WO2005063420A1 - Vorrichtung zum durchtrennen eines nach dem innenhochdruck-umformverfahren geformten hohlprofils - Google Patents

Vorrichtung zum durchtrennen eines nach dem innenhochdruck-umformverfahren geformten hohlprofils Download PDF

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WO2005063420A1
WO2005063420A1 PCT/EP2004/013266 EP2004013266W WO2005063420A1 WO 2005063420 A1 WO2005063420 A1 WO 2005063420A1 EP 2004013266 W EP2004013266 W EP 2004013266W WO 2005063420 A1 WO2005063420 A1 WO 2005063420A1
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WO
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cutting edge
hollow profile
wall
recess
cutting
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PCT/EP2004/013266
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Thomas Aue
Stefan Schwarz
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Daimlerchrysler Ag
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    • Y10T83/02—Other than completely through work thickness

Definitions

  • the present invention relates to a device for severing a hollow profile formed by the hydroforming process according to the preamble of claim 1.
  • the device has a shaping tool which consists of four adjustable individual shapes which are adjusted via hydraulic cylinders. In the assembled state, the four individual shapes delimit a cavity into which the workpiece to be formed is inserted in the raw state.
  • the device has a circumferential cutting edge which is arranged on a circumferential recess and cuts through the deformed hollow profile at a corresponding internal pressure transversely to its longitudinal extent.
  • sealing elements are provided on a hollow profile closure, which prevent the pressure medium from escaping during the forming process.
  • DE 199 09 928 C2 discloses a device for partially or completely severing a hollow body shaped by the hydroforming process.
  • the device also has a circumferential cutting edge to which a support body is assigned, which is arranged to be movable in such a way that it moves during the process supporting the deforming region of the hollow body and wherein the support body is inserted into a recess of the tool and surrounds the hollow body.
  • a retaining ring connects to the cutting edge. The device, the cutting ring and the retaining ring thus form the necessary contact surfaces for the purposes of the internal high-pressure forming of the hollow body.
  • the retaining ring is displaced axially, so that the deforming region of the hollow body can expand radially and extend into the recess.
  • the hollow body is therefore first formed and then cut through by the cutting edge released by the axially displaced retaining ring.
  • DE 198 05 275 AI discloses a device for pre-cutting and / or cutting through an opening in a wall.
  • One side of the wall can be exposed to a pressurized pressure medium and the other side of the wall can be exposed to a cutting edge acting against this pressure, the cutting edge being formed on the tool and a stamp between a first position in which it penetrates the breakthrough area of the wall supporting the forming, and a second position in which it releases the cutting edge of the tool, is movable such that the wall can be optionally pre-cut and / or cut through.
  • the device is therefore designed in two stages, the tool being able to be pre-cut in a first stage and cut in a second stage. The device thus makes it possible to produce clean and non-drawing-in cut edges.
  • the present invention is concerned with the problem of showing an improved embodiment for a device of the type mentioned at the outset, in which the pressure medium is prevented from escaping during the entire separation process.
  • the invention is based on the general idea of providing sealing elements on an inner wall transversely to its longitudinal extent in a device for severing a hollow profile formed by the internal high-pressure forming method, which are arranged on both sides of a circumferential cutting edge and parallel to it.
  • the circumferential cutting edge is arranged in or on a circumferential recess which is formed in an inner wall of the device.
  • At least one sealing element of each of the sealing elements is arranged in parallel on each side of the cutting edge, as a result of which an effective seal between the inner wall and the hollow profile is achieved, so that escape of a pressure medium is prevented.
  • the separation process can also take place during a calibration process, at the end of which a hollow profile blank completely lies against the inner wall.
  • the sealing elements arranged on both sides of the cutting edge prevent the interior from being cut after the hollow profile has been severed. pressure drops.
  • the device according to the invention has a very simple construction since no additional mechanical devices are required.
  • the device according to the invention also provides waste-free separation of the individual hollow profile sections, as a result of which material can be saved.
  • the device is also suitable for severing so-called dome caps, which can be designed as dome-like bulges.
  • the circumferential recess is wedge-shaped in profile.
