DE19647964C2 - Verfahren zur Herstellung von schlitzförmigen Durchbrüchen an Hohlprofilen und eine Vorrichtung zur Durchführung desselben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren von schlitzförmigen Durch­ brüchen an Hohlprofilen nach dem Oberbegriff des Patentanspru­ ches 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung desselben nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 8.

Ein gattungsgemäßes Verfahren bzw. eine gattungsgemäße Vorrich­ tung ist aus der DE 43 34 203 A1 bekannt. Hierbei werden Durch­ züge in ein geradlinig verlaufendes Sammelrohr eines Wärmetau­ schers eingebracht, wobei mehrere parallel zueinander angeord­ nete an einem Trägerteil befestigte Stempel mit an deren freien Enden ausgebildeten Schneiden gemeinsam radial auf das zu bear­ beitende, das Sammelrohr bildende Hohlprofil verfahren werden. Die Stempel reißen an der Beaufschlagungsstelle dabei die Durchzüge in die Wandung des Hohlprofiles ein. In das Hohlpro­ fil wird ein stabförmiges Werkzeug mit Abstützabschnitten ein­ geschoben, welche in geeigneter Lage des Werkzeuges zwischen den Beaufschlagungsstellen das Hohlprofil zur Beibehaltung der Form des Hohlprofiles positioniert sind. Mit Durchstoßen des Hohlprofiles durch die Stempel wird das Hohlprofilmaterial an der Stelle verdrängt, wobei der Rand des herzustellenden Durch­ zuges unter Ausbildung eines in das Hohlprofil einragenden Wan­ dungshalses umgebogen wird. Die Anlage des Wandungshalses an den Abstützabschnitten gewährleistet einen rechtwinkligen Ver­ lauf des Wandungshalses, so daß das Hohlprofil einen definier­ ten Sitz für Flachrohre, die in die Durchzüge eingesteckt wer­ den, zur späteren dichten Anlötung aufweist. Durch die Umbie­ gung der Durchstoßränder und deren Anlage an den Abstützab­ schnitten des stabförmigen Werkzeuges ist dieses bezüglich ei­ nes axialen Herausziehens aus dem Hohlprofil blockiert, so daß das Werkzeug ohne weiteres nicht aus dem bearbeiteten Hohlpro­ fil entfernt werden kann. Hierzu schafft eine Zweiteiligkeit des Werkzeuges Abhilfe, wobei zuerst eine untere Hälfte des Werkzeuges durch einfaches Herausschieben entnommen werden kann, wonach die obere Hälfte gedreht wird, bis sie unterhalb der umgebogenen Ränder zu liegen kommt. Danach kann auch diese Hälfte herausgezogen werden. In einem anderen Ausführungsbei­ spiel füllt das hier nun einteilige Werkzeug den Querschnitt des Hohlprofiles nur teilweise aus, so daß ein sich axial über die gesamte Hohlprofillänge erstreckender Freiraum ausgebildet ist. Hierbei wird nach Bearbeitung des Hohlprofiles das Ab­ stützwerkzeug abgesenkt und aus dem Hohlprofil herausgezogen. Bei beiden Ausführungsbeispielen ist das Werkzeug aufgrund der Abstützabschnitte aufwendig ausgebildet, wobei diese voneinan­ der einen höchst exakt eingestellten Abstand besitzen müssen, damit das Hohlprofil die Genauigkeitsanforderungen für den Zu­ sammenbau mit den Flachrohren erfüllen kann. Gleichzeitig ist die Handhabung des Werkzeuges aufwendig, da es genau definiert relativ zum Schneidwerkzeug positioniert werden muß. Aufgrund der unvermeidlichen Positionierungstoleranzen besteht beim Be­ arbeiten des Hohlprofiles die Gefahr, daß einer der länglichen Stempel durch Auftreffen auf eine Stelle der Hohlprofilwandung, die vom Abstützwerkzeug gestützt wird oder im Kantenbereich des jeweiligen Abstützabschnittes liegt, abknickt, wodurch das Schneidwerkzeug gegebenenfalls irreparabel geschädigt wird. Ebenso kann dadurch das Hohlprofil derart geschädigt werden, daß mißliebige Einschnitte an ihm entstehen, die insbesondere bei der Verwendung des Hohlprofiles als flüssigkeitsführendes mit Abdichtproblemen behaftetes Bauteil zu einer erhöhten Aus­ schußrate an Hohlprofilen führen. Desweiteren muß im einen Fall das zweiteilige Abstützwerkzeug beim Einschieben zusammengehal­ ten und beim Herausnehmen nach der Bearbeitung gedreht werden, wodurch Fertigungszeit verloren geht. Im anderen Fall ist für eine wirksame Abstützung eine der Durchstoßkraft des Schneid­ werkzeuges entgegengerichtete hohe Haltekraft aufzubringen, da­ mit vermieden wird, daß das einteilige Abstützwerkzeug in den Freiraum innerhalb des Hohlprofiles unter der Einwirkung des Schneidwerkzeuges gedrückt und dabei die für die Beibehaltung der Form des Hohlprofiles erforderliche Abstützung beeinträch­ tigt wird.

