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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stanzwerkzeug, das es
ermöglicht, dank einer schwimmenden Matrize das Durchstoßen
von Profilen zu realisieren, die vollständig metallisch sind
oder allgemeiner andere Materialien enthalten und deren
Seiten nicht von einem Profil zum anderen vollständig genau
sind, wobei das Werkzeug derart ausgebildet ist, daß es das
präzise Positionieren des/der Stanzdorne gegenüber der
Matrize oder umgekehrt gewährleistet, indem das Profil automatisch
gegenüber einem mit dem Werkzeug verbundenen festen
Bezugselement festgelegt wird.
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Man weiß, daß im Metallbau, insbesondere im Aluminiumbau, wo
Profile großer Länge zur Bildung von festen oder beweglichen
Teilen verwendet werden, die sich ineinander einsetzen oder
gegeneinander gleiten, immer häufiger Anordnungen ins Werk
gesetzt werden, die eine Unterbrechung der Wärmebrücke
gewährleisten, um eine bessere Isolation zwischen den
Innenseiten und Außenseiten von derartige Profile verwendenden
Konstruktionstafeln zu ermöglichen.
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Diese Anordnungen können insbesondere in der Verwendung von
Stegen aus Kunststoff, beispielsweise aus
glasfaserverstärkten Polyamiden bestehen, die mit metallischen Teilen des
Profils zusammengesetzt und mit ihnen verfalzt oder gegen sie
gebördelt sind. Jedoch führen diese Stege einerseits und die
mit den Profilteilen, die sie zusammensetzen, verwirklichte
Montage andererseits zu Gesamtheiten, die keine immer
identischen
Abmessungen aufweisen, sondern im Gegenteil beachtliche
Variationen enthalten, insbesondere in ihrer Breite.
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Daraus folgt, daß die Verwendung eines klassischen Werkzeugs,
das ein Profil dieser Art zwischen einer Matrize und einem
Stanzträger zur Durchführung von geeigneten Stanzungen in den
Stegen oder anderen Teilen des Profils aufnimmt, ohne
besondere Vorsichtsmaßnahme das Risiko mit sich bringt, zu dem
Resultat zu gelangen, daß die Stellen der mit den Stanzdornen
erhaltenen Löcher von einem Profil zum anderen wechseln, was
besonders störend ja sogar hinderlich ist, um anschließend
Zusammensetzungen dieser Profile mit anderen Bauelementen zu
verwirklichen.
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Ganz im Gegenteil fordert die richtige Verwendung der
fraglichen Profile eine vollkommen sich wiederholende und
regelmäßige Verwirklichung der Stanzlöcher, um Einstellungen oder
spätere Korrekturen zu vermeiden, die für den Ertrag
schädlich sind und die Kosten der verwirklichten Bauten belasten.
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Die vorliegende Erfindung hat daher ein Stanzwerkzeug mit
schwimmender Matrize zur Aufgabe, das diese Nachteile
vermeidet, indem es es ermöglicht, unmittelbar und automatisch das
mögliche Spiel zu beseitigen, das aufgrund der Tatsache der
Variationen der Seiten zweier aufeinander folgender Profile
existieren kann, wobei gleichzeitig die Nachteile der
klassischen Systeme vermieden werden, wo die Verwendung einer
Matrize dieser Art einen Fehler der nachteiligen Starrheit
gegenüber dem Stanzträger erzeugt.
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Die Erfindung findet insbesondere jedoch nicht ausschließlich
bei dem Stanzen eines metallischen Profils Anwendung, das
einen zentralen mit zwei parallelen Blechen, die mindesten
teilweise von Stegen aus Kunstoff gebildet und mit dem Profil
durch Falzen oder in sonstiger Weise verbunden sind,
versehenen Zentralkörper und Seiten aufweist, von denen eine außen
mit einer Wand des Zentralkörpers parallel zu dieser Seite
ein Seitenrohr benachbart zu dem Zentralkörper begrenzt.
