DE102015108621A1 - Device and method for attaching a joining element to a component section - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Vorrichtung zum Anbringen eines Fügeelements (6) an einem Bauteilabschnitt vorgeschlagen, wobei die Vorrichtung einen Stempel (10) umfasst, und ein Fügeelement (6) über eine Zuführleitung vor einer Stempelstirnseite des Stempels (10) vorlegbar ist, wobei ein vorgelegtes Fügeelement (6) bei einer Vorwärtsbewegung des Stempels (10) mitgenommen und in einer Führungsleitung eines Niederhalters der Vorrichtung verschoben werden kann. Erfindungsgemäß sind die Haltemittel zumindest über eine Teilstrecke zusammen mit dem Stempel (10) relativ zum Niederhalter in Bewegungsrichtung des Stempels (10) bewegbar und die Haltemittel weisen Kontaktorgane (29, 30) auf, die an einem elastisch formveränderlichen Biegeabschnitt (21, 22) vorhanden sind, so dass das Fügeelement (6) durch die Biegekraft reibschlüssig klemmend gehalten ist.It is proposed a device for attaching a joining element (6) to a component section, wherein the device comprises a punch (10), and a joining element (6) via a feed line in front of a punch face of the punch (10) can be submitted, wherein a presented joining element (6) can be taken with a forward movement of the punch (10) and moved in a guide line of a hold of the device. According to the invention, the holding means are movable at least over a partial distance together with the punch (10) relative to the hold-down device in the direction of movement of the punch (10) and the holding means have contact members (29, 30) provided on an elastically deformable bending section (21, 22) are, so that the joining element (6) is frictionally clamped by the bending force.
Description
Stand der Technik State of the art
Vorrichtungen wie Werkzeugköpfe oder komplette Werkzeuge zum Anbringen eines Fügeelements oder eines Funktionselements an einem Bauteilabschnitt sind bekannt. Fügeelemente sind zum Beispiel alle Arten von Nietelementen wie beispielsweise Vollstanzniete, Halbhohlstanzniete oder Clinchniete mit oder ohne Funktionsabschnitt am Fügeelement, der am Bauteilabschnitt durch das angebrachte Fügeelement vorhanden und nutzbar ist. Devices such as tool heads or complete tools for attaching a joining element or a functional element to a component section are known. Joining elements are, for example, all types of rivet elements such as solid rivets, semi-punched rivets or clinch rivet with or without functional section on the joining element, which is present and usable on the component section by the attached joining element.
Mit den Vorrichtungen bzw. Werkzeugen werden Fügeelemente in metallische Bauteile wie beispielsweise Stahlbleche und/oder nichtmetallische Materialien eingedrückt, teils unter Verformung des Fügeelements. Vielfältige Anwendungsbereiche finden sich zum Beispiel in der Automobilindustrie. With the devices or tools joining elements are pressed into metallic components such as steel sheets and / or non-metallic materials, partly under deformation of the joining element. A variety of applications can be found, for example, in the automotive industry.
Aufgabe und Vorteile der Erfindung Purpose and advantages of the invention
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einleitend genannte Vorrichtungen bzw. Werkzeuge im Hinblick auf eine hohe Zuverlässigkeit auch bei hohen Taktdaten zu verbessern. Insbesondere sollen Störungen bei der Verarbeitung von Fügeelementen, welche auf ungünstige geometrische Verhältnisse der Fügeelemente und der beteiligten Werkzeugteile zurückzuführen sind, ausgeschlossen werden. Ein besonderes Augenmerk ist auf die Verarbeitung von Clinchnieten gerichtet, deren Verarbeitung bislang schwierig ist bzw. aufwändige Maßnahmen erfordert. The object of the present invention is to improve devices or tools mentioned in the introduction in terms of high reliability even at high cycle data. In particular, disturbances in the processing of joining elements, which are due to unfavorable geometric relationships of the joining elements and the tool parts involved, are excluded. Particular attention is paid to the processing of clinch rivets, the processing of which has hitherto been difficult or requires complex measures.
Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. This object is solved by the independent claims.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Varianten der Erfindung aufgezeigt. In the dependent claims advantageous variants of the invention are shown.
Nachfolgend wird der Begriff Fügeelement als Sammelbegriff für Fügeelemente und/oder Funktionselemente verwendet. Hereinafter, the term joining element is used as a collective term for joining elements and / or functional elements.
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Anbringen eines Fügeelements an einem Bauteilabschnitt, wobei die Vorrichtung einen Stempel umfasst, der aus einer zurückbewegten Position linear vorwärts bewegbar und wieder zurückbewegbar ist, wobei ein Fügeelement über eine Zuführleitung vor einer Stempelstirnseite des zurückbewegten Stempels vorlegbar ist, wobei ein vorgelegtes Fügeelement bei einer Vorwärtsbewegung des Stempels mitgenommen und in einer Führungsleitung eines Niederhalters der Vorrichtung verschoben werden kann, wobei Haltemittel zum Halten eines vor der Stempelstirnseite vorgelegten und vorwärtsbewegbaren Fügeelements vorgesehen sind, und die Haltemittel ausgebildet sind, das gehaltene Fügeelement freizugeben, wenn sich der Stempel für einen Anbringvorgang bewegt. Die Vorrichtung betrifft insbesondere einen Werkzeugkopf oder Setzkopf eines Niet- oder Clinchniet-Werkzeugs bzw. ein entsprechendes Niet-oder Clinchnietwerkzeug, das zum Werkzeugkopf noch weitere Elemente wie insbesondere eine Matrizeneinheit, einen C-Bügel und zum Beispiel eine Antriebseinheit zum Bewegen des Stempels umfasst. The invention is based on a device for attaching a joining element to a component section, the device comprising a punch which can be moved forward and back again linearly from a retracted position, a joining element being able to be introduced via a feed line in front of a punch end side of the returned stamp. wherein a presented joining element can be entrained in a forward movement of the punch and displaced in a guide line of a blank holder of the device, wherein retaining means are provided for holding a pre-punch side presented and forward movable joining element, and the holding means are adapted to release the held joining element when the punch moves for an attaching operation. The device relates in particular to a tool head or setting head of a riveting or clinching tool or a corresponding rivet or clinching tool which also comprises further elements such as, in particular, a die unit, a C-frame and, for example, a drive unit for moving the punch.
Der Niederhalter dient insbesondere zum oberseitigen andrückenden Einwirken auf eine Oberseite des Bauteilabschnitts, um einen Bereich herum, in den das Fügeelement von oben mit dem Stempel eingepresst wird. Unterseitig stützt sich der Bauteilabschnitt auf einer Auflage einer Matrizeneinheit ab, so dass das Bauteil bzw. der Bauteilabschnitt während des Fügevorgangs zwischen dem Niederhalter und der Auflage festklemmbar ist. The hold-down device serves in particular for the upper-side pressing action on an upper side of the component section, around a region in which the joining element is pressed in from above with the punch. On the underside, the component section is supported on a support of a matrix unit, so that the component or the component section can be clamped during the joining process between the hold-down device and the support.
