Verfahren zum Vernieten von Werkstücken, insbesondere von solchen, welche nur von einer Seite her zugänglich sind und Werkzeug zu seiner Ausführung. Es ist bekannt, zur Ausführung von Nietverbindungen an Werkstücken, bei wel chen nur eine Seite zugänglich ist, Nieten mit hohlem Schaft zu verwenden, diese von der zugänglichen Seite her in das Nietloch einzuführen und das Schaftende durch von der gleichen Seite her durch das Nietloch eingeführte Werkzeuge zum Schliesskopf umzuf ormen.
Diese Nietart ermöglicht zwar die Aus führung der Nietung auch an,Stellen, wo die übliche .Stiftnietung nicht mehr anwendbar ist, sie besitzt aber den Nachteil, dass die Werkstücke an jeder Nietstelle eine Durch brechung aufweisen, die in vielen Fällen, zum Beispiel bei der Herstellung von Be hältern und bei sonstigen flüssigkeits- oder gasdicht auszuführenden Nietungen, uner wünscht ist.
Da das nachträgliche Schlie ssen dieser kleinen Öffnungen durch einge lötete ,Stopfen und dergleichen umständlich und vielfach nicht genügend sicher ist, so war das Anwendungsgebiet dieser Nietart meist auf Fälle beschränkt, wo das Vorhan densein dieser Durchbrechungen nicht störte.
Die Erfindung bezweckt, eine ebenfalls von einer ,Seite des Werkstückes her auszu führende Nietung zu ermöglichen, ohne dass .die erwähnten Nachteile der bekannten Niet art in Kauf genommen werden müssen.
Dies wird auf folgende Weise erreicht: Das Niet ist als Hohlniet mit auf der Schliesskopfseite liegendem Boden ausgebil det; es wird von der zugänglichen Seite her in das Werkstück eingeführt, so dass der Bo den der unzugänglichen Seite zugekehrt ist, und hierauf wird mit Hilfe von Werkzeu gen, die in die Niethöhlung eingeführt wer den, der das Werkstück überragende, an den Boden angrenzende Schaftteil des Nietes nach aussen gedrückt und so zum Schliesskopf umgeformt.
Ein zur Ausführung der Nietung geeig netes Werkzeug ist beispielsweise zangen- artig ausgebildet und besitzt zwei Schenkel, die an den Enden mit kleinen Vorsprüngen versehen sind. Diese Schenkel werden bis auf den Grund des Nietes eingeführt und dann auseinander gespreizt, wobei diese Vor sprünge in der Wand des Nietschaftes dicht oberhalb des Bodens Ausbuchtungen erzeu gen, die den ,Schliesskopf bilden. Indem man diesen Vorgang an verschiedenen Stellen des Nietumfanges wiederholt, erhält das Niet eine ringsumlaufende Ausbuchtung, welche die miteinander zu vernietenden hStücke si cher zusammenhält.
An Stelle absatzweiser erfolgender Erzeugung dieser ringsumlau- fenden Ausbuchtung kann auch eine stetig erfolgende Erzeugung dadurch erzielt wer den, da.ss die zangenartigen Schenkel des Nietwerkzeuges während des Auseinander- spreizens gedreht werden.
Bei einer Abänderung dieses Werkzeuges wird einer der Zangenschenkel durch ein Glied ersetzt, das sieh gegen einen nicht zu verformenden Nietteil abstützt, so dass nur ein Schenkel allein gegen den innern Um fang des hohlen Nietschaftes drückt.
Endlich- können auch exzenterartige, um eine parallel zum Nietschaft verlaufende Achse drehbare Ausbuchtungswerkzeuge Anwendung finden.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Ausführungsbeispielen veranschaulicht, da bei ist Fig. 1 ein Schnitt durch die Nietstelle mit dem Niet vor der Umformung, Fig. 2 ein Schnitt der Nietstelle nach der Umformung des Nietes; Fig. a' zeigt ein einfaches Nietwerkzeug im senkrechten Längsschnitt, Fig. 4 einen grösseren Schnitt durch die Zangenschenkel gemäss Linie IV-IV der Fig. 3; Die Fig. 5 und 6 zeigen Längsschnitte durch Nietwerkzeuge mit drehbaren Zangen schenkeln;
Fig. 7 ist eine kleinere Aussenansicht der Einrichtung nach Fig. 6; Fig. 8 zeigt im senkrechten Teilschnitt eine Sonderausbildung des Werkzeugkörpers nach den Fig. 5 bis 7, und Fig. 9 in Oberansicht eine Sonderausbil dung des Nietes;
Fig. 10 zeigt ein weiteres Nietwerkzeug im senkrechten Mittelschnitt, Fig. 11 eine Einzelheit der Fig. 10 im Schnitt nach Linie XI-XI, Fig. 12 einen Querschnitt nach Linie XII-XII; Fig. 18 und 14 zeigen wiederum ein Nietwerkzeug im senkrechten Mittelschnitt in zwei verschiedenen Arbeitsstellungen.
Nach Fig. 1 besitzt das Niet einen flanscha.rti'Lren Setzkopf 1, einen hohizylin- drischen ,Schaft 2 und einen Abschlussboden 3. Der Schaft 2 überragt die Dicke der zu verbindenden Werkstücke a und<I>b</I> um ein solches Stürli:, dass aus diesem überragenden Teil ein Wulst 4 gemäss F'ig. 2 gebildet wer den kann.
Das Werkzeug zur Erzeugung dieses Wulstes besteht nach Fig. 3 und 4 aus zwei um einen Gelenkbolzen 10 schwingenden Schenkeln 11 und 12, die an ihrem Ende kleine Vorsprünge 13, 14 tragen und die nach der andern Seite hin sich in Handgriffe 15, 16 fortsetzen. Eine Feder 17 sucht die Handgriffe zu spreizen und die Schenkel 11, 12 einander zu nähern. Die Schenkel 11, 12 des Werkzeuges werden, wie Fig. 3 zeigt, in den Hohlraum des Nietes bis zum Boden 3 eingeführt und dann werden die Handgriffe 15, 16 in Richtung der Pfeile zusammen aepresst.
Dadurch werden die Schenkel 11., 12 gespreizt und der die Werkstücke a, b überragende Teil des Nietschaftes wird durch die Vorsprünge 13, 14 ausgebuchtet. Durch Verdrehen .des Werkzeuges und Niederholen dieses Vorganges kann diese Ausbuchtung rings um den Nietumfang herum erzeugt werden.
Fig. 5 zeigt ein Werkzeug mit einer zan genartigen Vorrichtung, die im wesentlichen mit der nach Fig. 3 übereinstimmt und deren Teile ebenso wie dort bezeichnet sind. Dis Zange ist mit ihrer Achse 10 in einer Büchse 20 gelagert, und diese sitzt drehbar in einem Gehäuse 25, das .mit seinem untern Ende bei \?6 auf den Setzkopf 1 des Nietes aufgesetzt wird. Der im Gehäuse 25 festsitzende, n eine Rille 21 der Büchse 20 eingreifende qtift 27 sichert die Büchse vor dem Heraus 1'allen.
Im obern Teil der Büchse sitzt ein Zapfen 40, dessen dem Niet zugekehrte Seite eine konische Eindrehung oder einen keilför migen Ausschnitt 41 aufweist, auf dessen Schrägflächen die Enden der Zangenhebel 15, 16 gleiten können. Der Zapfen 40 trägt Stifte 43, 44, die durch Schlitze 23, 24 der Büchse 20 ragen und über welche von oben her der Flansch 51 einer den Körper 25 ver schiebbar umschliessenden Büchse 50 greift. Eine auf das Gehäuse 25 sich abstützende Feder 52 drückt. diese Stifte 43, 44 und da durch den Zapfen 40 nach oben. Dieser Zap fen trägt ein Vierkant 45 zum Aufsetzen einer Handkurbel 46.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Das Gehäuse 25 wird auf den Setzkopf 1 des Nietes aufgesetzt, dabei liegen die Zan genhebel 15, 16 im breiten Teil der Ausspa rung 41 des Zapfens 40 an, sind also ansein- ander gespreizt, während die Schenkel 11, 12 dicht beieinander liegen, so dass sie in den Hohlraum des Nietes eingeführt werden können. Nunmehr wird die Hülse 50 nach unten gegen das Niet gepresst und gleichzei tig die Kurbel 46 gedreht. Dadurch wird der Zapfen 40 nach unten bewegt, die Zan genhebel 15, 16 werden einander genähert und die .Schenkel 11, 12 entsprechend ge spreizt.