Des weiteren mitbestimmt die Dicke des umgebogenen Randes an den von den Stempeln beaufschlagten Stellen des Hohlprofiles und die Breite des jeweiligen Abstützabschnittes des stabförmi­ gen Abstützwerkzeuges den Abstand zwischen den Durchzügen oder Durchbrüchen. Dadurch können jedoch sehr kleinbauende Hohlpro­ file in ihrer Bemaßung zu sehr eingeschränkt sein, um mit der beschriebenen Vorrichtung mit mehreren Durchzügen oder Durch­ brüchen versehen zu werden.

Außerdem kann das beschriebene Herstellungsverfahren und die Vorrichtung dafür nur bei geradlinigen Hohlprofilen eingesetzt werden. Andere Formen von Hohlprofilen mit Querschnittsänderun­ gen oder/und Verlaufsänderungen wie beispielsweise gebogene Rohre können hierdurch nicht mit Durchbrüchen versehen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren dahingehend weiterzuentwickeln bzw. eine gattungsge­ mäße Vorrichtung dahingehend weiterzubilden, daß in einfacher Weise unter Beibehaltung der Form des Hohlprofiles schlitzför­ mige Durchbrüche an beliebig ausgebildeten Hohlprofilen lageto­ leranzfrei prozeßsicher hergestellt werden können.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patent­ anspruches 1 hinsichtlich des Verfahrens und durch die Merkmale des Patentanspruches 8 hinsichtlich der Vorrichtung gelöst.

Dank der Erfindung kann auf ein Abstützwerkzeug verzichtet wer­ den, da die Abstützung von dem innerhalb des Hohlprofiles ange­ legten Innenhochdruck, der allseitig an den Wandungen lastet, erfolgt. Dabei ist lediglich ein Innenhochdruck-Umformwerkzeug notwendig, in dessen Gravur das Hohlprofil eingelegt wird, wo­ bei eine Matrize des Umformwerkzeuges eine Aussparung besitzt, in der das Schneidwerkzeug samt Träger aufgenommen ist. Wird das Hohlprofil noch auf für alle zu bearbeitende Hohlprofile einheitliche exakte Abmessungen kalibriert, ist ohnehin ein In­ nenhochdruck-Umformwerkzeug erforderlich, so daß in diesem Fal­ le kein zusätzliches Werkzeug - abgesehen vom Schneidwerkzeug - zu verwenden ist. Die Gravur kann entsprechend der Form des Hohlprofiles bezüglich Querschnittsveränderungen und axialer Verlaufsform ausgebildet sein, so daß die Vorrichtung und das Verfahren in dieser Hinsicht keinen Einschränkungen unterworfen sind. Des weiteren erfolgt die Ausbildung von den schlitzarti­ gen Durchbrüchen vollkommen prozeßsicher, da das Schneidwerk­ zeug nie Gefahr läuft, auf einen harten Abstützungsgegenstand zu treffen, an dem es Schaden erleiden kann. Aufgrund der genau auf das Hohlprofil abgestimmten Gravur des Umformwerkzeuges und der fehlenden Erfordernis der Positionierung eines in das Hohl­ profil einzuschiebenden Abstützwerkzeuges, sowie der Integrie­ rung des Schneidwerkzeuges in das Umformwerkzeug, in dem das Schneidwerkzeug eine definierte Relativlage zum Umformwerkzeug einnimmt, sind das Hohlprofil, das Schneidwerkzeug und das Um­ formwerkzeug, das die Abstützung innerhalb des Hohlprofiles er­ bringt, in Bearbeitungsstellung immer exakt zueinander positio­ niert, wobei keine Fertigungstoleranzen auftreten können. Durch die gleichzeitige Abstützung des Außenumfanges des Hohlprofiles an der Gravur treten keine Deformationen des ursprünglichen Formverlaufes des Hohlprofiles auf, so daß dadurch die Maßhal­ tigkeit des Hohlprofiles insgesamt gewahrt bleibt. Die Umfor­ mung des Hohlprofiles und die Anbringung der Durchbrüche an ihm erfolgt im gleichen Werkzeug und damit, ohne daß das Werkzeug für den Schneidevorgang geöffnet und neu eingerichtet werden muß, in einem Arbeitsgang.

