DE1427024C - Stanzwerkzeug - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Stanzwerkzeug zum Ein- Bohrstutzens einen freien Raum, durch den aus dem bringen eines runden Lochs in eine Wand, insbeson- eingebrachten Loch ausströmendes Medium in die dere eines unter Druck stehenden Hohlkörpers, das Abzweigung gelangen kann.

in einem im wesentlichen senkrecht zu der Wand Die schräge Stirnfläche des Endteils ist vorzugsangebrachten Führungsstutzen koaxial zu diesem 5 weise praktisch eben,
drehbar und längsverschiebbar angeordnet ist. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im fol-

Bekannte Anbohrvorrichtungen verwenden Werk- genden an Hand der Zeichnungen beispielsweise näher zeuge (Bohrstähle), die beim Einbringen der Bohrun- erläutert, und zwar zeigt

gen eine Vielzahl von mehr oder weniger kleinen Fig. 1 eine Seitenansicht einer mit einem erfin-

Bohrspänen bilden. Wird mit derartigen Vorrichtun- io dungsgemäßen Stanzwerkzeug ausgestatteten Stanzgen an Druckleitungen od. dgl. gearbeitet, fallen die vorrichtung in Anwendung an einer im Querschnitt Späne in die Druckleitung hinein und werden durch dargestellten Stahlrohrleitung oder einem anderen das Druckmittel fortgeschwemmt. Sie können sich Stahlbehälter,

infolgedessen in der Druckleitung zugeordneten Ven- F i g. 2 in größerem Maßstab einen Längsschnitt

tilen, Hähnen u. dgl. festsetzen, das einwandfreie 15 durch die sich in Ausgangsstellung befindende Stanz-Schließen dieser Organe verhindern und Beschädi- vorrichtung,

gungen der betreffenden Dichtungsflächen herbei- F i g. 3 eine Teil-Schnittansicht ähnlich F i g. 2, wo-

führen. bei das Stanzwerkzeug am Ende des Stanzvorganges

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese dargestellt ist,

Mängel zu beseitigen und ein Werkzeug zu schaffen, 20 Fig. 4 eine Schnittansicht ähnlich Fig. 2, wobei bei dessen Anwendung praktisch keine kleinen Späne das Stanzwerkzeug zurückgezogen ist, so daß das anfallen. Medium um dieses herum zu einer Auslaßöffnung

Diese Aufgabe wird durch ein Stanzwerkzeug der strömen kann, und wobei eine an dem Verbindungseingangs genannten Art gelöst, das erfindungsgemäß stück angebrachte Dichtungskappe dargestellt ist,
durch einen an der Wand angreifenden, zylindrischen 25 F i g. 5 eine Teil-Schnittansicht, bei der eine Zwi-Endteil mit schräger Stirnfläche zum Herauspressen schenstellung während des Stanzvorganges dargestellt eines pfropfenförmigen Stanzteils gekennzeichnet ist. ist,

Bei Anwendung eines derartigen Stanzwerkzeugs F i g. 6 eine Teil-Schnittansicht, gemäß der das

wird aus der betreffenden Leitungs- oder Behälter- Stanzwerkzeug zum Abdichten des eingebrachten wand nur ein einziges großes und dementsprechend 30 Loches dient,

schweres, pfropfenförmiges Stanzteil herausgepreßt. F i g. 7 in größerem Maßstab als F i g. 5 eine Teil-

Infolge seines hohen Gewichts wird ein solches ansieht, die den Stanzvorgang veranschaulicht, und Stanzteil nicht von dem Druckmittelstrorh mitgeris- F i g. 8 eine Stirnansicht des Stanzwerkzeuges, wo-

sen, sondern setzt sich an der tiefsten Stelle der An- bei der Bereich dargestellt ist, der während des Stanzlage ab. Die durch Späne verursachten Schwierig- 35 Vorganges mit dem Werkstück in Berührung steht,
keiten sind damit vermieden. Beschädigungen oder Die gezeigte Stanzvorrichtung besteht aus einem

