DE102008049889A1

DE102008049889A1 - Einpress-Stift mit segmentiertem Kopf

Info

Publication number: DE102008049889A1
Application number: DE200810049889
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dr. Viethen
Original assignee: EIBES KERB KONUS GmbH; Kerb Konus Vertriebs GmbH
Current assignee: EIBES KERB KONUS GmbH; Kerb Konus Vertriebs GmbH
Priority date: 2008-10-02
Filing date: 2008-10-02
Publication date: 2010-04-22
Anticipated expiration: 2028-10-03
Also published as: DE202008017773U1; DE102008049889B4

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist ein Verfahren zur Herstellung eines Einpress-Stiftes (1) mit segmentiertem Stiftkopf (10), welcher Einpress-Stift (1) einen mit einem Stiftkopf (10) verbundenen, wenigstens teilweise zylinderförmigen Stiftkörper (11) sowie eine Anzahl an um den Stiftkörper (11) angeor1) zugewandten Seite des Stiftkopfes (10) aufweist, welches Verfahren folgende Schritte umfasst: Bereitstellen eines Einpress-Stiftes (1); Anordnen des Stiftkopfes (10) in Bezug auf eine Segmentierkante (21) einer Semgnetiervorrichtung (20); Abformen eines Segmentes (2) des Stiftkopfes (10) mittels einer Abformvorrichtung (22) gegen die Segmentierkante (21). Um die Abformung eines Segmentes des Stiftkopfes (10) so auszuführen, dass auch bei einer großen Anzahl an in Bauteilen verpressten Einpress-Stiften (1) mit segmentiertem Stiftkopf (10) eine gleichmäßige Bindungsfestigkeit gewährleistet werden kann, ist vorgesehen, dass die Anordnung des Stiftkopfes (10) in Bezug auf die Segmentierkante (21) der Segmentiervorrichtung (20) so erfolgt, dass eine theoretische Ebene (E), welche senkrecht auf einer Abformkante (3) des Stiftkopfes (10) steht und durch eine Rotationsachse (R) des wenigstens teilweise zylinderförmigen Stiftkörpers (11) verläuft, eine Spiegelsymmetrieebene hinsichtlich der Anordnung der Vorsprünge (12) des Stiftkopfes (10) darstellt. Alternativ ist es auch möglich, dass nach erfolgtem Abformen des Segmentes (2) des ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Einpress-Stiftes mit segmentiertem Stiftkopf, welcher Einpress-Stift einen mit einem Stiftkopf verbundenen, wenigstens teilweise zylinderförmigen Stiftkörper sowie eine Anzahl an um den Stiftkörper angeordneten Vorsprüngen auf der dem Stiftkörper zugewandten Seite des Stiftkopfes aufweist, welches Verfahren folgende Schritte umfasst: Bereitstellen eines Einpress-Stiftes; Anordnen des Stiftkopfes in Bezug auf eine Segmentierkante einer Segmentiervorrichtung; Abformen eines Segmentes des Stiftkopfes mittels einer Abformvorrichtung gegen die Segmentierkante nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 13.
Einpress-Stifte, insbesondere Clifa-Stift, Einpress-Gewindestifte oder Clifa-Gewindestifte, sind weite verbreitete Verbindungsmittel, die typischerweise im Metall- und Formenbau Einsatz finden. Hierzu werden die Einpress-Stifte in vorgeformte Aufnahmen oder Aufnahmelöcher mechanischer Bauteile oder Formteile eingepresst, wobei zwischen dem Einpress-Stift und dem Randbereich der Aufnahme des Bauteiles eine mechanisch feste und belastbare Verbindung hergestellt wird. Zur Darstellung dieser Verbindung weist der Einpress-Stift typischerweise einen Kranz aus Vorsprüngen auf, welche auf der dem Stiftkörper zugewandten Seite des Stiftkopfes um den Stiftkörper herum angeordnet sind. Beim Einpressen in die Aufnahme des Bauteiles fließt Material aus dem Randbereich der Aufnahme des Bauteils in Bereich zwischen die Vorsprünge des Kranzes, wodurch eine dauerhafte Verbindung zwischen Bauteil und Einpress-Stift gewährleistet wird.
Einpress-Stifte dienen der Befestigung einer großen Vielzahl an unterschiedlichen Gegenständen, welche im Falle eines Einpress-Gewindestiftes oder Clifa-Gewindestiftes etwa mit dem Stiftkörper verschraubt werden können, und folglich fest mit dem Bauteil verbunden sind. Weiterhin dienen Einpress-Stifte auch als Abstandsstifte im Formenbau, so beispielsweise bei Leiterplatten. Einpress-Stifte eignen sich besonders gut zur Herstellung verdrehsicherer und belastbarer Schraubenverbindungen in Bauteilen mit einer Materialdicke von mehr als 1 mm Dicke. Entsprechend unterschiedlichen Anforderungen and die mechanische Verbindungseigenschaften, können Einpress-Stifte aus Stahl oder aus anderen geeigneten, insbesondere rostbeständigen Werkstoffen hergestellt sein.
Beim Einpressen eines Einpress-Stiftes in die Aufnahme eines Bauteiles, wird typischerweise ein Teil des Stiftkopfes in den Randbereich der Aufnahme des Bauteils zusammen mit den Vorsprüngen gepresst. Je nach ausgeübtem Druck oder Materialdicke des Bauteiles steht nach dem Verpressen des Einpress-Stiftes weiterhin ein größerer oder kleinerer Bereich des Stiftkopfes aus dem Bauteil auf der Einpressseite über.