Die Drehung der Handkurbel 46 überträgt sich durch die Zapfen 43, 44 auf die Büchse 20 und von dort über Gelenk zapfen 10 auf die Zange, so dass die Vor sprünge 13, 14 der nach aussen gespreizten und umlaufenden Zangenschenkel 11, 12 einen ringsumlaufenden Wulst in der Wan dung des Nietschaftes erzeugen. Ist die Nie tung vollendet, so lässt der Arbeiter Hülse 50 los, die Feder 52 schiebt den Zapfen 40 nach oben, dabei spreizt die Feder 17 die Zangen hebel 15, 16 und zieht die Zangenschenkel 11, 12 zusammen, so dass das Werkzeug aus dem Niet herausgezogen und an anderer ,Stelle wieder verwendet werden kann.
Beim Werkzeug nach Fig. 5 ist es nötig, einen Druck gegen die das Niet aufnehmende Wandung auszuüben, um die Zangenschen kel zu spreizen. In Fällen, wo eine solche Druckausübung nicht zulässig ist (zum Bei spiel bei Behältern mit sehr dünnen Wan dungen) kann ein Werkzeug gemäss Fig. 6 und 7 Verwendung finden. Auch hier ist ein zangenartiges, aus den Elementen der Fig. 3 bestehendes und wieder wie dort bezeich netes Verformungswerkzeug vorgesehen. Die ses Verformungswerkzeug sitzt in einer dreh bar in einem Gehäuse 70 gelagerten Büchse 60, die einen Vierkantfortsatz 61 zum Auf stecken einer Handkurbel besitzt.
Zwischen dem Gehäuse 70 und der Büchse 60 besteht ein. Zwischenraum, der zwei ringförmig>. Schieber 80 und 90 enthält, die mit Büchse 60 undrehbar verbunden, aber in achsialer Richtung verschiebbar sind. Jeder Schieber trägt je eine schräge Fläche 81 bezw. 91, gegen welche sich die Enden der Hebel 15 und 1.6 legen und ferner je eine Ringnut 82 bezw. 92, in die durch Schlitze 73, 74 des Gehäuses 70 hindurch die Stifte von Hebeln 83 und 93 greifen.
Diese Hebel liegen ausserhalb des Gehäuses 70 und setzen sich über ein Gelenk 100 zu Handgriffen 84 und 94 einer Zange fort, die im Ruhezustande durch eine Feder<B>101</B> auseinander gespreizt werden. Eine auf das Gehäuse 70 aufge schraubte Platte 75 hält die Büchse 60 in die richtige Lage.
Die Anwendung des Werkzeuges gestal tet sich wie folgt: Das Gehäuse 70 wird mit seinem untern Ende 71 auf den Nietsetzkopf 1 aufgesetzt. Dabei liegen, wie Fig. 6 zeigt, die Zangen hebel 15, 16 an den äussern Enden der Schie- berschrä.gflächen 81 und 91 an, sind also ge spreizt, und entsprechend liegen die Zangen schenkel 1.1, 12 dicht beieinander. Werden nun die Zangengriffe 84, 94 zusammen gedrückt, so nähern sich die Schieber 83, 93 einander, die Enden der Zangenhebel rücken auf den Schrägflächen nach innen und die Zangenschenkel 11, 12 spreizen sich, so dass die Nietwand nach aussen gedrückt wird.
Beim gleichzeitigen Drehen der auf Vierkant 61 aufgesetzten Kurbel wird das zangen artige Werkzeug mitgenommen, so dass wie der die stetige Umformung des Nietendes zum Wulstrand erfolgt.
Um das Mitdrehen lose sitzender Nieten beim Drehen des Werkzeuges zu vermeiden, kann gemäss Fig. 8 das auf den Setzkopf aufzusetzende Gehäuseende mit kleinen Vor sprüngen 110, 111 versehen sein, die in ent sprechende, aus Fig. 9 ersichtliche Ausneh- mungen 112, 113 des Nietsetzkopfes 1 ein greifen.
Bei dem Werkzeug nach Fig. 10 bis 12 ist nur ein Verformungsglied vorgesehen, bestehend aus einem .Schenkel 120 mit seit lichgerichtetem Endvorsprung 122 und einer R.ückenschrägfläche 123, der um .das Gelenk 121 schwingbar in einem Schlitz des Bolzens 125 sitzt. Dieser Bolzen ist in der Deck platte 131,des Gehäuses 130 drehbar gelagert und trägt an seinem äussern Ende ein Vier kant 126 zum Aufsetzen einer Handkurbel.