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Erfindungsgemäß enthält das betrachtete Werkzeug für ein
Profil der oben genannten Art eine zum Eingriff in die Achse
des rohrförmigen Zentralkörpers geeignete Matrize, ein die
von zwei langgestreckten Positionierteilen umgebene Matrize
halterndes festes Gestell, wobei die Positionierteile
parallel zueinander und mit dem Gestell fest verbunden sind und
auf eines von ihnen sich das Seitenrohr des Profils
aufstecken läßt, rechts bzw. links je nach Position des Profils,
sowie einen gegenüber der Matrize bewegbaren Stanzträger,
wobei mindestens ein von dem Stanzträger getragener Stanzdorn
in einer in der Matrize vorgesehenen Führungsausnehmung
gleitet, um den zentralen Körper und ggf. das Seitenrohr zu
durchstoßen oder durchstanzen, wobei das Werkzeug dadurch
gekennzeichnet ist, daß die Matrize und der Stanzträger
schwimmend gegenüber dem Gestell montiert sind, und daß die
Matrize zu diesem Zweck eine Quernut aufweist, in der ein
Positionierstein des gleichen Profils relativ gleitet, der
mit einer Achse verbunden ist, die senkrecht zu der Matrize
verläuft und frei drehbar in eine Führungsausnehmung des
gleichen Durchmessers eingreift, die in dem Gestell
vorgesehen ist.
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Das Eingreifen des Profils gleichzeitig durch sein Seitenrohr
in das von dem Gestell getragene feste Positionierteil
einerseits und des zentralen Rohrkörpers in die schwimmend
montierte Matrize andererseits erlaubt es auf diese Weise
letzterer, sich automatisch gegenüber dem festen als Bezug
genommenen Teil zu positionieren, wobei sie von nun an die
Ausrichtung des Profils gegenüber dem Gestell und dem bewegbaren
Stanzträger gegenüber diese Gestell bestimmt.
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Vorteilhafterweise enthält der Stanzträger in an sich
bekannter Art einen Schieber, der im inneren einer festen Führung
gleitet, die mit dem oberen von einem Betätigungsstück
gebildeten Teil verbunden ist, wobei der Schieber dazu ausgebildet
ist, daß er je nach seiner Position in der Führung
Ausparungen schließt oder öffnet, derart, daß je nach Fall die
Bewegung des Stanzträgers mit oder ohne die Bewegung
komplementärer Lochstanzer gesteuert wird, die derart ausgebildet sind,
daß sie das Seitenrohr gleichzeitig mit dem Durchstoßen des
rohr-förmigen Zentralkörpers durchstoßen oder zerschneiden.
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Andere Merkmale eines Stanzwerkzeugs nach der Erfindung
ergeben sich noch aus der folgenden Beschreibung einer
Ausführungsform, die als nicht begrenzendes Beispiel angegeben
ist, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in
denen:
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Fig. 1 eine Schnittansicht des betrachteten Werkzeugs in
einer horizontalen Ebene ist und ebenfalls die Form
des mit Hilfe des Werkzeugs zu stanzenden Profils
darstellt.
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Fig. 2 eine Schnittansicht des Werkzeugs und des in
Eingriffsposition mit dem Werkzeug bestehenden Profils
in einer senkrechten Ebene ist.
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Fig. 3 eine perspektivische auseinandergezogene Ansicht
ist, die die verschiedenen Teile des Werkzeugs,
insbesondere das Halterungsgestell, die schwimmende
Matrize, die Positionierteile des Profils und den
Stanzträger und die Führung des gleitenden
Schiebers zeigen.
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Fig. 4 und 5 Einzelansichten des Werkzeugs nach einer
Ausführungsform der Erfindung in kleinerem
Maßstab sind, die die Präzisierung des
Arbeitens der Matrize ermöglichen.
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In den Fig. 1 und insbesondere 2 ist das Ende eines
Profils 1 dargestellt, das derart ausgebildet ist, daß es von
dem Werkzeug nach einer Ausführungsform der Erfindung
bearbeitet werden kann. Dieses Profil setzt sich aus einem
zentralen rohrförmigen Körper 2 zusammen, dessen Querschnitt
eine quadratische oder rechteckige Form aufweist und zwischen
seinen paarweise parallelen Stegen einen internen Bereich 3
begrenzt. In mindestens einem der Stege des Zentralkörpers 2
ist im übrigen mindestens ein Steg 4 aus Kunststoffmaterial
oder einem anderen Material montiert, das geeignet ist, in an
sich bekannter Weise eine geeignete thermische Unterbrechung
beider Teile des zentralen Körpers 2 zu gewährleisten,
zwischen seinen entgegengesetzten Flächen. Das Profil 1 enthält
ebenfalls eine seitliche Ausdehnung, die von einer Wand 5
gebildet wird, die parallel zu einer der Seiten des
Zentralkörpers 2 ist und mit dieser ein benachbartes Rohrstück 6
begrenzt.
