[0001] Die Erfindung betrifft eine Stanzeinrichtung zum simultanen Verbinden eines Hohlprofils
an jeweils zwei gegenüberliegenden Seiten mit jeweils einem flachen Bauelement mittels
einer verformenden Befestigungstechnik wie Stanzen, Nieten oder Clinchen, wobei die
Stanzeinrichtung eine Halterungsvorrichtung in Form eines E-Profils aufweist, dessen
mittlerer Schenkel während des Verbindens in das Hohlprofil hineinragt und eine erste
Matrize trägt, die in Zusammenwirkung mit einem im äußeren Schenkel des E-Profil angeordneten
ersten Stempel die Verbindung des Hohlprofils mit dem ersten flachen Bauelement bewirkt,
sowie eine zweite Matrize, die in Zusammenwirkung mit einem im anderen äußeren Schenkel
des E-Profil angeordneten zweiten Stempel die Verbindung des Hohlprofils mit dem zweiten
flachen Bauelement bewirkt.
[0002] Eine solche Stanzeinrichtung ist bekannt aus DE 41 34 414 A1.
[0003] Derartige Stanzeinrichtungen mit E-Profilen als Halterungsvorrichtung für die Stanzwerkzeuge
werden überall dort verwendet, wo in Hohlprofilen gleichzeitig auf zwei verschiedenen,
gegenüberliegenden Seiten verformende Verbindungen mit anderen Bauteilen geschaffen
werden sollen, beispielsweise beim Aneinandernieten von U-profilförmigen Fertigbau-Teilen
im Hochbaubereich, wo immer zur Erstellung von Wänden eine ganze Reihe gleichartiger
Bauteile nebeneinander aufgestellt und befestigt werden muss.
[0004] Zur verformenden Befestigung eines Hohlprofils mit einem flachen Bauelement an einer
einzigen Seite sind Stanzeinrichtungen bekannt, bei denen eine Halterungsvorrichtung
in Form eines einzigen C-Profils vorgesehen ist, auf dessen einem Schenkel eine Matrize
und auf dessen gegenüberliegendem Schenkel ein mit der Matrize zusammenwirkender Stempel
vorgesehen ist. Dieser wird meist hydraulisch getrieben und ist beispielsweise bei
der Errichtung einer Nietverbindung mit einem Niet versehen. Mit einer solchen bekannten
Vorrichtung können formende Verbindungen wie Stanzverbindungen, Nietverbindungen oder
Clinchverbindungen zwar einfach hergestellt werden, und es sind auch Hohlprofile mit
sehr unterschiedlichen Innendurchmessern und Ausformungen verarbeitbar, jedoch kann
immer nur eine einzige Verbindungsstelle zu einem bestimmten Zeitpunkt bearbeitet
werden.
[0005] Eine wesentliche Verbesserung stellen demgegenüber Stanzeinrichtungen der eingangs
beschriebenen Art dar, bei denen statt eines C-Profils ein E-Profil als Halterungsvorrichtung
für die Stanzwerkzeuge eingesetzt wird. Zum gleichzeitigen Errichten von Verbindungspunkten
an zwei gegenüberliegenden Seiten eines Hohlprofils wird dazu der mittlere Schenkel
des E-Profils in das Hohlprofil eingefahren. Dieser mittlere Schenkel trägt zwei in
der Regel koaxial angeordnete Matrizen, von denen eine auf den einen Verbindungspunkt
des Hohlprofils gerichtet ist, die andere auf den gegenüberliegenden. An den beiden
freien Schenkeln des E-Profils sind von der anderen Seite, ebenfalls koaxial, zwei
Stempel mit Bewegungsrichtung zum inneren Schenkel des E-Profils angeordnet, die an
den beiden gegenüberliegenden Seiten des Hohlprofils mit den an diesen beiden Seiten
jeweils flach anliegenden Bauelementen die gewünschten Verbindungspunkte im Zusammenwirken
mit den auf dem inneren Schenkel des E-Profils angeordneten Matrizen durch entsprechendes
Zusammenfahren und Verformen des Hohlprofils und der beiden anliegenden Bauelemente
erzeugen.