Zur Bereitstellung einer erweiterten mechanischen Funktionalität des Einpress-Stiftes, welche sich nicht lediglich auf den Stiftkörper alleine beschränkt, kann die Form des Stiftkopfes weiteren mechanischen Gegebenheiten angepasst werden. Insbesondere kann beispielsweise eine Verdrehsicherung oder Drehkodierung bereit gestellt werden, indem der Stiftkopf eine entsprechende geometrische Ausformung aufweist.
Zur geeigneten Ausformung des Stiftkopfes ist aus dem Stande der Technik bekannt, ein Segment des Stiftkopfes des Einpress-Stiftes abzuformen. Das aus dem Stande der Technik bekannte Abformen eines Segmentes des Stiftkopfes erfolgt jedoch in rein statistischer Weise im Hinblick auf die Anordnung der Vorsprünge auf dem Stiftkopf, welche für die Verbindung zwischen dem Einpress-Stift und dem Bauteil maßgeblich verantwortlich sind. Demgemäß weisen unterschiedliche Einpress-Stifte mit segmentiertem Stiftkopf nach dem Verpressen in den Bauteilen unterschiedliche Verbindungsfestigkeiten auf.
Entsprechend diesem bekannten Nachteil aus dem Stande der Technik stellt sich vorliegend die Aufgabe, ein Verfahren vorzuschlagen, welches diesen Nachteil vermeidet. Insbesondere soll vorliegend ein Verfahren vorgeschlagen werden, welches erlaubt, die Abformung eines Segmentes des Stiftkopfes so auszuführen, dass auch bei einer großen Anzahl an in Bauteilen verpressten Einpress-Stiften mit segmentiertem Stiftkopf eine gleichmäßige Bindungsfestigkeit gewährleistet werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines Einpress-Stiftes mit segmentiertem Stiftkopf gemäß den Kennzeichen der Patentansprüche 1 und 13 gelöst.
Insbesondere wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Einpress-Stiftes mit segmentiertem Stiftkopf gelöst, welcher Einpress-Stift einen mit einem Stiftkopf verbundenen, wenigstens teilweise zylinderförmigen Stiftkörper sowie eine Anzahl an um den Stiftkörper angeordneten Vorsprüngen auf der dem Stiftkörper zugewandten Seite des Stiftkopfes aufweist, welches Verfahren folgende Schritte umfasst: Bereitstellen eines Einpress-Stiftes; Anordnen des Stiftkopfes in Bezug auf eine Segmentierkante einer Segmentiervorrichtung; Abformen eines Segmentes des Stiftkopfes mittels einer Abformvorrichtung gegen die Segmentierkante; wobei die Anordnung des Stiftkopfes in Bezug auf die Segmentierkante der Segmentiervorrichtung so erfolgt, dass eine theoretische Ebene, welche senkrecht auf einer Abformkante des Stiftkopfes steht und durch eine Rotationsachse des wenigstens teilweise zylinderförmigen Stiftkörpers verläuft, eine Spielsymmetrieebene hinsichtlich der Anordnung der Vorsprünge des Stiftkopfes darstellt.
Weiterhin wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Einpress-Stiftes mit segmentiertem Stiftkopf gelöst, welcher Einpress-Stift einen mit einem Stiftkopf verbundenen wenigstens teilweise zylinderförmigen Stiftkörper sowie eine Anzahl an um den Stiftkörper angeordneten Vorsprüngen auf der dem Stiftkörper zugewandten Seite des Stiftkopfes aufweist, welches Verfahren folgende Schritte umfasst: Bereitstellen eines Einpress-Stiftes; Anordnen des Stiftkopfes in Bezug auf eine Segmentierkante einer Segmentiervorrichtung; Abformen eines Segmentes des Stiftkopfes mittels einer Abformvorrichtung gegen die Segmentierkante; wobei nach erfolgtem Abformen des Segmentes des Stiftkopfes eine Abformkante des Stiftkopfes in einer vorbestimmten geometrischen Ausrichtung zu der Anordnung der Vorsprünge des Stiftkopfes vorliegt.
Ein wesentlicher Gedanke des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Einpress-Stiftes mit segmentiertem Stiftkopf liegt in der geeigneten geometrischen Anordnung des Stiftkopfes, und damit in der geeigneten geometrischen Anordnung der auf dem Stiftkopf angeordneten Vorsprünge, in Bezug auf die Abformkante des segmentierten Stiftkopfes. Durch ein geeignetes Anordnen des Stiftkopfes in Bezug auf die Segmentierkante der Segmentiervorrichtung, welche auch die Lage der Abformkante des Stiftkopfes definiert, kann gewährleistet werden, dass die Anordnung der auf dem segmentierten Stiftkopf angeordneten Vorsprünge in Bezug auf die erzeugte Abformkante stets gleichmäßig ausgeführt ist. Da die auf dem segmentierten Stiftkopf verbleibenden Vorsprünge und deren Anordnung maßgeblich die Verbindungsfestigkeit des in ein Bauteil verpressten Einpress-Stiftes bestimmen, ist die Verbindungsfestigkeit für alle nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Einpress-Stifte, unter Einhaltung einheitlicher Herstellungsparameter, gesichert.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Einpress-Stiftes mit segmentiertem Stiftkopf basiert folglich auf der herstellungstechnischen Möglichkeit, die Lage von vergleichbaren Vorsprüngen einer großen Anzahl an Einpress-Stiften in Bezug auf eine Abformkante des Stiftkopfes im Rahmen der herstellungstechnischen Fehler stets unverändert beizubehalten. Folglich weisen die Einpress-Stifte mit segmentiertem Stiftkopf ein einheitliches Verbindungsverhalten beim Verpressen mit einem Bauteil auf, und gewährleisten eine sehr einheitliche Verbindungsgüte.
