DD275366A3

DD275366A3 - ARRANGEMENT FOR COMPENSATING THICKENER TOLERANCES IN ULTRASONIC NAILS

Info

Publication number: DD275366A3
Application number: DD31115987A
Authority: DD
Inventors: Bernd Kaiser; Joachim Ketschau
Original assignee: Suhl Elektrogeraete Veb K
Priority date: 1987-12-24
Filing date: 1987-12-24
Publication date: 1990-01-24

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Ausgleichen von Dickentoleranzen beim Ultraschallnieten vergleichsweise flacher toleranzbehafteter Bauteile mit vorgeformten Kunststoffteilen, wobei die Nietzapfen Bestandteil der Kunststoffteile sind. Wegen der Dickentoleranz der Bauteile ist fuer eine gleichbleibende Qualitaet der Verbindung eine Anpassung des Nietzapfenvolumens in entsprechender Groesse erforderlich. Dies wird erfindungsgemaess dadurch erreicht, dass in der Werkstueckaufnahme der Nietvorrichtung ein in der Achse des Nietzapfens angeordnetes, in Nietrichtung verstellbares Ausgleichstueck enthalten ist. Durch das Ausgleichstueck wird ein Freiraum einstellbarer Groesse geschaffen, in dem das ueberschuessige Material des Nietzapfens eingedrueckt wird. Fig. 1The invention relates to an arrangement for compensating thickness tolerances in ultrasonic riveting comparatively flat components with tolerance molded parts with preformed plastic parts, wherein the rivet pins are part of the plastic parts. Because of the thickness tolerance of the components an adjustment of the rivet peg volume in a corresponding size is required for a consistent quality of the connection. This is achieved according to the invention in that in the workpiece holder of the riveting device a compensation piece arranged in the axis of the rivet pin and adjustable in the direction of the stream of nickel is contained. By Ausgleichstueck a free space of adjustable size is created in which the surplus material of the rivet pin is pressed. Fig. 1

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Ausgleichen von Dickentoleranzen beim Ultraschallnieten vergleichsweise flacher toleranzbehafteter Bauteile mit vorgeformten Kunststoffteilen bei einstückiger Ausbildung dor Nietzapfen und des Kunststoffteiles.The invention relates to an arrangement for compensating thickness tolerances in the ultrasonic riveting comparatively flat components with tolerance molded parts with preformed plastic parts in one-piece training dor rivet and the plastic part.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Das Vernieten mittels Ultraschall ist ein prinzipiell bekanntes Verfahren zum Verbinden von Bauteilen. Bei der Gestaltung der Verbindung war es bisher notwendig, in Abhängigkeit von der Dicke des Bauteiles und der gewünschten Nietkopfform das Volumen des zu vernietenden Kunststoffzapfens exakt <u berechnen und in entsprechender Größe auszuformen, um eine in bezug auf Festigkeit und Aussehen optimale Verbindung zu erhalten. Qualitätsschwankungen der Fügeteile wirkten sich nachteilig aus. Das Vernieten von Bauteilen unterschiedlicher Dicke war ohne Änderung des Nietzapfens nicht möglich. Für diese Fälle sehen die bekannten technischen Lösungen beispielsweise auswechselbare Einsätze im Spritzgießwerknug vor, um unterschiedlich lange Nietzapfen anzufertigen.Ultrasonic riveting is a principle known method for joining components. In designing the connection, it has heretofore been necessary to accurately calculate the volume of the plastic plug to be riveted, and to make a corresponding size, depending on the thickness of the component and the desired rivet head shape, in order to obtain an optimum connection in terms of strength and appearance. Quality fluctuations of the parts were detrimental. The riveting of components of different thickness was not possible without changing the rivet pin. For these cases, the known technical solutions, for example, interchangeable inserts in Spritzgießwerknug ago to make different lengths rivet pins.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, bei gleichbleibender Qualität der Verbindung den werkzeugtechnischen Arbeitszeitaufwand zur Herstellung der verschieden langen Nietzapfen für Nietverbindungen an Werkstücken unterschiedlicher Dicke bzw. bei Anwendung verschiedenartiger Nietkopfformen zu verringern.The aim of the invention is to reduce the tool technical labor time for the production of different lengths of rivet pins for rivets on workpieces of different thickness or when using various Nietkopfformen while maintaining the quality of the compound.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung zu entsvickeln, die unter Beibehaltung des mit den Nietzapfen versehenen Kunststoffteiles eine leichte Anpassung des Nietzapfens an die durch Werkstücktoleranzen bzw. andere Nietkopfformen verursachte Volumenänderung des Nietschaftes bzw. Nietkopfes gestattet.The object of the invention is to develop an arrangement which, while retaining the plastic part provided with the rivet pins, permits a slight adaptation of the rivet stud to the volume change of the rivet shank or rivet head caused by workpiece tolerances or other rivet head shapes.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß in der Werkstückaufnahme der Nietvorrichtung ein in der Achse des Nietzapfens angeordnetes, in Nietrichtung verstellbares AusgleichstUck enthalten ist, dessen Stellung sich aus der Differenz des Volumens des vorgeformten Nietzapfens und dem vom zu vernietenden Bauteil abhängigen Volumen des ausgeformten Nietes ergibt.According to the invention this object is achieved in that in the workpiece holder of the riveting a arranged in the axis of the rivet, adjustable in Nietrichtung AusgleichstUck is included, the position of which is the difference of the volume of the preformed rivet and the dependent of the component to be riveted volume of the formed rivet results.