Funktionsstörungen von Ventilen, Hähnen usw. sind Zweigrohrverbindungsstück an einem Hochdruckausgeschlossen, rohr 10, beispielsweise einer Hochdruckgasleitung,

Die Stirnfläche des Endteils steht vorzugsweise un- das ein Gas unter einem Druck von 2,8 bis 8,5 kg/cm² ter einem Winkel von 10° bis 35° zu einer Ebene 40 enthält. Sie eignet sich besonders bei Rohren eines senkrecht zu der Drehachse des Stanzwerkzeugs. Als Durchmessers von mindestens 15 cm. Solche Rohre besonders geeignet hat sich ein Winkel von etwa 15° haben im allgemeinen eine Wandstärke von 0,6 cm erwiesen. oder mehr. Die Stanzvorrichtung kann jedoch auch

Zweckmäßigerweise ist das Stanzwerkzeug in dem an einer Stahlwand eines Behälters oder einer Stahl-Führungsstutzen um '/'« bis Ve cm je Umdrehung 45 platte angebracht sein, während die Härte der Behällängsverschiebbar. Zwecks Längsverschiebung im terwände oder der Platte etwa der Härte entspricht, Führungsstutzen kann das Stanzwerkzeug vorteilhaft die die Wände von Stahlrohren der beschriebenen mit einem Außengewinde versehen sein, das mit Art im allgemeinen aufweisen,
einem Innengewinde an dem von der Wand entfern- Ein Verbindungsstück, in derZeichnung einZweig-

ter liegenden Endstück des Führungsstufzens kämmt. 5° leitungsanschluß, das an dem Rohr 10 festgeklam-Vorzugsweise ist das Außengewinde auf einem ver- mert, festgeschweißt oder auf andere Weise befestigt breiterten Endteil des Stanzwerkzeugs angeordnet. ist, besitzt einen an den Enden offenen, rohrförmigen

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Führungsstutzen 12 und eine Abzweigung 14, die mit Stanzwerkzeug mit einem konzentrischen kegel- einem mittleren Teil des Führungsstutzens 12, vorstumpfförmigen Teil versehen, der sich von dem klei- 55 zugsweise an einem erweiterten Bereich 16, in Verneren Durchmesser aufweisenden Endteil aus erwei- bindung steht und seitlich aus diesem herausragt. Vertert und von der schrägen Stirnfläche um eine Ent- . bindungsstücke dieser Art sind allgemein als T-Stück fernung abliegt, die größer als die Dicke der zu bekannt. Vorzugsweise ist das eine Ende 18 des Fühdurchstoßenden Wand ist. Der kegelstumpfförmige rungsstutzens 12 abgeschrägt, so daß es durch eine Teil des Stanzwerkzeugs kann auf diese Weise zu- 60 umlaufende, gas- und flüssigkeitsdichte Schweißnaht sammen· mit der Wandung des eingebrachten Lochs 20 derart mit dem Rohr 10 verbunden werden kann, ein Ventil bilden, das es gestattet, das eingebrachte daß der Führungsstutzen 12 praktisch senkrecht zu Loch wahlweise zu öffnen oder zu verschließen. dem Rohr verläuft und radial von ihm absteht. Das

In Fällen, in denen das Stanzwerkzeug in Verbin- freie, abgeschrägte Ende 22 der Abzweigung 14 ist in dung mit einem Führungsstutzen benutzt wird, der 65 üblicher Weise, z. B. mittels einer umlaufenden, dichzwischen seinen Enden mit einer Abzweigung ver- ten Schweißnaht 24, mit einem Abzweigrohr 26 versehen ist, bildet das Stanzwerkzeug zweckmäßig im bunden, über das ein Medium, ζ. B. Druckmittel, in Bereich der Abzweigung mit der Innenfläche des das Rohr 10 eingeführt oder aus diesem abgeleitet