Bei einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Einpress-Stiftes mit segmentiertem Stiftkopf erfolgt das Abformen des Segmentes des Stiftkopfes mittels der Abformvorrichtung gratfrei auf wenigstens einer Seite des Stiftkopfes. Insbesondere erfolgt das Abformen des Segmentes des Stiftkopfes mittels der Abformvorrichtung derart, dass die dem Stiftkörper zugewandte Seite des Stiftkopfes gratfrei ist. Demgemäß kann beim Einpressen des Einpress-Stiftes in ein Bauteil ein im Wesentlichen planparalleles Einpressen erfolgen, wodurch ein stets gleichmäßiger Überstand des Stiftkopfes aus dem Bauteil auf der Einpressseite gewährleistet wird. Zudem kann nach dem Einpressen des Einpress-Stiftes in das Bauteil durch die auf dem Stiftkopf angeordneten Vorsprünge eine gleichmäßige Verbindungsfestigkeit mit dem Bauteil hergestellte werden.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Anordnen des Stiftkopfes in Bezug auf die Segmentierkante der Segmentiervorrichtung einen Schritt des sensorgestützten Erfassens der Lage wenigstens eines Vorsprunges, insbesondere des optischen Erfassens der Lage wenigstens eines Vorsprunges. Die Lageerfassung wenigstens eines der Vorsprünge auf dem Stiftkopf erlaubt die im Hinblick auf die Segmentierkante der Segmentiervorrichtung relative Anordnung des Stiftkopfes, so dass nach dem Abformen des Segmentes des Stiftkopfes die Abformkante in Bezug auf die Anordnung der Vorsprünge auf dem segmentierten Stiftkopf stets gleichmäßig ausgeführt ist. Der Schritt der sensorgestützten Erfassung kann hierbei insbesondere ein optisches Verfahren betreffen, welches beispielsweise über die Reflektion von elektromagnetischen Messstrahlen, insbesondere von Lichtstrahlen, an den Vorsprüngen Schlüsse auf deren relative Lage im Hinblick auf die Segmentierkante der Segmentiervorrichtung erlauben.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Anordnen des Stiftkopfes in Bezug auf die Segmentierkante der Segmentiervorrichtung einen Schritt der mechanischen Abtastung wenigstens eines Vorsprunges zur Erfassung der Lage wenigstens eines Vorsprunges umfasst. Dementsprechend kann mittels einer Abtastvorrichtung die Lage wenigstens eines Vorsprunges erfasst werden, wodurch eine geeignete Anordnung des Einpress-Stiftes in Bezug auf die Segmentierkante der Segmentiervorrichtung vorgenommen werden kann. Bei geeigneter Ausführung der Abtastvorrichtung kann diese sogar zur Manipulation der Veränderung der Anordnung wenigstens eines der Vorsprünge eingesetzt werden, so dass eine gleichzeitige Abtastung und Anordnung des Einpress-Stiftes erfolgen kann. Insbesondere kann das Abtastverfahren auch unter Verwendung geeigneter Formelemente vorgenommen werden, die einen Passabschnitt aufweisen, welcher ein gleichzeitiges Abtasten und/oder Anordnen erlauben. Weiterhin sind mechanische Verfahren geeignet, welche Probenkörper einsetzen, die in die Aussparungen zwischen zwei benachbarte Vorsprünge auf dem Stiftkopf eingreifen und deren Lage erfassen und/oder auch verändern können.
In einer weiterführenden Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Einpress-Stiftes mit segmentiertem Stiftkopf umfasst der Schritt des Erfassens der Lage wenigstens eines Vorsprunges, dass Erfassen der Lage wenigstens einer Kante wenigstens eines Vorsprunges. Hierbei eignen sich Kanten von Vorsprüngen zur Lagebestimmung besonders, da diese diskrete Formveränderungen der Vorsprünge darstellen, und somit eine geometrisch genaue Lageerfassung erlauben. Insbesondere beim Einsatz von optischen Verfahren zur Erfassung der Lage eines Vorsprungs erlaubt eine Kante eine sprunghafte Veränderung etwa des Reflektionsverhaltens einer optischen Messstrahlung und gewährleistet somit ein äußerst genaues Erfassen der Lage wenigstens eines der Vorsprünge.