[0006] Während nun aber bei den einfachen Stanzeinrichtungen, die lediglich ein C-Profil
als Halterungsvorrichtung aufweisen, die Matrizen starr und mit einer festen axialen
Länge gestaltet werden können, wird bei den verbesserten Stanzeinrichtungen mit E-Profil
in der Regel mit axial in ihrer Länge veränderbaren Matrizen gearbeitet, damit einerseits
vom Inneren des Hohlprofils die zu bearbeitenden Verbindungspunkte angefahren werden
können, andererseits auch Hohlprofile unterschiedlicher Durchmesser verarbeitet werden
können, ohne dass die Halterungsvorrichtung und die darauf befindlichen Werkzeuge
ausgetauscht werden müssten.
[0007] Nachteilig bei diesen universeller arbeitenden Stanzeinrichtungen zur simultanen
Verbindung von Hohlprofilen mit an zwei gegenüberliegenden Seiten angeordneten Bauelementen
ist jedoch der relativ komplizierte Aufbau der E-profilförmigen Halterungsvorrichtung
für die Werkzeuge. Außerdem ist durch die axiale Beweglichkeit der Matrizen bei diesen
Stanzeinrichtungen ein höherer Verschleiß zu erwarten, da die in der Regel hydraulisch
getriebenen Stempel zur verformenden Befestigung relativ große Druckkräfte ausüben,
die von den Matrizen aufgenommen werden müssen. Daher haben die beweglichen Matrizen
eine wesentlich geringere Lebensdauer als die starren Matrizen auf den einfachen C-Profilen.
[0008] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, eine Stanzeinrichtung der
eingangs beschriebenen Art mit möglichst einfachen technischen Mitteln dahin gehend
zu verbessern, dass zwar einerseits wie bei den Einrichtungen mit den E-profilartigen
Halterungsvorrichtungen zwei verformende Verbindungen gleichzeitig an gegenüberliegenden
Seiten eines Hohlprofils angebracht werden können, andererseits aber eine Anpassung
an unterschiedliche Formen und Durchmesser von Hohlprofilen mit einfacheren Mitteln
bewirkt werden kann und dadurch auch eine kostengünstigere Herstellung der Halterungsvorrichtung
für die Werkzeuge und damit der gesamten Stanzeinrichtung ermöglicht wird.
[0009] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe auf ebenso überraschend einfache wie wirkungsvolle
Art und Weise dadurch gelöst, dass das E-Profil der Halterungsvorrichtung aus einem
ersten und einem zweiten C-Profil aufgebaut ist, wobei das erste C-Profil an seinem
dem zweiten C-Profil benachbarten Schenkel die erste Matrize und das zweite C-Profil
an seinem dem ersten C-Profil benachbarten Schenkel die zweite Matrize trägt, und
wobei am freien Schenkel des ersten C-Profils der erste Stempel und am freien Schenkel
des zweiten C-Profils der zweite Stempel angeordnet ist, und dass das erste und das
zweite C-Profil in Stanzrichtung gegeneinander verfahrbar sind.
[0010] Die beiden gegeneinander bewegbaren C-Profile ermöglichen eine sehr hohe Flexibilität
und Anpassung an unterschiedlichste Arten von zu bearbeitenden Hohlprofilen und sind
andererseits wegen ihres einfachen Aufbaus kostengünstiger in der Herstellung als
die bekannten Halterungsvorrichtungen in Form von E-Profilen. Aufgrund der Verfahrbarkeit
der C-Profile in axialer Stanzrichtung können die Matrizen auf den beiden aneinander
angrenzenden Schenkeln der beiden C-Profile starr gestaltet werden wie bei den bekannten
einfachen Stanzeinrichtungen, bei denen lediglich ein einziges C-Profil Verwendung
findet, die aber im Gegensatz zur erfindungsgemäßen Stanzeinrichtung zu einem Zeitpunkt
nur jeweils eine einzige verformende Verbindung erzeugen können. Dadurch ergibt sich
bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ein erheblich geringerer Verschleiß und eine
wesentlich längere Lebensdauer der Matrizen gegenüber den beweglichen und längenverstellbaren
Matrizen der bekannten Stanzeinrichtungen mit Halterungsvorrichtung in Form eines
E-Profils. Außerdem sind derartige starre Matrizen auch ganz erheblich kostengünstiger
in der Herstellung.
