DE60307484T2

DE60307484T2 - Presse zur herstellung von rastnuten in rohren mit einem in dem rohr angeordneten dorn und einem der hergestellten nut entsprechenden teil

Info

Publication number: DE60307484T2
Application number: DE60307484T
Authority: DE
Inventors: Jean-Claude Blanchet
Original assignee: Numalliance SAS
Current assignee: Numalliance SAS
Priority date: 2002-07-29
Filing date: 2003-07-11
Publication date: 2007-03-29
Anticipated expiration: 2023-07-12
Also published as: EP1539393B1; WO2004016367A1; FR2842752A1; DE60307484D1; ES2270149T3; AU2003264713A1; ATE335557T1; FR2842752B1; EP1539393A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 (siehe zum Beispiel JP-A-58218339) und eine Maschine, die ein solches Werkzeug für das Versehen eines Rohres mit Rasten verwendet, insbesondere eines Rohres eines Gestelles einer Kopfstütze für ein Kraftfahrzeug.
Die Erfindung wird insbesondere angewendet, beschränkt sich jedoch nicht, auf in der Höhe einstellbare Kopfstützen, deren Gestell aus zwei parallelen Armen besteht, wobei mindestens einer davon mehrere Rasten umfasst, wobei jede von ihnen eine Einstellposition der Kopfstütze definiert, indem eine der folgenden Funktionen erfüllt wird: Verhindern des Herausfallens in der maximal erhöhten Position, Einstellen während der Benutzung, Beibehalten der niedrigsten Position.
Verschiedene Profile solcher Rasten sind in 1 schematisch dargestellt, wobei eine der äußeren Rasten in 2 im rechtwinkligen Profil ausführlich dargestellt ist.
Um die Kopfstütze zu halten, wirken diese Rasten mit den in das Führungsgehäuse integrierten Klinken zusammen, welche oben auf der Rücklehne des Sitzes vorgesehen sind.
Auf kompakten Metallstangen können diese Rasten auf einfache Weise ausgebildet werden, unabhängig von ihrem Profil, zum Beispiel durch spanende Formgebung oder durch Kaltumformung (Prägung).
Da zur Gewichtseinsparung und wegen der vielen Komponenten, die in das Fahrzeug eingebaut werden, bei den Gestellen der Kopfstützen mehr und mehr von einer Ausführung in Form eines Schaftes oder einer Strippe zu einer Ausführung in Form eines Rohres übergegangen wird, entstehen bei der Herstellung der Rasten Probleme.
Das Verfahren der spanenden Formgebung der Rasten wird weiterhin bei Rohren angewandt, sofern die Dicke des Rohres ein Fräsen oder Bohren zulässt und sofern die Abschwächung des Bereiches dem Produkt eine Festigkeit und eine Widerstandskraft belässt, die den Anforderungen an die Festigkeit entsprechen. Der Hauptnachteil dieses Verfahrens besteht folglich darin, dass es auf bestimmte Abmessungen von Rohren beschränkt ist.
Des weiteren muss man bei der Anwendung des Prägeverfahrens bei Rohren mehrere Probleme beheben, darunter:

– Begrenzen der Eindrückung der Wand des geprägten Rohres, um einen effizienten Funktionsanschlag zwischen der häufig vertikal ausgeführten Flanke der Raste und der Mantelfläche des Rohres zu bewahren,
– vorgehen in einer weise, dass das verlagerte Metall nicht den äußeren Durchmesser des Rohres erhöht und dass es soweit wie möglich zur Festigkeit der bearbeiteten Zone beiträgt.