Ein erster grundlegender Aspekt der Erfindung liegt darin, dass die Haltemittel zumindest über eine Teilstrecke zusammen mit dem Stempel relativ zum Niederhalter in Bewegungsrichtung des Stempels bewegbar sind und die Haltemittel voneinander getrennte Kontaktorgane aufweisen, die an einem elastisch formveränderlichen Biegeabschnitt vorhanden sind, so dass das Fügeelement durch die Biegekraft reibschlüssig klemmend gehalten ist. Vorzugsweise sind die formveränderlichen Biegeabschnitte derart vorhanden, dass aufgrund der elastischen Formveränderlichkeit des Biegeabschnitts durch eine regelmäßig vordefiniert auftretende Kraft, die auf die Haltemittel wirkt, damit diese sich verbiegen, eine von der Biegekraft abhängige Klemmwirkung der Kontaktorgane auf das Fügeelement einrichtbar und wieder aufhebbar ist. Damit wird eine kompakte und einfach realisierbare Anordnung geschaffen, welche zuverlässig im automatisierten Prozess bei hohen Taktraten funktioniert. Des Weiteren kann die Vorrichtung vorteilhaft flexibel an vorgegebene Umgebungsbedingungen am Werkzeug bzw. an andere Werkzeugelemente von bekannten Werkzeugen angepasst werden. Insbesondere ist es von Vorteil, dass ein Fügeelement durchgängig von der Vorlageposition vor der Stirnseite des zurückbewegten Stempels bis zum Beginn des Anbringens am Bauteilabschnitt mit den Haltemitteln klemmbar gehalten werden kann. Insbesondere ist es vorteilhaft, dass das Fügeelement vor und in Anlage bzw. Kontakt mit der Stempelstirnseite klemmend fixierbar ist. A first fundamental aspect of the invention is that the holding means are movable at least over a partial distance together with the punch relative to the hold-down in the direction of movement of the punch and the holding means have separate contact members, which are provided on an elastically deformable bending portion, so that the joining element is frictionally clamped by the bending force. Preferably, the deformable bending portions are present such that due to the elastic shape variability of the bending portion by a regularly predefined force acting on the holding means, so that they bend, a bending force-dependent clamping action of the contact elements on the joining element can be set and canceled again. Thus, a compact and easy to implement arrangement is created, which works reliably in the automated process at high clock rates. Furthermore, the device can advantageously be flexibly adapted to predetermined environmental conditions on the tool or to other tool elements of known tools. In particular, it is advantageous that a joining element can be clamped continuously from the original position in front of the end face of the stamp being moved back to the beginning of the attachment to the component section with the holding means. In particular, it is advantageous that the joining element can be clamped in front of and in contact with or in contact with the punch end side.
Aufgrund der definierten Position im geladenen Zustand des Fügeelements unter dem Stempel besteht ein weiterer Vorteil der Erfindung darin, dass es einfach möglich ist, das Vorhandensein des geladenen Fügeelements abzufragen, zum Beispiel mit einer Sensoreinrichtung, beispielsweise mit einer Lichtschranken-Anordnung. Due to the defined position in the charged state of the joining element under the stamp, a further advantage of the invention is that it is easily possible to interrogate the presence of the charged joining element, for example with a sensor device, for example with a light barrier arrangement.
Das Fügeelement kann vorteilhafterweise damit mindestens in etwa einer oberen Ebene des Bauteilabschnitts eingepresst werden, so dass das angebrachte Fügeelement mit seiner Oberseite bündig mit der Oberseite des Bauteilabschnitts ist oder etwas zu dieser nach unten versetzt ist. The joining element can advantageously be pressed thereby at least approximately in an upper plane of the component section, so that the attached joining element is flush with its upper side with the upper side of the component section or slightly offset to the latter.
Vorteilhafterweise kann die Stempelstirnseite in ihrem Außenmaß zum Beispiel in ihrem Durchmesser größer sein als ein Außenmaß bzw. ein Außendurchmesser des Fügeelements im unverarbeiteten Zustand bzw. im Ausgangszustand vor einer möglichen Verformung, was z. B. beim Clinchnieten der Fall ist. Die Größe der Stempelstirnseite ist dabei zum Beispiel so abgestimmt, dass der Clinchniet so gestaucht bzw. verbreitert wird, dass die Oberseite des Clinchniets am Ende seiner Verformung durch die Stempelkraft in etwa dem Außenmaß der Stempelstirnseite entspricht. Advantageously, the punch face in its outer dimension, for example, in its diameter be greater than an outer dimension or an outer diameter of the joining element in the unprocessed state or in the initial state before a possible deformation, which z. B. in clinching is the case. The size of the punch face is for example tuned so that the clinch rivet is compressed or widened so that the top of the Clinchniets at the end of its deformation by the punch force corresponds approximately to the outer dimension of the punch face.
Die zum Beispiel voneinander getrennten Kontaktorgane sind insbesondere am vorderen freien Endbereich der Haltemittel ausgebildet. Jedem Kontaktorgan ist ein vorzugsweise länglicher sich in Längsrichtung des Stempels bzw. in Bewegungsrichtung des Stempels erstreckender Biegeabschnitte zugeordnet, der zum Beispiel stegartig außen parallel zur Länge des Stempels verläuft. Die Kontaktorgane sind insbesondere an den freien vorderen Enden der Biegeabschnitte vorhanden. Die Biegeabschnitte können sich über eine wesentliche Länge des Stempels erstrecken, umfänglich zum Stempel zumindest über eine wesentliche Länge getrennt voneinander. Nicht ausgeschlossen ist es, dass in einem von den Kontaktorganen in der Länge entfernten Bereich der Biegeabschnitte diese miteinander verbunden sind. Die Haltemittel sind vorzugsweise als ein separates Bauteil bereitstellbar. Die Haltemittel umfassen zum Beispiel genau zwei längliche schmale Biegearme mit jeweils einem vorne vorhandenen Kontaktorgan. The, for example, separate contact members are formed in particular at the front free end portion of the holding means. Each contact element is assigned a preferably elongated bending section extending in the longitudinal direction of the punch or in the direction of movement of the punch, which, for example, runs on a web-like outside parallel to the length of the punch. The contact elements are present in particular at the free front ends of the bending sections. The bending portions may extend over a substantial length of the punch circumferentially of the punch at least over a substantial length separated from each other. It is not excluded that in a region remote from the contact members in the length region of the bending sections, these are interconnected. The holding means are preferably provided as a separate component. The holding means comprise, for example, exactly two elongated narrow bending arms, each with a front contact body.
Die regelmäßig vordefiniert auftretende Kraft, welche die Formveränderlichkeit des Biegeabschnitts bewirkt, ist insbesondere beim Vorlegen des Fügeelements vor den Stempel insbesondere durch eine Kraft eines bewegbaren Schiebers zum seitlichen Zuführen eines Fügeelements durch die Funktion der Vorrichtung vorgegeben. Das geschobene Fügeelement wirkt dabei selbst auf die Kontaktorgane und drängt diese gegen eine jeweilige elastische Kraft des dazugehörigen Biegeabschnitts auseinander. The regularly predefined occurring force which causes the shape of the bending portion, in particular when presenting the joining element in front of the stamp in particular by a force of a movable slide for the lateral feeding of a joining element by the function of the device specified. The pushed joining element acts even on the contact elements and urges them apart against a respective elastic force of the associated bending section.
Vor dem Einbringen des Fügeelements in den Bauteilabschnitt wird der Klemmzustand des Fügeelements mit den Haltemitteln durch eine vordefiniert auftretende Kraft aufgehoben, welche der Stempel bereitgestellt, der dazu mit den Haltemitteln abgestimmt zusammenwirkt. Der Stempel kann hierzu innen auf die Haltemittel drücken und diese weiter auseinanderbiegen, wobei sich die Kontaktorgane vom Fügeelement wegbewegen und davon lösen, so dass das Fügeelement von den Haltemitteln bzw. deren Klemmkontakt frei kommt. Before the introduction of the joining element into the component section, the clamping state of the joining element with the holding means is canceled by a predefined force which is provided by the stamp, which interacts with the holding means in a coordinated manner. For this purpose, the punch can press on the retaining means on the inside and bend it further apart, with the contact members moving away from and away from the joining element, so that the joining element comes free of the retaining means or their clamping contact.