[0011] Bei einer besonders flexibel einsetzbaren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stanzeinrichtung
sind die C-Profile unabhängig voneinander verfahrbar, sodass auch unsymmetrische oder
irreguläre Formen von Hohlprofilen beliebig bearbeitet werden können.
[0012] Bei einer alternativen Ausführungsform, die wesentlich einfacher und kostengünstiger
aufgebaut ist, sind hingegen die C-Profile gemeinsam, vorzugsweise symmetrisch zueinander
verfahrbar. Auch damit lassen sich große Bereiche unterschiedlicher Innendurchmesser
von Hohlprofilen abdecken, allerdings nur, wenn diese halbwegs symmetrisch aufgebaut
sind. Dafür ist diese Ausführungsform aber sehr viel preisgünstiger herstellbar als
die oben genannte mit einer unabhängigen Verfahrbarkeit der C-Profile. Insbesondere
die Antriebstechnik kann hier sehr viel einfacher gestaltet sein.
[0013] Zur simultanen Bearbeitung zweier gegenüberliegender Seiten eines Hohlprofils wird
entweder das Hohlprofil mit den beiden anliegenden zu verbindenden Bauelementen, die
zumindest im Bereich der Verbindungsstellen flach ausgebildet sind, in anderen Bereichen
dagegen mehr oder weniger beliebig geformt sein können, über die benachbarten Schenkel
der beiden C-Profile gestülpt, welche dazu auf die minimal mögliche Distanz aneinander
herangefahren werden. Umgekehrt kann aber bei anderen Ausführungsformen auch vorgesehen
sein, die beiden benachbarten Schenkel der C-Profile in den Hohlraum des zu bearbeitenden
Hohlprofils hineinzufahren und danach dann die Stempel auf die beiden freien außen
liegenden Schenkel der C-Profile gegen die nun innerhalb des Hohlprofils positionierten
Matrizen zu verfahren und damit auf beiden Seiten die verformenden Verbindungen zu
erzeugen.
[0014] Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stanzeinrichtung
ist vorgesehen, dass das erste C-Profil an seinem dem zweiten C-Profil benachbarten
Schenkel eine Nut oder Rinne aufweist, in welcher der dem ersten C-Profil benachbarte
Schenkel des zweiten C-Profils im zusammengefahrenen Zustand der beiden C-Profile
zumindest teilweise aufgenommen wird. Dadurch können die beiden C-Profile gewissermaßen
überlappend zusammengefahren werden, sodass der mittlere Schenkel des dadurch gebildeten
"zweiteiligen E-Profils" eine besonders geringe Ausdehnung in Stanzrichtung aufweist.
Auf diese Weise können auch Hohlprofile mit sehr geringen Innendurchmessern bearbeitet
werden.
[0015] Um eine Vielzahl gleichartiger Hohlprofile und Bauteile zeitlich nacheinander in
rascher Abfolge verarbeiten zu können, ist bei einer weiteren besonders vorteilhaften
Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stanzeinrichtung eine Arretiervorrichtung vorgesehen,
mittels derer das erste C-Profil in einem vorwählbaren festen Abstand vom zweiten
C-Profil gehalten werden kann.
