DE3925733C2 - Verfahren zur Herstellung einer von einem Kragen umgebenen länglichen Öffnung und Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie auf ein Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 3.

Aus dem Stand der Technik, beispielsweise der DE 29 02 155 A1, ist es bekannt, in einem Blech eine Vertiefung herzustellen und anschließend hier eine Öffnung einzuarbeiten.

Derartig hergestellte Öffnungen können beispielsweise zur Halterung von Bestandteilen eines Wasserheizers oder desgleichen Wandgerätes an dessen aus Blech bestehender Rückwand benutzt werden. Solche Bleche sind üblicherweise emailliert und es besteht bei einer Überbeanspruchung von Befestigungsorganen, wie zum Beispiel Nieten, die Gefahr, daß sich das Blech im Bereich dieser Befestigungsorgane verformt und das Email abplatzt und absplittert.

Es ist Aufgabe der Erfindung, in einem Blech auf einfache und zeitsparende Weise eine von einem Kragen umgebene Öffnung herzustellen, die sich dazu eignet, irgendwelche einem Gerät zugehörige Elemente zuverlässig und solide an diesem Blech zu befestigen oder zumindest eine Halterung für solche Elemente zu schaffen, die die Befestigungsorgane entlastet und die Gefahr des Absplitterns von Email vorbeugt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs näher bezeichneten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die Reihenfolge der vorgesehenen Verfahrensschritte gewährleistet, daß die den Kragen bildenden, aus dem Blech zu formenden Lappen nicht abreißen, gleichwohl die Formung dieser Lappen und die Herstellung der Öffnung selbst in einem einzigen Arbeitsgang durchführbar ist.

Der Gegenstand des abhängigen Patentanspruchs 2 hat eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens zum Inhalt.

Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein zur Durchführung des Verfahrens geeignetes Werkzeug derart kompakt und robust zu gestalten, daß es einem geringen Verschleiß unterliegt, infolgedessen eine hohe Lebensdauer aufweist und zu einer exakten und sauberen Formgebung in einem einzigen Arbeitsgang befähigt ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Patentanspruchs 3 vorgesehen.

Weitere abhängige Vorrichtungsansprüche haben die weitere Ausgestaltung des Werkzeugs zum Inhalt.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist anhand der Zeichnungen nachfolgend erläutert.

Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 das noch unverformte Blech als Ausgangsmaterial für die Herstellung der Öffnung in einem Schnitt,

Fig. 2 die Formung der Vertiefung im ersten Verfahrensschritt,

Fig. 3 das Schneiden der Öffnung im zweiten Verfahrens­ schritt desselben Arbeitsganges,

Fig. 4 die Formung der kragenbildenden Lappen unter gleichzeitiger Erweiterung der Öffnung im dritten Verfah­ rensschritt desselben Arbeitsganges,

Fig. 5 die fertige, von den einen Kragen bildenden Lap­ pen umschlossene Öffnung in einer Draufsicht und

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 5.

Fig. 7 ist ein Schnitt durch den Stempel des Stanzwerkzeugs nach der Linie VII-VII in Fig. 9,

Fig. 8 ein Schnitt nach der Linie VIII-VIII in Fig. 9 und

Fig. 9 ist eine Untersicht des Stempels des Stanzwerkzeuges.

Gemäß der Fig. 2 bis 4 besteht der Stempel 1 des Stanzwerkzeugs aus dem Körper 2 mit der unterseiti­ gen Arbeitsfläche 3, aus der die sich verzweigenden Ab­ schnitte 4 und 5 der Schneidkante 6 ausragen.

Diesem Stempel 1 ist eine Matrize zugeordnet, die aus den festen Seitenteilen 7 und einer den Mittelteil bildenden Lochmatrize 8 besteht.

Der einzige Arbeitsgang zur Herstellung der Öffnung 10 und ihres Kragens 11 besteht in einer Abwärtsbewegung des Stempels 1 gegen die Matrize 7 und 8 und umfaßt in die­ ser Bewegung die Verfahrensschritte gemäß der Fig. 2 bis 4. Im ersten Verfahrensschritt nach Fig. 2 erfolgt lediglich eine Verformung des Ausgangsmateriales in Form eines Bleches 9 mit­ tels der Schneidkante 6 des Stempels 1, und zwar so lange, bis sich dann im zweiten Verfahrensschritt nach Fig. 3 im Ausgangsmaterial 9 die Öffnung 10, zunächst in Form eines Schlitzes, bildet.

Im dritten Verfahrensschritt nach Fig. 4 werden dann die den Kragen 11 bildenden Lappen aus dem Blech 9 abgewinkelt, wobei sich zwangsläufig die Kanten 12, die den Schlitz begrenzten, voneinander entfernen und die Öffnung 10 in ihrer vollen Soll-Breite freigeben.

Diese in den Fig. 5 und 6 ersichtliche Öffnung 10 wird nunmehr von vier Lappen begrenzt, weil die Schneidkan­ te 6 des Stempels 1 in die vorerwähnten Abschnitte 4 und 5 gegliedert und verzweigt ist, die aus Fig. 9 er­ sichtlich sind.

Die einzelnen, teils trapezförmigen, teils dreieckförmi­ gen Lappen sind durch die Verformung voneinander durch Zwischenräume 13 distanziert.