Dieses Ausgleichstück wird durch eine Stelleinrichtung in Abhängigkeit von den Istmaßen der Fügeteile bewegt, wobei sich ein unterschiedlich großer, freier Raum zwischen dem Ausgleichs.ück und dem Fügeteil ergibt. Mit beginnender Ultraschalleinwirkung wird durch die Krafteinwirkung aer Sonotrode das Material aus dem Fußbereich des Nietzapfens in den durch das Ausgleichstück geschaffenen Freiraum gedrückt. Mit dem noch verbleibenden Material wird der gewünschte Nietkopf ausgebildet.This compensating piece is moved by an adjusting device as a function of the actual dimensions of the parts to be joined, resulting in a different sized, free space between the Ausgleichs.ück and the adherend. With the onset of ultrasound action, the force exerted by the sonotrode forces the material from the foot area of the rivet pin into the space created by the compensation piece. With the remaining material of the desired rivet head is formed.

Der Querschnitt des Ausgleichstückes wird zweckmäßigerweise dem des Nietzapfens angepaßt, so daß außer dem beabsichtigten Durchdrücken des Nietzapfens keine unerwünschten Verformungen, insbesondere Ausbuchtungen oder Einsenkungen im Kunststoffteil entstehen.The cross section of the compensating piece is suitably adapted to that of the rivet pin, so that no unwanted deformations, in particular bulges or depressions in the plastic part occur except the intended pressing of the rivet pin.

Um überstehende Ausformungen auf der Auflageseite des Kunststoffteiles ganz zu vermeiden, kann das Kunststoffseil <r.it ο liier Ausnehmung versehen worden, in die das Auegleichstück in entsprechender Weise eingreift. Der Quarschnii' der Ausnahmung sollte dabei ebenfalls etwa dem des Zapfens gleichen.To completely avoid protruding formations on the support side of the plastic part, the plastic rope <r.it ο liier recess has been provided, in which engages the Auegleichstück in a corresponding manner. The Quarschnii 'the exception should also about the same as the pin.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel in einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt werden. Inder zugehörigen Zeichnung zeigt:The invention will be illustrated by an embodiment in a preferred embodiment. In the accompanying drawing shows:

Fig. 1: einen Schnitt durch die erfindungsgemäße AnordnungFig. 1: a section through the inventive arrangement

Das Plastteil 1, formschlüssig aufgenommen durch die Werkstückaufnahme 4, soll mit einom Bauteil 2 vernietet werden, das in seiner Dicke verschiedene Werte annehmen können soll. Vor dem Vernieten des Zapfens 3 durch das Schwmgwerkzeug'.' wiiii durch eine hier nicht näher dargestellte Meßeinrichtung das auszufüllende Volumen des zu verbietenden Bauteiles 2 bestimmt und ein entsprechender Steuerbefehl an das Stellglied 6 übermittelt, welches das Ausgleichstück δ in eino Lage bringt, in welcher der freie Raum 8 zwischen Oberseite des Ausgleichstückes 5 und Unterseite des Plasttoiles 1 dem Volumen des Piastrralorisls entspricht, das sich aus der Differenz des Volumens des Nietzapfens 3 und dem Volumen des ausgebildeten Nietes orgibt.The plastic part 1, positively received by the workpiece holder 4, should be riveted to a component 2 , which should be able to assume different values in its thickness. Before riveting the pin 3 by the Schwmgwerkzeug '.' wiiii determined by a measuring device not shown here, the volume to be filled of the prohibited component 2 and transmits a corresponding control command to the actuator 6, which brings the compensation piece δ in a position in which the free space 8 between the top of the balance piece 5 and bottom of the Plasttoiles 1 corresponds to the volume of Piastrralorisls, which is made up of the difference of the volume of the rivet stud 3 and the volume of the formed rivet.

Claims

1. Arrangement for compensating thickness tolerances in the ultrasonic riveting of comparatively flat components subject to tolerances with plastic parts in one-piece design of the rivet and the plastic part, characterized in Doß in the workpiece holder of the riveting a arranged in the axis of the Niatzapfens, adjustable in Nietrichtung compensation piece is included Position results from the difference of the preformed rivet pin and the dependent on the component to be riveted volume of the formed rivet.

2. Arrangement for compensating thickness tolerance to beJ.n ultrasonic rivets according to claim 1, characterized in that the cross section of the Ausgieichstückes corresponds approximately to the cross section of the rivet pin.

3. Arrangement for compensating thickness tolerances in Ultraschallailnieten according to claim 1 or 2, characterized in that the compensating piece engages in a recess of the plastic part, which is located in the Nietrichtung below the rivet head.

4. Arrangement for compensating thickness tolerances in ultrasonic riveting according to claim 3, characterized in that the cross section of the recess corresponds approximately to the rivet pin.