Beschreibung description
Verfahren und Vorrichtung zum Prägen von Kerben an HohlrohrenMethod and device for embossing notches on hollow tubes
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Prägen von Kerben an Hohlrohren.The invention relates to a device for embossing notches on hollow tubes.
Es sind verschiedene Vorrichtungen und Verfahren bekannt, die ein Prägen von Kerben z.B. für Verrastungen erlauben. Allen diesen Vorrichtungen und Verfahren wohnt jedoch das Problem inne, daß eine unerwünschte Deformation des Rohres nicht ausgeschlossen werden kann und daß die geformten Kerben nicht exakt vordefiniert und scharf ausgebildet werden können.Various devices and methods are known which emboss notches e.g. allow for latching. However, all of these devices and methods have the inherent problem that an undesirable deformation of the tube cannot be ruled out and that the shaped notches cannot be precisely predefined and sharply formed.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung vorzuschlagen, welche die exakte und scharfe Ausformung von Kerben an Hohlrohren erlauben und eine Deformation des Rohres dabei verhindern.The invention is based on the object of proposing a method and a device which permit the precise and sharp shaping of notches on hollow tubes and thereby prevent deformation of the tube.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein zu prägendes Rohr oder Rohrbügel in einer Spannvorrichtung eingespannt und umschlossen wird, und mittels eines oder mehrerer Prägestempel die Prägungen von außen her ausgeführt werden, wobei entweder ein mit Ausnehmungen entsprechend den zu fertigenden Prägungen
versehener Innendorn in das Rohr formschlüssig eingeführt wird oder das Rohr durch Innenhochdruck gehalten oder aufgeweitet wird.This object is achieved in that a pipe or pipe bracket to be embossed is clamped and enclosed in a clamping device, and the embossings are carried out from the outside by means of one or more embossing dies, either one with recesses corresponding to the embossings to be produced provided internal mandrel is positively inserted into the tube or the tube is held or expanded by internal high pressure.
Dabei hat es sich als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn nach Beendigung des Prägevorganges der Innendorn aus dem Rohr entnommen wird.It has proven to be very advantageous if the inner mandrel is removed from the tube after the embossing process has ended.
Erfindungsgemäß ist es auch sehr vorteilhaft, wenn der Innendorn zur Entnahme aus dem geprägten Rohr relativ zu diesem gedreht wird, bis dessen mit einer Abflachung versehene Seite mit den Prägungen korrespondiert.According to the invention, it is also very advantageous if the inner mandrel for removal from the embossed tube is rotated relative to the latter until its flattened side corresponds to the embossments.
Dadurch lässt sich der Innendorn auf einfache Art und Weise aus dem Rohr entfernen.This makes it easy to remove the inner mandrel from the pipe.
Desweiteren ist es sehr vorteilhaft, wenn ein mehrteiliger Innendorn vorgesehen ist, dessen Teile sich zum Entnehmen des Innendornes vorzugsweise relativ zueinander verschieben lassen, so daß sich die radialen Abmessungen des Innendornes verkleinern.Furthermore, it is very advantageous if a multi-part inner mandrel is provided, the parts of which can preferably be displaced relative to one another to remove the inner mandrel, so that the radial dimensions of the inner mandrel are reduced.
Dies ist eine weitere Möglichkeit zur Entnahme des Innendornes, die auch im Zusammenspiel mit anderen Möglichkeiten angewandt werden kann.This is another way of removing the inner mandrel, which can also be used in conjunction with other options.
Eine weitere sehr vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ist auch darin zu sehen, daß die Prägungen gleichzeitig an den beiden Schenkeln eines U-Rohres ausgeführt werden.Another very advantageous embodiment of the method can also be seen in the fact that the embossments are carried out simultaneously on the two legs of a U-tube.
Hierdurch kann in einem einzigen Arbeitschritt ein U-Rohr, wie es oftmals für Kopfstützen in Kraftfahrzeugen verwendet wird mit Kerben versehen werden.As a result, a U-tube, as is often used for headrests in motor vehicles, can be provided with notches in a single working step.
Als sehr vorteilhaft hat es sich auch erwiesen, wenn das U-Rohr in einem vorangeschalteten Arbeitsschritt aus einem Rohrstück gebogen wird.