  • the wedge-shaped design is merely a preferred geometric variant, by means of which the hollow profile is widened in the region of the recess during or after the severing. This is of great advantage, for example, for the production of hollow profile parts which can be coupled to one another, such as pipes, since after each cutting of the hollow profile it has an insertable pipe end at one end and a sleeve which is complementary to it at the other end.
  • the cutting edge is formed at the transition between the inner wall and the recess. It can be provided that the cutting edge either as an exchangeable cutting knife or as an exchangeable cutting edge is formed or that the cutting edge forms an integral part of the inner wall.
  • the exchangeable design of the cutting edge offers the advantage that it can be easily replaced after a predefined number of cutting processes, after which a cutting effect of the cutting edge naturally wears off significantly.
  • a cutting edge integrated into the inner wall on the other hand, a possible variety of individual parts of the device is reduced, so that only the area of the wedge-shaped recess has to be replaced with the cutting edge in order to renew the cutting edge. This can offer advantages for repair or maintenance work, for example, since there is no need to laboriously remove or remove the cutting edge.
  • the sealing element is made of plastic, in particular of an elastomer.
  • Plastic seals are now widely used in mechanical engineering and have been tried and tested over many years and can also be manufactured inexpensively and with a wide variety of properties.
  • the formation of the sealing elements from a temperature-resistant plastic or a plastic with defined compressive strength properties is also conceivable.
  • the inner wall has at least one receptacle in which the sealing element is inserted.
  • This receptacle fixes the sealing element in position before, during and after the shaping process and thereby ensures a reliable seal between the hollow profile and the inner wall.
  • the sealing element inserted into the receptacle prevents the same from slipping when the hollow profile blank is retracted before the forming process or when the finished formed hollow profile is ejected after the forming process, so that the positioning of the sealing element or the sealing element is always optimal.
  • FIG. 1 is a greatly simplified sectional view through a device according to the invention with a hollow profile arranged and severed therein,
  • Fig. 2 is an illustration as in Fig. 1, but with not cut hollow profile and another cutting edge.
  • the hollow profile 2 which is only partially shown, is produced prior to severing by means of a known hydroforming process.
  • a blank (not shown) is inserted into the device 1 and with a forming pressure, that is to say with an internal pressure, on its inside. high pressure pi, expediently acted upon hydraulically, the blank expanding in such a way that it comes to bear on its outside against an inside wall 6 of the device 1 facing the blank.
  • the hollow profile 2 thus has a wall 12 which is complementary to the inner wall 6 of the device 1.
  • FIG. 1 and FIG. 2 show a longitudinal section through the device 1 according to the invention, only a part above a section plane 14 being shown.
  • a circumferential cutting edge 4 for severing the hollow profile 2 transversely to its longitudinal extent 3 is arranged according to FIG. 1 on a circumferential recess 5 which is formed in the inner wall 6 of the device 1.
  • the circumferential recess 5 is wedge-shaped in profile, but a geometrically different configuration, for example a segment-like configuration, is also conceivable.
  • the recess 5 is designed such that it widens the hollow profile 2 in the region of the circumferential recess 5 when it is cut.
  • a circumferential funnel-shaped expansion of the hollow profile 2 is brought about after it has been severed.
  • a bulge-like expansion is therefore to be expected.
  • the cutting edge 4 is formed at a transition 8 between the inner wall 6 and the recess 5.
  • 1 is rectangular and sharp-edged
  • a transition 8 at the tapered end of the wedge-shaped recess 5 is expediently rounded, so that the hollow profile 2 can easily create when expanding or severing.
  • a sharp-edged transition in the transition area 8 is ⁇ .
  • the cutting edge 4 required to cut through the hollow profile 2 can either be designed as an exchangeable cutting knife 9 (cf. also FIG. 2) or as an integral part 10 of the inner wall 6 or form such an integral part 10 of the inner wall 6.
  • the interchangeable cutting edge 4 or the interchangeable separating knife 9 is detachably fastened at the transition 8 or is simply arranged interchangeably in the recess 5 according to FIG. 2.
  • a blunted cutting edge 4 which forms an integral part 10 of the inner wall 6, part of the device 1 is designed to be replaceable in the area of the cutting edge 4.