Der untere Teil des Gehäuses 130 ist als Ein spannvorrichtung für den Setzkopf 1 des NTietes ausgebildet, und zwar besitzt er eine den Nietsetzkopf umschliessende Rille 132 und ist durch Schlitze 133 radial federnd gemacht; ferner ist an ihm eine konische Fläche 134 vorgesehen, die mit dem Gegen konus 135 der achsial verschiebbaren Büchse 136 zusammenwirkt, derart, .dass beim Her unterdrücken dieser Büchse die Enden des Gehäuses 130 nach innen gezogen werden, so dass sie den Schliesskopf fest einspannen.
Der radiale Vorschub des Verformungsgliedes 120 erfolgt durch Achsialverschiebung einer Büchse 140, deren untere konische Eindre hung 141 .sich gegen die Rückenschrägfläche 123 legt. Diese Büchse 140 ist durch Stifte 151, die durch ,Schlitze 137 des Gehäuses 130 geführt sind, mit der äussern Ringbüchse l50 verbunden.
Das Gegeneinanderpressen der Konusflächen 134 und 135 bewirkt eine zwi schen die Büchsen 140 und 136 eingelegte Feder 160. Mittelst der durch die Gehäuse schlitze 133 nach aussen reichenden Stifte 165, 166 kann Büchse 136 entgegen der Fe derspannung angehoben und dadurch die Einspannung des Nietes aufgehoben werden.
Zur Ausführung der Nieteng wird das Werkzeug zunächst mit angehobener Büchse 136 auf den Setzkopf 1 gesetzt, dann werden die Stifte 16.5, 1,6,6 losgelassen, Büchse 136 wird durch Feder 160 vorgeschoben, zieht mit ihrer Kegelfläche 135 den geschlitzten Teil des Gehäuses 130 nach innen und klemmt dadurch das Niet fest. Nunmehr wird Büchse 150 und dadurch auch Büchse 140 nach unten geschoben und gleichzeitig der Bolzen 125 gedreht dabei übt der jetzt umlaufende Vorsprung 122 einen Seiten druck gegen die Nietschaftwandung aus, der die Verformung des Nietes zur Folge hat.
Die Einspannvorrichtung verhindert dabei sowohl die Verschiebung des ganzen Werk- zeuges gegenüber dem Niet durch den ein seitigen Druck des Gliedes 1.20, als auch ein Mitdrehen des Nietes.
Das Werkzeug nach Fig. 13 und 14 be steht aus einem Körper 150 mit einem genau in die Nietschafthöhlung passenden zylindri schen Ansatz 151. Im Körper 150 sitzt etwas exzentrisch ein drehbarer Schaft 152, der an seinem untern Ende eine Exzenterscheibe 153, an seinem obern Ende ein Vierkant 1.54 trägt. Das Exzenter 153 besitzt annähernd den gleichen Durchmesser wie der Niet schafthohlraum und die Exzentrizität der Teile 1,51 und 152 ist so bemessen, dass sich bei einer bestimmten Stellung Exzenter 153 und Ansatz 151 gerade decken, so dass das Werkzeug leicht in das Niet eingeführt wer- ,den kann.
Zur Ausführung der Nieteng wird der Körper 150 bei deT erwähnten und in Fig. 13 gezeigten Stellung des Exzenters 153 auf das Niet aufgesetzt. Nunmehr wird der Körper 150 festgehalten und Achse 152 mittelst einer Handkurbel gedreht. Dabei tritt das Exzenter nach einer Seite aus dem Umfangs bereich .des Ansatzes,<B>151</B> heraus und erzeugt wie Fig. 14 zeigt in der Nietwandung eine nach dieser Seite gerichtete Ausbuchtung. Der Ansatz 151 übt dabei den entsprechenden Gegendruck auf eine der Verformung nicht unterliegende Stelle der Nietschaftwandung aus.
Indem man nun denselben Vorgang nach jedesmaligem Verdrehen des Körpers 150 um einen bestimmten Winkel mehrfach wiederholt, kann .ein ringsumlaufender Wulst erzeugt werden.
Das Drehen des Verformungswerkzeuges kann in allen Fällen, namentlich wenn es sich um grössere Nieten handelt, natürlich auch mit Hilfe eines Motors erfolgen.