[0016] Eine Weiterbildung dieser Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Stanzeinrichtung
mit arretiertem Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten C-Profil insgesamt verfahrbar
ist. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn die zu bearbeitenden Hohlprofile nicht
über eine in sich starr gelagerte Halterungsvorrichtung gestülpt werden, sondern wenn
die Halterungsvorrichtung in die Hohlräume der Profile verfahren werden soll. Aufgrund
der Arretierung des Abstands zwischen den beiden C-Profilen muss nicht jedes Mal der
gegenseitige Abstand neu justiert werden.
[0017] Besonders vorteilhaft ist auch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stanzeinrichtung,
bei der zumindest die erste Matrize, vorzugsweise auch die zweite Matrize starr und
ohne die Möglichkeit einer Längenänderung aufgebaut ist. Hierdurch kann die Lebensdauer
der Matrizen aufgrund ganz erheblich geringeren Verschleißes, wie oben diskutiert,
wesentlich verlängert werden.
[0018] Für besondere Anwendungszwecke sind aber auch etwas komplexere Ausführungsformen
der Erfindung denkbar, bei denen zumindest die erste Matrize längenverstellbar aufgebaut
ist. Hierdurch lassen sich sehr flexibel Anpassungen auch an ungewöhnlichere oder
unsymmetrische Ausformungen von zu bearbeitenden Hohlprofilen erreichen. Allerdings
sind die längenverstellbaren Matrizen in der Herstellung natürlich teurer und besitzen
eine geringere Lebensdauer als die starr aufgebauten, da sie einem höheren Verschleiß
im Betrieb unterworfen sind.
[0019] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten
Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Figuren der Zeichnung,
die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, sowie aus den Ansprüchen. Die einzelnen
Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen bei
Varianten der Erfindung verwirklicht sein.
[0020] In der schematischen Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt,
welche in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert werden.
[0021] Es zeigen:
- Fig. 1a
- eine schematische Seitenansicht in horizontaler Richtung auf eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Stanzeinrichtung mit vertikal angeordneter Stanzachse, bei der
die benachbarten Schenkel der beiden C-Profile auf minimale Distanz zusammengefahren
sind;
- Fig. 1b
- einen Vertikalschnitt durch die Ebene A-A der Vorrichtung nach Fig. 1a;
- Fig. 2a
- die Vorrichtung nach Fig. 1a mit in Stanzrichtung auseinander gefahrenen C-Profilen;
und
- Fig. 2b
- einen Vertikalschnitt durch die Ebene B-B der Stanzeinrichtung nach Fig. 2a.
[0022] Die Figuren der Zeichnung zeigen eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stanzeinrichtung
1 zum simultanen Verbinden eines Hohlprofils 2; 2' an jeweils gegenüberliegenden Seiten
2a, 2b; 2a', 2b' mit einem jeweils daran anliegenden Bauelement 3a, 3b mittels einer
verformenden Befestigungstechnik wie Stanzen, Nieten oder Clinchen. Zumindest im Bereich
der beabsichtigten Verbindungsstellen sind die Bauelemente 3a, 3b flach, können jedoch
außerhalb des Verbindungsbereichs in den unterschiedlichsten Formen vorliegen.
[0023] Die erfindungsgemäße Stanzeinrichtung 1 umfasst eine Halterungsvorrichtung, die aus
einem ersten C-Profil 6a und einem zweiten C-Profil 6b aufgebaut ist. Das erste C-Profil
6a trägt an seinem dem zweiten C-Profil 6b benachbarten Schenkel 7a eine erste Matrize
4a und das zweite C-Profil 6b an seinem dem ersten C-Profil 6a benachbarten Schenkel
7b eine zweite Matrize 4b. Am freien, äußeren Schenkel 8a des ersten C-Profils 6a
ist ein erster Stempel 5a und am freien äußeren Schenkel 8b des zweiten C-Profils
6b ein zweiter Stempel 5b angeordnet, um jeweils im Zusammenwirken mit der entsprechenden
Matrize 4a, 4b simultan jeweils eine Verbindung der beiden gegenüberliegenden Seiten
2a, 2b; 2a', 2b' mit den jeweils dort anliegenden flachen Bauelementen 3a, 3b zu bewirken.