  • Both the design of the cutting edge 4 as an interchangeable cutting knife 9 and as an integral component 10 offer advantages, on the one hand, with regard to the simplicity of exchanging the cutting edge 4 and, on the other hand, with regard to a reduction in the number of individual parts required for the device 1.
  • sealing elements 7 are arranged on both sides and parallel to the cutting edge 4 and inserted into a receptacle 11 which is embedded in the inner wall ⁇ .
  • the two receptacles 11 according to FIG. 1 are more or less spaced in the longitudinal direction 3 from the wedge-shaped recess 5.
  • the sealing elements 7, which are inserted into the receptacles 11, protrude at least slightly beyond the inner wall 6, so that a sealed connection results when the wall 12 of the hollow profile 2 is placed against the sealing elements 7.
  • the higher the internal high pressure pi the stronger the contact pressure of the wall 12 against the sealing elements 7 and thus the sealing effect itself.
  • only one, here rectangular, receptacle 11 is provided in FIG.
  • Both the sealing elements 7 in FIG. 1 and the sealing elements 7 in FIG. 2 can be made of plastic, in particular of an elastomer. As a result, they are inexpensive and simple to manufacture and their specific properties, such as temperature resistance and / or pressure resistance, can be individually adapted to the requirements of the device 1 or the separation process. Such plastic seals can also be easily installed and removed and are extremely durable due to today's choice of materials.
  • the sealing elements 7 cover the cutting edge 4 and only give this from a certain deformation, i.e. only free from a certain internal high pressure pi. From this internal high pressure pi, for example the calibration pressure, the wall 12 of the hollow profile 2 comes into contact with the cutting edge 4 or the cutting knife 9, whereby the cutting process is initiated.
  • this internal high pressure pi for example the calibration pressure
  • the wall 12 of the hollow profile 2 comes into contact with the cutting edge 4 or the cutting knife 9, whereby the cutting process is initiated.
  • two widened and unspecified separating sections of the hollow profile 2 are created.
  • the cutting edge 4 or the separating knife 9 is either arranged pressure-stable in the recess 5 or is additionally pressed against the hollow profile 12 by means of a counterpressure.
  • the device 1 can be dimensioned such that the cutting of the hollow profile 2 takes place at a calibration pressure, in the process of forming the hollow profile 2 being essentially completed or in which the wall 12 bears against the inner wall 6 in the correct shape.
  • both the embodiment variant in FIG. 1 and the embodiment variant in FIG. 2 only apply with regard to their geometric configurations, for example the geometric configuration of the recess 5 or the recess 11 or an arrangement angle of the cutting edge 4 to the hollow profile 2 that is not described in any more detail represents an exemplary embodiment variant and does not claim to be complete in any way, so that other favorable geometric arrangements or embodiment variants are also included.
  • the invention provides for a device 1 for severing a hollow profile 2 shaped according to the internal high-pressure forming process, transversely to its longitudinal extent 3, on an inner wall 6 of the device 1 to provide sealing elements 7 which are arranged on both sides of a circumferential cutting edge 4.
  • the cutting edge 4 is arranged in or on a circumferential recess 5 and is, for example, wedge-shaped in profile.
  • the invention thus simplifies the structural design of the device, enables the hollow profile to be cut through or decoupled from the forming process, does not produce any material waste and is suitable for cutting dome caps and for trimming ends.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Durchtrennen eines nach dem Innenhochdruck-Umformverfahren geformten Hohlprofils (2) quer zu seiner Längserstreckung (3), mit einer umlaufenden Schneidkante (4), welche in oder an einer umlaufenden Ausnehmung (5) angeordnet ist, die in einer Innenwandung (6) der Vorrichtung (1) ausgebildet ist. Erfindungswesentlich ist dabei, dass an der Innenwandung (6) Dichtelemente (7) vorgesehen sind, wobei beiderseits der Schneidkante (4) jeweils zumindest ein Dichtelement (7) parallel zu dieser angeordnet ist.