Wird das am Blech 9 zu befestigende Element mittels Nie­ ten 14 befestigt, dient die Öffnung 10 mit ihren kra­ genbildenden Lappen zur form- und haftschlüssigen Halte­ rung, die die der Befestigung dienenden Nieten 14 sehr weitgehend entlastet und die Gefahr einer Verformung des Bleches beseitigt.

Das Stanzwerkzeug in Form eines Stempels 1 besteht gemäß der Fig. 7 bis 9 aus dem Kopfteil 15 und aus dem einen polygonalen, nämlich rechteckigen Querschnitt aufweisen­ den Körper 2 mit der unterseitigen Arbeitsfläche 3, aus der die Abschnitte 4 und 5 der Schneidkante 6 ausragen.

Wie die Fig. 9 erkennen läßt, verläuft der Abschnitt 4 der Schneidkante 6 durch die Mitte der Arbeitsfläche 3, und die Abschnitte 5 gehen von den beiden Enden dieses Abschnittes 4 aus und verzweigen sich gegen die Eckberei­ che der Arbeitsfläche 3 hin, wobei gemäß Fig. 9 zwei trapezartige Bereiche 16 und zwei dreieckartige Bereiche 17 begrenzt werden, die jeweils paarweise einander gegenüberliegen.

Diese sich verzweigenden Abschnitte 5 der Schneidkante 6 schließen mit dem geraden durch die Mitte verlaufenden, zu den Längsseiten des Körpers 2 parallelen Abschnitt 4 einen Winkel von 45° ein und bilden miteinander einen Winkel von 90°. Die Schneidkante 6 selbst ist durchwegs mit einem spitzen Winkel von etwa 60° profiliert.

Der durch die Mitte der Arbeitsfläche 3 verlaufende gera­ de Abschnitt 4 ist, wie die Fig. 7 zeigt, an seinen bei­ den Enden unter einem Winkel von etwa 60° abgeschrägt. Auch die in den Randbereichen liegenden Enden der sich verzweigenden Abschnitte 5 sind abgeschrägt, beispiels­ weise unter einem Winkel von etwa 70°.

Die die Schneidkanten 6 tragenden Stege ragen mit einer konstanten Dicke aus der Arbeitsfläche 3 des Stempels 1 aus und sind mit einer bloß geringfügig ausgerundeten Kante gegenüber dieser Arbeitsfläche 3 abgesetzt.

Ausgerundet sind auch die freien Kanten der Arbeitsfläche 3 des Stempels 1, die den Ansatz der Lappen an das Blech 9 ausformen (Fig. 4).

Claims (11)

1. Verfahren zur Herstellung einer von einem Kragen (11) umgebenen länglichen Öffnung (10) in einem Blech (9), bei dem in einem Arbeitsgang nacheinander eine längliche Vertiefung mit abgewinkelten Seitenteilen und am Boden dieser Vertiefung die längliche Öffnung (10) gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (10) durch einen schlitzförmigen Schnitt gebildet wird und daß durch weiteres Abwinkeln der Seitenteile eine Verbreiterung dieser Öffnung (10) erfolgt und so der Kragen (11) endgültig geformt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der schlitzförmige Schnitt längs sich verzweigender Schnittkanten (12) durchgeführt wird, die in die Ecken eines Polygons auslaufen, oder daß der schlitzförmige Schnitt (10) längs der Schnittkanten (12) durchgeführt wird, die, sich an ihren Enden verzweigend, in die Ecken eines Rechteckes auslaufen.

3. Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, bestehend aus einem Stufenstempel mit einer aus dem Grundkörper des Stufenstempels ausragenden Schneidkante und einer mit dem Stufenstempel zusammenwirkenden Matrize, wobei der Übergangsbereich zwischen Grundkörper und Schneidkante eine Arbeitsfläche bildet, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schneidkante (6) von den beiden Enden eines durch die Mitte der rechteckigen Arbeitsfläche (3) gerade verlaufenden Abschnittes (4) in gegen die Eckbereiche der Arbeitsfläche (3) hin verlaufende Abschnitte (5) verzweigt und mit dem Rand der Arbeitsfläche (3) trapezartige Bereiche (16) und dreieckartige lappenbildende Bereiche (17) begrenzt.

4. Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkante (6) sich derart verzweigt, daß sie zwei einander gegenüberliegende trapezartige Bereiche (16) und zwei gleichfalls einander gegenüberliegende dreieckartige Bereiche (17) begrenzt.

5. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die sich verzweigenden Schneidkanten (6) mit dem geraden durch die Mitte der Arbeits­ fläche (3) verlaufenden Abschnitt (4) einen Winkel von 45° und miteinander paarweise einen Winkel von 90° einschließen.

6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkante (6) mit einem Schneidwinkel von etwa 60° profiliert ist.

7. Werkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Mitte der Arbeitsfläche (3) verlaufende gerade Ab­ schnitt (4) der Schneidkante (6) an seinen beiden Enden unter einem Winkel von etwa 60° abgeschrägt ist.

8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die den Randbereichen der Arbeitsfläche (3) zugewendeten Enden der Schneidkante (6) unter einem Winkel von etwa 70° abgeschrägt sind.

9. Werkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkante (6) an freien Enden von Stegen ausgebildet ist, die mit einer konstanten Dicke aus der Arbeitsfläche (3) ausragen.

10. Werkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege gegenüber der Arbeitsfläche (3) beidseits mit einer ausgerundeten Kante abgesetzt sind.

11. Werkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Randbereiche der Arbeitsfläche (3) ausgerundet profiliert sind.