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werden kann. Das gegenüber dem abgeschrägten Ende tisch dem des Endteiles 44 entspricht. Wird das Stanz-, 18 liegende Endstück 28 des Führungsstutzens 12 ist werkzeug gedreht, so bewegt es sich, je nach der Steimit Außengewinde 30 und mit Innengewinde 32 ver- gung des Innengewindes 32, um V" cm bis V" cm je sehen. Vorzugsweise ist das Endstück 28 langgestreckt Umdrehung in axialer Richtung vorwärts. Bei weiterer und hat das Innengewinde 32 eine verhältnismäßig 5 Drehung des Stanzwerkzeugs dringt dieses in die geringe Steigung, vorzugsweise 6 bis 10 Windungen Rohrwand ein, wobei es in das Rohr 10 einschneidet pro cm. und in dessen äußerer Oberfläche fortschreitend eine

Das Stanzwerkzeug weist an seinem einen Ende Ausnehmung bildet. Wie am besten aus den F i g. 5 einen langgestreckten, mit Außengewinde versehenen und 7 ersichtlich, besitzt die Ausnehmung während Teil 34 auf, der mit dem Innengewinde 32 des End- ίο ihrer Ausbildung eine praktisch zylindrische Seitenstückes 28 verschraubt ist. Vorzugsweise ist im Ende wand 48 sowie eine praktisch konische Stirnwand 50. des Teiles 34 ein sechseckiges oder anderes, nicht Die Ausbildung der Ausnehmung und das Einschneikreisförmiges Lager 36 ausgebildet, um ein Werkzeug den der Rohrwand gehen fortschreitend weiter. Dabei zum Drehen des Stanzwerkzeuges aufzunehmen. Das ist der Berührungsbereich zwischen der Stirnfläche 46 Stanzwerkzeug ist langgestreckt, hat vorzugsweise 15 des Stanzwerkzeugs und der inneren Stirnwand 50 des durchgehend kreisrunden Querschnitt und enthält, Werkstücks, wie schematisch in Strichlinien bei 52 in wie dargestellt, einen sich von dem Teil 34 aus ver- F i g. 7 und 8 dargestellt ist, begrenzt und im wesentjüngenden Teil 38, einen praktisch zylindrischen Zwi- liehen linear, wodurch die Reibungskomponente der schenteil 40, dessen Durchmesser geringer ist als der Gegenkraft gegen die fortschreitende Drehbewegung des Teiles 34, einen zweiten schmäleren, sich von dem ao des Stanzwerkzeugs auf ein Mindestmaß herabgesetzt Zwischenteil 40 aus verjüngenden Teil 42 und einen wird und das Eindringen in die Wand des Rohres 10 praktisch zylindrischen freien Endteil 44, dessen schrittweise erfolgt, so daß nur ein Mindestmaß an Durchmesser wesentlich kleiner und vorzugsweise Widerstand gegenüber der Arbeit des Stanzwerkzeugs halb so groß wie der Durchmesser der Bohrung des auftritt und damit seine Betätigung durch Drehen des Abschnittes 12 ist. Wie in F i g. 8 dargestellt, weist as (nicht dargestellten) Schlüssels mit langem Hebelgriff der Endteil 44 in seiner Umrißlinie keine Unterbre- von Hand erleichtert wird. Die Arbeit schreitet so chung auf. Er endet in einer planen Stirnfläche 46, lange fort, bis schließlich aus dem Rohr 10 ein pfropdie schräg zu der Achse des Stanzwerkzeugs liegt und fenförmiges Stanzteil 54 (F i g. 1) ausgestanzt ist, deszweckmäßig unter einem Winkel von 10° bis 25°, sen Durchmesser praktisch dem des Endteiles 44 des vorzugsweise 15°, zu einer senkrecht zur Achse des 30 Stanzwerkzeugs entspricht. Für das Verfahren ist Stanzwerkzeugs verlaufenden Ebene geneigt ist. In kennzeichnend, daß die Innenfläche des Rohres 10 einer Ausführungsform der Erfindung hat der Endteil rund um das eingebrachte Loch 56 abgebogen oder 44 des Stanzwerkzeugs einen Durchmesser von vor- erweitert ist und einen praktisch kreisförmigen, nach zugsweise ungefähr 1,0 cm für eine Bohrung des Rohr- innen ragenden Grat 58 bildet,
abschnitts 12 von etwa 2,0 cm Durchmesser. Das 35 Hat das Stanzwerkzeug das Loch 56 ausgebildet, so Stanzwerkzeug besteht vorzugsweise aus einem Werk- kann es entweder in die in F i g. 6 gezeigte Stellung zeugstahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt, der bis zu vorwärts bewegt werden, bis der verjüngte Teil 42 in maximaler Zähigkeit gehärtet ist, ohne dabei spröde dem äußeren Ende des Loches 56, wie in F i g. 6 darzu werden. Es kann auch ein weicher Stahl der Art gestellt, dichtend sitzt, oder es kann zurückgezogen verwendet werden, wie er in Schraubenmaschinen ver- 40 werden, damit das Medium frei durch das Loch 56 arbeitet wird, nachdem er zunächst gekohlt und ge- und das Verbindungsstück in das Abzweigrohr 26 härtet wurde. Die Länge des Stanzwerkzeugs ist so strömen kann, wie dies in F i g. 4 gezeigt ist. In der in gewählt, daß eine beträchtliche Anzahl von Windun- F i g. 4 gezeigten Stellung der Teile ist die Spitze des gen des Teiles 34 mit dem Innengewinde 32 des Zwi- Stanzwerkzeugs zurückgezogen, so daß sie in Abstand schenstücks in dem Zeitpunkt im Eingriff steht, in dem 45 von dem Rohr 10 liegt, während das Außengewinde die Spitze des Endteils 44 des Stanzwerkzeugs mit der des Teiles 34 mit dem Innengewinde 32 des Veräußeren Oberfläche des Rohres 10 in Berührung ge- bindungsstückes im Eingriff bleibt, so daß an dem langt und der Stanzvorgang beginnt. Eine Anzahl der äußeren Ende des Führungsstutzens 12 des Verbin-Windungen verbleibt im Eingriff, wenn das Stanz- dungsstückes eine praktisch ausreichende Dichtung werkzeug in die in F i g. 6 gezeigte Stellung gelangt, 50 besteht. In dieser Stellung ist das Stanzwerkzeug derin der der verjüngte Teil 42 sich in eine aus dem art zurückgezogen, daß das aus dem Loch 56 ausRohr 10 ausgestanzte öffnung wie ein Keil abdich- strömende Medium frei um die Teile 44, 42 und 40 tend einsetzt. des Stanzwerkzeugs und in die Abzweigung 14 sowie