Description

VORRICHTUNG ZUM DURCHTRENNEN EINES NACH DEM INNENHOCHDRUCK-UMFORMVERFAHRΞN GEFORMTEN HOHLPROFILS
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Durchtrennen eines nach dem Innenhochdruck-Umformverfahren geformten Hohlprofils gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der US 5,941,112 ist eine Vorrichtung zum Innenhoch- druckumformen und zum Durchtrennen eines länglichen Werkstücks quer zu seiner Längserstreckung bekannt . Die Vorrichtung weist ein Formgebungswerkzeug auf, welches aus vier verstellbaren Einzelformen besteht, die über Hydraulikzylinder verstellt werden. In zusammengefügtem Zustand begrenzen die vier Einzelformen einen Hohlraum, in welchen das umzuformende Werkstück im Rohzustand eingeführt wird. Darüber hinaus weist die Vorrichtung eine umlaufende Schneidkante auf, welche an einer umlaufenden Ausnehmung angeordnet ist und das umgeformte Hohlprofil bei einem entsprechenden Innendruck quer zu seiner Längserstreckung durchtrennt. Endseitig des Werkstückes sind an einem Hohl- profilverschluss Dichtelemente vorgesehen, welche ein Entweichen des Druckmediums beim Umformvorgang verhindern.
Aus der DE 199 09 928 C2 ist eine Vorrichtung zum teilweisen oder vollständigen Durchtrennen eines nach dem Innenhochdruck-Umformverfahren geformten Hohlkörpers bekannt . Die Vorrichtung weist des weiteren eine umlaufende Schneidkante auf, der ein Stützkörper zugeordnet ist, welcher in der Weise bewegbar angeordnet ist, dass er den sich während des Schneidvorganges deformierenden Bereich des Hohlkörpers abstützt und wobei der Stützkörper in eine Ausnehmung des Werkzeugs eingesetzt ist und den Hohlkörper umgibt. An die Schneidkante schließt sich ein Haltering an. Für die Zwecke der Innenhochdruckumformung des Hohlkörpers bilden somit die Vorrichtung, der Schneidring und der Haltering die notwendigen Anlageflächen. Für die Zwecke des Durchtrennens des Hohlkörpers wird der Haltering axial verschoben, so dass sich der deformierende Bereich des Hohlkörpers radial ausweiten und in die Ausnehmung erstrecken kann. Der Hohlkörper wird demnach zuerst umgeformt und anschließend von der durch den axial verschobenen Haltering freigegebenen Schneidkante durchtrennt .
Aus der DE 198 05 275 AI ist eine Vorrichtung zum Vor- und/oder Durchschneiden eines Durchbruches in eine Wand bekannt. Dabei ist eine Seite der Wand einem unter Druck stehenden Druckmedium und die andere Seite der Wand einer gegen diesen Druck wirkenden Schneidkante aussetzbar, wobei die Schneidkante am Werkzeug ausgebildet ist und ein Stempel zwischen einer ersten Stellung, in der er den Durch- bruchbereich der Wand während des Umformens abstützt, und einer zweiten Stellung, in der er die Schneidkante des Werkzeugs freigibt, bewegbar ist, derart, dass die Wand wahlweise vor- und/oder durchschneidbar ist. Die Vorrichtung ist demnach zweistufig ausgebildet, wobei in einer ersten Stufe das Werkzeug vorgeschnitten und in einer zweiten Stufe durchgeschnitten werden kann. Die Vorrichtung ermöglicht es dadurch saubere und einzugsfreie Schnittkanten herzustellen.
Aus der EP 0 491 574 AI sind eine weitere Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Trennen dünnwandiger Hohlkörper bekannt .
Insbesondere beim Durchtrennen der Hohlprofile kann es aufgrund des hohen Innendrucks zu einer unerwünschten Leckage und damit zu einem Verlust bzw. zu einem Entweichen des Druckmediums kommen. Ein derartiges Entweichen des Druckmediums verschmutzt zum einen die Vorrichtung zum Trennen der Hohlprofile und gefährdet zum anderen durch den plötzlichen Druckabfall ein sauberes Durchschneiden desselben.