In einer Weiterführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Einpress-Stiftes mit segmentiertem Stiftkopf erfolgt das Anordnen des Stiftkopfes in Bezug auf die Segmentierkante der Segmentiervorrichtung nach dem Schritt des Erfassens der Lage wenigstens eines Vorsprunges in Abhängigkeit des Ergebnisses des Erfassens der Lage wenigstens eines Vorsprunges in gesteuerter Weise. Eine Steuerung ermöglicht hierbei die gleichmäßige und geeignete Anordnung des Stiftkopfes in Bezug auf die Seg mentierkante der Segmentiervorrichtung, wodurch eine für industrielle Herstellungsverfahren unakzeptable Ausschussmenge an Einpress-Stiften mit segmentiertem Stiftkopf vermieden werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines Einpress-Stiftes mit segmentiertem Stiftkopf werden die Verfahrensschritte des Anordnens des Stiftkopfes in Bezug auf die Segmentierkante der Segmentiervorrichtung und des Abformens eines Segmentes des Stiftkopfes mittels der Abformvorrichtung mehrfach ausgeführt, um einen Einpress-Stift mit mehrfach segmentiertem Stiftkopf herzustellen. Demgemäß können Einpress-Stifte mit weitgehend beliebig segmentiertem Stiftkopf hergestellt werden, und sind folglich an eine Großzahl an Raumanforderungen bzw. mechanischen Anforderungen hinsichtlich der Verbindungsfestigkeit des Einpress-Stiftes in dem Bauteil anpassbar.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines Einpress-Stiftes mit segmentiertem Stiftkopf erfolgt das Verfahren automatisiert. Demzufolge eignet sich das ausführungsgemäße Verfahren auch zur Herstellung einer großen Anzahl von Einpress-Stiften mit segmentiertem Stiftkopf zur Verwendung in weiteren industriellen Verarbeitungsverfahren. Weiterhin werden durch die Automatisierung die Herstellungskosten im Vergleich zu einer nur teilautomatisierten Herstellung deutlich verringert.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann dieses weiterhin einen Schritt des nachträglichen Entgratens umfassen. Somit kann gewährleistet werden, dass die Abformkanten der Stiftköpfe weitgehend bündig mit den angrenzenden Flächenabschnitten der Stiftköpfe abschließen. Damit wird einerseits beim Einpressen des Einpress-Stiftes in ein Bauteil ein planparalleles Einfügen unterstützt, andererseits wird die Verletzungsgefahr vermindert, wenn für Benutzer zugängliche Bereiche keine scharfkantigen Grate aufweisen.
In einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines Einpress-Stiftes mit segmentiertem Stiftkopf wird das Verfahren auf eine Vielzahl von Einpress-Stifte angewandt, wobei Segmente der Stiftköpfe der Vielzahl an Einpress-Stiften mittels der Abformvorrichtung gleichzeitig abgeformt werden. Ausführungsgemäß werden damit die Herstellungszeiten für eine vorbestimmte Anzahl an Einpress-Stiften mit segmentiertem Stiftkopf im Vergleich zu einem Einzelverfahren deutlich verringert, wodurch die Herstellungskosten pro Einpress-Stift ebenfalls vermindert werden können.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dem Verfahren zur Herstellung eines Einpress-Stiftes mit segmentiertem Stiftkopf ein Schritt der sensorgestützten Überprüfung des Ergebnisses des Abformens der Segmente der Stiftköpfe sowie ein Schritt des Aussortierens von segmentierten Einpress-Stiften, deren Ergebnis des Abformens der Segmente der Stiftköpfe mittels der Abformvorrichtung nicht vorbestimmten Anforderungen entspricht, nachgeschaltet. Trotz der durch das Verfahren zur Herstellung eines Einpress-Stiftes mit segmentiertem Stiftkopf erreichbaren Einheitlichkeit des Herstellungsprozesses können in Ausnahmefällen hergestellte fehlerhafte Einpress-Stifte mit segmentiertem Stiftkopf identifiziert werden, sowie in einem weiteren Schritt aus einer Menge an Einpress-Stiften, die vorbestimmten Anforderungen entsprechen, aussortiert werden. Somit lässt sich eine einheitlichere Qualität einer größeren Menge an Einpress-Stiften mit segmentiertem Stiftkopf sichern.
In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Verfahren zur Herstellung eines Einpress-Stiftes mit segmentiertem Stiftkopf der Herstellung eines Einpress-Stiftes oder einer Mehrzahl an Einpress-Stiften unmittelbar nachgeschaltet. Folglich kann die Abformung des Segmentes des Stiftkopfes bereits vor Ausführen weiterer Veredelungsverfahren des Einpress-Stiftes, insbesondere vor dem Ausführen von Beschichtungsverfahren, ausgeführt werden. Zudem wird die logistische Handhabung bzw. Bevorratung der Einpress-Stifte, die zur Herstellung eines Einpress-Stiftes mit segmentiertem Stiftkopf vorgesehen sind, deutlich erleichtert.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die anhand der Abbildungen näher erläutert werden.
Hierbei zeigen:
1a eine seitliche Schnittansicht durch einen Einpress-Stift mit nicht segmentiertem Stiftkopf;
1b eine Aufsicht auf den in 1a dargestellten Einpress-Stift von der Seite des Stiftkörpers;
2a eine Aufsicht auf einen Einpress-Stift mit segmentiertem Stiftkopf von der Seite des Stiftkörpers;
2b eine Aufsicht auf einen Einpress-Stift mit doppelt segmentiertem Stiftkopf von der Seite des Stiftkörpers;
2c eine weitere Ausführungsform des Einpress-Stiftes mit doppelt segmentiertem Stiftkopf von der Seite des Stiftkörpers;
3a eine schematische Darstellung des Anordnungsschrittes eines Einpress-Stiftes in Bezug auf eine Segmentierkante einer Segmentiervorrichtung gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;
3b eine Aufsicht eines auf der Segmentiervorrichtung angeordneten Einpress-Stiftes gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;
3c eine seitliche Darstellung der Anordnung eines Einpress-Stiftes auf der Segmentiervorrichtung vor dem Abformen eines Segmentes des Stiftkopfes gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;
3d eine seitliche Schnittansicht der Anordnung eines Einpress-Stiftes auf der Segmentiervorrichtung nach dem Abformen eines Segmentes des Stiftkopfes gemäß des Verfahrens nach 3c;
1a zeigt eine seitliche Schnittansicht durch einen Einpress-Stift 1 mit nicht segmentiertem Stiftkopf 10. Weiter umfasst der Einpress-Stift 1 einen mit dem Stiftkopf 10 verbundenen stiftartigen Stiftkörper 11, welcher vorliegend eine Zylindersymmetrie mit einer zentrischen Rotationsachse R aufweist. Weiter umfasst der Stiftkörper 11 bereichsweise ein um den Stiftkörper 11 angeordnetes Gewinde 14, welches nach Verpressen des Einpress-Stiftes in einem Bauteil zur weiteren Befestigung anderer Bauteile bzw. Gegenstände zur Verfügung steht. Alternativ zu der in 1a dargestellten Ausführungsform kann sich das Gewinde 14 auf die gesamte Außenfläche des Stiftkörpers 11 erstrecken bzw. auf jeden beliebigen und technisch möglichen Flächenanteil. Ferner umfasst der dar gestellte Einpress-Stift 1 die Vorsprünge 12, welche auf der dem Stiftkörper 11 zugewandten Seite des Stiftkopfes 10 angeordnet sind. Hierbei sind insbesondere die Vorsprünge 12 mit dem Stiftkopf 10 und dem Stiftkörper 11 einstückig mittels einer geeigneten Werkzeugmaschine geformt. Die dargestellten Vorsprünge 12 weisen zur Rotationsachse R des Stiftkörpers 11 parallele Seitenflächen auf, welche vorliegend nicht weiter bezeichnet sind. In einer alternativen Ausführungsform, können diese vorliegend zur Rotationsachse R parallel angeordneten Seitenflächen auch einen vorbestimmten Neigungswinkel aufweisen, wodurch um den Stiftkörper 11 ein Kranz an Schrägverzahnungen, d. h. schrägen Vorsprüngen 12, ausgeformt ist.
1b zeigt den in 1a dargestellten Einpress-Stift 1 in einer Aufsicht von der Seite des Stiftkörpers 11. Deutlich ist die konzentrische Anordnung des Stiftkörpers 11 in Bezug auf den im Querschnitt runden Stiftkopf 10 zu erkennen. Weiterhin befinden sich die Vorsprünge 12, vorliegend acht, gleichmäßig in einer Kranzform um den Stiftkörper 11 herum angeordnet. Die Vorsprünge 12 weisen eine im Wesentlichen rechteckige Querschnittsform auf, welche mit einer dreidimensionalen, im Wesentlichen quaderförmigen Form korrespondiert. Die vorliegenden Vorsprünge 12 weisen zudem aufgrund ihrer quaderförmigen Formgebung eine die Seiten der Vorsprünge 12 begrenzende Kante 13 auf, welche im Wesentlichen rechteckige Form hat.
Die Form der einzelnen Vorsprünge 12 kann je nach Anforderung sowohl in der räumlichen Ausdehnung als auch in der räumlichen Formgebung entsprechend verändert werden und darf vorliegend nur als schematisch verstanden werden. Insbesondere sind Schrägverzahnungen, schräge Vorsprünge 12, besonders geeignet einen guten Halt nach dem Verpressen mit einem Bauteil zu gewährleisten.
Die Anzahl der dargestellten Vorsprünge 12 kann ebenso beliebig an die mechanischen Anforderungen angepasst werden. Vorzugsweise beträgt die Anzahl an auf dem Stiftkopf 10 angeordneten Vorsprüngen 12 sieben, welche ebenfalls kranzartig mit gleichen Winkelabständen voneinander benachbart um den Stiftkörper verteilt angeordnet sind.
2a zeigt einen Einpress-Stift 1 mit segmentiertem Stiftkopf 10 in Aufsicht. Der dargestellte Einpress-Stift 1 wurde gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Einpress-Stiftes 1 mit segmentiertem Stiftkopf 10 hergestellt. Im Vergleich zu dem in 1b dargestellten Einpress-Stift 1 mit nicht segmentiertem Stiftkopf 10 weist der in 2a dargestellte Einpress-Stift 1 zusätzlich eine Ab formkante 3 auf, welche im Wesentlichen senkrecht zu der vorliegend nicht dargestellten Rotationsachse R des Stiftkörpers 11 verläuft. Die Abformkante 3 resultiert gemäß der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durch das Abformen eines Segmentes (vorliegend nicht dargestellt) des Stiftkopfes 10 mittels einer Abformvorrichtung 22 (vorliegend auch nicht dargestellt) gegen eine vorliegend nicht dargestellte Segmentierkante 21 einer Segmentiervorrichtung 20. Die Abformkante 3 des Stiftkopfes 10 ist hierbei derart angeordnet, dass ihr Verlauf in einer vorbestimmten geometrischen Ausrichtung zu der Anordnung der Vorsprünge 12 des Stiftkopfes 10 vorliegt. Die Abformkante 3 verläuft wenigstens teilweise parallel zu der Kante 13 des Vorsprunges 12, welcher der Abformkante 3 am nächsten liegt. Gemäß des Verfahrens zur Herstellung eines Einpress-Stiftes 1 mit segmentiertem Stiftkopf 10 kann jedoch auch jede beliebige weitere mögliche geometrische Ausrichtung der Abformkante 3 des Stiftkopfes 10 in Bezug auf die Anordnung der Vorsprünge 12 auf den Stiftkopf 10 ausgewählt werden.
Insbesondere kann gemäß dem vorliegenden Verfahren zur Herstellung eines Einpress-Stiftes 1 mit segmentiertem Stiftkopf 10 auch ein doppelt segmentierter Stiftkopf 10 mit zwei Abformkanten 3, wie in 2b dargestellt, hergestellt werden. Hierbei können die beiden Abformkanten 3 jede beliebige Orientierung zueinander einnehmen. Eine Erweiterung auf eine beliebige Anzahl an Abformkanten 3 ist möglich.