Desweiteren können durch die Erfindung auch sehr kleinbauende Hohlprofile mit einer Vielzahl von Durchbrüchen versehen wer­ den, da ein Abstützabschnitt eines gegenständlichen Werkzeuges endlicher Breite und die Dicke der Hohlprofilwandung, von der die Breite des Eintauchspaltes für die Schneide des Schneid­ werkzeuges bestimmt ist, entfällt. Der Mindestabstand zwischen den Durchbrüchen wird somit ausschließlich von der Schneiden­ breite des Schneidwerkzeuges bestimmt, wobei in vorteilhafter Weise auch bei größerbauenden Hohlprofilen auf einem Teilab­ schnitt mehrere Durchbrüche ausgebildet werden können. Das von der Schneide verdrängte Hohlprofilmaterial fließt quasi auf­ grund des herrschenden Innendruckes seitlich von der Schneide ab und wird gegen die den jeweiligen Durchbruch umgebende Hohl­ profilwandung gepreßt, was sich beim fertigbearbeiteten Hohl­ profil in einer Wandverdickung äußert. Infolge der Materialver­ drängung erfolgt die schneidende Bearbeitung des Hohlprofiles ohne Anfall von Ausschnitteilen abfallfrei.

Schließlich werden Durchbrüche ermöglicht, die scharfkantige Ränder aufweisen und somit keine Biegeradien an der Außenseite des Profiles besitzen. Dadurch maximiert sich die Auflagefläche für später anzubringende Anbauteile, so daß die Hertz'sche Pressung beim Anbringen bestmöglich verteilt wird.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung können den Unteran­ sprüchen entnommen werden; im übrigen ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles nachfolgend näher erläutert; dabei zeigt:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer seitlichen An­ sicht mit teilweisem Längsschnitt des Oberwerkzeuges des Um­ formwerkzeuges,

Fig. 2 das Oberwerkzeug aus Fig. 1 in einer vergrößerten Sei­ tenansicht,

Fig. 3a einem horizontalen Schnitt einen Abschnitt des Ober­ werkzeuges mit Schneidwerkzeugen in einer Draufsicht in unbe­ schnittenem Zustand des in der Gravur des Umformwerkzeuges ein­ gelegten Hohlprofiles,

Fig. 3b den Abschnitt aus Fig. 3a beim Einschneiden der Schneidwerkzeuge in das Hohlprofil,

Fig. 3c den Abschnitt aus Fig. 3a nach Durchstoßen des Hohlpro­ files durch die Schneidwerkzeuge,

Fig. 4a das unbearbeitete Hohlprofil aus Fig. 3a in einer Draufsicht,

Fig. 4b das Hohlprofil aus Fig. 4a im Querschnitt,

Fig. 5a das bearbeitete Hohlprofil aus Fig. 3a in einer Drauf­ sicht,

Fig. 5b das Hohlprofil aus Fig. 5a im Querschnitt.

In Fig. 1 ist ein Innenhochdruck-Umformwerkzeug 1 dargestellt, welches einen Pressenstößel 2 und einen Pressentisch 3 beinhal­ tet, wobei der Pressenstößel 2 hubbeweglich anheb- und absenk­ bar geführt ist und mit einem Hydraulikzylinder verbunden ist, mittels dem der Pressenstößel 2 in geschlossenem Zustand des Umformwerkzeuges 1 auf dem Pressentisch 3 entgegen dem erzeug­ ten Innenhochdruck gehalten werden kann. Am Pressenstößel ist unterseitig ein Oberwerkzeug 4 befestigt, während gegenüberlie­ gend am Pressentisch 3 oberseitig ein Unterwerkzeug 5 ange­ bracht ist, dessen einander zugewandte Stirnseiten 13, 14 Aus­ formungen aufweisen, die eine Gravur 6 bilden, in der ein Hohl­ profil 7 einlegbar ist und die mit diesem in seiner Ausformung und Querschnittmaßen im wesentlichen übereinstimmt. Seitlich des Umformwerkzeuges 1 ist beidseitig jeweils ein Hochdruckzy­ linder 8 angeordnet, mittles dem ein Nachführstempel 9 axial zum Hohlprofil 7 verschiebbar ist. Über einen im Nachführstem­ pel 9 verlaufenden Hochdruckkanal wird zum Hochdruckumformen ein Hochdruckfluid in das Hohlprofil 7 eingeleitet und mit dem Fluid der Innenhochdruck erzeugt. Der Nachführstempel 9 dient des weiteren zum einen zur axialen Abdichtung des Hohlprofiles 7 über seine den Enden des Hohlprofiles 7 zugewandten Stirnsei­ ten 10, 11 und zum anderen zum axialen Nachführen von Profilma­ terial bei einer radialen Aufweitung des Hohlprofiles 7 mittels des Innenhochdruckes für bekannte Zwecke.