Nachdem beispielsweise das Verbindungsstück bei das angeschlossene Abzweigrohr 26 strömen kann. 20 an dem Rohr 10, und bei 24 an dem Abzweigrohr 55 Die Länge des Endteiles 44 des Stanzwerkzeugs ist 26 festgeschweißt ist, das zu dem Auslaß führt, zu wesentlich größer als die Wanddicke des Rohres 10. dem das in dem Rohr 10 enthaltene Medium geleitet Der verjüngte Teil 42 ist verhältnismäßig kurz und werden soll, und nachdem das Stanzwerkzeug, wie in verjüngt sich nur unter einem kleinen Winkel, so daß F i g. 2 dargestellt, in das Verbindungsstück eingesetzt der Querschnitt des Zwischenteiles 40 den des Endworden ist, kann der Stanzvorgang beginnen. Mittels 60 teiles 44 nicht wesentlich übersteigt. Auch in der eines Schlüssels, beispielsweise eines Steckschlüssels, Länge sind die Teile so gestaltet, daß der Zwischenwird das Stanzwerkzeug gedreht und vorwärts bewegt. teil 40 in der in F i g. 4 dargestellten zurückgezogenen, Der Schlüssel besitzt vorzugsweise einen Handgriff die Strömung freigebenden Stellung des Stanzwerkvon mindestens 35 cm Longe, damit ein der Arbeit zeugs praktisch mit der von dem erweiterten Bereich angemessener Hebelarm vorhanden ist. Die anfäng- 63 16 des Zwischenstückes gebildeten Kammer abliche Drehbewegung des Stanzwerkzeugs dient dazu, schließt, so daß dieser Teil die Strömung innerhalb in die äußere Oberflache des Rohres 10 eine kreis- des Verbindungsstückes nicht wesentlich behindert, runde Nut einzuschneiden, deren Durchmesser prak- Eine mit Innengewinde versehene Kappe 60 kann