Durch die elastische Formveränderlichkeit des Biegeabschnitts ist eine Ausweichbewegung der Haltemittel mit den Kontaktorganen nach außen gegen eine elastische Rückstellkraft der Biegeabschnitte möglich. Eine Rückstellbewegung der nach außen aufgebogenen Kontaktorgane, wenn das Fügeelement im Bauteilabschnitt angebracht ist, erfolgt daher vorteilhaft selbsttätig nach innen. Die Haltemittel nehmen dann zum Beispiel einen Grundzustand ein. Der Abstand zwischen den Kontaktorganen im Grundzustand ist regelmäßig etwas geringer als ein relevantes Außenmaß des Fügeelements, das die Kontaktorgane halten sollen. Wird dann das Fügeelement mit dem Schieber zwischen die Kontaktorgane eingeschoben, weichen die Kontaktorgane anliegend außen an dem Fügeelement elastisch etwas nach außen. Das Fügeelement bleibt dabei mit dem ersten Kontakt von den Kontaktorganen klemmend gehalten, bis das Fügeelement eine End-Klemmstellung zwischen den Kontaktorganen einnimmt und der Schieber zurückfährt. Hierfür muss sichergestellt sein, dass für die Haltemittel bzw. die Biegeabschnitte mit den Kontaktorganen ein ausreichend großen Freiraum für die Ausweichbewegung nach außen zur Verfügung steht. Vorteilhaft ist ein maximal möglicher Ausweichweg der Haltemittel bzw. der Biegeabschnitte nach außen durch einen mechanischen Anschlag begrenzbar. Due to the elastic shape variability of the bending section, an evasive movement of the holding means with the contact members to the outside against an elastic restoring force of the bending sections is possible. A return movement of the outwardly bent contact members when the joining element is mounted in the component section, therefore, advantageously takes place automatically inwards. The holding means then assume, for example, a ground state. The distance between the contact members in the ground state is usually slightly less than a relevant external dimension of the joining element, which should hold the contact elements. If then the joining element is inserted with the slider between the contact members, the contact elements soft against the outside of the joining element elastic slightly outward. The joining element remains clamped with the first contact by the contact members until the joining element assumes an end clamping position between the contact members and the slider retracts. For this purpose, it must be ensured that a sufficiently large space for the evasive movement to the outside is available for the holding means or the bending sections with the contact members. Advantageously, a maximum possible deflection path of the holding means or the bending sections can be limited to the outside by a mechanical stop.
Für das Einrichten der Klemmwirkung müssen wie geschildert die Kontaktorgane auseinandergedrängt werden, was durch ein weiteres Element wie z. B. einen Schieber erfolgt. Vorzugsweise wirkt der Schieber nicht direkt im Kontakt mit den Kontaktorganen, sondern das vom Schieber vorgeschobene Fügeelement drängt diese im Kontakt beiseite. For the establishment of the clamping action as described, the contact elements must be forced apart, which by another element such. B. a slide takes place. Preferably, the slider does not act directly in contact with the contact members, but the pushed forward by the slider joining element urges them in contact aside.
Vorteilhafterweise ist der haltende Kontakt der Kontaktorgane mit dem Fügeelement ausschließlich reibschlüssig. Ein Formschluss zwischen den Kontaktorganen und dem geklemmt gehaltenen Fügeelement ist nicht notwendig. Die Kontaktorgane sind dann so abgestimmt, dass ein in Bewegungsrichtung des Stempels blockierender Formschluss nicht existiert. Ein Wegziehen des zwischen den Kontaktorganen geklemmten Fügeelements in Vorwärtsbewegungsrichtung des Stempels wäre daher möglich. Dies ist für das spätere Ablösen des Fügeelements von den Haltemitteln vorteilhaft. Advantageously, the holding contact of the contact members with the joining element is exclusively frictionally engaged. A positive connection between the contact members and the clamped held joining element is not necessary. The contact members are then adjusted so that a blocking in the direction of movement of the punch positive connection does not exist. A pulling away of the clamped between the contact members joining element in the forward movement direction of the punch would therefore be possible. This is advantageous for the subsequent detachment of the joining element from the holding means.
Außerdem sind die Kontaktorgane und/oder die Fügeelemente vorteilhaft nahezu beliebig bzw. einfach ausbildbar, was deren in Klemmkontakt gelangenden Seiten angeht, insbesondere ohne Konturen mit Absätzen oder schräge Flanken. Die Kontaktorgane sind vorteilhaft derart abgestimmt ausgebildet, dass die Kontaktorgane im Punkt-, Linien- oder bevorzugt im Flächenkontakt mit Gegenabschnitten außen am Fügeelement in den haltenden Klemmkontakt bring bar sind. In addition, the contact elements and / or the joining elements are advantageously almost arbitrarily or simply formed, which concerns their sides in clamping contact, in particular without contours with paragraphs or sloping flanks. The contact elements are advantageously tuned such designed that the contact elements in the point, line or preferably in the surface contact with counter sections outside the joining element in the holding clamp contact are bringable bar.
In einem einfachen Fall kann ein Clinchniet eine Mantelfläche in einer zylindrischen Form aufweisen. Ein Kontaktorgan gelangt dabei mit seiner Kontaktfläche zur Mantelform tangential anliegenden klemmend im Reibschluss bzw. im Haftreibschluss in Anlage. Damit ist auch ein Fügeelement mit einer konturfreien Außenseite sicher klemmend festhaltbar von den Kontaktorganen. Vorzugsweise entspricht zumindest eine Kontaktfläche eines Kontaktorgans, ggf. von beiden Kontaktorganen, der Fügeelement-Außenform in dem Bereich, in welchem die jeweilige Kontaktfläche des Kontaktorgans an dem Fügeelement in Anlage kommt. So kann bei einem außen zum Beispiel zylindrischen oder anders gebogenen Fügeelement eine vorteilhafte Klemmwirkung in der endgültigen Vorlageposition vor der Stempelstirnseite durch einen flächigen Reib- bzw. Haftreibkontakt eingerichtet werden. Bei einem außenumfänglich zylindrischen Fügeelement können im Klemm-Haltekontakt mit den Kontaktorganen zwei gegenüberliegende Teilumfänge am Fügeelement im flächigen Kontakt mit kreisförmig gebogenen Kontaktflächen der gegenüberliegend vorhandenen Kontaktorgane sein. Umfänglich zwischen den Kontaktorganen ist der Umfang am Fügeelement kontaktfrei zu den Haltemitteln bzw. den Kontaktorganen. In a simple case, a clinch rivet may have a lateral surface in a cylindrical shape. A contact member thereby comes with its contact surface to the shell shape tangentially adjacent clamping in frictional engagement or in Haftreibschluss in plant. This is also a joining element with a contour-free outside securely clamped festhaltbar of the contact organs. Preferably, at least one contact surface of a contact member, possibly of both contact members, the joining element outer shape in the area in which the respective contact surface of the contact member comes to rest on the joining element. Thus, in the case of an externally, for example, cylindrical or otherwise bent joining element, an advantageous clamping effect in the final delivery position in front of the punch face can be established by a flat frictional or adhesive friction contact. In the case of an externally cylindrical joining element, in clamping-holding contact with the contact elements, two opposite partial circumferences on the joining element can be in surface contact with circularly curved contact surfaces of the opposing contact elements. Umumfang between the contact members of the circumference on the joining element is free of contact with the holding means or the contact members.