Im Oberwerkzeug 4 ist ausgehend von dessen der Gravur 6 abge­ wandten Stirnseite 12 eine Ausnehmung 15 eingearbeitet, die na­ he der anderen Stirnseite 13 des Oberwerkzeuges 4 endet. In der Ausnehmung 15 ist ein leistenförmiger Träger 16 aufgenommen, an dem mehrere parallel zueinander angeordnete messerartige Schneidwerkzeuge 17 gehalten sind, wie es auch insbesondere die Fig. 2 verdeutlicht. Die Schneidwerkzeuge 17 sind als ange­ spitzte Stößel ausgebildet, die im angespitzten Bereich scharfe Kanten aufweisen, die die Schneiden 25 bilden. Der Träger 16 ist innerhalb der Ausnehmung 15 mittels eines mit ihm an bezüg­ lich der Gravur 6 rückwärtiger Seite 18 verbundenen Hochdruck­ zylinders 19 radial zur Gravur 6 hin verschiebegeführt. Der Hochdruckzylinder 19 dient beim Prozeß der Innenhochdruckumfor­ mung gleichermaßen als Gegenhalter für den Träger 16 bzw. für die Schneidwerkzeuge 17.

Die Schneidwerkzeuge 17 sind hier mit dem Träger 16 fest ver­ bunden und tauchen in Führungsspalte 20 ein, die innerhalb des Umformwerkzeuges 4 radial zur Gravur 6 hin verlaufen und dessen Stirnseite 13 mit der Ausnehmung 15 verbinden. Die Schneidwerk­ zeuge 17 können innerhalb der Spalte 20 paßgenau zur eine opti­ male Abdichtung der Ausnehmung 15 zur Gravur 6 hin oder mit Spiel mit Schmierung zur Reduzierung der Reibung an der Spalt­ wandung 21 verschiebbar sein. Bei einer Paßgenauigkeit ist denkbar, zur Verringerung der Reibung die Spaltwandung 21 mit einer Feststoffschmierung beispielsweise mit Graphit oder Mo­ lybdänsulfid zu beschichten. Alternativ dazu wäre auch eine Be­ schichtung mit einer Verschleißschutzschicht aus Metall-Nitri­ den, Carbiden oder Carbonitriden wie TiN, TiC, TiCN möglich.

