition, und es beginnt der nächste Arbeitstakt.

Der Vorschub der Werkstücke in die jeweilige Stanzposition kann mit bekannten Mitteln auch bei den unterschiedlichsten Lochabständen innerhalb einer Systemlochung nahezu toleranzlos, gegebenenfalls über eine zusätzliche Programmsteuerung automatisch erfolgen.

909883/0355

Leerseite

Claims

Ansprüche

./ Verfahren zum kontinuierlichen Stanzen von Löchern in eine Wandung von stabförmigen Hohlkörpern beliebigen Querschnitts, bei dem die im wesentlichen an dem stabförmigen Hohlkörper gegenüberliegenden Lochungen unter Verwendung einer im Innern des Hohlkörpers befindlichen Matrize gestanzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Stanzungen der gegenüberliegenden Lochungen im gegenläufigen Sinn zum Innern des stabförmigen Hohlkörpers erfolgen und die sich beim Stanzen ergebenden Abfallbutzen von der Matrize im Innern der stabförmigen Hohlkörper abgeführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenläufigen Stanzungen zugleich an mehreren stabförmigen Hohlkörpern durchgeführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsebene der Stanzwerkzeuge in der vertikalen Richtung bei Nebeneinanderlage der Werkstücke in der waagerechten Ebene vorgesehen ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsebene der Stanzwerkzeuge in der waagerechten Ebene bei übereinanderlage der Werkstücke in vertikaler Richtung vorgesehen ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswurf der Abfall-Stanzbutzen im Bereich der Totpunktlage der Stanzwerkzeuge beim Arbeitshub erfolgt.

909883/0355
ORIGINAL INSPECTED
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stanzwerkzeuge der einen Seite gegenüber den Stanzwerkzeugen der anderen Seite beim Arbeits- und Rückhub vorlaufen.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche^, 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitshub der Stanzwerkzeuge so gesteuert wird, daß diese die Werkstückwandungen sanft anschneiden und erst danach ein rascher Arbeitshub erfolgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub der Stanzwerkzeuge etwa das Zweibis Vierfache der Wandstärke der zu lochenden Hohlkörper beträgt und im wesentlichen konstant gehalten wird.
9. Vorrichtung zum kontinuierlichen Stanzen von Löchern in eine Wandung von stabförmigen Hohlkörpern beliebigen Querschnitts, bei der die im wesentlichen an dem stabförmigen Hohlkörper gegenüberliegenden Lochungen unter Verwendung einer im Innern des Hohlkörpers befindlichen Matrize gestanzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Stanzpresse (2) über ein doppelt wirkendes hydromechanisches Kniehebelsystem (14,23,25) erfolgt und die Werkzeugträger (24,30) gegenläufig bewegt werden, und daß die Stempel (44) der Stanzwerkzeuge auf eine mehrteilige Matrize (11) wirken, deren Haltestangen (12,42) an einem ortsfesten Lagerbock (6) verstellbar befestigt sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das hydromechanische Kniehebelsystem aus einem

909 88 3/0355

Hydraulikzylinder (15), einem Arbeitskolben (32), einem oder mehreren Druckausgleichszylindern (63) , einem am Drehpunkt (22) angelenkten und einer in mindestens einem Lager (16,17) geführten Kolbenstange (14) und aus Kniehebellaschen (23,25) besteht, die einerseits gegebenenfalls über ein Verstellglied mit dem unteren Werkzeugträger (24) und andererseits mit einer Platte (26) gelenkig verbunden sind.
11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb über mehr als ein Kniehebelpaar (19,20) erfolgt.
12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Werkzeugträger (24) und der obere Werkzeugträger (30) in Säulen (31) geführt sind, die mit dem Pressenkörper (18) fest verbunden sind.
13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Werkzeugträger (30) über eine Verstelleinrichtung (29) mit einer Platte (28) und diese über in den Säulen (31) gleitend gelagerten Führungsstangen (27) mit der weiteren Platte (26) verbunden ist, an der die unteren Kniehebellaschen angreifen.
14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß über das Hydraulikaggregat (8) gleichzeitig der Antrieb des Vorschubschlittens (3) erfolgt.
15. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize (11) aus den äußeren Teilen 34 und

909883/0355

einem Innenteil (35) besteht, die keilförmig zueinander angeordnet und mittels einer Führung (36) verbunden sind.
16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenteil (35) einen die untere Matrizenöffnung überdeckenden Teil (46) von keilförmiger oder nasenartiger Gestalt aufweist und mit Anschlagkanten (48) versehen ist, die das Ausstoßen der Abfall-Stanzbutzen bewirken.
17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9, 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Teile (34) der Matrize (11) in Schlitzen (40) eines Verbindungsflansches (39) senkrecht gleitend zur Längsachse angeordnet sind. _r
18. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 und 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine an der Matrize angreifende Stange (42) in der äußeren rohrförmigen Zugstange (12),gegebenenfalls über zusätzlich abstandsweise angeordnete Distanzstücke (43), teleskopierend geführt ist.
19. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 und 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrizenstange (42) an einer beweglichen Quertraverse (57) des Lagerbockes (6) über Ausgleichsfedern (59) befestigt ist.
20. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 und 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Quertraverse (57) ein elastischer Puffer, z.B. in Form eines Tellerfedernpaketes (61), vorgesehen ist.

909883/0355

2829881
21. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 und 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Quertraverse (57) über einen Bolzen (60) mit einer pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Spanneinrichtung verbunden ist.
22. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß beim Entspannungsvorgang des inneren Matrizenteiles (35) ein Luftstrom, bevorzugt auf den unteren Matrizendurchbruch, einwirkt.
23. Vorrichtung nach den Ansprüchen 9 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren der rohrförmigen Haltestange (12) ein Luftpolster gespeichert ist und der Luftstrom über eine Steuerkante (51) wirksam wird.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 1o, dadurch gekennzeichnet, daß bei Beendigung des Stanz-Vorganges zur Dämpfung des Schnittschlages ein elastisch-hydraulisches Polster (33) im Hydraulikzylinder (15) der Presse dient.

909883/0355