Hiermit wird die Effizienz erheblich gesteigert. Gesonderte Bearbeitungsmaschinen, von denen die Rohrstücke mühsam weitergeleitet werden müssen, entfallen.It has also proven to be very advantageous if the U-tube is bent from a tube section in a preceding work step. This significantly increases efficiency. Separate processing machines, from which the pipe sections have to be laboriously passed on, are eliminated.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es auch sehr vorteilhaft, wenn nach der Prägung des Rohres und nach Entnahme des Innendornes das Rohr bzw. der Bügel nochmals gebogen wird.According to the method according to the invention, it is also very advantageous if, after the tube has been embossed and the inner mandrel has been removed, the tube or the bow is bent again.
Manche Fertigprodukte sollen eine Biegung in den zu prägenden Abschnitten der Hohlrohre aufweisen. Diese kann durch ein nachgeschaltetes Biegen erzeugt werden.Some finished products are said to have a bend in the sections of the hollow tubes to be embossed. This can be generated by a subsequent bending.
Es hat sich ebenfalls als äußerst vorteilhaft erwiesen, wenn bei Verwendung eines Innendruckes eine vorzugsweise zweiteilige, mit Prägestempeln versehene Außenform vorgesehen istIt has also proven to be extremely advantageous if, when using an internal pressure, a preferably two-part outer shape provided with stamping dies is provided
Das Rohr kann durch den Innendruck, der mittels eines Mediums wie zum Beispiel Öl aufgebaut werden kann, gehalten werden. Unerwünschte Verformungen finden dadurch nicht statt. Es ist aber auch möglich, daß das Rohr durch den Innendruck aufgeweitet und dabei gegen Prägestempel gedrückt wird.The tube can be held by the internal pressure, which can be built up using a medium such as oil. This prevents undesired deformations. However, it is also possible for the tube to be expanded by the internal pressure and to be pressed against the stamping die.
Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn das erfindungsgemäße Verfahren auf einer Vorrichtung angewandt wird, bei der eine Spannvorrichtung für das zu prägende Rohr vorgesehen ist, welche das Rohr wenigstens im Prägebereich umschließt, und wenn ein Innendorn vorgesehen ist, welcher in das Rohr während des Prägevorganges eingeführt ist.It has proven to be particularly advantageous if the method according to the invention is applied to a device in which a tensioning device is provided for the pipe to be stamped, which surrounds the pipe at least in the stamping area, and if an internal mandrel is provided which is in the pipe during of the embossing process is introduced.
Dadurch ist sichergestellt, daß beim Prägen keine unerwünschten Deformierungen des Rohres auftreten.This ensures that no undesirable deformations of the tube occur during stamping.
Es hat sich dabei als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn wenigstens ein Prägestempel vorgesehen ist.
Hiermit werden die Prägungen ausgeformt.It has proven to be very advantageous if at least one stamp is provided. The embossments are hereby formed.
Eine weitere sehr vorteilhafte Fortbildung der Erfindung liegt darin, daß soviele Prägestempel vorgesehen sind, wie Prägungen gewünscht werden.Another very advantageous further development of the invention is that as many embossing dies are provided as are desired.
Hierdurch lassen sich alle Prägungen in einem Arbeitsschritt ausführen.This means that all embossing can be carried out in one step.
Es hat sich als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn die Prägestempel senkrecht auf das Rohr zeigend angeordnet sind.It has proven to be very advantageous if the stamping dies are arranged pointing perpendicularly to the tube.
Damit lassen sich vor allem gleichförmige Kerben erzeugen.Above all, this can be used to create uniform notches.
Äußerst vorteilhaft ist es aber auch, wenn die Prägestempel schräg auf das Rohr zeigend angeordnet sind.However, it is also extremely advantageous if the embossing dies are arranged pointing obliquely towards the tube.
Dadurch können asymmetrische Kerben erzeugt werden.As a result, asymmetrical notches can be created.
Gemäß einer Fortbildung der Erfindung ist es auch sehr vorteilhaft, wenn der Innendorn Ausnehmungen aufweist, die den Prägungen entsprechen.According to a development of the invention, it is also very advantageous if the inner mandrel has recesses which correspond to the embossments.
Hierduch lässt sich der Mantel des Rohres in diese Ausnehmungen hineindrücken. Die Prägungen sind sowohl durch die Form des Prägestempels als auch durch die Ausnehmungen festgelegt.This allows the casing of the tube to be pressed into these recesses. The embossments are determined both by the shape of the embossing stamp and by the recesses.
Es hat sich erfindungsgemäß als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn der Innendorn entlang seiner Längsrichtung eine Abflachung aufweist.It has proven to be very advantageous according to the invention if the inner mandrel has a flattening along its longitudinal direction.