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Für die Zwecke seiner Verwendung, insbesondere seiner Montage
in Verbindung mit anderen Profilen oder Bauelementen, muß das
Profil 1 geeigneten Stanzungen unterworfen werden sowie
ebenfalls einer Wegnahme von Material in dem Ende des
Zentralkörpers 2, ggf. am Ende des Seitenrohrs 6. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel hat man vorgesehen, in dem Körper 2,
insbesondere noch in Höhe des isolierenden Stegs 4, eine
kreisförmige Stanzung 7 und gegen den Endabschnitt des Profils
eine Ausnehmung 8 halbkreisförmiger Form auszusparen. In dem
Seitenrohr 6 wünscht man auf gleiche Weise eine
Materialwegnahme zu realisieren, um einen nach außen offenen Ausschnitt
9 zu bilden, dessen Form hier im wesentlichen rechteckig ist.
Selbstverständlich können die auf diese Weise vorgesehenen
Durchstanzungen, Materialwegnahmen oder Ausschnitte in dem
Profil 1 jede andere Form aufweisen, je nach den
Notwendigkeiten der Verwendung des Profils auf Kosten nur einer
einfachen Modifizierung der entsprechenden Form der von dem
Werkzeug getragenen Stanzdorne oder Lochstanzer.
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Wie man es ebenfalls in den Fig. 1 und 2 sieht, enthält
das betrachtete in seiner Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 10
bezeichnete Werkzeug in seinem unteren Teil eine Matrize 11,
die auf eine unten beschriebene Weise schwimmend montiert
ist, wobei die Matrize 11 von zwei festen untereinander
parallelen Positionierteilen 12 und 13 umgegeben ist, wobei
die Matrize 11 einerseits und die Teile 12 und 13
andererseits ein derartiges Profil aufweisen, daß das Profil 1 sich
frei auf diese Elemente aufschieben kann, der rohrförmige
Zentralkörper 2 um die schwimmende Matrize 11 und das
Seitenrohr 6 um eines der beiden Teile 12 und 13, je nach dem, ob
sich die Vorstellung des Profils gegenüber dem Werkzeug mit
diesem Rohr rechts oder links vom Zentralkörper 2 durchführt.
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Das Werkzeug 10 enthält ebenfalls ein starres Gestell 14 und
an seinem oberen Teil ein Betätigungsstück 15, senkrecht
gegenüber dem Gestell und in dessen Inneren bewegbar, so daß
es den geeigneten Stanzdornen oder Lochstanzern eine
Bewegung aufdrücken kann, die geeignet ist, in dem Profil 1 die
gewünschten Stanzungen und Materialwegnahmen zu
verwirklichen.
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Fig. 3 stellt in genauerer Art die Struktur der
verschiedenen Teile des Werkzeugs 10 dar, von seinem oberen Teil bis zu
seinem unteren Teil. Es enthält so unter dem
Betätigungselement 15 einen Gleitschieber 16, der im Inneren einer nicht
dargestellten von dem Gestell getragenen Führung derart
montiert ist, daß die Verlagerung dieses Schiebers parallel
zu sich selbst in Richtung des Doppelpfeils A (Fig. 2)
gewährleistet wird. Dieser Schieber 16 enthält eine Traverse
I7, die sich nur über einen Teil seiner Länge erstreckt,
damit sie je nach Relativposition des Schiebers gegenüber dem
Gestell es ermöglicht, zwei zur Bewirkung des Ausschnitts 9
des zweiten Rohrs 6 vorgesehene Lochstanzer 23 und 24
anzutreiben
oder im Gegenteil frei in das Innere des Schiebers
entweichen zu lassen.
