CH646622A5 - Verfahren und werkzeug zur herstellung eines einsatzes mit einem polygonalen flansch. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Einsatzes mit einem polygonalen Flansch. Solche Einsätze mit polygonalem Flansch sind beispielsweise aus den US-PS 1 513 638 und 1 982 145 bekannt. Normalerweise ist ein solcher Einsatz mit einem Innengewinde zum Einsetzen eines Schraubstopfens versehen und wird in die Wand eines Fasses oder Gefässes eingesetzt, die eine polygonale Vertiefung zur Aufnahme des polygonalen Flansches enthält. Der Flansch und die Vertiefung bewirken ein Festhalten des Einsatzes beim Einschrauben des Schraubstopfens.

Bei der Herstellung eines solchen Flanscheinsatzes wird normalerweise von einem Rohling ausgegangen, der aus einem Blechmaterial ausgestanzt wurde, wobei aus Gründen der Bearbeitbarkeit notwendigerweise die Abmessungen des Rohlings grösser als die Endabmessungen des Flanschabschnitts sind. In aufeinanderfolgenden Bearbeitungsvorgängen werden der Einsatz und der Flanschabschnitt ausgebildet und die genauen Abmessungen hergestellt, wobei der polygonale Flansch durch Abstanzen der Kantenabschnitte hergestellt wird.

Bei dieser Herstellungsart tritt ein erheblicher Materialverschnitt auf; ausserdem können bei dem Abstanzen scharfe oder gratige Kanten entstehen, die sich als hinderlich für eine gute Haftung eines etwa anzubringenden Überzuges für den Einsatz erweisen. Um die Bildung von scharfen Kanten und Graten zu vermeiden, muss das Stanzwerkzeug häufig nachgearbeitet und gewartet werden.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das ohne Schnittverluste arbeitet und dazuhin die Ausbildung von scharfen Kanten insbesondere am Umfang des polygonalen Flansches vermeidet. Aufgabe der Erfindung ist auch die Schaffung eines Werkzeugs für das genannte Verfahren.

Zur Lösung der Aufgabe ist ein Verfahren vorgeschlagen wie es im Anspruch 1 definiert it.

Der übrige Teil des Einsatzes wird in bekannter Weise durch Ausstanzen eines kreisförmigen Innenabschnitts und Verformen der Innenkanten zu einem zylindrischen Hülsenteil bearbeitet, wobei dieses dann mit einem Innengewinde versehen wird. Es wird dabei also von einem ausgestanzten Rohling ausgegangen, der bei gleicher Endgrösse kleiner ist als die bei den herkömmlichen Verfahren verwendeten Rohlinge.

Das Werkzeug zur Ausführung des Herstellungsverfahrens ist im Anspruch 2 definiert. Die inneren Flächen der Vorsprünge sind dabei sehr steil, d.h. sie sind nahezu oder vollständig parallel zur gemeinsamen Achse von Hohlform und Stempel gerichtet.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung näher erläutert; in der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen gefertigten Einsatz,

Fig. 2 einen Schnitt durch ein Werkzeug zur Herstellung von Einsätzen nach Fig. 1, wobei ein nicht fertig bearbeiteter Einsatz in die Vertiefung der Hohlform eingesetzt ist, und

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf die Hohlform.

Der Einsatz 1 in Fig. 1 besitzt einen Flansch 2 und ist mit einem Innengewinde 3 versehen. An der nach unten gerichteten Seite des Flansches 2 sind Vertiefungen 4 im Querschnitt gezeigt. Es ist hier ein Einsatz mit hexagonalem Flansch gezeigt, es können in der gleichen Weise jedoch auch Flansche mit einer anderen polygonalen Form, beispielsweise octogo-naler Form, gefertigt werden.

Der in Fig. 2 und 3 zu sehende Rohling besitzt zunächst einen kreisförmigen Flansch mit der in Fig. 3 strichpunktiert eingezeichneten Form 5 des Umfangs.

Nach dem Ausstanzen eines kreisförmigen Rohlings mit dem der Form 5 entsprechenden Umfang und nach der Herstellung der Hülsen- und Gewindeformen des Einsatzes 1 in bekannter Weise wird das Werkstück, wie in Fig. 2 gezeigt, in eine Hohlform 6 eingesetzt, wobei der Flansch 2 in einer Vertiefung der Hohlform aufgenommen ist, deren Tiefe etwa der Stärke des Flansches 2 entspricht. Wie Fig. 3 zeigt, ist hier eine hexagonale Form der Vertiefung 7 angenommen.

