DE102018205531A1 - Stanznietvorrichtung - Google Patents

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DE102018205531A1
DE102018205531A1 DE102018205531.9A DE102018205531A DE102018205531A1 DE 102018205531 A1 DE102018205531 A1 DE 102018205531A1 DE 102018205531 A DE102018205531 A DE 102018205531A DE 102018205531 A1 DE102018205531 A1 DE 102018205531A1
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punch
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Florian Woelke
Reiner Ramsayer
Moritz Pohler
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Robert Bosch GmbH
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stanznietvorrichtung (200) zum Verbinden wenigstens zweier Bauteile (11, 12) mittels eines Niets (20), mit einem Stempel (15) und einem Gegenhalter (18), zwischen welchen die wenigstens zwei Bauteile (11, 12) und der Niet (20) anordenbar sind, mit einem Schwingsystem (39), aufweisend den Stempel (15) und einen Schwingungskonverter (30), der mit einem Schwingungserzeuger (32) derart gekoppelt oder koppelbar ist, dass das Schwingsystem (39) zum Schwingen anregbar ist, und mit einem Antrieb (50), mittels dessen das Schwingsystem (39) und damit der Stempel (15) mit einer Kraft (F) beaufschlagbar und in einer Fügerichtung (R) bewegbar sind, um einen zwischen dem Stempel (15) und einem dem Stempel zugewandten Bauteil (11) der wenigstens zwei Bauteile angeordneten Niet (20) mittels des Stempels (15) in die wenigstens zwei Bauteile (11, 12) einzudrücken, wobei eine Antriebs- und Führungseinheit (70) zur Führung des Schwingsystems (39) in Fügerichtung (R) vorgesehen ist, die den Antrieb (50) aufweist und an einem Rahmen (60) der Stanznietvorrichtung angeordnet ist, und die das Schwingsystem (39) in einem sich in Fügerichtung (R) erstreckenden Abschnitt umschließt, und/oder die eine erste Komponente (55) aufweist, an der das Schwingsystem (39) in Bezug auf die Fügerichtung (R) zentrisch angeordnet ist, und die eine zweite Komponente aufweist, die die erste Komponente in einem sich in Fügerichtung (R) erstreckenden Abschnitt umschließt.The invention relates to a punch rivet device (200) for connecting at least two components (11, 12) by means of a rivet (20), with a punch (15) and an anvil (18), between which the at least two components (11, 12) and the rivet (20) can be arranged, with a vibration system (39), comprising the punch (15) and a vibration converter (30) which is coupled or coupleable to a vibration generator (32) such that the vibration system (39) can be excited to vibrate is, and with a drive (50), by means of which the oscillating system (39) and thus the punch (15) acted upon by a force (F) and in a joining direction (R) are movable to a between the punch (15) and a rivet (20) arranged on the stamp facing component (11) of the at least two components is pressed into the at least two components (11, 12) by means of the punch (15), a drive and guide unit (70) for guiding the oscillating system (39 ) in joining direction (R) vorges is hen, having the drive (50) and is arranged on a frame (60) of the punch riveting, and which surrounds the oscillating system (39) in a joining direction (R) extending portion, and / or a first component (55 ), on which the oscillating system (39) is arranged centrically with respect to the joining direction (R) and which has a second component which encloses the first component in a section extending in the joining direction (R).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stanznietvorrichtung mit einem Schwingsystem, insbesondere eine sog. Ultraschallstanznietvorrichtung.The present invention relates to a punch riveting device with a vibrating system, in particular a so-called ultrasonic punch riveting device.

Stand der TechnikState of the art

Verfahren und Vorrichtungen zum Stanznieten dienen zum Verbinden wenigstens zweier in einem Verbindungsbereich insbesondere eben ausgebildeter Bauteile. Ein Stanznietverfahren zeichnet sich dadurch aus, dass ein Vorlochen der miteinander zu verbindenden Bauteile nicht erforderlich ist. Vielmehr wird ein Niet mittels eines Stempels oder eines Stempelwerkzeugs in die wenigstens zwei Bauteile eingedrückt, wobei durch einen entsprechend geformten Gegenhalter, beispielsweise in Form einer Matrize, der mit dem Stempelwerkzeug zusammenwirkt, sichergestellt ist, dass der Niet sich in einer bestimmten Art und Weise innerhalb der miteinander zu verbindenden Bauteile verformt, um eine kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen den Bauteilen herzustellen und gleichzeitig ein Durchdringen des dem Niet abgewandten Bauteils zu vermeiden. Aus der WO 2015/107351 A1 ist beispielsweise eine Stanznietvorrichtung bekannt.Methods and devices for punch riveting serve for connecting at least two in a connecting region in particular flat trained components. A punch riveting method is characterized in that a pre-punching of the components to be joined together is not required. Rather, a rivet is pressed by means of a punch or a punch tool in the at least two components, which is ensured by a correspondingly shaped counter-holder, for example in the form of a die, which cooperates with the punch tool, that the rivet in a certain manner within deformed the components to be joined together to produce a positive and positive connection between the components while avoiding penetration of the rivet facing away from the component. From the WO 2015/107351 A1 For example, a punch riveting apparatus is known.