[0024] Dazu werden die beiden C-Profile in Stanzrichtung gegeneinander auf einen derartigen
Abstand verfahren, dass ihre beiden aneinander angrenzenden benachbarten Schenkel
7a, 7b zusammen mit den auf ihnen angeordneten Matrizen 4a, 4b in den Hohlraum des
zu bearbeitenden Hohlprofils 2; 2' hinein geschoben werden können. In den Figuren
1a, 1b ist dies für ein Hohlprofil 2 mit relativ geringem Innendurchmesser gezeigt,
sodass die beiden C-Profile 6a, 6b auf minimalen Abstand zusammengefahren sind. Die
Figuren 2a und 2b hingegen zeigen ein Beispiel für ein Hohlprofil 2', dessen gegenüberliegende
Seiten 2a', 2b' einen größeren Abstand voneinander aufweisen.
[0025] Sobald die beabsichtigten Verbindungsstellen zwischen dem Hohlprofil 2; 2' und den
beiden damit zu verbinden flachen Bauelementen 3a, 3b durch die Werkzeuge (Matrizen
4a, 4b und Stempel 5a, 5b) erreicht sind, werden mittels einer in der Regel hydraulisch
arbeitenden Vorrichtung, von der in der Zeichnung lediglich schematisch die Hydraulikzylinder
10a, 10b dargestellt sind, die beiden Stempel 5a, 5b gegen die entsprechenden Matrizen
4a, 4b verfahren, um eine entsprechende verformende Verbindung zwischen den Seiten
2a, 2b bzw. 2a', 2b' des Hohlprofils 2; 2' und den daran jeweils anliegenden flachen
Bauelementen 3a, 3b zu bewirken.
[0026] Statt die Halterungsvorrichtung mit den daran angebrachten Werkzeugen in den Hohlraum
des Hohlprofils 2; 2' zu verfahren, kann aber auch umgekehrt das Hohlprofil 2; 2'
zur Bearbeitung über die beiden benachbarten Schenkel 7a, 7b der C-Profile 6a, 6b
"gestülpt" werden.
[0027] Um Hohlprofile 2; 2' unterschiedlicher Formen und vor allem unterschiedlich großer
Innendurchmesser verarbeiten zu können, sind, wie aus den Figuren 1a und 2a unmittelbar
ersichtlich ist, die beiden C-Profile 6a, 6b in Stanzrichtung gegeneinander verfahrbar
(in der Zeichnung durch entsprechende Doppelpfeile angedeutet). In Fig. 1a sind dabei
die beiden C-Profile 6a, 6b auf minimalen Abstand bzw. auf Anlage gegeneinander verfahren,
während sie in Fig. 2a einen größeren Abstand voneinander aufweisen.
[0028] Um den minimalen Abstand der beiden C-Profile 6a, 6b möglichst klein halten zu können,
damit auch Hohlprofile 2 von sehr geringem Innendurchmesser mit der erfindungsgemäßen
Stanzeinrichtung bearbeitbar sind, ist bei den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen
das erste C-Profil 6a an seinem dem zweiten C-Profil 6b benachbarten Schenkel 7a mit
einer Nut 9 versehen, in welcher der dem ersten C-Profil 6a benachbarte Schenkel 7b
des zweiten C-Profils 6b in zusammengefahrenem Zustand der beiden C-Profile 6a, 6b
teilweise aufgenommen wird, wie in Fig. 1b zu erkennen ist. In Fig. 2b sind die beiden
C-Profile 6a, 6b im auseinander gefahrenen Zustand bei der Bearbeitung eines Hohlprofils
2' mit größerem Innendurchmesser dargestellt.