auf das Außengewinde 30 des Endstückes 28 aufgeschraubt werden. Sie schafft eine zweite Abdichtung gegen Leckverluste, wenn sich das Stanzwerkzeug in der in Fig. 4 gezeigten Stellung befindet, in der das Medium durch das Verbindungsstück strömen kann. Die Kappe kann entfernt werden, wenn das Stanzwerkzeug betätigt werden soll, beispielsweise um das Loch 56 durch Vorbewegung des verjüngten, als Ventil wirkenden Teiles 42 zu verschließen. Die Möglichkeit, das Stanzwerkzeug, wie in F i g. 6 dargestellt, als Ventil zu verwenden, ist wichtig, da hierdurch das Abzweigrohr 26 von dem Verbindungsstück entfernt werden kann, das dann in nicht dargestellter, üblicher Weise mit einer Kappe versehen wird, die die Abzweigung 14 abdichtet. So kann das Abzweigrohr 26 abgetrennt werden, ohne daß die Gefahr von Leckverlusten auftritt, ohne daß das Verbindungsstück entfernt werden muß und ohne daß die Gefahr übermäßiger Leckverluste während des Betriebes besteht.

Infolge der auf kleinem Raum befindlichen, um- ^a° laufenden, praktisch konzentrischen Schweißnaht 20 bildet das Verbindungsstück eine Verstärkung für den zu durchstoßenden Bereich. Dadurch wird die durch den Stanzvorgang drohende Verzerrung oder Verformung des Rohres 10 vermindert und das Durchstoßen der Rohrwand erleichtert. Das sich bildende pfropfenförmige Stanzteil 54 hat beträchtliches Gewicht und verbleibt in dem Rohr 10 im wesentlichen an der Stelle, an die es infolge seines Gewichtes gelangt, wenn es aus der Rohrwand ausgestoßen wird. Es wird auch unter Einwirkung der Strömung eines Druckmittels nicht weggeschwemmt und kann weder Ventile zerstören noch Abzweigungen verstopfen.

Claims (8)

Patentansprüche: 35

1. Stanzwerkzeug zum Einbringen eines runden Lochs in eine Wand, insbesondere eines unter Druck stehenden Hohlkörpers, das in einem im wesentlichen senkrecht zu der Wand angebrachten Führungsstutzen koaxial zu diesem drehbar und längsverschiebbar angeordnet ist, gekennzeichnetdurch einen an der Wand angreifenden, zylindrischen Endteil (44) mit schräger Stirnfläche (46) zum Herauspressen eines pfropfenförmigen Stanzteils.

2. Stanzwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (46) des Endteiles (44) unter einem Winkel von 10° bis 35°, vorzugsweise von etwa 15°, zu einer Ebene senkrecht zu der Drehachse des Stanzwerkzeugs steht,

3. Stanzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es in dem Führungsstutzen (12) um V10 bis V₀ cm je Umdrehung längsverschiebbar ist.

4. Stanzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es zwecks Längsverschiebung im Führungsstutzen (12) mit einem Außengewinde versehen ist, das mit einem Innengewinde (32) an dem von der Wand entfernter liegenden Endstück (28) des Führungsstutzens kämmt.

5. Stanzwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengewinde auf einem verbreiterten Endteil (34) angeordnet ist.

6. Stanzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen konzentrischen kegelstumpfförmigen Teil (42), der sich von dem kleineren Durchmesser aufweisenden Endteil (44) aus erweitert und von der schrägen Stirnfläche (46) um eine Entfernung abliegt, die größer als die Dicke der zu durchstoßenden Wand ist.

7. Stanzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es im Bereich einer zwischen den Enden des Führungsstutzens (12) vorgesehenen Abzweigung (14) mit der Innenfläche des Rohrstutzens einen freien Raum bildet, durch den aus dem eingebrachten Loch ausströmendes Medium in die Abzweigung gelangen kann.

8. Stanzwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die' schräge Stirnfläche (46) des Endteiles (44) praktisch eben ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen