Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stanzen von Löchern in flache Werkstücke und eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Einspritzventile mit Lochscheiben mit senkrechten oder schrägstehenden Löchern werden zunehmend in Fahrzeugmotoren eingesetzt und erfordern die gleichmässige Verteilung des in jeden Zylinder des Motors eingespritzten Brennstoffs. Die Serienfertigung solcher Loch¬ scheiben erfordert das Stanzen von identischen, symmetrisch angeordneten Löchern und ist insofern problematisch, als geringfügige Abweichungen beim Stanzen die gleichmässige Brennstoffverteilung beeinträchtigen können. Die Aufgabe der Erfindung besteht im wesentlichen darin, das Stanzen von identischen Löchern mit relativ einfachen technischen Mitteln so zu ermöglichen, dass die Serienferti¬ gung solcher Lochscheiben mit unterschiedlichen symmetrischen Lochanordnungen mit hoher Genauigkeit und Reproduzierbarkeit sichergestellt werden kann.

Das Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe gemäss der Erfindung und die Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens sind in den Patentansprüchen definiert.

Gemäss der Erfindung werden alle Löcher mit einem einzigen Stanzstempel gestanzt, wobei das Werkstück nacheinander in vorbestimmten Winkelstellungen positioniert wird und damit die Lage des jeweils zu stanzenden Lochs im Werkstück festgelegt ist.

Das Werkstück wird vorteilhaft in Form eines Vielecks gestaltet, das mit Hilfe von ent- sprechenden seitlichen Anschlägen die verschiedenen Winkelstellungen zum Positionieren des Werkstücks festlegt.

Die Aussenform bzw. Kontur des vieleckig gestalteten Werkstücks erfüllt die Funktion einer Schablone, die auf besonders einfache Weise mit den seitlichen Anschlägen zusam¬ menwirkt, um das Werkstück erfindungsgemäss in vorbestimmten Winkelstellungen zu posi- tionieren und damit die Lage jedes Stanzlochs im Werkstück festzulegen.

Die seitlichen Anschläge werden jeweils derart angeordnet und dem vieleckigen Werk¬ stück angepasst, dass sie die wahlweise Anordnung des Werkstücks in verschiedenen vor¬ bestimmten Winkelstellungen zum aufeinanderfolgenden Stanzen von Löchern an entspre¬ chenden vorbestimmten Stellen im Werkstück gestatten. Schräg zur Werkstückoberfläche verlaufende Löcher können ferner dadurch gestanzt werden, dass man das Werkstück auf einer Auflagefläche einer Stanzmatrize positioniert, die entsprechend geneigt angeordnet ist.

Man kann ferner paarweise angeordnete, parallel verlaufende Löcher stanzen, indem man das vieleckige Werkstück so gestaltet, dass jeweils zwei gegenüberliegende Seiten des Werk- Stücks mit unterschiedlich tiefen Aussparungen verschen sind, wobei man die seitlichen Anschläge in entsprechenden Winkelstellungen des Werkstücks wahlweise auf diese Ausspa¬ rungen wirken lässt.

Solche paarweise angeordn ten, parallel verlaufenden Löcher können auf einfache Weise durch seitliches Verschieben des vieleckigen Werkstücks mit Hilfe verstellbarer oder aus¬ wechselbarer Anschläge schräg zur Werkstückoberfläche gestanzt werden. Die Symmetrie der parallel gestanzten Löcher in bezug auf das Werkstück wird dadurch sichergestellt, dass das Werkstück jeweils verdreht wird, um symmetrisch angeordnete Löcher zu stanzen.

Die Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens umfasst einen einzigen Stanzstempel und eine Stanzmatrize mit einem Durchgang für den Stanzstempel und einer Auflagefläche für das Werkstück sowie seitliche Anschläge, die jedes Verdrehen des vieleckigen Werkstücks beim Stanzen ausschließen und die verschiedenen Winkelstellun- gen sowie die Lage jedes Stanzlochs festlegen.

Dank der erfindungsgemäss vorgesehenen Form des vieleckigen Werkstücks und der vor¬ bestimmten Winkelstellungen in bezug auf die seitlichen Anschläge werden die Koordinaten der jeweils gewünschten Löcher auf sehr einfache Weise genau im Werkstück festgelegt und damit die maximale Reproduzierbarkeit beim Stanzen sicherstellt. Damit kann man erfindungsgemäss mit einem einzigen Stanzstempel verschiedene sym¬ metrische Lochanordnungen auf sehr einfache Weise durch die schrittweise Winkelverstel¬ lung des Werkstücks erzeugen.