Nach Beendigung des Prägevorganges wird der Innendorn so gedreht, daß die Abflachung über den Prägungen zu liegen kommt. Dann kann der Innendorn entnommen werden.
Es hat sich ebenfalls als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn der Innendorn mehrteilig ausgebildet ist.After the embossing process has been completed, the inner mandrel is turned so that the flattened part lies over the embossments. Then the inner mandrel can be removed. It has also proven to be very advantageous if the inner mandrel is constructed in several parts.
Hierbei ist es äußerst vorteilhaft, wenn die Trennflächen der Teile schräg verlaufen.It is extremely advantageous if the parting surfaces of the parts run at an angle.
Hiermit können die Teile des Innendornes nach Beendigung des Prägevorganges gegeneinander verschoben werden, wodurch sich die Abmessungen des Innendornes verändern. Der Dorn kann dadurch entnommen werden.With this, the parts of the inner mandrel can be shifted against each other after the stamping process has ended, as a result of which the dimensions of the inner mandrel change. The mandrel can then be removed.
Es hat sich erfindungsgemäß auch als äußerst vorteilhaft erwiesen, wenn eine Spannvorrichtung für das zu prägende Rohr vorgesehen ist, welche das Rohr wenigstens im Prägebereich umschließt und wenn eine Einrichtung vorgesehen ist, welche das Rohr mit einem hohen Druck zu beaufschlagen vermag.It has also proven to be extremely advantageous according to the invention if a tensioning device is provided for the tube to be stamped, which encloses the tube at least in the stamping area and if a device is provided which is able to apply a high pressure to the tube.
Durch den auf das Rohr einwirkenden Innendruck wird dieses stabilisiert und gehalten. Unerwünschte Verformungen beim Prägen werden damit vermieden. Es ist aber auch denkbar, daß durch den Innendruck das Rohr aufgeweitet und in die Spannvorrichtung hineingedrückt und dabei geprägt wird.The internal pressure acting on the tube stabilizes and maintains it. This avoids undesired deformations during embossing. But it is also conceivable that the tube is expanded by the internal pressure and pressed into the clamping device and thereby embossed.
Eine weitere äußerst vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt auch darin, daß eine Betätigungsvorrichtung vorgesehen ist, welche mehrere Prägestempel gleichzeitig zu betätigen vermag.Another extremely advantageous embodiment of the invention resides in the fact that an actuating device is provided which can actuate a plurality of embossing dies at the same time.
Dadurch ist sichergestellt, daß die Prägestempel gleichmäßig betätigt werden.This ensures that the dies are actuated evenly.
Eine weitere, sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt auch darin, daß der Vorrichtung eine Biegevorrichtung vorgeordnet ist.Another, very advantageous embodiment of the invention is that the device is preceded by a bending device.
Es hat sich ebenfalls als vorteilhaft erwiesen, wenn der Vorrichtung eine Biegevorrichtung nachgeordnet ist.
Hierdurch können z.B. komplette Rohrbügel mit eingeprägten Kerben hergestellt werden.It has also proven to be advantageous if a bending device is arranged downstream of the device. In this way, for example, complete pipe brackets with embossed notches can be produced.
Als sehr vorteilhaft hat sich das gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren auf der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellte Produkt erwiesen, wobei entlang der Längsachse des Rohres eingeprägte Vertiefungen vorgesehen sind.The product produced according to the method according to the invention on the device according to the invention has proven to be very advantageous, wherein depressions are provided along the longitudinal axis of the tube.
Durch eine Anordnung von Vertiefungen entlang der Längsachse des Hohlrohres kann das Hohlrohr z.B. gegen eine Rasteinrichtung verstellt werden.By arranging depressions along the longitudinal axis of the hollow tube, the hollow tube can e.g. can be adjusted against a locking device.
Eine ebenfalls sehr vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Hohlbügels liegt darin, daß die Vertiefungen auf den einander zugekehrten Seiten des Bügels vorgesehen sind.Another very advantageous embodiment of the hollow bracket according to the invention is that the depressions are provided on the mutually facing sides of the bracket.
Auf der Innenseite des Bügels fallen die Vertiefungen besonders wenig auf.The indentations on the inside of the bracket are particularly noticeable.
Eine weitere, erfindungsgemäß sehr vorteilhafte Ausgestaltung ist auch darin zu sehen, daß das Rohr eine Biegung senkrecht zu der Achse der Prägungen aufweist.Another embodiment which is very advantageous according to the invention can also be seen in the fact that the tube has a bend perpendicular to the axis of the embossments.