Alternativ zu der Befestigung der Schneidwerkzeuge 17 am Träger 16 ist es denkbar, den Träger 16 ortsfest in der Ausnehmung 15 nahe der Stirnseite 13 des Oberwerkzeuges 4 anzuordnen und die Schneidwerkzeuge 17 im Träger 16 verschiebbar zu führen. Zum Antrieb der Schneidwerkzeuge 17 ist ein nach außen führender, mit einer Hochdruckflüssigkeit beaufschlagbarer Querkanal im Träger 16 denkbar, der eine die sacklochartige Führungsbohrung der Schneidwerkzeuge 17 an deren Grund anschneidet und bei Hochdruckbeaufschlagung die Schneidwerkzeuge 17 zur Gravur 6 hin treibt. Das Zurücktreiben der Schneidwerkzeuge 17 in ihre Nicht-Gebrauchsstellung kann durch den Innenhochdruck innerhalb des eingeschnittenen Hohlprofiles 7 bei gleichzeitiger Druck­ wegnahme innerhalb des Querkanales erfolgen. Um die Schneid­ werkzeuge 17 dabei verliersicher im Träger 16 zu halten, muß an diesen ein Anschlag vorgesehen sein, der innerhalb des Trägers 16 oder am Grund 22 der Ausnehmung 15 einen Gegenanschlag fin­ det. Anstatt der Ausbildung eines Querkanals kann auch im Trä­ ger 16 eine radial zur Gravur 6 weisende sacklochförmige Boh­ rung ausgebildet sein, in der das jeweilige Schneidwerkzeug 17 geführt ist. Hierzu ist das Schneidwerkzeug 17 als Stempel aus­ gebildet, dessen Stempelschaft eine mit den Schneiden 25 verse­ hene Spitze aufweist. Der tellerförmige Kopf des Stempels ist an seiner der Gravur 6 abgewandten Stirnseite mit einer Hoch­ druckflüssigkeit beaufschlagbar und steht auf der gegenüberlie­ genden Stirnseite mit einer schraubenförmigen Druckfeder in Wirkverbindung, die sich am Grund der Sacklochbohrung abstützt und den Stempel in die Nichtgebrauchsstellung des Schneidwerk­ zeuges 17 treibt. Die Bohrung wird dabei vom Stempelkopf in zwei Teilräume geteilt. Je nachdem welche Beaufschlagungskraft (Druckkraft der Flüssigkeit - Federkraft) überwiegt, wird der Stempel zwischen der Gebrauchslage und der Nichtgebrauchsstel­ lung hin- und herverschoben. Selbstverständlich dichtet der Stempel durch die Anordnung einer Ringdichtung an seinem Umfang den flüssigkeitsführenden Teilraum der Bohrung von dem Teil­ raum, in dem die Feder angeordnet ist, ab.

Zur Herstellung von schlitzförmigen Durchbrüchen 23, wie sie aus Fig. 5a, b ersichtlich sind, wird das Hohlprofil 7 in die Gravur 6 eingelegt, wonach das Umformwerkzeug 1 durch Absenken des Oberwerkzeuges 4 auf das Unterwerkzeug 5 geschlossen wird. Nach Einleiten eines Hochdruckfluides in das Hohlprofil 7 wird ein Hochdruck im Bereich zwischen 800 und 3000 bar erzeugt, wo­ bei das Hohlprofil 7 sich radial aufweitet und gänzlich an die Gravur 6 anlegt und dadurch kalibriert wird. Die Schneidwerk­ zeuge 17 sind während dieses Vorganges in Nicht-Gebrauchsstel­ lung, wobei die Stößelspitze 24 bündig mit der Seite 13 des Oberwerkzeuges 4 abschließt (Fig. 3a). Nach der Kalibierung wird bei weiterhin herrschendem Innenhochdruck der Träger 16 vom Hochdruckzylinder 19 in der Ausnehmung 15 zum Hohlprofil 7 hin verschoben, wobei die Schneiden 25 der Schneidwerkzeuges 17 in das Hohlprofilmaterial in Normalenrichtung bezüglich der Auftreffstelle am Hohlprofil 7 eindringen. Durch den der Bewe­ gung der Schneidwerkzeuge 17 entgegengerichteten Innenhochdruck wird das von diesen beim Eindringen verdrängte Hohlprofilmate­ rial seitlich von den Schneiden 25 weg an die Innenwandung 26 des Hohlprofiles 7 gepreßt (Fig. 3b). Bei der schneidenden Durchstoßung des Hohlprofiles 7 durch die Schneiden 25 werden schließlich die schlitzförmigen Durchbrüche 23 gebildet. Beim Durchtritt der Schneiden 25 ist der Durchstoßvorgang der Schneidwerkzeuge 17 abgeschlossen und die Verschiebebewegung des Trägers 16 zum Hohlprofil 7 hin beendet. Aufgrund des In­ nenhochdruckes, der das Hohlprofilmaterial fließfähig macht, entsteht um den Rand 27 der Durchbrüche 23 herum eine ring­ wulstförmige Wandungsverdickung 28 am Hohlprofil 7 (Fig. 3c).

Durch die permanente Anpressung an die Stirnseite 13 des Ober­ werkzeuges 4 während der schneidenden Beaufschlagung der Schneidwerkzeuge 17 in der Stoßbewegung bleibt die Außenwandung des Hohlprofiles 7 von einer etwaigen durch das Durchstoßen in­ duzierten Verformung unberührt, so daß die Maßhaltigkeit der Außenwandung während des Bearbeitungsvorganges gewährleistet ist. Nach der Schlitzung wird der Innenhochdruck abgebaut und die Schneidwerkzeuge 17 über eine vom Hochdruckzylinder betrie­ bene Rückzugsbewegung des Trägers 16 in die Führungsspalte 20 des Oberwerkzeuges 4 eingezogen.