Ausserdem kann das Werkstück nachträglich bearbeitet werden, um damit beispielsweise eine runde Lochscheibe mit dem gewünschten Durchmesser zu erzeugen. Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, die vvie folgt in der Zeichnung schematisch dargestellt sind.

Fig. 1 zeigt im Grundriss ein vieleckiges Werkstück zum Stanzen von sechs Löchern nach einem Ausführungsbeispiel.

Fig. la bis lf zeigen das Werkstück nach Fig. 1 in sechs Winkelstellungen zum Stanzen einzelner Löcher nacheinander.

Fig. 2 zeigt einen vertikalen Schnitt einer Einrichtung zur Durchführung des erfindungs¬ gemässen Verfahren, wobei das Werkstück im Schnitt entlang der Linie T -E in Fig. 1 darge¬ stellt ist.

Fig. 3a bis 3d zeigen im Grundriss ein vieleckiges Werkstück zum Stanzen von vier Löchern nach einem anderen AusführungsbeispieL das in vier Winkelstellungen zum Stanzen der einzelnen Löcher nacheinander dargestellt ist.

Fig. 4a bis 4d zeigen eine Variante des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3a bis 3d. Fig. 5 a bis 5 d zeigen im Grundriss ein vieleckiges Werkstück zum Stanzen von paarweise angeordneten, parallel verlaufenden Löchern nach einem weiteren AusführungsbeispieL Gleichartige Elemente haben dieselben Bezugszeichen in den Figuren der Zeichnung.

Das Werkstück W6 in Fig. 1 besteht aus einem zwölfkantigen Blech mit sechs langen Kanten 11, 12, 13, 31, 32, 33 und sechs kurzen Kanten 21, 22, 23, 41, 42, 43, die in einem Kreis eingeschrieben und abwechselnd am Umfang des Werkstucks W6 in der folgenden Reihenfolge angeordnet sind: 11-43-12-21-13-22-31-23-32-41-33-42. Fig. 1 zeigt ferner vier seitliche Anschläge AI bis A4, wobei die Anschläge AI, A3 und A2, A4 in Kontakt mit den Kanten 11, 31 bzw. 21, 41 des Werkstücks stehen und symme¬ trisch in rechtwinkligen Mittellinien X-X und Y-Y durch den Mittelpunkt 0 des Werkstücks W6 angeordnet sind.

Die Anschläge AI bis A4 definieren damit die Winke-Stellung des Werkstücks W ^τ 6 sowie ein Koordinatensystem X-Y durch den Mittelpunkt 0 des Werkstücks W6, wobei die in Fig. 1 angezeigten Koordinaten x, y die Lage des zu stanzenden Lochs 101 festlegen.

Fig. 2 zeigt schematisch im senkrechten Schnitt nach II-II in Fig. 1 eine Einrichtung zum Stanzen von schrägstehenden Löchern gemäss der Erfindung. Diese Einrichtung umfasst einen Stanzstempel Sl, eine vertikal bewegliche Stempelführung S2 mit einer geneigten Unterseite S3, eine Stanzmatrize Ml mit einer geneigten Auflagefläche M2 für das Werk¬ stück W6 und einem vertikalen Durchgang M3 für den Stanzstempel Sl in der Matrize Ml sowie die im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnten Anschläge A2 und A4.

Die Auflagefläche M2 der Stanzmatrize und die Unterseite S3 der Stempelführung S2 sind ferner in einem vorbestimmten Winkel zur Horizontalebene geneigt angeordnet, so dass das Werkstück W6 im selben Winkel geneigt ist und das gestanzte Loch 101 dementspre¬ chend schräg im Werkstück W6 verläuft. .

Die Stempelführung S2 ist in Fig. 2 in Ihrer unteren Stellung gezeigt, in welcher das Werkstück W6 zwischen ihrer Unterseite S3 und der Auflagefläche M2 schrägstehend an¬ geordnet ist, wobei der Stanzstempel Sl in einer Zwischenstellung steht. Die vertikal bewegliche Stempelführung S2 ist ferner mit einer herkömmlichen, nicht gezeigten Versteilvorrichtung verbunden, um die Stempelführung S2 einerseits in ihre in Fig. 2 gezeigte untere Arbeitsstellung zum Stanzen und andererseits in ihre obere Ruhestel¬ lung zu bringen, bei welcher das Werkstück eingesetzt und entfernt werden kann.

Das Werkstück wird somit in der beschrieben Einrichtung nach Fig. 2 einerseits zum Stanzen eines Lochs zwischen den Anschlägen 1 bis 4 positioniert und zwischen der Auf¬ lagefläche M2 und die Unterseite S3 der Stempelführung S2 festgehalten. Die Stempel¬ führung S2 wird andererseits in ihre obere Ruhestellung gebracht, damit das Werkstück zum Stanzen eingesetzt werden kann, um es danach zu entfernen, in die nächste Winkelstellung zu verdrehen und zum Stanzen des folgenden Lochs wieder einzusetzen. Die beschriebene Einrichtung nach Fig. 2 dient zum Stanzen von schrägstehenden Löchern in einem vorbestimmten Winkel zum Werkstück, wobei die Auflagefläche M2 der Matrize Ml dementsprechend geneigt angeordnet ist.

Das beschriebene Werkstück W6 in Fig. 1 dient zum Stanzen von sechs Löchern, die gleichmassig um den Mittelpunkt 0 des Werkstücks W6 auf einem Kreis verteilt und deren Mittelpunkte mit 101 bis 106 bezeichnet sind. Das Stanzen dieser sechs Löcher wird weiter im Zusammenhang mit Fig. la bis Fig. lf beschrieben. Die Lage des Stanzstempels Sl in bezug auf das Werkstück und damit der Mittelpunkt des jeweils zu stanzenden Lochs 101 bis 106 wird durch die Anschläge AI bis A4 bei den in Fig. 1 dargestellten Koordinaten x, y des Lochs 101 im Koordinatensystem X-Y der Mittel¬ linien X-X und Y-Y durch den Mittelpunkt 0 des Werkstücks W4 definiert.

Die sechs Löcher 101 bis 106 werden auf diese Weise nacheinander gestanzt und symme- trisch angeordnet, wie aus Fig. la bis lf hervorgeht.

Es ist aus der obigen Beschreibung ersichtlich, dass dank der erfindungsgemäss vorgese¬ henen Kombination des vieleckigen Werkstücks W6 mit den seitlichen Anschlägen AI bis A4 und mit der Auflagefläche M2 der Stanzmatrize, das Werkstück jeweils in der erforderli¬ chen Winkelstellung zum Stanzen eines bestimmten Lochs exakt positioniert wird, wodurch die Koordinaten x, y jedes Lochs eindeutig festgelegt und mit der Achse des Stanzstempels genau ausgerichtet werden, so dass identische Löcher nacheinander auf .einfache Weise lediglich durch die schrittweise Änderung der Winkelstellung des Werkstücks gestanzt werden.

Beim weiteren Ausführungsbesipiel nach Fig. 3a bis 3d dient ein quadratisches Werkstück W4 zum Stanzen von vier symmetrisch angeordneten Löchern 301 bis 304, die auf ähnliche Weise wie im Zusammenhang mit Fig. 1. la bis ld und 2 bereits beschrieben nacheinander gestanzt werden.

Die nachfolgende Beschreibung dieser Anordnung wird deshalb vereinfacht, um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wobei man sich im folgenden auf die Unterschiede zur vor- angehenden Beschreibung beschränkt.

Das in Fig. 3a bis 3d dargestellte Werkstück W4 besteht aus einem quadratischen Blech mit vier Kanten 311, 321, 331, 341, wobei die gegenüberliegenden Anschläge Λl, A3 und

A2, A4 im gleichen Abstand zueinander stehen, ebenfalls symmetrisch in den rechtwinkligen

Mittellinien X-X und Y-Y des Werkstücks W4 angeordnet sind und das Werkstück auf ähn- liehe Weise positionieren.

