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PATENTANSPRÜCHE
1. Nietkopf für Nietmaschinen, mit einem Gehäuse, das mit der Spindelsäule der Nietmaschine verbindbar ist und mit einer Nietspindel sowie einem Antriebsmechanismus, welcher der Nietspindel eine kurvenförmige Bewegung verleiht, dadurch gekennzeichnet, dass die Nietspindel (3) einen konvexsphärischen Pilzhut (4) mit einer Aussparung (10) aufweist, die zur Aufnahme von aus einem Drucksystem zugeführtem Druckmedium bestimmt ist und der an einer gleich konkavsphärisch geformten Fläche einer Druckschale (5) anliegt, wobei durch das unter Druck gesetzte Druckmedium beim Nieten zwischen dem Pilzhut (4) und der Druckschale (5) ein Druckmediumfilm entsteht, woraus eine Herabsetzung der Reibungstemperatur resultiert.
2. Nietkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pilzhut (4) mindestens mit einer kreisförmigen, zentrischen Nut (11) versehen ist, in welcher eine Dichtung (12) angeordnet ist.
3. Nietkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmechanismus (9) eine über Zahnräder (15, 17) angetriebene Hohlwelle (18) aufweist, in deren Hohlraum eine Exzenterwelle (21) mit Lager-Teilen (22, 23) und mit einer Deckplatte (24) exzentrisch angeordnet ist, wobei der eine Lager-Teil (22) mit einem Innenverzahnungskranz (27) kämmt.
4. Nietkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckschale (5) mit einem Druckkanal (13) versehen ist, der mit einem Druckkanal der Spindelsäule verbunden ist, und dessen Öffnung in die Aussparung (10) des Pilzhutes (4) mündet, wobei der Druck des Druckmediums im Drucksystem einstellbar ist.
5. Nietkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckmedium Drucköl ist.
6. Nietkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieser Einrichtungen aufweist zur lösbaren Befestigung an der Spindelsäule (2) der Nietmaschine.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Nietkopf für Nietmaschinen mit im Oberbegriff des Anspruches 1 angeführten Merkmalen.
Solche Nietköpfe sind bekannt. Beim Nieten von dickeren Nietschäften und bei Material höherer Festigkeit müssen grosse, auf den Druckpilz der Nietspindel wirkende Drücke angewendet werden. Dabei entsteht zwischen dem Druckpilz und der Druckschale bei einer kurvenförmigen Bewegung des Druckpilzes eine Reibungstemperatur, die beim Übersteigen der zulässigen Betriebstemperatur zum Anfressen des Druckpilzes mit der Druckschale führen kann. Um diesen Nachteil zu beseitigen ist es notwendig, die Nietspindel mit einem entsprechenden Schmiersystem oder sogar mit einem Kühlsystem zu versehen. Trotz dieser Massnahme können Nietschäfte bis zu einem bestimmten Durchmesser und aus Material bis zu einer bestimmten Festigkeit bearbeitet werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfachere Nietspindel zu schaffen, bei welcher die Anfressung weitgehend beseitigt ist und die in einem grösseren Bereich von Nietschaftsdurchmessern und bei Material höherer Festigkeiten verwendet werden kann.
Die gestellte Aufgabe ist durch den erfindungsmässen eingangs erwähnten Nietkopf mit Hilfe von im Anspruch 1 angeführten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen sind in weiteren Ansprüchen definiert.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Nietkopfes für Nietmaschinen wird anhand einer einzigen Zeichnungsfigur näher erläutert.
Der Nietkopf besteht aus einer Hülse 1, die mit einer Nietspindelsäule 2 lösbar verbunden ist. Die Hülse 1 enthält einerseits einen Nietpilz 3, dessen sphärischer Pilzhut 4 mit einer Druckschale 5 zusammenwirkt und dessen Stepel 6 aus der Hülse 1 durch eine Kappe 7 hinausragt und durch eine Feder 8 belastet ist, und andererseits einen Antriebsmechanismus 9, welcher dem Druckpilz 3 eine kurvenförmige Bewegung verleiht. Der Pilzhut 4 des Nietpilzes 3 weist eine zentrische Aussparung 10 sowie zwei kreisförmige parallel verlaufende Nuten 11 auf, in welchen Dichtungen 12 untergebracht sind.