[0029] Die übrigen Teile der Halterungsvorrichtung bei einer erfindungsgemäßen Stanzeinrichtung
sind in der Zeichnung nur grob schematisch und auch nicht notwendigerweise vollständig
gezeigt. So kann beispielsweise auch eine (nicht dargestellte) Arretiervorrichtung
vorgesehen sein, mittels derer das erste C-Profil 6a in einem vorwählbaren festen
Abstand vom zweiten C-Profil 6b gehalten werden kann. Insbesondere kann in dieser
arretierten Stellung die gesamte Halterungsvorrichtung mit den darauf befindlichen
Stanzwerkzeugen relativ zu den zu bearbeitenden Hohlprofilen sowohl in Stanzrichtung
als auch in einer Richtung radial dazu bewegt werden.
1. Stanzeinrichtung zum simultanen Verbinden eines Hohlprofils (2; 2') an jeweils zwei
gegenüberliegenden Seiten (2a, 2b; 2a', 2b') mit jeweils einem flachen Bauelement
(3a, 3b) mittels einer verformenden Befestigungstechnik wie Stanzen, Nieten oder Clinchen,
wobei die Stanzeinrichtung eine Halterungsvorrichtung in Form eines E-Profils aufweist,
dessen mittlerer Schenkel während des Verbindens in das Hohlprofil (2; 2') hineinragt
und eine erste Matrize (4a) trägt, die in Zusammenwirkung mit einem in einem der beiden
äußeren Schenkel des E-Profils angeordneten ersten Stempel (5a) die Verbindung des
Hohlprofils (2; 2') mit dem ersten flachen Bauelement (3a) bewirkt, sowie eine zweite
Matrize (4b), die in Zusammenwirkung mit einem im anderen äußeren Schenkel des E-Profils
angeordneten zweiten Stempel (5b) die Verbindung des Hohlprofils (2; 2') mit dem zweiten
flachen Bauelement (3b) bewirkt,
dadurch gekennzeichnet,
dass das E-Profil der Halterungsvorrichtung aus einem ersten C-Profil (6a) und einem zweiten
C-Profil (6b) aufgebaut ist, wobei das erste C-Profil (6a) an seinem dem zweiten C-Profil
(6b) benachbarten Schenkel (7a) die erste Matrize (4a) und das zweite C-Profil (6b)
an seinem dem ersten C-Profil (6a) benachbarten Schenkel (7b) die zweite Matrize (4b)
trägt, und wobei am freien, äußeren Schenkel (8a) des ersten C-Profils (6a) der erste
Stempel (5a) und am freien, äußeren Schenkel (8b) des zweiten C-Profils (6b) der zweite
Stempel (5b) angeordnet ist, und dass das erste C-Profil (6a) und das zweite C-Profil
(6b) in Stanzrichtung gegeneinander verfahrbar sind.
2. Stanzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die C-Profile (6a, 6b) unabhängig voneinander verfahrbar sind.
3. Stanzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die C-Profile (6a, 6b) gemeinsam, vorzugsweise symmetrisch zueinander verfahrbar
sind.
4. Stanzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die erste Matrize (4a), vorzugsweise auch die zweite Matrize (4b) starr,
insbesondere ohne die Möglichkeit einer Längenänderung aufgebaut ist.
5. Stanzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die erste Matrize (4a), längenverstellbar aufgebaut ist.
6. Stanzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste C-Profil (6a) an seinem dem zweiten C-Profil (6b) benachbarten Schenkel
(7a) eine Nut oder Rinne (9) aufweist, in welcher der dem ersten C-Profil (6a) benachbarte
Schenkel (7b) des zweiten C-Profils (6b) im zusammengefahrenen Zustand der beiden
C-Profile (6a, 6b) zumindest teilweise aufgenommen wird.
7. Stanzeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Arretiervorrichtung vorgesehen ist, mittels derer das erste C-Profil (6a) in
einem vorwählbaren festen Abstand vom zweiten C-Profil (6b) gehalten werden kann.
8. Stanzeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stanzeinrichtung (1) mit arretiertem Abstand zwischen dem ersten C-Profil (6a)
und dem zweiten C-Profil (6b) insgesamt verfahrbar ist.