Eine alternative zu der in 2b dargestellten Ausführungsform des Einpress-Stiftes 1 mit doppelt segmentiertem Stiftkopf 10 ist in 2c dargestellt, wobei die dort dargestellten beiden Abformkanten 3 parallel zueinander angeordnet sind. Weiterhin kann die Abformung eines Segmentes des Stiftkopfes 10 auch derart erfolgen, dass die Vorsprünge 12 vollständig oder nur teilweise zusammen mit dem Segment 2 (vorliegend nicht gezeigt) des Stiftkopfes 10 mit abgeformt werden. Wie in 2c dargestellt, können die Abformkanten 3 bis an das Gewinde 14 des Stiftkörpers 11 heranreichen.
3a zeigt den Schritt des Anordnens eines Stiftkopfes 10 in Bezug auf eine Segmentierkante 21 einer Segmentiervorrichtung 20 gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Einpress-Stiftes 1 mit segmentiertem Stiftkopf 10. Hierbei wird der Stiftkopf 10 zunächst auf seiner dem Stiftkörper 11 gegenüberliegenden, planen Seite auf einer Oberfläche der Segmentiervorrichtung 20 derart angeordnet, dass in Bezug zur Verlängerung der Segmentierkante 21 auf den Stiftkopf 10 ein Überstand des Stiftkopfes 10 vorliegt. Dieser Überstand wird nachfolgend als Segment 2 vom Einpress-Stift 1 abgetrennt werden. Um die Position des Stiftkopfes 10 in Bezug auf die Segmentierkante 21 der Segmentiervorrichtung 20 so anzuordnen, dass nach späterem Abformen eines Segmentes 2 des Stiftkopfes 10 eine Abformkante 3 (vorliegend nicht gezeigt) entsteht, die in einer vorbestimmten geometrischen Ausrichtung zu der Anordnung der Vorsprünge 12 des Stiftkopfes 10 vorliegt, ist eine Anordnungsvorrichtung 23 vorgesehen, welche erlaubt, die Anordnung des Einpress-Stiftes 1 in Bezug zur Segmentierkante 21 zu verändern. Insbesondere erlaubt die Anordnungsvorrichtung 23 ein Drehen des auf der Segmentiervorrichtung 20 angeordneten Einpress-Stiftes 1 um die Rotationsachse R des Stiftkörpers 11 sowie ein laterales Verschieben. Die Drehung bzw. das Verschieben mithilfe der Anordnungsvorrichtung 23 kann selektiv in Bezug auf einzelne abzuformende Einpress-Stifte 1 erfolgen, kann jedoch bei Verfahren zur gleichzeitigen Abformung einer Mehrzahl an Einpress-Stiften 1 auch die gleichzeitige Verschiebung bzw. Drehung einer Mehrzahl an Einpress-Stiften 1 umfassen. Die vorliegend dargestellte selektive Anordnung eines Einpress-Stiftes 1 mittels der Anordnungsvorrichtung 23 ist nur schematisch zu verstehen.
Um eine geeignete Anordnung des Einpress-Stiftes 1 mithilfe der Anordnungsvorrichtung 23 zu gewährleisten, wird vorliegend ein Messstrahl 31 einer Lichtquelle 30 auf die dem Stiftkörper 11 zugewandte Seite des Stiftkopfes 10 gestrahlt, deren Reflektion mithilfe des Sensors 32 aufgenommen wird. Die Intensität des reflektierten Messstrahls 31, falls dieser auf den Bereich gerichtet ist, auf welchem sich die Vorsprünge 12 auf dem Stiftkopf angeordnet befinden, erlaubt den Nachweis der genauen Lage einzelner Vorsprünge 12 aufgrund einer sich verändernden mit dem Sensor 32 nachgewiesenen Lichtintensität. Findet die optische Messung gleichzeitig mit einer geeignet gesteuerten Drehung und/oder Verschiebung des Einpress-Stiftes 1 mittels der Anordnungsvorrichtung 23 statt, kann durch die sich verändernde Lichtintensität des reflektierten Messstrahles 31 eine Positionsbestimmung der Vorsprünge erfolgen. Ist zudem aufgrund der Anordnung der Lichtquelle 30 sowie des Sensors 32 die relative Position des Lichtstrahls 31 in Bezug auf die Segmentierkante 21 der Segmentiervorrichtung 20 bekannt, lassen sich folglich Rückschlüsse auf die relative Anordnung der Vorsprünge 12 in Bezug auf die Segmentierkante 21 der Segmentiervorrichtung 20 treffen. Folglich kann bei geeigneter Steuerung von Lichtquelle 30, Sensor 32 und Anordnungsvorrichtung 23 eine Anordnung des Stiftkopfes 10 in Bezug auf die Segmentierkante 21 der Segmentiervorrichtung 20 erreicht werden, dass eine vorbestimmte geometrische Ausrichtung der Anordnung der Vorsprünge 12 des Stiftkopfes 10 in Bezugs auf die Segmentierkante 21 erfolgt.
Das in 3a dargestellte optische Verfahren zur Anordnung eines Einpress-Stiftes 1 im Hinblick auf eine Segmentierkante 21 einer Segmentiervorrichtung 20 kann ebenso durch eine mechanische Abtastung der Vorsprünge 12 mit einer geeigneten Abtastvorrichtung ersetzt werden, wobei wiederum ein geeignetes Anordnen der Anordnung der Vorsprünge 12 des Stiftkopfes 10 in Bezug auf die Segmentierkante 21 der Segmentiervorrichtung 20 gewährleistet werden kann.