Mit der Erfindung wird eine Erweiterung der Anwendungsgrenzen für Fügeelemente geschaffen, insbesondere für Fügeelemente, welche im Durchmesser kleiner sind als der Stempel bzw. Setzstift und sich innerhalb eines Zuführkanals selbst drehen oder unzulässig schräg stellen würden. With the invention, an extension of the application limits for joining elements is created, in particular for joining elements, which are smaller in diameter than the punch or setting pin and rotate within a feed channel itself or would make inadmissible inclined.
Insbesondere bei Clinchnieten, aber auch bei Halbhohlstanznieten oder Vollstanznieten, wird das Anwendungsspektrum vergrößert, insbesondere gegenüber bisherigen Anwendungen auf dünnere Bleche bzw. Blechlagen erweitert, was zum Beispiel in der Automobilindustrie wirtschaftliche Vorteile bringt. Damit lassen sich vorteilhafterweise geringere Fahrzeuggewichte durch dünnere Bleche erreichen. Especially with clinch rivets, but also with semi-hollow punch rivets or solid punch rivets, the range of applications is increased, in particular extended over previous applications on thinner sheets or sheet metal layers, which brings economic advantages, for example in the automotive industry. This can be achieved advantageously lower vehicle weights through thinner sheets.
Gemäß einem weiteren grundlegender Aspekt der Erfindung sind die Haltemittel so ausgelegt, dass die Haltemittel in den Bereich vor der Stempelstirnseite eingreifen, um das Fügeelement mit einer elastischen Andrückkraft, die auf eine Seitenfläche des Fügeelements wirkt, zu halten, wobei der Stempel auf das Fügeelement derart abgestimmt ist, dass die Seitenfläche des vor der Stempelstirnseite vorgelegten Fügeelements zu einem Rand einer projizierten Stempelstirnseite nach innen versetzt ist. Dies ist insbesondere für Werkzeuge zum Clinchnieten vorteilhaft. Ein Clinchniet-Fügeelement ist im Außenmaß bzw. im Außendurchmesser regelmäßig geringer dimensioniert als der Stempel bzw. dessen Stirnseite, wobei der Stempel vorteilhaft zylindrisch ist oder eine andere geometrisch regelmäßige Außenform aufweist. According to a further basic aspect of the invention, the holding means are designed so that the holding means engage in the area in front of the punch face to hold the joining element with an elastic pressing force acting on a side face of the joining element, the punch acting on the joining element in such a way is agreed that the side surface of the presented before the punch face joining element is offset to an edge of a projected punch face inward. This is particularly advantageous for tools for clinching. A Clinchniet-joining element is in the outer dimension or in the outer diameter regularly dimensioned smaller than the stamp or its end face, the stamp is advantageously cylindrical or has another geometrically regular outer shape.
Damit können vorteilhaft auch vergleichsweise schmale Fügeelemente und/oder Fügeelemente ohne einen Absatz oder ohne Hinterschnitt in der Mantelfläche vor der Stempelstirnseite sicher gehalten werden, die im Außenmaß bzw. in der Breite kleiner sind als eine Projektionsfläche der Stempelstirnseite bzw. kleiner sind als eine Stempelaußenmaß. Auch vorteilhaft ist, dass dabei kein Formschluss zwischen den Kontaktorganen und dem Fügeelement notwendig ist. Eine Reibschlussverbindung reicht aus. Es muss lediglich die Andrückkraft der Kontaktorgane entsprechend groß sein. Die Andrückkraft am Fügeelement kann insbesondere durch die Form, Größe, Positionierung und/oder die Materialeigenschaften der Haltemittel bzw. insbesondere der Biegeabschnitte vorgegeben werden. In this way, it is advantageously possible to securely hold even comparatively narrow joining elements and / or joining elements without a shoulder or undercut in the lateral surface in front of the punch face, which are smaller in external dimension or width than a projection face of the punch face or smaller than a punch outer dimension. It is also advantageous that no positive connection between the contact members and the joining element is necessary. A frictional connection is sufficient. It only has to be correspondingly large the pressing force of the contact members. The pressing force on the joining element can be specified in particular by the shape, size, positioning and / or the material properties of the holding means or in particular of the bending sections.
Die Haltemittel sind vorzugsweise derart ausgelegt, dass ein Fügeelement außen in einem Bereich mit den Haltemitteln bzw. den Kontaktorganen in einen Kontakt zum Festhalten bzw. Klemmen bringbar ist, welcher ein maximales Außenmaß des Fügeelements darstellt. Anders ausgedrückt gibt es keinen The holding means are preferably designed in such a way that a joining element can be brought into a contact with the holding means or the contact members outside in a region for holding or clamping, which represents a maximum external dimension of the joining element. In other words, there is none
Bereich außen am Fügeelement, der im von den Haltemitteln geklemmten Zustand des Fügeelements weiter außen liegt bzw. von der Längsachse des Fügeelements weiter entfernt ist, als der Bereich, der mit den Haltemitteln bzw. den Kontaktflächen der Kontaktorgane in Klemmkontakt ist. Area outside of the joining element, which is located in the clamped by the holding means state of the joining element further out or is further away from the longitudinal axis of the joining element, as the area which is in clamping contact with the holding means or the contact surfaces of the contact members.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, dass die Haltemittel derart ausgebildet sind, dass in einem Zustand ohne Fügeelement die Kontaktorgane bezogen auf einen Außenrand der Stempelstirnseite nach innen in den Bereich vor der Stempelstirnseite hineinragen. Insbesondere sind die Kontaktflächen der Kontaktorgane vom Außenrand der Stempelstirnseite nach innen versetzt in einem Ausgangszustand bei zurückbewegtem Stempel. Damit kann ein Fügeelement, das ein Außenmaß aufweist, das geringer ist als ein Außenmaß des Stempels, definiert vor der Stempelstirnseite gehalten werden. Beginnend mit dem ersten Kontakt mit den Kontaktflächen der Kontaktorgane wird das Fügeelement auf seinem weiteren Weg in die endgültige vor der Stempelstirnseite vorgelegte Position wie oben erläutert über die gesamte Verschiebung sicher festklemmend zwischen den Kontaktflächen gehalten, was unter einer Ausweichbewegung der Biegeabschnitte erfolgt. Furthermore, it is advantageous that the holding means are designed such that in a state without joining element, the contact elements protrude inwardly in relation to an outer edge of the punch face in the area in front of the punch face. In particular, the contact surfaces of the contact members are offset from the outer edge of the punch face inwardly in an initial state with the punch moved back. Thus, a joining member having an outer dimension that is smaller than an outer dimension of the punch, defined in front of the punch face can be held. Beginning with the first contact with the contact surfaces of the contact members, the joining element is securely clamped between the contact surfaces on its further path to the final position presented in front of the punch face, as explained above, over the entire displacement, which takes place under an evasive movement of the bending sections.
Durch Abstimmung der Kontaktorgane vorne am Stempel mit einer vorgebbaren Eingreiftiefe von außen am Rand der Stempelstirnseite können die Kontaktorgane mit dem Abstand der zur Stempel-Bewegungsachse insbesondere gegenüberliegenden Kontaktflächen so abgestimmt sein, dass unterschiedlich bzw. nahezu beliebig gering dimensionierte Fügeelemente vor der Stempelstirnseite sicher klemmend gehalten vorlegbar sind. Nicht ausgeschlossen ist, dass in der Ausgangslage bei zurückbewegtem Stempel vor Beginn des Vorlegens eines Fügeelements aus einer Warteposition, z. B. seitlich versetzt zur Stempelstirnseite, die gegenüberliegenden Kontaktflächen der getrennten Kontaktorgane sich berühren. By matching the contact elements on the front of the stamp with a predetermined Engagement depth from the outside at the edge of the punch face, the contact elements with the distance of the punch movement axis in particular opposite contact surfaces can be adjusted so that different or almost any small dimensioned joining elements are held securely clamped before the punch face. It is not excluded that in the starting position with the stamp moved back before the beginning of presenting a joining element from a waiting position, eg. B. laterally offset to the punch face, the opposite contact surfaces of the separate contact members touch each other.
Grundsätzlich kann ein von der Seite zugeschobenes Fügeelement durch ein Vorwärtsschieben zwischen die Kontaktorgane und deren Kontaktflächen gelangen, wobei die Kontaktorgane aufgrund der elastischen Biegeabschnitte ausweichen, so dass das Fügeelement reibend entlang der Kontaktflächen vorbeibewegt wird und dabei klemmend gehalten die Vorlagestellung des Fügeelements erreicht. Nach dem Freigeben des Fügeelements beim späteren Einpressen in den Bauteilabschnitt schnappen die Kontaktorgane bzw. deren auseinandergedrängten Kontaktflächen wieder zusammen mit einem oder ohne verbleibendem Luftspalt zwischen den Kontaktflächen. Dies geschieht selbsttätig durch die vorgespannten Biegeabschnitte. In principle, a joining element pushed by the side can pass between the contact elements and their contact surfaces by pushing forward, the contact elements deflecting due to the elastic bending sections, so that the joining element rubs along the contact surfaces and thereby reaches the original position of the joining element in a clamping manner. After releasing the joining element during subsequent pressing into the component section, the contact members or their spaced-apart contact surfaces snap together again with or without a remaining air gap between the contact surfaces. This happens automatically by the prestressed bending sections.
Es ist überdies vorteilhaft, dass ein Kontaktorgan einstückig mit dem Biegeabschnitt ausgebildet ist. Insbesondere sind beide Kontaktorgane jeweils mit einem zugehörigen Biegeabschnitt einstückig verbunden. Das Kontaktorgan bildet vorzugsweise einen zueinander hin umgebogenen Endabschnitt am insbesondere geraden länglichen Biegeabschnitt. Der Endabschnitt ist zum Beispiel hakenartig mit abgestimmter bzw. vorzugsweise flächiger oder linienförmiger Kontaktfläche. It is also advantageous that a contact member is formed integrally with the bending portion. In particular, both contact members are each integrally connected to an associated bending section. The contact member preferably forms a mutually bent end portion on the particular straight elongated bending portion. The end section is, for example, hook-like with a coordinated or preferably flat or linear contact surface.
Ein seitliches Ausweichen, also lateral zur Längserstreckung der Biegeabschnitte erfolgt durch die Eigenelastizität der Biegeabschnitte. Die Biegeabschnitte sind insbesondere vorgebbar verbiegbar, zum Beispiel in eine oder mehrere Richtungen. Die Biegeabschnitte können radial und/oder in eine andere Richtung biegbar sein. Zum Beispiel können die Biegeabschnitte vorzugsweise oder hauptsächlich radial zur Bewegungsrichtung des Stempels bzw. zu dessen Längsachse aufbiegbar und wieder rückstellbar sein. A lateral deflection, ie laterally to the longitudinal extent of the bending sections is effected by the inherent elasticity of the bending sections. The bending sections are in particular predeterminably bendable, for example in one or more directions. The bending sections may be bendable radially and / or in another direction. For example, the bending sections may preferably be bendable or resettable, preferably or mainly radially to the direction of movement of the punch or to its longitudinal axis.
Weiter ist es vorteilhaft, dass zwei Biegeabschnitte vorgesehen sind, wobei an beiden Biegeabschnitten ein Kontakorgan vorhanden ist. Dies ist besonders kompakt und einfach herstellbar. Dadurch wird eine vorteilhafte Variante möglich, gegenüber einer anderen Variante, bei welcher ein gemeinsamer Biegeabschnitt an zwei Kontaktorganen angreift. Further, it is advantageous that two bending sections are provided, wherein a Kontakorgan is present at both bending sections. This is particularly compact and easy to produce. This makes an advantageous variant possible, compared to another variant in which a common bending section engages two contact members.
Es ist zudem vorteilhaft, dass die Haltemittel mit den Biegeabschnitten und den Kontaktorganen in der Art einer Pinzettenkonstruktion ausgebildet sind. Insbesondere sind zwei gegenüberliegende Kontaktorgane vorhanden, an die sich jeweils ein dazugehöriger Biegeabschnitte anschließt. Die Biegeabschnitte sind elastisch formveränderlich, insbesondere zwei identisch aufgebaute federnde Haltearme nach dem "Pinzettenprinzip". Erfindungsgemäß werden die Pinzettenarme zum Klemmen des Fügeelements nicht zusammengedrückt, die sich bei Wegfall der von außen wirkenden Kraft nach innen selbsttätig zurückstellen, sondern auseinandergedrückt, die sich nach innen wieder rückstellen bei Wegnahme der Außenkraft. It is also advantageous that the holding means are formed with the bending sections and the contact members in the manner of a tweezer construction. In particular, two opposing contact elements are present, to which in each case an associated bending sections connects. The bending sections are elastically deformable, in particular two identically constructed resilient retaining arms according to the "forceps principle". According to the invention, the tweezer arms are not compressed for clamping the joining element, which automatically reset themselves when eliminating the force acting from the outside inside, but pressed apart, the reset to the inside again upon removal of the external force.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Aufnahmeseite der Kontaktorgane derart auf ein Fügeelement abgestimmt vorhanden ist, dass durch eine vorgebbare Zuführbewegung des Fügeelements die Kontaktorgane durch Anlage des Fügeelements an den Kontaktorganen auseinanderweichen. Die Aufnahmeseite der Kontaktorgane kann beispielsweise trichterartig sein bzw. schräge bzw. sich annähernde Flanken aufweisen, so dass ein zugeschobenes Fügeelement gegen die Aufnahmeseite bzw. deren Flanken drückt, wobei die Kontaktorgane auseinanderweichen. Die Haltemittel bzw. die Kontaktorgane mit der zum Beispiel trichterförmigen Aufnahmeseite sind vorzugsweise auf ein Außenmaß bzw. eine Außenform des Fügeelements abgestimmt. An advantageous embodiment of the invention is characterized in that a receiving side of the contact members is so matched to a joining element that diverge by a predetermined feed movement of the joining element, the contact elements by conditioning the joining element to the contact elements. The receiving side of the contact members, for example, be funnel-like or have oblique or approaching flanks, so that a zusobenes joining element presses against the receiving side or its flanks, wherein the contact elements diverge. The holding means or the contact members with the funnel-shaped receiving side, for example, are preferably matched to an outer dimension or an outer shape of the joining element.
Eine weitere vorteilhafte Modifikation der Erfindung ergibt sich dadurch, dass eine Lagereinrichtung für eine Lagerung der Haltemittel derart vorhanden ist, dass eine Relativbewegung zwischen den Haltemitteln und dem Stempel in Längsrichtung des Stempels möglich ist. Die Längsrichtung des Stempels fällt mit der Bewegungsrichtung des Stempels zusammen. A further advantageous modification of the invention results from the fact that a bearing device for a bearing of the holding means is provided such that a relative movement between the holding means and the punch in the longitudinal direction of the punch is possible. The longitudinal direction of the punch coincides with the direction of movement of the punch.