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Unter dem Schieber 16 ist eine parallele Platte 18 montiert,
die in ihrer unteren Fläche einen Stanzdorn 19 zylindrischer
Form aufweist, der geeignet ist, in einer in der schwimmenden
Matrize 11 vorgesehenen Führungsbohrung 20 zu gleiten, wobei
dieser Stanzdorn 19 dazu bestimmt ist, in dem Profil 1 die
kreisförmige Stanzung 7 zu Verwirklichen. Auf die gleiche
Weise haltert die Stanzträgerplatte 18 neben dem Stanzdorn
19 ein Formteil 21, das ebenfalls in einem Durchgang 22 des
gleichen Profils geführt ist, der in der Matrize 11
vorgesehen ist, wobei das Formstück 21 dazu bestimmt ist, den
Ausschnitt 8 des Profils 1 zu verwirklichen.
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Auf jeder Seite der Platte 18 sind zwei Lochstanzer 23 bzw.
24 montiert, die dazu ausgebildet sind, daß sie in in den
festen Positionierteilen 12 und 13 ausgesparten Nuten
gleiten. Es ist zu beachten, daß die In-Gangsetzung dieser
Lochstanzer 23 und 24 nur für die Position des Schiebers 16
verwirklicht wird, wo dieser sich ihnen gegenüber befindet.
Dagegen sind für eine zurückgezogene Position des Schiebers
diese gleichen Lochstanzer frei, sich zur Oberseite des
Gestells 14 zu bewegen, unabhängig von der Bewegung der
Stanzträgerplatte 18. Daher können die Stanzung 7 und der
Ausschnitt 8 in dem Profil 1 bei jeder Bewegung des Stückes
15 Verwirklicht werden, während der Ausschnitt 9 gleichzeitig
bewirkt werden kann oder nicht, je nach der Position des
Schiebers 16 als Funktion der Notwendigkeiten der Verwendung
des Profils.
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Die Matrize 11 wird gegenüber dem Gestell 14 dadurch
schwimmend gemacht, indem man in einer in der Achse liegenden
Verlängerung 25 von ihr eine nach unten offene Nut 26 anordnet,
in die ein Positionierstein 27 des gleichen Profils
eingreift. Dieser Positionierstein 27 enthält seinerseits an
seiner unteren Fläche eine zylindrische Achse 28, die in
eine offene in dem entsprechenden Teil des Gestells 14
vorgesehen Bohrung 29 eingreifen kann.
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Aufgrund dieser Anordnungen kann die Matrize 11 nicht nur
eine seitlicher Verlagerung durchführen, wobei der
Positionierstein 27 in der Nut 26 gleitet, sondern auch zusammen
mit dem Gleitstein eine Drehung gegenüber dem Gestell, indem
sie sich um die Achse 28 dreht. Daraus resultiert eine
unmittelbare Möglichkeit der Ausrichtung des Profils 1, dessen
rohrförmiger Zentralkörper 2 in Eingriff mit der Matrize 11
steht und mit dieser verbunden wird, gegenüber den festen
Positionierteilen 12 und 13, von denen irgendeines das Rohr 6
aufgenommen hat. In allen diesen Fällen ist das Profil 1 so
an seinen Platz gebracht und gegenüber einer festen äußeren
Referenz ausgerichtet, die durch das benutzte Teil 12 oder 13
gebildet wird, und nicht gegenüber der schwimmenden Matrize
selbst, die sich im Gegenteil automatisch auf dem verwendeten
Teil 12 oder 13 ausrichtet. Daraus folgt, daß die Stanzungen
und Ausschnitte 7 und 8, sogar 9, die in dem rohrförmigen
Zentralkörper 2 ebenso wie in dem Seitenrohr 6 verwirklicht
sind, immer vollkommen gegenüber diesem letzteren
positioniert sind, und zwar automatisch und ohne irgendeine
Regelung. Da die Verwendung der isolierenden Stege 4 in der
Struktur des Profils 1 notwendigerweise zu einer bestimmten
Variation der Querseiten des Profils, mindestens in seinem
rohrförmigen Zentralteil 2 führt, wird so der Nachteil
vollständig vermieden, der sich aus den an variablen Stellen
durchgeführten Stanzungen ergeben würde.
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Das sehr einfach zu verwirklichende Werkzeug ist leicht zu
verwenden, die Regelung der Position des Profils geschieht
direkt unter Vermeidung aller sonst auftretender
Hängeerscheinungen und ermöglicht zufriedenstellende und vollständig
reproduzierbare Schnitte.