Die Anordnung des Stiftkopfes 10 des Einpress-Stiftes 1 kann in Bezug auf die Segmentierkante 21 der Segmentiervorrichtung 20 wie in 3b dargestellt erfolgen. In der dargestellten Anordnung ist eine theoretische Ebene E (vorliegend nur als Schnittgerade gezeichnet), welche senkrecht auf der Segmentierkante 21 der Segmentiervorrichtung 20 steht und durch die Rotationsachse R des teilweise zylinderförmigen Stiftkörpers 11 verläuft, eine Spiegelsymmetrieebene hinsichtlich der Anordnung der Vorsprünge 12 auf dem Stiftkopf 10. Hierbei definiert die Segmentierkante 21 die spätere Abformkante 3 des Stiftkopfes 10 nach erfolgtem Abformen. Die Abformkante 3 ist vorliegend nicht bezeichnete durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Deutlich ist auch zu erkennen, dass die beiden durch die Ebene E definierten Teilhälften des Einpress-Stiftes 1 spiegelsymmetrisch zur Ebene E angeordnet sind.
Nach erfolgter geeigneter Anordnung des Einpress-Stiftes 1 auf der Segmentiervorrichtung 20 erfolgt die Abformung eines Segments 2 (vorliegend nicht gezeigt) des Stiftkopfes 10 mittels einer Abformvorrichtung 22 gegen die Segmentierkante 21. Hierbei bewegt sich wie in 3c dargestellt, die Abformvorrichtung 22, welche beispielsweise als hydraulische Schlagvorrichtung ausgeführt ist, gegen die Segmentierkante 21, um den Überstand des Stiftkopfes 10, welcher das abzuformende Segment 2 darstellt, abzutrennen. Die Abformvorrichtung 22 ist hierbei in Bezug auf die Segmentierkante 21 der Segmentiervorrichtung 20 so angeordnet, dass nach erfolgtem Abformen des Überstandes des Stiftkopfes 10 eine Schneidkante 25 der Abformvorrichtung 22 parallel und im Wesentlichen bündig mit der Segmentierkante 21 der Segmentiervorrichtung 20 ausgerichtet ist. Um eine Lageveränderung des Einpress-Stiftes 1 während des Abformens zu verhindern, wird der Einpress-Stift 1 mit einer geeigneten Haltevorrichtung 24 in seiner angeordneten Position in Bezug auf die Segmentierkante 21 fest gehalten. Nur nach erfolgtem Abformen des Segmentes 2 des Stiftkopfes 10 wird die Haltevorrichtung 24 gelöst, um den Einpress-Stift 1 freizugeben. Vorliegend ist die Haltevorrichtung 24 als Stempel dargestellt, welcher den Einpress-Stift 1 auf der dem Stiftkopf 10 abgewandten Endseite des Stiftkörpers 11 gegen die Oberfläche der Segmentiervorrichtung 20 presst. Die Halterung mittels der Haltevorrichtung 24 erfolgt hierbei durch geeignete Ausübung eines Haltedrucks, welcher in 3c durch einen schwarzen Pfeil in der Haltevorrichtung 24 schematisch dargestellt ist.
3d zeigt eine seitliche Schnittansicht im Moment des Abformens des Segmentes 2 des Stiftkopfes 10 gemäß der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens nach
3c. Zur Abformung des Segmentes 2 wird hierbei die Abformvorrichtung 22 gegen die Segmentierkante 21 der Segmentiervorrichtung 20 nach unten (Orientierung entsprechend der vorliegenden Darstellung) bewegt, wobei die Schneidkante 25 der Abformvorrichtung 22 die das Segment 2, welches über die Segmentierkante 21 übersteht, abformt. Damit während des Abformprozesses die Lage des Einpress-Stiftes 1 sich nicht verändert, wird der Einpress-Stift 1 durch die Haltevorrichtung 24 unbeweglich in Bezug auf die Segmentiervorrichtung 20 gehalten.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich alleine gesehen und in jeder Kombination, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellten Details als erfindungswesentlich beansprucht werden. Abänderungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.

1: Einpress-Stift
2: Segment
3: Abformkante
10: Stiftkopf
11: Stiftkörper
12: Vorsprung
13: Kante
14: Gewinde
20: Segmentiervorrichtung
21: Segmentierkante
22: Abformvorrichtung
23: Anordnungsvorrichtung
24: Haltevorrichtung
25: Schneidkante
30: Lichtquelle
31: Messstrahl
32: Sensor
E: Ebene
R: Rotationsachse

Claims

Verfahren zur Herstellung eines Einpress-Stiftes (1) mit segmentiertem Stiftkopf (10), welcher Einpress-Stift (1) einen mit einem Stiftkopf (10) verbundenen, wenigstens teilweise zylinderförmigen Stiftkörper (11) sowie eine Anzahl an um den Stiftkörper (11) angeordneten Vorsprüngen (12) auf der dem Stiftkörper (11) zugewandten Seite des Stiftkopfes (10) aufweist, welches Verfahren folgende Schritte umfasst: – Bereitstellen eines Einpress-Stiftes (1); – Anordnen des Stiftkopfes (10) in Bezug auf eine Segmentierkante (21) einer Segmentiervorrichtung (20); – Abformen eines Segmentes (2) des Stiftkopfes (10) mittels einer Abformvorrichtung (22) gegen die Segmentierkante (21); dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung des Stiftkopfes (10) in Bezug auf die Segmentierkante (21) der Segmentiervorrichtung (20) so erfolgt, dass eine theoretische Ebene (E), welche senkrecht auf einer Abformkante (3) des Stiftkopfes (10) steht und durch eine Rotationsachse (R) des wenigstens teilweise zylinderförmigen Stiftkörpers (11) verläuft, eine Spiegelsymmetrieebene hinsichtlich der Anordnung der Vorsprünge (12) des Stiftkopfes (10) darstellt.