Vorteilhaft sind Steuermittel vorhanden, welche ein Zusammenwirken der Stempelbewegung mit den Haltemitteln derart kontrollieren, dass eine Bewegung des Stempels in eine Stempel-Bewegungsrichtung mit einer Bewegung der Haltemittel in die Stempel-Bewegungsrichtung gekoppelt ist. Control means are advantageously present which control an interaction of the punch movement with the holding means such that a movement of the punch in a punch moving direction is coupled with a movement of the holding means in the punch moving direction.
Je nach Betriebsphase werden die Haltemittel mit dem Stempel mitbewegt oder nicht mitbewegt. Die Haltemittel sind zum Beispiel in der Art eines Schiebesitzes relativ zum Stempel über einen begrenzten Weg in Längsrichtung des Stempels bewegungsgelagert. Mit dem Schiebesitz ist es vorteilhaft möglich, über die Biegesteifigkeits-Symmetrie der Haltemittel, z. B. Federelemente, die vorhandene Zentrizität des Stempels an das Fügeelement weiterzugeben. Damit ist die überaus wichtige Aufgabe bzw. Funktion der Zentrierung des Fügeelements auch den Haltemitteln bzw. den Federelementen zugeordnet. Depending on the operating phase, the holding means are moved with the stamp or not moved. The holding means are, for example, movably mounted in the manner of a sliding seat relative to the punch over a limited distance in the longitudinal direction of the punch. With the sliding seat, it is advantageously possible on the bending stiffness symmetry of the holding means, for. B. spring elements to pass the existing centricity of the punch to the joining element. This is the most important task or function of the centering of the joining element also assigned to the holding means or the spring elements.
Die Haltemittel sind vorzugsweise an dem Stempel gelagert bzw. aufgenommen. Bei der Vorwärtsbewegung des Stempels aus der zurückbewegten Position mit dem an der Stirnseite vorgelegten Fügeelement werden die Haltemittel vom Stempel mitbewegt. Wenn der Stempel mit seiner Stirnseite den Bereich des vorderen Endes des Niederhalters erreicht kommen die Haltemittel in eine Anschlagposition an dem Niederhalter. Da sich der Stempel mit dem Fügeelement weiterbewegt findet über eine Teilstrecke der Bewegung des Stempels eine Relativbewegung zwischen den Haltemitteln und dem sich bewegenden Stempel statt, indem der Stempel mit dem Fügeelement sich weiter nach vorne bewegt. Dabei weichen die Kontaktorgane nach außen aus und geben das Fügeelement für das Einpressen in den Bauteilabschnitt frei. Für das Passieren des Stempels an den im Niederhalter positionsfest anschlagenden Kontaktorganen vorbei, weichen die Kontaktorgane bis über den Außenrand der Stempelstirnseite hinweg aus. Beim Zurückbewegen des Stempels nach dem Fügevorgang in die entgegengesetzte Richtung werden die Haltemittel wieder vom Stempel mitgenommen, nachdem die Kontaktorgane wieder vor der Stempelstirnseite zusammenkommen. The holding means are preferably mounted or received on the stamp. During the forward movement of the punch from the moved back position with the presented at the front side joining element, the holding means are moved by the stamp. When the punch reaches the region of the front end of the blank holder with its end face, the holding means come into a stop position on the blank holder. Since the punch continues to move with the joining element, a relative movement between the holding means and the moving punch takes place over a part of the movement of the punch, in that the punch with the joining element moves further forward. In this case, the contact members are outwardly soft and release the joining element for pressing into the component section. For the passage of the punch past the contact members, which are fixed in position in the hold-down device, the contact members are extended beyond the outer edge of the punch face. When moving back the punch after the joining process in the opposite direction, the holding means are taken back from the stamp after the contact organs come together again in front of the punch face.
Eine zur Stempellagerung alternative oder zusätzliche Lagerung der Haltemittel zum Beispiel am Niederhalter ist nicht ausgeschlossen. An alternative to the stamp storage or additional storage of the holding means, for example on the hold-down is not excluded.
Auch ist es von Vorteil, dass Steuermittel vorhanden sind, welche ein Zusammenwirken der Stempelbewegung mit den Haltemitteln derart kontrollieren, dass eine Bewegung des Stempels mit einer federnden Bewegung der Kontaktorgane gekoppelt ist. Dies erfolgt wie oben geschildert, wenn die Haltemittel vorne an dem Niederhalter anschlagen und sich der Stempel mit dem Fügeelement weiter in Richtung zum Bauteilabschnitt hin bewegt. It is also advantageous that control means are provided which control an interaction of the punch movement with the holding means such that a movement of the punch is coupled with a resilient movement of the contact members. This is done as described above, when the holding means abut the front of the hold-down and moves the punch with the joining element further in the direction of the component portion.
Die Steuermitteln sind auch so abstimmbar, dass Zustände existieren, in denen eine gemeinsame Linearbewegung von Stempel und Haltemitteln vorgegeben wird und eine entkoppelte Situation, in welcher sich der Stempel linear bewegt, die Haltemittel jedoch nicht. The control means are also tunable so that there are conditions in which a common linear movement of punch and holding means is given and a decoupled situation in which the punch moves linearly, but not the holding means.
Insbesondere ist es vorteilhaft, dass ein erster Steuerabschnitt an den Haltemitteln vorgesehen ist, an dem der Stempel in Anlage bringbar ist, so dass der sich bewegende Stempel an dem ersten Steuerabschnitt entlang bewegt, womit gekoppelt die federnde Bewegung der Kontaktorgane stattfindet. Der erste Steuerabschnitt ist vorzugsweise eine schräge Flanke innen an den Kontaktorganen bzw. den Biegeabschnitten, auf welche der Rand der Stempelstirnseite wirkt. In particular, it is advantageous for a first control section to be provided on the holding means, on which the punch can be brought into contact, so that the moving punch moves along the first control section, whereby coupled the resilient movement of the contact members takes place. The first control section is preferably an oblique flank on the inside of the contact members or bending sections on which the edge of the punch face acts.
Der erste Steuerabschnitt weist vorzugsweise Gleit- wie z. B. Schrägflächen an den Haltemittel auf, gegen welche der Stempel anstößt und entlangbewegbar ist. Demgemäß gehören auch entsprechende Abschnitte am Stempel zum Beispiel ein vorderer Stempelrand, der die Stempel-Stirnseite umschließt und gegen die Gleitflächen drückt, zu den Steuermitteln. Bei maximal nach außen gebogenen Biegeabschnitten bzw. nach außen wegbewegten Kontaktorganen gleitet der Stempel an den Kontaktflächen der Kontaktorgane entlang bis zum Ende der Fügevorgangs bzw. der Vorwärtsbewegung. The first control section preferably has sliding such. B. inclined surfaces on the holding means, against which abuts the punch and is movable along. Accordingly, corresponding portions on the punch include, for example, a leading edge of the ram which surrounds the ram face and presses against the sliding surfaces to the control means. At maximum outwardly bent bending sections or outwardly moved contact members of the stamp slides on the contact surfaces of the contact members along until the end of the joining operation or the forward movement.