Der kreisförmige Flansch 2 wird mittels eines mit Vorsprüngen 9 versehenen Stempels 8 in seine hexagonale Form gebracht. Die Abmessungen dieser Vorsprünge 9 sind so ausgelegt, dass durch Eindrücken der Vorsprünge in das Material des Flansches 2 dieses so nach aussen gedrückt wird, dass der kreisförmige Umfang in die polygonale Form gewandelt wird. Dementsprechend muss ein grösserer Materialanteil in dem Mittelbereich der Vorsprünge 9 verdrängt werden, während zu den Seiten dieser Vorsprünge die Materialverschiebung abnimmt. Um die nach aussen gerichtete Verdrängung oder Verschiebung des Materials zu bewirken, ist jeder Vorsprung mit einer Innenfläche 10 ausgebildet, die

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nahezu oder im wesentlichen parallel zur Achse des Stempels verläuft, d.h. die so steil ist, dass der Schrägwinkel in bezug auf die genannte Achse ein sehr spitzer Winkel ist. Die Bo-den- oder Unterfläche 11 jedes Yorsprunges verläuft dabei nach aussen hin schräg nach oben, wobei die Frontfläche entweder eben oder leicht gekrümmt ausgeführt sein kann.

Die Querschnittsform der durch die Vorsprünge erzeugten Vertiefungen ist in dem fertigen Einsatz in Fig. 2 mit 12 bezeichnet.

In der Draufsicht ist die Form des fertigen Einsatzes aus der schematischen Darstellung in Fig. 3 zu entnehmen. Es ist zu sehen, dass die radiale Breite der Vorsprünge und damit der dadurch hervorgerufenen Vertiefungen in dem Flansch 2 vom Eckenbereich des entstandenen Polygons zur Mitte der

Seitenkanten desselben hin abnimmt. Jeder Vorsprung ist so ausgelegt, dass er so viel Material verdrängt, dass der freie Raum 13 zwischen dem ursprünglichen Umfang 5 des Flansches 2 und der Seitenwand 14 der Vertiefung 7 in der Hohlform 6 vollständig ausgefüllt wird, wenn der Stempel 8 auf der Hohlform 6 vollstängig aufliegt.

Es können dabei Vorsprünge nicht nur an dem Stempel zur Herstellung von Vertiefungen an der in Fig. 1 unteren Seite des Flansches, sondern auch statt dessen oder zusätzlich dazu ähnlich gestaltete Vorsprünge 9 in der Vertiefung 7 der hohlform 6 vorgesehen sein, die an der in Fig. 1 oberen Seite des Flansches 2 eine Materialverformung und -Verschiebung in die Ecken des Polygons bewirken.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

646622 PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung eines Einsatzes mit einem Schraubgewinde und einem polygonalen Flansch aus einem Metallblattförmling durch Bildung eines Futterteiles aus dem Metallblattförmling und anschliessende Formgebung des verbleibenden, einen Flansch über dem Futterteil bildenden, Teils des Förmlings in die verlangte polygonale Form, wobei der Metallblattförmling solche Abmessungen besitzt, dass nach Bildung des Futterteiles der Flansch einen Aussen-durchmesser aufweist, der praktisch dem Durchmesser des in der endgültigen polygonale Form eingeschriebenen Kreises entspricht, und wobei der Flansch so geformt wird, dass Material des Förmlings, welches an den Ecken der endgültigen polygonalen Form anliegt, durch Kaltverformung gezwungen wird, radial nach aussen in einem Ausmass zu fliessen, dass dieses Ausmass am grössten an den Ecken ist und in den Richtungen von den Ecken zu den Mittelpunkten zwischen ihnen abnimmt, wobei für diese Formgebung der Flansch in die Mulde eines Gesenkes eingelegt wird und ein Stempel dagegen in senkrechter Richtung zur Flanschebene gedrückt wird.

2. Werkzeug zur Ausführung des Verfahrens gemäss Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Gesenk mit einer Mulde, dessen äusserer Umfang die verlangte polygonale Form aufweist, wobei die flachen Seiten der polygonalen Form tangential zu einem Kreis desselben Durchmessers als der Flansch liegen, und einen der Mulde gegenüberliegenden Stempel aufweist, wobei Gesenk und/oder Stempel für Bewegung aufeinander zu und voneinander weg montiert sind und mehrere gegen den gegenüberliegenden Stempel re-spektiv Gesenk gerichtete Vorsprünge aufweisen, wobei jeder Vorsprung im allgemeinen eine Dreieckbasis und eine steile innere, zur Muldenachse im allgemeinen parallele Oberfläche sowie eine schief sich erhöhende und auswärts gegen die Arbeitsfläche sich wölbende äussere Oberfläche aufweist, wobei die Vorsprünge einen Inhalt aufweisen, der im allgemeinen dem zu verschiebenden Materialinhalt um die Ecken der polygonalen Form zu bilden entspricht, wobei nach Verschiebung dieses Materials die Ecken des Flansches über den ursprünglichen Umfang des Flansches hinausragen und die Flanschteile, die zwischen den Ecken im allgemeinen tangential zu diesem Umfang liegen, praktisch kein axiales Zusammendrücken des Flansches erfahren.

3. Werkzeug gemäss Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Ausdehnung jedes Vorsprunges von ihrer Mitte zu jeder Seite abnimmt.