Verfahren zur Herstellung eines Einpress-Stiftes mit segmentiertem Stiftkopf gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abformen des Segmentes (2) des Stiftkopfes (10) mittels der Abformvorrichtung (22) gratfrei auf wenigstens einer Seite des Stiftkopfes (10) erfolgt.
Verfahren zur Herstellung eines Einpress-Stiftes mit segmentiertem Stiftkopf gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anordnen des Stiftkopfes (10) in Bezug auf die Segmentierkante (21) der Segmentiervorrichtung (20) einen Schritt des sensorgestützten Erfassens der Lage wenigstens eines Vorsprunges (12), insbesondere des optischen Erfassens der Lage wenigstens eines Vorsprunges (12); umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines Einpress-Stiftes mit segmentiertem Stiftkopf gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Anordnen des Stiftkopfes (10) in Bezug auf die Segmentierkante (21) der Segmentiervorrichtung (20) einen Schritt der mechanischen Abtastung wenigstens eines Vorsprunges (12) zur Erfassung der Lage wenigstens eines Vorsprunges (12) umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines Einpress-Stiftes mit segmentiertem Stiftkopf gemäß einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Erfassens der Lage wenigstens eines Vorsprunges (12), das Erfassen der Lage wenigstens einer Kante (13) wenigstens eines Vorsprunges (12) umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines Einpress-Stiftes mit segmentiertem Stiftkopf gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Anordnen des Stiftkopfes (10) in Bezug auf die Segmentierkante (21) der Segmentiervorrichtung (20) nach dem Schritt des Erfassens der Lage wenigstens eines Vorsprunges (12) in Abhängigkeit des Ergebnisses des Erfassens der Lage wenigstens eines Vorsprunges (12) gesteuert erfolgt.
Verfahren zur Herstellung eines Einpress-Stiftes mit segmentiertem Stiftkopf gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrensschritte des Anordnens des Stiftkopfes (10) in Bezug auf die Segmentierkante (21) der Segmentiervorrichtung (20) und des Abformens eines Segmentes (2) des Stiftkopfes (10) mittels der Abformvorrichtung (22) mehrfach ausgeführt werden, um einen Einpress-Stift (1) mit mehrfach segmentiertem Stiftkopf (10) herzustellen.
Verfahren zur Herstellung eines Einpress-Stiftes mit segmentiertem Stiftkopf gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zur Herstellung eines Einpress-Stiftes (1) mit segmentiertem Stiftkopf automatisiert erfolgt.
Verfahren zur Herstellung eines Einpress-Stiftes mit segmentiertem Stiftkopf gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren weiterhin einen Schritt des nachträglichen Entgratens umfasst.
Verfahren zur Herstellung eines Einpress-Stiftes mit segmentiertem Stiftkopf gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren auf eine Vielzahl von Einpress-Stifte (1) angewendet wird, wobei Segmente (2) der Stiftköpfe (10) der Vielzahl an Einpress-Stiften (1) mittels der Abformvorrichtung (22) gleichzeitig abgeformt werden.
Verfahren zur Herstellung eines Einpress-Stiftes mit segmentiertem Stiftkopf gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verfahren zur Herstellung eines Einpress-Stiftes (1) mit segmentiertem Stiftkopf (10) ein Schritt der sensorgestützten Überprüfung des Ergebnisses des Abformens der Segmente (2) der Stiftköpfe (10) sowie ein Schritt des Aussortierens von segmentierten Einpress-Stiften (1), deren Ergebnis des Abformens der Segmente (2) der Stiftköpfe (10) mittels der Abformvorrichtung (21) nicht vorbestimmten Anforderungen entspricht, nachgeschaltet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Einpress-Stiftes mit segmentiertem Stiftkopf gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren zur Herstellung eines Einpress-Stiftes (1) mit segmentiertem Stiftkopf (10) der Herstellung eines Einpress-Stiftes (1) oder einer Mehrzahl an Einpress-Stiften (1) unmittelbar nachgeschaltet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Einpress-Stiftes (1) mit segmentiertem Stiftkopf (10), welcher Einpress-Stift (1) einen mit einem Stiftkopf (10) verbundenen, wenigstens teilweise zylinderförmigen Stiftkörper (11) sowie eine Anzahl an um den Stiftkörper (11) angeordneten Vorsprüngen (12) auf der dem Stiftkörper (11) zugewandten Seite des Stiftkopfes (10) aufweist, welches Verfahren folgende Schritte umfasst: – Bereitstellen eines Einpress-Stiftes (1); – Anordnen des Stiftkopfes (10) in Bezug auf eine Segmentierkante (21) einer Segmentiervorrichtung (20); – Abformen eines Segmentes (2) des Stiftkopfes (10) mittels einer Abformvorrichtung (22) gegen die Segmentierkante (21); dadurch gekennzeichnet, dass nach erfolgtem Abformen des Segmentes (2) des Stiftkopfes (10) eine Abformkante (3) des Stiftkopfes (10) in einer vorbestimmten geometrischen Ausrichtung zu der Anordnung der Vorsprünge (12) des Stiftkopfes (10) vorliegt.