In umgekehrter Abfolge der geschilderten Vorgänge erfolgt die Rückstellung der Haltemittel in die Ausgangslage mit der Rückbewegung des Stempels bzw. der Mitnahme der Haltemittel. In reverse order of the described processes, the provision of the retaining means in the initial position with the return movement of the punch or the entrainment of the holding means.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung charakterisiert sich dadurch, dass ein zweiter Steuerabschnitt an den Haltemitteln vorgesehen ist, an dem der Stempel in Anlage bringbar ist, so dass der sich bewegende Stempel an den Kontaktabschnitt entlang bewegt, wobei keine federnde Bewegung der Kontaktorgane stattfindet. Der zweite Steuerabschnitt umfasst vorzugsweise die Kontaktflächen der Kontaktorgane. A further advantageous embodiment of the invention is characterized in that a second control section is provided on the holding means, on which the punch is engageable, so that the moving punch moves along the contact portion, wherein no resilient movement of the contact members takes place. The second control section preferably comprises the contact surfaces of the contact members.
Auch ist es vorteilhaft, dass Federmittel für eine kraftunterstützte Rückstellung der Haltemittel in Bewegungsrichtung des Stempels vorgesehen sind. Die Federmittel können beispielsweise eine außen um den Stempel spiralförmig herumgeführte Schraubenfeder umfassen. It is also advantageous that spring means are provided for a force-assisted return of the holding means in the direction of movement of the punch. The spring means may comprise, for example, a coil spring guided spirally around the punch.
Die Zurückbewegung der Relativbewegung zwischen den Haltemitteln, wie zum Beispiel Halteklammern, und dem Stempel, kann alternativ auch anders realisiert sein. Zum Beispiel kann die Zurückbewegung der Relativbewegung durch ein Mitnehmen erfolgen, zum Beispiel wenn eine Verdrehsicherung der Haltemittel gegen einen oberen Anschlag in Längsrichtung des Stempels anstößt. The return movement of the relative movement between the holding means, such as retaining clips, and the punch, may alternatively be realized otherwise. For example, the return movement of the relative movement can take place by a take-away, for example, when an anti-rotation of the holding means abuts against an upper stop in the longitudinal direction of the punch.
Mit den Federmittel wird aber vorteilhafterweise unabhängig von der Position der Bauteile und unabhängig von Reibeffekten bzw. Reibkräften zwischen den bewegbaren Teilen eine zu jedem Zeitpunkt definierte Position erhalten, insbesondere ohne ein Spiel. With the spring means but advantageously independent of the position of the components and regardless of friction effects or frictional forces between the movable parts a position defined at any time position obtained, in particular without a game.
Schließlich ist es von Vorteil, dass eine Verdrehsicherung zur Unterbindung einer Verdrehung der Haltemittel um die Stempellängsachse ausgebildet ist. Damit wird insbesondere ein ausschließlich laterales bzw. radiales Ausweichen zur Stempel-Längsachse der Haltemittel realisierbar. Damit wird eine Drehwirkung von verdrehten Biegeabschnitten auf das gehaltene Fügeelement vermieden, so dass das gehaltene Fügeelement nicht verdreht wird bzw. keine unerwünschte Positionsveränderung bezogen auf die Warteposition erfährt. Finally, it is advantageous that an anti-rotation device is designed to prevent twisting of the holding means about the punch longitudinal axis. Thus, in particular an exclusively lateral or radial deflection to the punch longitudinal axis of the holding means can be realized. In order for a rotational effect of twisted bending sections is avoided on the held joining element, so that the held joining element is not rotated or no unwanted position change related to the waiting position learns.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Anbringen eines Fügeelements an einem Bauteilabschnitt mit einer Vorrichtung wie oben beschrieben. Vorteilhafterweise wird das Fügeelement durch die mit den Haltemitteln bereitgestellten Biegekraft reibschlüssig klemmend gehalten. Vorzugsweise werden die Haltemittel mit dem gehaltenen Fügeelement über zumindest eine Teilstrecke zusammen mit dem Stempel bewegt. Damit lassen sich bei den erfindungsgemäßen Anbringverfahren die oben im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung diskutierten Vorteile erzielen. Insbesondere wird damit ein vorteilhaftes Niet- bzw. Stanznietverfahren zur Verarbeitung von jeglichen Nietarten bzw. von z. B. Stanznieten oder Clinchnieten bereitgestellt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere so abgestimmt, dass neben Fügeelementen wie z. B. Clinchnieten, und deren Durchmesser regelmäßig geringer ist als der Durchmesser des Stempels, durch die Stempelwirkung verformt werden, auch andere Fügeelemente, die nicht verformet werden, problemlos verarbeitbar sind. Denn mit den Haltemitteln können auch solche Fügeelemente vorteilhaft gehalten werden, zum Beispiel vergleichsweise kurze Vollstanzniete. Dabei weist der Stempel bzw. dessen Stempelstirnseite in der Regel einen nicht wesentlich größeren Durchmesser auf, als ein Durchmesser einer Oberseite des Fügeelements bzw. des Vollstanzniets, an dem die Stempelstirnseite in Anlage kommt. Bei kurzen Vollstanznieten ist erfindungsgemäß vorteilhafterweise ein Formschluss zwischen dem gehaltenen Vollstanzniet und den Haltemitteln bzw. den Kontaktorganen der Haltemittel erzielbar, was mit einem sogenannten Schließkopf möglich ist. Die Haltemittel bzw. die Kontaktorgane mit Kontaktbereichen sind vorteilhaft auf die Außenform des Vollstanzniets abgestimmt. The invention also relates to a method for attaching a joining element to a component section with a device as described above. Advantageously, the joining element is frictionally clamped by the bending force provided with the holding means. Preferably, the holding means are moved with the held joining element over at least a partial distance together with the punch. Thus, in the attachment method according to the invention, the advantages discussed above in connection with the device according to the invention can be achieved. In particular, this is an advantageous rivet or Stanznietverfahren for processing any Nietarten or z. B. punched rivets or clinch riveting provided. The inventive device or the inventive method is particularly tuned so that in addition to joining elements such. As clinch rivets, and whose diameter is regularly smaller than the diameter of the punch, are deformed by the stamp effect, other joining elements that are not deformed, are easily processed. Because with the holding means and such joining elements can be kept advantageous, for example, comparatively short solid rivets. In this case, the punch or its punch face usually has a not significantly larger diameter than a diameter of an upper side of the joining element or the Vollstanzniets, where the punch face comes into abutment. In the case of short solid punch rivets, a positive connection between the held solid punch rivet and the holding means or the contact members of the holding means can advantageously be achieved, which is possible with a so-called closing head. The holding means or the contact members with contact areas are advantageously matched to the outer shape of the Vollstanzniets.
Figurenbeschreibung figure description
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind anhand eines teilweise schematisiert dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung näher erläutert. Further features and advantages of the invention are explained in more detail with reference to a partially schematically illustrated embodiment of the invention.