Hier setzt die Erfindung an. Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Vorrichtung eingangs erwähnter Art eine verbesserte Ausführungsform aufzuzeigen, bei welcher während des gesamten Trennvorganges ein Entweichen des Druckmediums verhindert wird.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einer Vorrichtung zum Durchtrennen eines nach dem Innenhochdruck-Umformverfahren geformten Hohlprofils quer zu seiner Längserstreckung an einer Innenwandung Dichtelemente vorzusehen, welche beiderseits einer umlaufenden Schneidkante und parallel zu dieser angeordnet sind. Die umlaufende Schneidkante ist in oder an einer umlaufenden Ausnehmung angeordnet, welche in einer Innenwandung der Vorrichtung ausgebildet ist. Von den Dichtelementen ist jeweils zumindest ein Dichtelement parallel auf je einer Seite der Schneidkante angeordnet, wodurch eine effektive Abdichtung zwischen der Innenwandung und dem Hohlprofil erreicht wird, so dass ein Entweichen eines Druckmediums verhindert wird.
Dies bietet den großen Vorteil, dass aufgrund der Dichtelemente der Trennvorgang auch während eines Kalibriervorganges, an dessen Ende sich ein Hohlprofilrohling vollständig an die Innenwandung anlegt, erfolgen kann. Die beiderseits der Schneidkante angeordneten Dichtelemente verhindern dabei, dass nach einem Durchtrennen des Hohlprofils der In- nendruck abfällt. Durch das Verhindern eines Eindringens des Druckmediums zwischen das Hohlprofil und die Vorrichtung ist es zudem möglich, den Trennvorgang zeitlich vor das Ende des Kalibriervorganges zu legen. Der Trennvorgang wird somit vom Kalibriervorgang entkoppelt und kann zu dem unabhängig vom Kalibrierdruck gestaltet werden.
Darüber hinaus bietet die erfindungsgemäße Vorrichtung einen konstruktiv sehr einfachen Aufbau, da keine zusätzlichen mechanischen Vorrichtungen erforderlich sind. Auch ist durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ein abfallloses Trennen der einzelnen Hohlprofilabschnitte gegeben, wodurch Material eingespart werden kann.
Neben dem Durchtrennen der Hohlprofile eignet sich die Vorrichtung darüber hinaus zum Abtrennen von sogenannten Domkappen, welche als domartige Ausbuchtungen ausgebildet sein können.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist die umlaufende Ausnehmung im Profil keilförmig ausgebildet. Die keilförmige Ausbildung stellt dabei lediglich eine bevorzugte geometrische Variante dar, durch welche das Hohlprofil im Bereich der Ausnehmung beim bzw. nach dem Durchtrennen aufgeweitet wird. Dies ist beispielsweise zur Herstellung von miteinander koppelbaren Hohlprofilteilen, wie beispielsweise Rohren, von großem Vorteil, da nach jedem Durchtrennen des Hohlprofils dieses einenends ein einsteckbares Rohrende und anderenends eine dazu komplementäre Muffe aufweist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist die Schneidkante am Übergang zwischen der Innenwandung und der Ausnehmung ausgebildet. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Schneidkante entweder als austauschbares Trennmesser bzw. als austauschbare Schneidkante ausgebildet ist oder dass die Schneidkante ein integralen Bestandteil der Innenwand bildet . Die austauschbare Ausführung der Schneidkante bietet den Vorteil, dass diese nach einer vordefinierten Anzahl von Schneidvorgängen, nach denen eine Schneidwirkung der Schneidkante naturgemäß deutlich nachlässt, einfach ausgetauscht werden kann. Bei einer in die Innenwand integrierten Schneidkante ist dagegen eine mögliche Einzelteilvielfalt der Vorrichtung reduziert, so dass zum Erneuern der Schneidkante lediglich der Bereich der keilförmigen Ausnehmung mit der Schneidkante ersetzt werden muss. Dies kann beispielsweise Vorteile bei Reparatur- bzw. Wartungsarbeiten bieten, da ein aufwändiges An- bzw. Abnehmen der Schneidkante entfällt.