In der ersten Winkelstellung zum Stanzen des Lochs 301 stehen die vier Kanten 311, 321, 331, 341 des Werkstücks in Kontakt mit den vier Anschlägen AI, A2, A3, A4, wobei das Werkstück jeweils um 90° nach Links verdreht wird, um die vier Löcher 301 bis 304 nacheinander zu stanzen, wie aus Fig. 3a bis 3d hervorgeht. Die beschriebene Einrichtung in Fig. 2 kann auf gleiche Weise zum Stanzen der vier Löcher 301 bis 304 im Werkstück W4 dienen, das man zum Stanzen zwischen den Anschlä¬ gen AI bis A4 auf der Auflagefläche M2 positioniert und jeweils um 90° nach links ver-

dreht, wobei diese Löcher nacheinander gestanzt und symmetrisch verteilt werden, wie aus Fig. 3a bis 3d hervorgeht.

Das quadratische Werkstück W4 kann auch gegebenenfalls auf ähnliche Weise zum Stan¬ zen von zwei Löchern dienen, wobei man das Werkstück W4 nach dem Stanzen des ersten 5 Lochs 301 um 180° verdreht, um das gegenüberliegende zweite Loch 303 zu stanzen.

Die in Fig. 4a bis 4d dargestellte Variante entspricht im wesentlichen dem beschriebenen Ausführungsbeispiel nach Fig. 3a bis 3d, wobei die vier Löcher 401 bis 404 in diesem Fall die Koordinaten x, y im Koordinatensystem X-Y aufweisen.

Fig. 5a bis 5d zeigen ein achtkantiges Werkstück W54 in vier Winkelstellungen zum 10 Stanzen von vier paarweise angeordneten, parallel verlaufenden Löchern 501. 503 bzw. 502. 504 gemäss einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Das Werkstück W54 weist acht Kanten 511 bis 518 mit rechteckigen Aussparungen

511b. 512b, 515b, 516b auf und wird durch seitliche Anschläge A51a, A52, A53a, A54 bzw. A51b, A52, A53b, A54 in den Winkelstellungen in Fig. la, 5b bzw. 5c, 5d positio-

15 niert, um damit die Löcher 501 bis 504 nacheinander mit einem einzigen Stanzstempel zu stanzen.

Die einander gegenüberliegenden Kanten 511, 515 bzw. 512, 516 des Werkstücks W54 sind mit rechteckigen Aussparungen ungleicher Tiefe 511b, 515b bzw. 512b, 516b versehen, die wahlweise mit den entsprechenden Anschlägen A51a, A53a bzw. A51b. A53b gemäss 20 Fig. 5a bis 5d zusammenwirken.

Fig. 5a zeigt das Werkstück W54 in der ersten Winkelstellung zum Stanzen des Lochs

501, wobei die Anschläge A51a. A52, A53a, A54 zu diesem Zweck den Kanten 511, 513, 515 bzw. 517 des Werkstücks W54 wie folgt zugeordnet sind: A51a/511; A52'513: A53a/515; A54/517.

25 Fig. 5b zeigt das Werkstück W54 in der zweiten Winkelstellung zum Stanzen des Lochs

502, wobei die Anschläge A51a. A52. A53a, A54 zu diesem Zweck den Kanten 516, 518, 512 bzw. 514 des Werkstücks W54 wie folgt zugeordnet sind: A51a/516; A52/518: A53a'512; A54/514.

Fig. 5c zeigt das Werkstück W54 in der dritten Winkelstellung zum Stanzen des Lochs 30 503, wobei die Anschläge A51b, A53b zu diesem Zweck den rechteckigen Aussparungen 511b bzw. 515b und die Anschläge A52, A54 den Kanten 513 bzw. 517 des Werkstücks W54 wie folgt zugeordnet sind: A51b/511b; A52/513; A53b/515b; A54/517.

Fig. 5d zeigt das Werkstück W54 in der vierten W ^τ inkeLstellung zum Stanzen des Lochs 504, wobei die Anschläge A51b, A53 bzw. diesem Zweck den rechteckigen Aussparungen 35 516b bzw. 512b und die .Anschläge A52, A54 bzw. den Kanten 518 bzw. 514 des Werk¬ stücks W54 wie folgt zugeordnet sind: A51b.'516b; A52/518; A53b/512b; A54 514.

Die Anschläge A52 und A54 dienen damit zum Positionieren des Werkstücks W54 in den vier beschriebenen Winkelstellungen nach Fig. 5a bis 5d. Das Werkstück W54 wird in den zwei ersten Winkelstellungen nach Fig. 5a und 5b zum Stanzen der Löcher 501 bzw. 502 durch die Anschläge A51a, A53a und in den zwei weiteren Winkelstellungen nach Fig. 5c und 5d zum Stanzen der Löcher 503 bzw. 504 durch die Anschläge A51b, A53b positio¬ niert.

Die Anschläge A51a, A53a werden dabei nach dem Stanzen der ersten zwei Löcher 501, 502 durch die Anschläge A51b. A53b ersetzt, um die nächsten zwei Löcher 503. 504 zu stanzen. Die beschriebene vieleckige Gestaltung des Werkstücks W54 mit den ungleich tiefen Aus¬ sparungen 511b, 515b bzw. 512b, 516b in Kombination mit den Anschlägen A51a, A53a bzw. A51b, A53b ergibt nebst der unterschiedlichen Winkeleinstellungen in Fig. 5a bis 5d eine lineare Verschiebung der Locher 503 bzw. 504 in bezug auf die Löcher 501 bzw. 504. Auf diese Weise wird das Loch 503 parallel zum Loch 501 und das Loch 504 parallel zum Loch 502 gestanzt, wie man insbesondere aus Fig. 5d ersehen kann.

Das erfindungsgemässe Verfahren kann auch auf andere Weise als in den oben beschrie¬ benen Ausführungsbeispielen durchgeführt werden, wobei auch andere Mittel für die schrittweise Winkelverstellung des Werkstücks eingesetzt werden könnten zum Stanzen der Löcher nacheinander mit einem Stempel gemäss der Erfindung. Diese Erfindung ergibt eine spezielle Kombination von Vorteilen, die wie folgt erläutert werden können.

(a)Dank der erfindungsgemäss vorgesehenen schrittweisen Winkelverstellung des Werk¬ stücks wird es nun möglich, die gewünschten Löcher mit demselben Stempel nacheinander zu stanzen und gleichmässig zu verteilen. (b) Schrägstehende Löcher können in einem bestimmten Winkel zum Werkstück auf ähnliche Weise genau gestanzt werden, wobei die Auflagefläche für das Werkstück auf der Stanzmatrize entsprechend geneigt angeordnet wird.

(c) Vieleckige Werkstücke werden jeweils durch entsprechende seitliche .Anschläge in vorbestimmten Winkelstellung auf der feststehenden Stanzmatrize genau positioniert, so dass die Lage des jeweils zu stanzenden Lochs auf der Oberseite des Werkstücks genau festgelegt wird.

(d) Verschiedene Kombinationen von vieleckigen Werkstücken mit geeigneten Anschlä¬ gen ermöglichen das Stanzen von unterschiedlichen symmetrischen Lochanordnungen mit derselben Stanzeinrichtung. (e) Durch die Kombination des vieleckigen Werkstücks mit entsprechenden .Anschlägen können bei jeder Winkeleinstellung des Werkstücks die Koordinaten des jeweils zu stanzen¬ den Lochs im Werkstück auf besonders einfache Weise genau definiert werden.

Die Erfindung eignet sich insbesondere für die Serienfertigung von Spritzlochscheiben von Einspritzventilen, wobei die oben erwähnten Vorteile eine spezielle Bedeutung für die Reproduzierbarkeit bei der Produktion solcher Lochscheiben in grossen Serien aufweisen.

Das erfindungsgemässe Stanzverfahren wird gegenwärtig für die Massenherstellung von Lochscheiben für Einspritzventile mit einer Produktion von etwa 10 Millionen Lochscheiben pro Jahr eingesetzt, wobei insbesondere die folgenden Schritte durchgeführt werden:

1 Werkstoffüberprüfung des Stanzblechs für die Lochscheiben.

2. Vorbereitung und Markierung von mehrkantigen Werkstücken.

3. Stanzen und Überprüfung der Spritzlöcher 4. Endbearbeitung und Übe rüfung der fertigen Spritzlochscheiben.

Dieses Verfahren kann auch zum Stanzen von Lochanordnungen für andere Zwecke ein¬ gesetzt werden, um ähnliche Vorteile in bezug auf die hohe Reproduzierbarkeil zu erzielen, die dank der ei mdungsgemässen schrittweisen Winkelverstellung unter Einsatz derselben Stempel-Matrizen-Einheit sichergestellt wird.