Im Einzelnen zeigt: In detail shows:
Die in den Figuren gezeigten unterschiedlichen Betriebsphasen eins bis fünf folgen im Praxisbetrieb der gezeigten Anordnung in der vorgegebenen Reihenfolge nacheinander von der ersten bis zur fünften Betriebsphase, wobei die Betriebsphasen eins bis fünf nur jeweils eine Momentaufnahme eines kontinuierlich ablaufenden Gesamtprozesses zeigen, der eine Vielzahl bzw. mehr als fünf Betriebs- und Zwischenphasen einschließt. Demgemäß existieren weitere zwischen bzw. vor und nach den gezeigten Betriebsphasen eins bis fünf liegende Betriebs- bzw. Zwischenphasen, welche in den Figuren nicht dargestellt sind. Nach der fünften Betriebsphase, wird der Fügevorgang mit dem Anbringen eines Fügeelements in einen Bauteilabschnitt abgeschlossen und der Gesamtprozess wird beendet, zum Beispiel mit einer Rückstell-Betriebsphase, an welche sich die gemäß
Mit dem Setzkopf
Der Setzkopf
Innerhalb der Zuführ- und Ladeeinheit
Der gesteuert bewegbare Schieber
In Betriebsphase
Damit das vorgelegte Fügeelement
Oberhalb eines vorderen Teils der Auflagefläche
Zum Vorlegen des Fügeelements
Der Abstand zwischen den Sperrklinken
Mit dem Zusammenspiel des Schiebers
Am Ende des Transportweges des Schiebers
Die Kontaktbacken
Nachdem das Fügeelement
Vorteilhafterweise ist das Fügeelement
Ein Sensor
Im Betrieb des Werkzeugs wird der der Setzkopf
Beim Ladehub fährt gekoppelt mit dem Nietsetzstift
Treffen nun vordere flache Endflächen
Mit der Weiterbewegung des Nietsetzstiftes
Die Relativbewegung von Nietsetzstift
Die erfindungsgemäße Anordnung ist aber auch für andere Verfahren bzw. Werkzeuge zum Verarbeiten von Fügeelementen vorteilhaft einsetzbar, zum Beispiel zum Einstanzen eines Fügelelements in einen Bauteilabschnitt wie beispielsweise beim Einbringen eines Vollstanznietes im Vollstanzniet-Verfahren. However, the arrangement according to the invention can also be used advantageously for other methods or tools for processing joining elements, for example for punching a pad element into a component section such as, for example, when inserting a solid punch rivet in a full punch rivet method.
Außerdem ist vorzugsweise eine Verdrehsicherung
Nach dem Einpressen erfolgt ein Rückhub des Setzkopfes
Die Dichtungshülse
Über eine Staudruckkontrolle mit einer Staudruckbohrung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Setzkopf setting head
- 2 2
- Niederhalter Stripper plate
- 3 3
- Niederhaltefeder Hold down spring
- 4 4
- Stempeleinrichtung stamping device
- 5 5
- Zuführ- und Ladeeinheit Feeding and loading unit
- 6, 7 6, 7
- Fügeelement joining element
- 8 8th
- Zuführleitung feed
- 9 9
- Schieber pusher
- 10 10
- Nietsetzstift Nietsetzstift
- 10a 10a
- Setzstift-Stirnseite Setting pin face
- 11 11
- Rückhalteeinrichtung Restraint
- 12, 13 12, 13
- Sperrlinke lock left
- 14, 15 14, 15
- Spiralfeder spiral spring
- 16 16
- Absatz paragraph
- 17 17
- Sockel base
- 18 18
- Auflagefläche bearing surface
- 19 19
- Wand wall
- 20 20
- Haltevorrichtung holder
- 21, 22 21, 22
- Haltearm holding arm
- 23 23
- Sensor sensor
- 24 24
- Dichtungshülse grommet
- 25 25
- Anschlag attack
- 26 26
- Schrägfläche sloping surface
- 27 27
- Rückstellfeder Return spring
- 28 28
- Verdrehsicherung twist
- 29, 30 29, 30
- Kontaktbacke contact jaw
- 29a, 30a 29a, 30a
- Klemmfläche clamping surface
- 29b, 30b 29b, 30b
- Endfläche end face
- 31, 32 31, 32
- Einlaufflanke entry profile
- 33 33
- Stirnseite front
- 34 34
- Austrittsöffnung outlet opening
- 35 35
- Hülse shell
- 36 36
- Anschlag attack
- 37 37
- Staudruckbohrung Pitot hole
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015108621.2A DE102015108621B4 (en) | 2015-06-01 | 2015-06-01 | Device and method for attaching a joining element to a component section |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015108621.2A DE102015108621B4 (en) | 2015-06-01 | 2015-06-01 | Device and method for attaching a joining element to a component section |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102015108621A1 true DE102015108621A1 (en) | 2016-12-01 |
DE102015108621B4 DE102015108621B4 (en) | 2023-12-28 |
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ID=57281595
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE102015108621.2A Active DE102015108621B4 (en) | 2015-06-01 | 2015-06-01 | Device and method for attaching a joining element to a component section |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102015108621B4 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107824729A (en) * | 2017-11-27 | 2018-03-23 | 宁波骑士马具用品制造有限公司 | A kind of horseshoe nail end moulding mechanism |
CN109396319A (en) * | 2018-07-27 | 2019-03-01 | 宾科精密部件(中国)有限公司 | Pressure riveting device |
EP3552731A1 (en) * | 2018-04-09 | 2019-10-16 | Robert Bosch GmbH | Setting unit for a punch rivet device and punch rivet device |
DE102019110011A1 (en) * | 2019-04-16 | 2020-10-22 | Böllhoff Verbindungstechnik GmbH | Setting head, sheet metal press or setting device with this setting head as well as a joining method of a joining element with the setting head |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0655376A (en) * | 1992-08-06 | 1994-03-01 | Shinjiyou Seisakusho:Yugen | Automatic assembling device for pierce nut |
DE4410245A1 (en) * | 1993-04-20 | 1994-11-17 | Shinjo Seisakusho Yk | Stamp for device for automatically fastening self-punching nuts |
DE69510388T2 (en) * | 1994-02-10 | 1999-12-30 | Shinjo Seisakusho Osaka Yk | Device for the automatic fastening of self-punching nuts |
-
2015
- 2015-06-01 DE DE102015108621.2A patent/DE102015108621B4/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0655376A (en) * | 1992-08-06 | 1994-03-01 | Shinjiyou Seisakusho:Yugen | Automatic assembling device for pierce nut |
DE4410245A1 (en) * | 1993-04-20 | 1994-11-17 | Shinjo Seisakusho Yk | Stamp for device for automatically fastening self-punching nuts |
DE69510388T2 (en) * | 1994-02-10 | 1999-12-30 | Shinjo Seisakusho Osaka Yk | Device for the automatic fastening of self-punching nuts |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JP H06- 55 376 A Maschinenübersetzung, AIPN [online] JPO [ abgerufen am 2016-9-14 ] |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107824729A (en) * | 2017-11-27 | 2018-03-23 | 宁波骑士马具用品制造有限公司 | A kind of horseshoe nail end moulding mechanism |
CN107824729B (en) * | 2017-11-27 | 2024-02-06 | 宁波骑士马具用品制造有限公司 | U-shaped nail end forming mechanism |
EP3552731A1 (en) * | 2018-04-09 | 2019-10-16 | Robert Bosch GmbH | Setting unit for a punch rivet device and punch rivet device |
CN109396319A (en) * | 2018-07-27 | 2019-03-01 | 宾科精密部件(中国)有限公司 | Pressure riveting device |
CN109396319B (en) * | 2018-07-27 | 2024-04-05 | 宾科精密部件(中国)有限公司 | Press riveting device |
DE102019110011A1 (en) * | 2019-04-16 | 2020-10-22 | Böllhoff Verbindungstechnik GmbH | Setting head, sheet metal press or setting device with this setting head as well as a joining method of a joining element with the setting head |
US20220184689A1 (en) * | 2019-04-16 | 2022-06-16 | Böllhoff Verbindungstechnik GmbH | Setting head, sheet metal press or setting device having this setting head, and a method for joining a joining element with the setting head |
US11833578B2 (en) * | 2019-04-16 | 2023-12-05 | Böllhoff Verbindungstechnik GmbH | Setting head, sheet metal press or setting device having this setting head, and a method for joining a joining element with the setting head |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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