Entsprechend einer Weiterbildung der Erfindung ist das Dichtelement aus Kunststoff, insbesondere aus einem Elastomer, ausgebildet. Kunststoffdichtungen sind heutzutage im Maschinenbau weit verbreitet und langjährig erprobt und können zu dem kostengünstig und mit unterschiedlichsten Eigenschaften hergestellt werden. So ist beispielsweise auch die Ausbildung der Dichtelemente aus einem temperaturbeständigen Kunststoff bzw. einem Kunststoff mit definierten Druckfestigkeitseigenschaften denkbar .
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Innenwandung zumindest eine Aufnahme auf, in die das Dichtelement eingesetzt ist. Diese Aufnahme fixiert das Dichtelement in seiner Lage vor, während und nach des Umformvorgangs und gewährleistet dadurch eine zuverlässige Abdichtung zwischen dem Hohlprofil und der Innenwandung. Gleichzeitig verhindert das in die Aufnahme eingesetzte Dichtelement ein Verrutschen desselben beim Einfahren des Hohlprofilrohlings vor dem Umformprozess bzw. beim Ausstoßen des fertigen umgeformten Hohlprofils nach dem Umform- prozess, so dass die Positionierung des Dichtelementes bzw. der Dichtelement stets optimal ist. Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder funktional gleiche oder ähnliche Bauteile beziehen.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine stark vereinfachte Schnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit darin angeordnetem und durchtrennten Hohlprofil,
Fig. 2 eine Darstellung wie in Fig. 1, jedoch mit nicht durchtrenntem Hohlprofil und einer anderen Schneidkante.
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt einer Vorrichtung 1 zum Durchtrennen eines nach dem Innenhochdruck-Umformverfahren geformten Hohlprofils 2 quer zu seiner Längserstreckung 3. Das nur teilweise dargestellte Hohlprofil 2 wird vor dem Durchtrennen mittels eines an sich bekannten Innenhochdruck-Umformverfahrens hergestellt. Hierzu wird ein nicht gezeigter Rohling in die Vorrichtung 1 eingelegt und an seiner Innenseite mit einem Umformdruck, also mit einem In- nenhochdruck pi, zweckmäßig hydraulisch beaufschlagt, wobei sich der Rohling derart aufweitet, dass er an seiner Außenseite an einer dem Rohling zugewandten Innenwandung 6 der Vorrichtung 1 zur Anlage kommt. Das Hohlprofil 2 erhält somit eine Wandung 12, die komplementär zur Innenwandung 6 der Vorrichtung 1 geformt ist.
Sowohl Fig. 1 als auch Fig. 2 zeigen einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung 1, wobei lediglich ein Teil oberhalb einer Schnittebene 14 dargestellt ist.
Eine umlaufende Schneidkante 4 zum Durchtrennen des Hohl- profils 2 quer zu seiner Längserstreckung 3 ist gemäß Fig. 1 an einer umlaufenden Ausnehmung 5 angeordnet, die in der Innenwandung 6 der Vorrichtung 1 ausgebildet ist. Die umlaufende Ausnehmung 5 ist dabei gemäß Fig. 1 im Profil keilförmig ausgebildet, wobei jedoch auch eine geometrisch andere Ausbildung, beispielsweise eine kreissegmentartige Ausbildung, denkbar ist. Generell ist die Ausnehmung 5 derart gestaltet, dass sie das Hohlprofil 2 im Bereich der umlaufende Ausnehmung 5 beim Durchtrennen aufweitet. Durch die keilförmige Ausnehmung 5 gemäß Fig. 1 wird dabei eine umlaufende trichterförmige Aufweitung des Hohlprofils 2 nach dessen Durchtrennung bewirkt . Bei der oben erwähnten Ausführungsvariante mit einer kreissegmentartigen Ausnehmung 5 ist demnach eine bauchartige AufWeitung zu erwarten.