Anstatt der Ausnehmung 15 ist es auch denkbar eine Durchführung im Oberwerkzeug 4 vorzusehen, in der der Träger 16 verschiebe­ beweglich führbar ist, wobei dessen zum Hohlprofil 7 hinweisen­ de Stirnseite 30 einen Teil der Gravur 6 bildet. Hierbei kann sich die Stirnseite 30 beim Kalibrieren des Hohlprofiles 7 an die Stirnseite 13 des Oberwerkzeuges 4 fluchtend anschließen oder aber auch in einer in das Oberwerkzeug 4 zurückgezogenen Endlage befinden, so daß durch die Stirnseite 30 des Trägers 16 und die umgebenden Wandungen des Oberwerkzeuges 4 eine der Gra­ vur 6 zugehörige Aufweitmulde ausgebildet ist, deren Grund von der Stirnseite 30 gebildet ist.

Die Schneidwerkzeuge 17 können dazu mitsamt deren Träger 16 ortsfest mit dem als Matrize gestalteten Oberwerkzeug 4 verbun­ den sein, wobei die Schneidwerkzeuge in die Aufweitmulde hin­ einragen. Das Hohlprofil 7 wird zur Herstellung der Durchbrüche 23 durch Einwirkung des Innenhochdruckes aufgeweitet und auf das entgegenragende, in die Aufweitmulde hineinstehende Schneidwerkzeug 17 gepreßt, wobei nach Übersteigen der Dehnbar­ keitsgrenze des Hohlprofilmaterials die schlitzförmigen Durch­ bruch 23 gebildet werden. Denkbar ist es auch die Schneidwerk­ zeuge 17 derart anzuordnen, daß sie ortsfest und damit unver­ schiebbar in eine aufweitmuldenlose Gravur 6 hineinragen. Dabei muß allerdings das umzuformende und aufzuweitende Hohlprofil 7 derart bemessen sein, daß es beim Einlegen in die Gravur 6 von den Schneidwerkzeugen beabstandet ist. In beiden Fällen erfolgt in verfahrensökonomisch günstiger Weise das Schlitzen und das Kalibrieren bzw. Umformen des Hohlprofiles 7 gleichzeitig, wo­ bei keine beweglichen Werkzeugteile zum Schneiden der Durchbrü­ che 23 erforderlich sind. Dies wird allein durch den Innenhoch­ druck erbracht. Zum Entfernen des geschlitzten Hohlprofiles 7 ist beim Öffnen des Umformwerkzeuges 1 gegebenenfalls dieses festzuhalten, damit die Schneidwerkzeuge 17 über den Hub des Oberwerkzeuges 4 aus dem Hohlprofil 7 gezogen werden kann. Bei großen und schweren Hohlprofilen 7 kann die Festhaltemaßnahme aufgrund der die Festhaltekraft ersetzenden Schwerkraft entfal­ len.

Die Anbringung von schlitzförmigen Durchbrüchen 23 kann auch dadurch erfolgen, daß das Hohlprofil 7 an der Stelle des zu bildenden Durchbruches 23 von einem auf das Hohlprofil 7 ge­ führten Schneidwerkzeug 17 eingekerbt wird. Die Erzeugung des Durchbruches 23 erfolgt dann durch Einwirkung des Innenhoch­ druckes auf die Kerbstelle. Die Schneidwerkzeuge 17 können da­ bei wieder in eingezogenem Nicht-Gebrauchszustand angeordnet sein, so daß der Innenhochdruck allein aufgrund der durch die Einkerbung erzeugten Schwachstelle diese unter Bildung eines Durchbruches materialverdrängend teilt.

Genauso ist es denkbar, daß die Schneiden 25 der Schneidwerk­ zeuge 17 in kerbender Stellung verbleiben, wobei der Innenhoch­ druck das durch ihn fließfähig gemachte Hohlprofilmaterial an der Einkerbstelle entlang der Schneiden 25 seitlich wegver­ drängt, sodaß sich jeweils ein Durchbruch 23 ausbildet. Durch das Herstellungsverfahren von Durchbrüchen 23 mittels Einkerben in Verbindung mit Innenhochdruck tritt nur der wesentliche Teil des Schneidwerkzeuges 17, nämlich die Schneide 25 in körperli­ chen Kontakt mit dem Hohlprofil 7, so daß beim Zurückziehen des Schneidwerkzeuges 17 nach dem Bearbeitungsvorgang die etwaige Gefahr eines Verklemmens im Hohlprofil 7 nicht auftritt.