Eine Lösung zum Stanzen des Rohres ist im Dokument DE 29 714 315 dargestellt und besteht darin, eine Muffe in den Bereich des Rohres, wo die Rasten ausgebildet werden sollen, einzuführen, um die Ausbildung der Rasten zu ermöglichen, diese Muffe stellt jedoch kein Werkzeug dar, sondern einen Einsatz, der sich in dem Teil befindet. Eine andere Lösung wird im Dokument EP 97 4409 beschrieben und gestattet die Herstellung einer Raste durch Bearbeitung mit dem Hammer, wobei jedoch die Durchführungszeit relativ lang ist und die Maschine zur Ausführung kompliziert und teuer ist.
Die Erfindung zielt auf die Behebung der Nachteile, die zuvor genannt wurden, und schlägt eine Maschine vor, die geeignet ist, verschiedene Rasten in der wand eines Rohres gleichzeitig auszubilden, ohne auf eine Form beschränkt zu sein.
Dieses Ziel wird durch die Erfindung mittels eines Werkzeugs für das versehen eines Rohres mit Rasten mit den Merkmalen aus Anspruch 1 erreicht. Die Ansprüche 2 und 3 definieren bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Eine Maschine zur Erzeugung von Rasten, die mindestens ein Werkzeug gemäß der Erfindung umfasst, wird in Anspruch 4 definiert.
Die Erfindung wird besser verständlich mit Hilfe der Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren vorgenommen wird:
1: Schematische Darstellung eines Armes des Gestelles für eine Kopfstütze, wobei dieser eine Folge von Rasten mit verschiedenen Profilen aufweist,
2: Äußere Raste in einem rechtwinkligen Profil,
3: Prinzipschaltbild des innovativen Bereiches einer Maschine gemäß der Erfindung,
4: Vertikaler Schnitt gemäß AA aus 3.
Eine Maschine gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht im Wesentlichen aus einer Prägemaschine, auf die mindestens ein in Bezug auf die Erfindung spezifisches Werkzeug (1) zur Erzeugung von Rasten montiert ist, das die folgenden Elemente umfasst:

– eine feste untere Matrix, die nicht dargestellt ist, in Form einer Halbschale, deren innerer Hohlraum sich an die äußere halbzylindrische Form eines zu rastenden Rohres (2) anpassen kann,
– Seitenspannvorrichtung mit einer Feder oder mit zwei getrennten Zylindern, um ein geeignetes Anflanschen eines Rohres (2) oder zweier Rohre gleichzeitig zu gewährleisten,
– mindestens eine bewegliche obere Stanze (3), deren Ende in einer umgekehrt komplementären Form (4) zu einer der herzustellenden Rasten (5) ausgebildet ist, und die geeignet ist, sich in senkrechter Richtung zur Längsachse des Rohres hin zu verschieben,
– ein Dorn (6), der in das Innere des zu rastenden Rohres eingeführt werden kann, wobei ein Bereich vorgesehen ist, um die Probleme der Durchführung, wie sie später noch beschrieben werden, zu lösen.

Wenn die Maschine zur Erzeugung von Rasten bei U-förmigen Gestellen mit zwei parallelen Armen bestimmt ist, kann diese zwei Werkzeuge (1) zur Erzeugung von Rasten umfassen, wie sie oben beschrieben wurden.
Ebenso kann jedes Werkzeug zur Erzeugung von Rasten auch so ausgestaltet sein, dass es mehrere obere, in Reihe angeordnete Stanzen (3) umfasst, wobei jede dazu dient, eine der Rasten eines selben Armes (2) des Gestelles auszubilden und wobei diese bei einem selben Vorgang des Prägens gleichzeitig tätig werden.
Es wird nun auf 4 Bezug genommen, welche den Bereich zeigt, der für einen Dorn gemäß der Erfindung geeignet ist.
Das zu lösende Problem bei der Herstellung einer Raste mittels Prägen mit einem Dorn, der den Hohlraum eines Rohres vollständig ausfüllt, besteht in der Veränderung eines Metallvolumens, welches Folgendes hervorruft:

– eine Verlängerung des betreffenden Rohres (2), da der Einspanndruck, der durch die Klemmplatte ausgeübt wird, so berechnet ist, dass sich dieser jeder diametralen Ausdehnung des besagten Rohres entgegensetzt,
– eine erhöhte Spannung, die aufgrund des Drucks durch die Faltung des Metalles auf den Dorn ausgeübt wird.