Gemäß Fig. 1 ist die Schneidkante 4 an einem Übergang 8 zwischen der Innenwandung 6 und der Ausnehmung 5 ausgebildet. Der Übergang 8 ist dabei gemäß Fig. 1 rechtwinklig und scharfkantig ausgebildet, wobei ein Übergang 8 am spitz zulaufenden Ende der keilförmigen Ausnehmung 5 zweckmäßig abgerundet ausgebildet ist, so dass sich das Hohlprofil 2 beim Aufweiten bzw. beim Durchtrennen leicht anlegen kann. Denkbar ist aber auch ein scharfkantiger Übergang im Bereich des Übergangs 8 λ . Die zum Durchtrennen des Hohlprofils 2 erforderliche Schneidkante 4 kann entweder als austauschbares Trennmesser 9 (vgl. auch Fig. 2) oder als integraler Bestandteil 10 der Innenwand 6 ausgebildet sein bzw. einen derartigen integralen Bestandteil 10 der Innenwandung 6 bilden. Denkbar ist hierbei, dass die austauschbare Schneidkante 4 bzw. das austauschbare Trennmesser 9 am Übergang 8 lösbar befestigt ist oder gemäß Fig. 2 einfach austauschbar in der Ausnehmung 5 angeordnet ist. Alternativ ist aber auch denkbar, dass bei einer stumpf gewordenen Schneidkante 4, die einen integralen Bestandteil 10 der Innenwandung 6 bildet, ein Teil der Vorrichtung 1 im Bereich der Schneidkante 4 austauschbar ausgebildet ist.
Sowohl die Ausbildung der Schneidkante 4 als austauschbares Trennmesser 9 als auch als integraler Bestandteil 10, bieten Vorteile einerseits hinsichtlich der Einfachheit des Austausches der Schneidkante 4 und andererseits hinsichtlich einer Reduzierung der für die Vorrichtung 1 benötigten Einzelteile.
Gemäß Fig. 1 sind Dichtelemente 7 beiderseits und parallel zur Schneidkante 4 angeordnet und in eine Aufnahme 11, welche in die Innenwandung β eingelassen ist, eingesetzt. Die beiden Aufnahmen 11 gemäß Fig. 1 sind dabei mehr oder weniger in Längsrichtung 3 beabstandet von der keilförmigen Ausnehmung 5 angeordnet. Die Dichtelemente 7, welche in die Aufnahmen 11 eingesetzt sind, stehen dabei zumindest leicht über die Innenwandung 6 hinaus, so dass sich beim Anlegen der Wandung 12 des Hohlprofils 2 an die Dichtelemente 7 eine abgedichtete Verbindung ergibt . Je höher dabei der Innenhochdruck pi ist, um so stärker ist auch der Anpressdruck der Wandung 12 an die Dichtelemente 7 und damit die Dichtwirkung selbst . Im Unterschied zu Fig. 1, ist in Fig. 2 lediglich eine, hier rechteckformige, Aufnahme 11 vorgesehen, in welche die beiden Dichtelemente 7 unmittelbar angrenzend an die Schneidkante 4 bzw. das Trennmesser 9 eingesetzt sind. Sowohl die Dichtelemente 7 in Fig. 1 als auch die Dichtelemente 7 in Fig. 2 können aus Kunststoff, insbesondere aus einem Elastomer, ausgebildet sein. Dadurch sind sie kostengünstig und einfach herzustellen und lassen sich bezüglich ihrer spezifischen Eigenschaften, wie beispielsweise Temperaturbeständigkeit und/oder Druckfestigkeit, individuell an die Anforderungen der Vorrichtung 1 bzw. des Trennvorganges anpassen. Derartige Kunststoffdichtungen können zudem leicht ein- und ausgebaut werden und sind durch die heutige Auswahl an Werkstoffen extrem langlebig.
Gemäß Fig. 2 verdecken die Dichtelemente 7 die Schneidkante 4 und geben diese erst ab einer bestimmten Verformung, d.h. erst ab einem bestimmten Innenhochdruck pi frei . Ab diesem Innenhochdruck pi, beispielsweise dem Kalibrierdruck, tritt die Wandung 12 des Hohlprofils 2 in Berührung mit der Schneidkante 4 bzw. dem Trennmesser 9, wodurch der Trennvorgang eingeleitet wird. Im Unterschied zu Fig. 1 entstehen bei der gemäß Fig. 2 ausgestalteten Vorrichtung 1 beim Durchtrennen des Hohlprofils 2 zwei aufgeweitete und nicht näher bezeichnete Trennabschnitte des Hohlprofils 2.