Das Hohlprofil 7 kann nach der Halbschalenbauweise zweiteilig oder auch einteilig bsp. als Strangpreßprofil ausgebildet sein, wobei die einteilige Ausführung Kosten- und Qualitätsvorteile in der Herstellung erbringt. Das Hohlprofil 7 kann aus einem unprofilierten in das Innenhochdruck-Umformwerkzeug 1 eingeleg­ ten Rohling gebildet sein, wobei die Profilierung durch Innen­ hochdruck vor dem Anbringen der Durchbrüche 23 im Umformwerk­ zeug 1 erfolgt. Zwischen der Profilierung und dem Anbringen der Durchbrüche 23 erfolgt die Kalibrierung des Hohlprofiles 7, die unter besonders hohem Innenhochdruck vonstatten geht und die aufgrund des Anpreßdruckes am Profil 7 für die gewünschte maß­ haltige, fertigungstoleranzfreie Außenform des Hohlprofiles 7 sorgt. Die beiden Bearbeitungsschritte geschehen dabei in einem Arbeitsgang ohne das Werkzeug 1 zwischendurch zu öffnen.

Schlitzförmige Durchbrüche 23 an einem Hohlprofil 7 sind bei­ spielsweise in der Verwendung des Hohlprofiles 7 als Wasserka­ sten eines Fahrzeugkühlers erforderlich, um in diese quer zum Wasserkasten verlaufende Flachrohre einzustecken und dann eine nach außen wasserdichte Verbindung der Flachrohre mit dem Was­ serkasten an der Einsteckstelle beispielsweise durch Verlöten herzustellen. Die Fig. 4a und b zeigen diesen Wasserkasten im noch ungeschlitzten Zustand. Der Wasserkasten ist rohrförmig ausgebildet und weist an einem Umfangsabschnitt eine ebene Flachstelle 29 auf, die sich axial durchgängig entlang des Was­ serkastens erstreckt.

In diese Flachstelle 29 werden die Durchbrüche 23 eingeschnit­ ten, wie sie aus Fig. 5a und b zu ersehen sind. Besonders die Flachstelle 29 muß maßhaltig sein, da anderenfalls aufgrund des sich ergebenden unterschiedlichen Abstandes zwischen den beiden gegenüberliegenden Wasserkästen eines Kühlers die Flachrohre nicht mit den Wasserkästen zu einem Kühler zusammenbaubar wä­ ren. Diese Maßhaltigkeit wird durch die Anpressung des Hohlpro­ files 7 an die entsprechend geformte Gravur 6 zuerst durch die Kalibrierung optimiert und dann während des Schneidvorganges beibehalten. In vorteilhafter Weise wird über den am Wasserka­ sten schon vorhandenen Anschluß an die Leitungen des Kühlkreis­ laufs das Hochdruckfluid eingeleitet und der Hochdruck erzeugt. Dadurch entfällt die Ausbildung eines separaten, bei der Ver­ wendung des fertig bearbeiteten Wasserkastens nicht mehr benö­ tigten Anschlusses. Die Anschlußöffnung ist dabei im Durchmes­ ser kleiner als die Breite des Wasserkastens. Am Umfang der An­ schlußöffnung kann auch zur späteren Aufstülpung eines Kühlwas­ serschlauches durch Innenhochdruckumformen ein Schlauchdorn ausgeformt sein.

Claims (15)