Um diese Nachteile zu beseitigen, sieht die Erfindung die Verwendung eines Dornes vor, bei dem der betreffende Bereich nicht den gesamten inneren Hohlraum des Rohres ausfüllt, so dass ein oder mehrere Hohlräume für die Ausdehnung des Materiales vorbehalten bleiben und so dass das Rohr nach dem Prägen herausgenommen werden kann.
Was den zu prägenden Bereich betrifft, umfasst der zylindrische Dorn eine modifizierte Zone: der Bereich des Dornes (6) stellt notwendigerweise einerseits eine flache Zone (7) entlang einer Ebene parallel zur Längsrichtung (10) des Dornes dar, die beim Prägen als Amboss dient, und stellt andererseits zwei Seitenbereiche (8, 9) dar, die zum Beispiel (aber nicht zwangsläufig) im Verhältnis zur senkrechten Mittelebene (11) des Dornes symmetrisch angeordnet sind, um auf jeder Seite des Dornes ein Ausdehnungsvolumen (12, 13) freizumachen.
Vorzugsweise, aber nicht darauf beschränkt, sind die beiden Seiten flach und bestimmen zwischen sich einen vorbestimmten Winkel (á).
Die Länge (d) des Ambosses und der festgelegte Winkel (α) werden entsprechend der Abmessungen des Rohres und der zu erhaltenden Raste berechnet, wobei gleichzeitig die gewünschte Festigkeit und Sicherheit gewährleistet werden.
Als Beispiel für ein Rohr mit einem äußeren Durchmesser von 12 mm und einer Dicke von 2 mm weist der Dorn einen äußeren Durchmesser von 7,9 mm in seinen zylindrischen Bereichen auf, und in den aktiven Bereichen einen Amboss mit der Länge (d) = 3 mm bei einem Winkel (α) von 60°.
Außerdem ist eine Maschine, die die Erfindung anwendet, eine Prägemaschine, die mindestens ein Werkzeug zur Erzeugung von Rasten gemäß der Erfindung umfasst sowie Mittel für das Bewegen und das Positionieren eines Dornes in einem mit Rasten zu versehenden Rohr entsprechend seiner Längsachse, sowohl in die eine als auch in die andere Richtung.

Claims

Werkzeug (1) für das Versehen eines Rohres (2) mit Rasten, insbesondere, aber nicht einschränkend, für die Erzeugung von Rasten eines oder zweier Rohre eines Gestells einer Kopfstütze für ein Kraftfahrzeug, umfassend die folgenden Elemente: – eine feste untere Matrix in Form einer Halbschale, deren innerer Hohlraum sich an die äußere halbzylindrische Form eines mit Rasten zu versehenden Rohres (2) anpassen kann, – Seitenspannvorrichtung, um ein geeignetes Anflanschen eines Rohres (2) oder zweier Rohre gleichzeitig zu gewährleisten, – mindestens eine obere Stanze (3), deren Ende in einer umgekehrt komplementären Form (4) zu jener einer der herzustellenden Rasten (5) ausgebildet ist, – einen Dorn (6), der in das Innere des mit Rasten zu versehenden Rohres eingeführt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Dorn eine modifizierte Zone aufweist, die einerseits eine flache Zone (7) entlang einer Ebene parallel zur Längsrichtung (10) des Dorns besitzt, die als Amboss beim Prägen dient, und andererseits zwei Seitenbereiche (8, 9) besitzt, um auf jeder Seite des Dorns ein Ausdehnungsvolumen (12, 13) freizumachen.
Rastungswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenspannvorrichtung vom Typ mit Feder ist oder durch getrennte Zylinder betätigt wird.
Rastungswerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Seiten flach sind und zwischen sich einen vorbestimmten Winkel (α) definieren.
Maschine (1) für das Versehen eines Rohres (2) mit Rasten, insbesondere, aber nicht einschränkend, eines oder zweier Rohre eines Gestells einer Kopfstütze für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass sie von einer Presse gebildet ist, die mindestens ein Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3 umfasst, um die Rasten durch Prägen herzustellen.