Die sphärische Oberfläche des Pilzhutes 4 arbeitet mit einer gleich geformten Fläche der Druckschale 5 zusammen, die in ihrem Mittelpunkt einen Ölkanal 13 aufweist, dessen Öffnung in die Aussparung 10 des Pilzhutes 4 mündet und durch welche Drucköl in die Aussparung 10 aus einem Druckölsystem 14 zugeführt wird. Dieses Druckölsystem 14 mit dem Ölkanal 13 und mit der Aussparung 10 und Dichtungen 12 bildet ein Druckölsystem, dessen Druck einstellbar ist. Die Ölkraft wirkt auf den Pilzhut 4 des Nietpilzes 3 und versucht, denselben von der Druckschale 5 zu entfernen, wodurch eine Druckentlastung zwischen diesen beiden Teilen 3 und 5 beim Nieten zustande kommt, die zur Herabsetzung der Reibungstemperatur führt.
Die Grösse des angewendeten Druckes im Druckölsystem darf nicht die Abdichtung zwischen der Druckschale 5 und dem Pilzhut 4 aufheben, sonst würde Öl aus dem Druckölsystem in die Hülse 1 ausfliessen. Beim Betrieb der Nietspindel bildet sich zwischen der Druckschale 5 und dem Pilzhut 4 eine Ölschicht, die das Anfressen dieser beiden Teile 4 und 5 verhindert.
Die kurvenförmige Bewegung des Nietpilzes 3 wird durch den Antriebsmechanismus 9 erzielt. Er besteht aus einem Zahnrad 15, welches über eine Welle 16 von aussen angetrieben wird. Das Zahnrad 15 kämmt mit einem weiteren mit einer Hohlwelle 18 fest verbundenen Zahnrad 17. Die Hohlwelle 18 liegt auf zwei Lagern 19. In der Hohlwelle 18 ist auf Lagern 20 eine Exzenterwelle 21 exzentrisch mit einer Exzentrizität el angeordnet, die mit Teilen 22, 23 und einer Deckplatte 24 fest verbunden ist. Der Teil 23 stellt ein Gelenklager dar. Mit 25 ist ein Haltering und mit 26 ein Sicherheitsring bezeichnet.
Wird der Antriebsmechanismus 9 über die Welle 16 und das Zahnrad 15 angetrieben, so dreht sich das Zahnrad 17 und die mit ihm verbundene Hohlwelle 18. Durch die Exzentrizität e1 der Exzenterwelle 21 wird verursacht, dass sich auch die Exzenterwelle 21 mit allen mit ihr verbundenen Teilen 22, 23 und 24 dreht. Durch diese Drehbewegung und mit Hilfe einer weiteren Exzentrizität e2 des Teiles 22, welcher in einem Innenzahnkranz 27 läuft, bekommt der Nietpilz 3 eine kurvenförmige Bewegung, die unter Wirkung des Druckmediums aus dem Druckölsystems auf den Pilzhut 4 zur Verformung des Nietschaftes auf die erforderliche Form ausgenützt wird.
Der erfindungsgemässe Nietkopf erlaubt, Nietschäfte von grösseren Durchmessern als bisher und aus Materialien verschiedener Festigkeiten zu verformen. Durch die einfache Konstruktion des Nietpilzes, des Druckölsystems und des Antriebssystems 9 können die Herstellungskosten herabgesetzt werden. Die Ölschicht reduziert die Reibungskräfte aufs Minimum, der Öldruck ist einstellbar. Die herabgesetzten Reibungstemperaturen erlauben, den Nietpilz 3 mit kleineren Motoren als bisher anzutreiben. Das einfach Auswechseln der Hülse 1 mit dem Nietpilz 3 und dem Antriebsmechanismus 9 ermöglicht eine schnelle Montage sowie Reparatur durch Ersetzen der Hülse 1 durch eine neue Hülse und begünstigt eine eventuelle Normalisierung der Nietspindel.
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PATENT CLAIMS
1. riveting head for riveting machines, with a housing which can be connected to the spindle column of the riveting machine and with a riveting spindle and a drive mechanism which gives the riveting spindle a curved movement, characterized in that the riveting spindle (3) has a convex spherical mushroom cap (4) has a recess (10) which is intended for receiving pressure medium supplied from a pressure system and which bears against an equally concave-spherically shaped surface of a pressure shell (5), the pressure medium being pressurized when riveting between the mushroom hat (4) and the Pressure bowl (5) a pressure medium film is formed, which results in a reduction in the friction temperature.
2. rivet head according to claim 1, characterized in that the mushroom hat (4) is provided at least with a circular, central groove (11) in which a seal (12) is arranged.
3. rivet head according to claim 1, characterized in that the drive mechanism (9) via a gear wheels (15, 17) driven hollow shaft (18), in the cavity of an eccentric shaft (21) with bearing parts (22, 23) and with a cover plate (24) is arranged eccentrically, the one bearing part (22) meshing with an internal toothed ring (27).