1. Verfahren zur Herstellung von schlitzförmigen Durchbrüchen an Hohlprofilen, wobei die Durchbrüche aufgrund eines einste­ chenden Schneidevorgangs mittels eines messerartigen Schneid­ werkzeuges durch Materialverdrängung ausschnittfrei erzeugt werden, wobei beim Schlitzen die Hohlprofile von innen um den zu bildenden Durchbruch herum abgestützt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil (7) durch Zusammenwirken der schneidenden Beaufschlagung eines in einem Innenhochdruck-Umformwerkzeug (1) integrierten Schneidwerkzeuges (17) mit einem innerhalb des in eine Gravur (6) des Innenhochdruck-Umformwerkzeuges (1) einge­ brachten Hohlprofiles (7) erzeugten und das Hohlprofil (7) aufweitenden Fluidinnenhochdruck geschlitzt wird und daß das unter dem Innenhochdruck fließfähige Hohlprofilmaterial von der Einstichstelle seitlich unter Bildung einer Wandungsverdickung (28) am Hohlprofil (7) um die Einstichstelle herum abfließt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur des Hohlprofiles (7) durch Anpressen mit­ tels dem Innenhochdruck an der dem Hohlprofil (7) zugewandten Kontur eines Schneidwerkzeugträgers (16) angepreßt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil (7) an der Stelle des zu bildenden Durchbru­ ches (23) von dem auf das Hohlprofil (7) geführten Schneid­ werkzeug (17) eingekerbt wird, und daß die Erzeugung des Durch­ bruches (23) durch Einwirkung des Innenhochdruckes auf die Kerbstelle erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil (7) in einem Arbeitsgang geschlitzt und gleichzeitig kalibriert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Innenhochdruck-Umformwerkzeug (1) ein eingebrachter hoh­ ler Rohling zu einem Hohlprofil (7) profiliert wird und daß da­ nach im Umformwerkzeug (1) die schlitzförmigen Durchbrüche (23) am Hohlprofil (7) angebracht werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schlitzförmigen Durchbrüche (23) durch Einstechen und anschließendem Durchstoßen der Wandung des Hohlprofiles (7) mittels eines auf dieses geführten Schneidwerkzeuges (17) er­ zeugt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlprofil (7) durch Einwirkung des Innenhochdruckes aufgeweitet und auf das entgegenragende mit dem Umformwerkzeug (1) fest verbundene Schneidwerkzeug (17) gepreßt wird, wobei nach übersteigen der Dehnbarkeitsgrenze des Hohlprofilmaterials der schlitzförmige Durchbruch (23) gebildet wird.

8. Vorrichtung zum ausschnittsfreien Herstellen von schlitzförmigen Durchbrüchen an Hohlprofilen, mit zumindest einem messerartigen Schneidwerkzeug, mit dem das Hohlprofil von außen beaufschlagbar ist, und mit einer innenseitigen Abstützung des Hohlprofiles, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (17) an einem Träger (16) gehalten ist, der mit diesem in ein Innenhochdruck-Umformwerkzeug (1) in­ tegriert ist und dessen der Gravur (6) des Umformwerkzeuges (1) zugewandte Außenseite (30) einen Teil der Gravur (6) bildet, wobei das Schneidwerkzeug (17) zum in die Gravur eingebrachten und zu bearbeitenden Hohlprofil (7) hin relativbeweglich ist, und daß die innenseitige Abstützung des Hohlprofiles (7) über dessen gesamte Erstreckung hinweg durchgängig ist und vom unter Hochdruck stehenden in das Hohlprofil (7) eingefüllten Druckfluid gebildet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (17) im Umformwerkzeug (1) verschiebbar geführt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger des Schneidwerkzeuges (17) mit einer Matrize des Umformwerkzeuges (1) fest verbunden ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (17) an einem Träger (16) befestigt ist, der in einer in einer Matrize des Umformwerkzeuges (1) ausgebildeten Ausnehmung (15) verschiebbar geführt ist, die von der der Gravur (6) abgewandten Stirnseite (12) ausgeht und zu dieser hin verläuft, wobei im Grund (22) der Ausnehmung (15) ein Spalt (20) ausgebildet ist, in dem das Schneidwerkzeug (17) seitlich geführt ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich in Nicht-Gebrauchsstellung des Schneidwerkzeuges (17) dessen Schneide (25) gänzlich innerhalb des Spaltes (20) befin­ det und daß in Gebrauchsstellung des Schneidwerkzeuges (17) le­ diglich dessen Schneide (25) durch den Spalt (20) hindurchragt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an der Gravur (6) der Matrize eine Aufweitmulde angeordnet ist, deren Grund von der der Gravur (6) zugewandten Stirnseite (30) des Schneidwerkzeugträgers (16) gebildet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneidwerkzeug (17) mitsamt dessen Träger (16) orts­ fest mit der Matrize verbunden ist, wobei das Schneidwerkzeug (17) in die Aufweitmulde hineinragt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (16) mittels einem Hydraulikzylinder (19) ver­ schiebegeführt ist, der gleichzeitig den Gegenhalter für den Träger (16) bei Innenhochdruckbeaufschlagung des Hohlprofils (7) bildet.