Bei der Ausführungsvariante gemäß Fig. 2 ist darüber hinaus denkbar, dass die Schneidkante 4 bzw. das Trennmesser 9 entweder druckstabil in der Ausnehmung 5 angeordnet ist o- der aber zusätzlich mittels eines Gegendrucks gegen das Hohlprofil 12 gedrückt wird.
Bei beiden AusführungsVarianten kann die Vorrichtung 1 derart dimensioniert sein, dass das Durchtrennen des Hohlprofils 2 bei einem Kalibrierdruck erfolgt, bei dem Umformvorgang des Hohlprofils 2 im wesentlichen abgeschlossen ist bzw. bei welchem die Wandung 12 formfolgend an der Innenwandung 6 anliegt.
Generell gilt, dass sowohl die Ausführungsvariante in Fig. 1 als auch die AusführungsVariante in Fig. 2 hinsichtlich ihrer geometrischen Ausgestaltungen, beispielsweise der geometrischen Ausgestaltung der Ausnehmung 5 bzw. der Ausnehmung 11 oder einem nicht näher bezeichneten Anordnungswinkel der Schneidkante 4 zum Hohlprofil 2, lediglich eine beispielhafte AusführungsVariante darstellt und in keinster Weise Anspruch auf Vollständigkeit erhebt, so dass auch andere günstige geometrische Anordnungen oder Ausführungsva- rianten mit eingeschlossen sind.
Zusammenfassend lassen sich die wesentlichen Merkmale der erfindungsgemäßen Lösung wie folgt charakterisieren:
Die Erfindung sieht vor, bei einer Vorrichtung 1 zum Durchtrennen eines nach dem Innenhochdruck-Umformverfahren geformten Hohlprofils 2 quer zu seiner Längserstreckung 3 an einer Innenwandung 6 der Vorrichtung 1 Dichtelemente 7 vorzusehen, welche beiderseits einer umlaufenden Schneidkante 4 angeordnet sind. Die Schneidkante 4 ist dabei in oder an einer umlaufenden Ausnehmung 5 angeordnet und ist beispielsweise im Profil keilförmig ausgebildet.
Die Erfindung vereinfacht somit den konstruktiven Aufbau der Vorrichtung, ermöglicht ein mit dem Umformprozess zusammengelegtes bzw. von diesem entkoppeltes Durchtrennen des Hohlprofils, produziert keinen Materialabfall und ist zu dem zum Abtrennen von Domkappen sowie zu einem Endenbeschnitt geeignet.

Claims

Patentansprüche
Vorrichtung (1) zum Durchtrennen eines nach dem Innenhochdruck-Umformverfahren geformten Hohlprofils
(2) quer zu seiner Längserstreckung
(3) , mit einer umlaufenden Schneidkante (4) , welche in oder an einer umlaufenden Ausnehmung (5) angeordnet ist, die in einer Innenwandung (6) der Vorrichtung (1) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet,
- dass an der Innenwandung (6) Dichtelemente (7) vorgesehen sind,
- wobei beiderseits der Schneidkante (4) jeweils zumindest ein Dichtelement (7) parallel zu dieser angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende Ausnehmung (5) im Profil keilförmig ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (5) so ausgestaltet ist, dass sie das Hohlprofil (2) beim Durchtrennen im Bereich der
Ausnehmung (5) aufweitet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkante
(4) am Übergang (8) zwischen Innenwandung (6) und Ausnehmung (5) ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, - dass die Schneidkante (4) als austauschbares Trennmesser (9) ausgebildet ist, oder - dass die Schneidkante (4) einen integralen Bestandteil (10) der Innenwand (6) bildet.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (7) aus Kunststoff, insbesondere aus einem Elastomer, ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenwandung (6) zumindest eine Aufnahme (11) aufweist, in die das Dichtelement (7) eingesetzt ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtelemente (7) die Schneidkante (4) verdecken und diese erst bei einer Verformung freigeben.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtelemente (7) beiderseits der Ausnehmung (5) angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) so dimensioniert ist, dass das Durchtrennen des Hohlprofils (2) bei einem Kalibrierdruck erfolgt, bei dem sich ein Hohlprofilrohling vollständig an die Innenwandung (6) anlegt.
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