Hierdurch lässt sich auch noch die horizontale Position des Bügels gegenüber einer Rasteinrichtung entsprechend der vertikalen Position bestimmen.In this way, the horizontal position of the bracket relative to a latching device can also be determined in accordance with the vertical position.
Dabei hat es sich als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn die Biegung einen Radius von etwa 300mm aufweist.It has proven to be very advantageous if the bend has a radius of approximately 300 mm.
Durch diesen relativ großen Biegeradius werden die zuvor angebrachten Vertiefungen nicht negativ beeinflusst.This relatively large bending radius does not have a negative impact on the recesses previously made.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung veranschaulicht.
Dabei zeigen:The invention is illustrated using an exemplary embodiment in the drawing. Show:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Anbringen von Vertiefungen an Hohlrohren und Hohlbügeln,1 is a schematic representation of a device according to the invention for making depressions on hollow tubes and hollow brackets,
Fig. 2 einen erfindungsgemäßen Innendorn zur Stabilisierung des Hohlrohres undFig. 2 shows an inner mandrel according to the invention for stabilizing the hollow tube and
Fig. 3 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Hohlrohr im Bereich einer Prägung.Fig. 3 shows a section through a hollow tube according to the invention in the region of an embossing.
Mit 1 ist in Fig. 1 eine Vorrichtung zum Prägen von Vertiefungen 2 an Hohlrohren 3 bezeichnet. Das Hohlrohr 3 ist zu einem U-förmigen Bügel gebogen und in Widerlagern 4 und 5 eingespannt. Diese Widerlager 4 und 5 umschließen jeweils das Rohr 3 wenigstens nahezu vollständig. Die Widerlager 5 weisen Ausnehmungen 6 auf, in die Prägestempel 7 eingreifen. Die Ausnehmungen 6 sind auf der Innenseite des Rohrbügels angeordnet, können aber je nach gewünschter Position der Vertiefungen 2 auch anderweitig angeordnet sein. Es sind soviele Prägestempel 7 vorgesehen, wie Vertiefungen 2 erzeugt werden sollen. Die Prägestempel sind in einer Führung 8 gelagert. Eine Betätigungs Vorrichtung 9 betätigt die Prägestempel 7, so daß diese die Vertiefungen 2 ausformen. Die Betätigungs Vorrichtung 9 betätigt dabei alle Prägestempel 7 gleichzeitig. Es ist aber auch denkbar, daß nur ein Teil der Prägestempel 7 während eines Arbeitsschrittes betätigt wird, oder daß mehrere, unabhängige Betätigungsvorrichtungen 9 vorgesehen sind.1 in FIG. 1 denotes a device for embossing depressions 2 on hollow tubes 3. The hollow tube 3 is bent into a U-shaped bracket and clamped in abutments 4 and 5. These abutments 4 and 5 each enclose the tube 3 at least almost completely. The abutments 5 have recesses 6 into which dies 7 engage. The recesses 6 are arranged on the inside of the tube bracket, but can also be arranged in another manner depending on the desired position of the recesses 2. There are as many embossing dies 7 as there are depressions 2 to be produced. The dies are stored in a guide 8. An actuating device 9 actuates the embossing dies 7 so that they form the depressions 2. The actuating device 9 actuates all dies 7 at the same time. However, it is also conceivable that only a part of the stamping dies 7 is actuated during one work step, or that several independent actuating devices 9 are provided.
Während des Prägevorganges ist ein Innendorn 10 in die zu prägenden Bereiche des Hohlrohres 3 eingeführt. Dieser Innendorn 10 weisst entsprechend den angeordneten Prägestempeln 7 Ausnehmungen 11 auf, die den zu formenden Vertiefungen 2 entsprechen. In Umfangsrichtung weist der Innendorn 10 anschließend an die Ausnehmungen 11 eine Abflachung 12 auf. Nach dem Prägen der Vertiefungen 2 wird der Innendorn 10 derart gedreht, daß die Vertiefungen 2 nicht mehr in den
Ausnehmungen 11 liegen sondern mit der Abflachung 12 korrespondieren. Der Innendorn lässt sich nach dieser Drehung einfach herausziehen.During the stamping process, an inner mandrel 10 is inserted into the areas of the hollow tube 3 to be stamped. This inner mandrel 10 has recesses 11 corresponding to the arranged stamping dies, which correspond to the recesses 2 to be formed. In the circumferential direction, the inner mandrel 10 has a flattening 12 after the recesses 11. After embossing the recesses 2, the inner mandrel 10 is rotated such that the recesses 2 no longer in the Recesses 11 lie but correspond to the flattened portion 12. The inner mandrel can be easily removed after this rotation.