4. rivet head according to claim 1, characterized in that the pressure shell (5) is provided with a pressure channel (13) which is connected to a pressure channel of the spindle column, and the opening of which opens into the recess (10) of the mushroom cap (4), the pressure of the print medium in the printing system being adjustable.
5. rivet head according to claim 4, characterized in that the pressure medium is pressure oil.
6. rivet head according to claim 1, characterized in that it has means for releasable attachment to the spindle column (2) of the riveting machine.
The present invention relates to a rivet head for riveting machines with features stated in the preamble of claim 1.
Such rivet heads are known. When riveting thicker rivet shafts and material with higher strength, high pressures acting on the pressure mushroom of the rivet spindle must be used. During a curved movement of the pressure mushroom, a friction temperature arises between the pressure mushroom and the pressure bowl, which can lead to the pressure mushroom seizing up with the pressure bowl if the permissible operating temperature is exceeded. To eliminate this disadvantage, it is necessary to provide the rivet spindle with an appropriate lubrication system or even with a cooling system. Despite this measure, rivet shafts can be machined up to a certain diameter and from material up to a certain strength.
The present invention has for its object to provide a simpler rivet spindle, in which the seizure is largely eliminated and which can be used in a larger range of rivet shaft diameters and with materials of higher strength.
The stated object is achieved by the rivet head mentioned at the beginning with the aid of features cited in claim 1. Advantageous designs are defined in further claims.
An embodiment of the rivet head according to the invention for riveting machines is explained in more detail with reference to a single drawing figure.
The rivet head consists of a sleeve 1 which is detachably connected to a rivet spindle column 2. The sleeve 1 contains on the one hand a rivet mushroom 3, the spherical mushroom hat 4 cooperates with a pressure shell 5 and the staple 6 protrudes from the sleeve 1 through a cap 7 and is loaded by a spring 8, and on the other hand a drive mechanism 9, which the pressure mushroom 3 one gives curved motion. The mushroom hat 4 of the rivet mushroom 3 has a central recess 10 and two circular parallel grooves 11, in which seals 12 are accommodated.
The spherical surface of the mushroom cap 4 works together with an identically shaped surface of the pressure shell 5, which has an oil channel 13 at its center, the opening of which opens into the recess 10 of the mushroom cap 4 and through which pressure oil is fed into the recess 10 from a pressure oil system 14 . This pressure oil system 14 with the oil channel 13 and with the recess 10 and seals 12 forms a pressure oil system, the pressure of which is adjustable. The oil force acts on the mushroom cap 4 of the rivet mushroom 3 and tries to remove the same from the pressure shell 5, which results in a pressure relief between these two parts 3 and 5 during riveting, which leads to a reduction in the friction temperature.
The size of the pressure applied in the pressure oil system must not remove the seal between the pressure shell 5 and the mushroom cap 4, otherwise oil would flow out of the pressure oil system into the sleeve 1. During operation of the rivet spindle, an oil layer forms between the pressure shell 5 and the mushroom cap 4, which prevents these two parts 4 and 5 from seizing up.
The curved movement of the rivet mushroom 3 is achieved by the drive mechanism 9. It consists of a gear 15, which is driven from the outside via a shaft 16. The gear 15 meshes with a further gear 17 which is fixedly connected to a hollow shaft 18. The hollow shaft 18 lies on two bearings 19. In the hollow shaft 18, an eccentric shaft 21 is arranged on bearings 20 eccentrically with an eccentricity el, which with parts 22, 23 and a cover plate 24 is firmly connected. Part 23 represents a spherical plain bearing. 25 is a retaining ring and 26 a safety ring.
If the drive mechanism 9 is driven via the shaft 16 and the gearwheel 15, the gearwheel 17 and the hollow shaft 18 connected to it rotate. The eccentricity e1 of the eccentric shaft 21 causes the eccentric shaft 21 with all the parts connected to it 22, 23 and 24 rotates. Through this rotary movement and with the help of a further eccentricity e2 of the part 22, which runs in an internal ring gear 27, the rivet mushroom 3 gets a curved movement which, under the action of the pressure medium from the pressure oil system on the mushroom cap 4, is used to deform the rivet shaft to the required shape becomes.
The rivet head according to the invention allows rivet shafts of larger diameters than previously and from materials of different strengths to be deformed. The simple construction of the rivet mushroom, the pressure oil system and the drive system 9 can reduce the production costs. The oil layer reduces the frictional forces to a minimum, the oil pressure is adjustable. The reduced friction temperatures allow the rivet mushroom 3 to be driven with smaller motors than before. The simple replacement of the sleeve 1 with the rivet mushroom 3 and the drive mechanism 9 enables quick assembly and repair by replacing the sleeve 1 with a new sleeve and favors a possible normalization of the rivet spindle.