Es ist aber auch denkbar, daß der Innendorn 10 in Längsrichtung geteilt ist, wobei nur an dem einen Teil die Ausnehmungen 11 angeordnet sind. Die beiden Teile lassen sich derart gegeneinander verschieben, daß die radiale Ausdehnung des Innendorns 10 wenigstens in einer Richtung ändert. Die beiden Teile sind auf den Innendurchmesser des Hohlrohres 3 abgestimmt. Nach dem Prägevorgang werden die beiden Teile gegeneinander verschoben, so daß die radiale Ausdehnung des Innendornes 10 verringert wird. Der Innendorn 10 kann aus dem Rohr herausgezogen werden.But it is also conceivable that the inner mandrel 10 is divided in the longitudinal direction, the recesses 11 being arranged only on one part. The two parts can be displaced relative to one another in such a way that the radial expansion of the inner mandrel 10 changes at least in one direction. The two parts are matched to the inside diameter of the hollow tube 3. After the stamping process, the two parts are shifted against each other, so that the radial expansion of the inner mandrel 10 is reduced. The inner mandrel 10 can be pulled out of the tube.
Die dem Rohr 3 zugewandten Enden der Prägestempel 7 weisen je nach gewünschter Ausgestaltung der Vertiefungen 2 unterschiedliche Ausgestaltungen auf. Zusätzlich können die Prägestempel 7 noch gegenüber dem Hohlrohr 3 verkippt angeordnet sein, wodurch sich z.B. schräg verlaufende Vertiefungen 2 erzeugen lassen.The ends of the stamping dies 7 facing the tube 3 have two different configurations depending on the desired configuration of the depressions. In addition, the embossing dies 7 can also be arranged tilted relative to the hollow tube 3, whereby e.g. Have oblique depressions 2 created.
Durch die Umschließung des Hohlrohres 3 wenigstens im Prägebereich durch die Widerlager 5 und durch die Stabilisierung des Rohres 3 durch den Innendorn 10 wird sichergestellt, daß beim Prägen der Vertiefungen 2 das Hohlrohr nur entsprechend den Prägestempeln 7 verformt wird. Weitergehende, ungewünschte Verformungen werden dadurch verhindert.By enclosing the hollow tube 3 at least in the stamping area by the abutment 5 and by stabilizing the tube 3 by the inner mandrel 10 ensures that the hollow tube is deformed only in accordance with the stamping dies 7 when the recesses 2 are stamped. This prevents further, undesired deformations.
Nach dem Prägen der Vertiefungen 2 kann das Hohlrohr 3 noch gebogen werden. Vor allem bei Einsatz derartiger Rohre 3 für Kopfstützen bei Automobilen ist es oftmals erwünscht, daß zusammen mit der Höhenverstellung der Kopfstütze eine horizontale Positionsänderung erfolgt. Hierfür werden gebogene Rohre 3 benötigt. Der Biegeradius beträgt vorzugsweise 300mm, da bei diesem relativ großen Radius keine Beeinträchtigung der zuvor eingeprägten Vertiefungen 2 erfolgt.After embossing the depressions 2, the hollow tube 3 can still be bent. Especially when using such tubes 3 for headrests in automobiles, it is often desirable that a horizontal change in position takes place together with the height adjustment of the headrest. Bent pipes 3 are required for this. The bending radius is preferably 300 mm, since with this relatively large radius there is no impairment of the depressions 2 previously impressed.
Es ist auch denkbar, daß das Hohlrohr 3 mit einem Innendruck beaufschlagt wird, welcher das Rohr zu stabilisieren vermag, wodurch unerwünschte Verformungen beim
Prägen vermieden werden. Desweiteren besteht auch die Möglichkeit durch den Innendruck das Hohlrohr 3 aufzuweiten (Innenhochdruckumformen) und dabei gegen Prägestempel 7 zu drücken, wodurch die Vertiefungen 2 ausgeformt werden. Die Prägestempel 7 können dabei feststehen.
It is also conceivable for the hollow tube 3 to be subjected to an internal pressure which is able to stabilize the tube, as a result of which undesirable deformations during Embossing can be avoided. Furthermore, there is also the possibility of expanding the hollow tube 3 by means of the internal pressure (internal high-pressure forming) and thereby pressing against stamping die 7, as a result of which the depressions 2 are formed. The dies 7 can be fixed.