Weiterhin sind beispielsweise aus der EP 2 318 161 B1 oder der DE 10 2014 203 357 A1 sog. Ultraschall-Stanznietverfahren bzw. -vorrichtungen bekannt, bei denen ein Schwingungserzeuger, wie beispielsweise ein Ultraschall-Generator verwendet wird, um ein oder mehrere Komponenten beim Verbinden der Bauteile in Schwingung zu versetzen. Durch diese Schwingung wird beispielsweise die aufzuwendende Kraft zum Eindrücken des Niets reduziert. Aus der DE 10 2014 224 596 A1 ist beispielsweise eine Ultraschall-Stanznietvorrichtung mit sog. X-Zange bekannt.Furthermore, for example, from the EP 2 318 161 B1 or the DE 10 2014 203 357 A1 so-called ultrasonic punch riveting methods or devices are known in which a vibration generator, such as an ultrasonic generator is used to enable one or more components in connecting the components in vibration. By this vibration, for example, the force to be applied for pressing the rivet is reduced. From the DE 10 2014 224 596 A1 For example, is an ultrasonic punch riveting with so-called. X Tongs known.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß wird eine Stanznietvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a punch rivet device with the features of patent claim 1 is proposed. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.

Die Erfindung geht aus von einer Stanznietvorrichtung zum Verbinden wenigstens zweier Bauteile mittels eines Niets, mit einem Stempel und einem Gegenhalter, zwischen welchen die wenigstens zwei Bauteile und der Niet anordenbar sind. Dabei weist die Stanznietvorrichtung ein Schwingsystem auf, welches wiederum den Stempel und einen Schwingungskonverter aufweist, der mit einem Schwingungserzeuger derart gekoppelt oder koppelbar ist, dass das Schwingsystem zum Schwingen anregbar ist. Der Schwingungskonverter kann beispielsweise als elektro-mechanischer Wandler, insbesondere als Piezo-Konverter, ausgebildet sein und direkt oder indirekt über einen sog. Booster (bzw. Amplitudenverstärker) mit dem Stempel, der dann auch als Sontrode dient, verbunden bzw. gekoppelt sein. Bei dem Schwingungserzeuger kann es sich insbesondere um einen Frequenz- bzw. Schallgenerator, insbesondere um einen Ultraschallgenerator, jeweils bevorzugt auch in Form eines Funktionsgenerators handeln, der den Schwingungskonverter mit einem geeigneten Signal versorgt, sodass dieser entsprechend zum Schwingen angeregt wird.The invention is based on a punch riveting device for connecting at least two components by means of a rivet, with a punch and a counter-holder, between which the at least two components and the rivet can be arranged. In this case, the punch riveting on a vibrating system, which in turn has the punch and a vibration converter which is so coupled or coupled to a vibration generator that the vibrating system can be excited to vibrate. The oscillation converter can be designed, for example, as an electro-mechanical converter, in particular as a piezo converter, and can be connected or coupled directly or indirectly via a so-called booster (or amplitude amplifier) to the stamp, which then also serves as a sontrode. The vibration generator can in particular be a frequency or sound generator, in particular an ultrasonic generator, in each case preferably also in the form of a function generator which supplies the vibration converter with a suitable signal, so that it is excited accordingly to oscillate.

Die Stanznietvorrichtung weist weiterhin einen Antrieb auf, mittels dessen das Schwingsystem und damit der Stempel mit einer Kraft beaufschlagbar und in einer Fügerichtung bewegbar sind, um einen zwischen dem Stempel und einem dem Stempel zugewandten Bauteil der wenigstens zwei Bauteile angeordneten Niet mittels des Stempels in die wenigstens zwei Bauteile einzudrücken.The punch riveting apparatus further comprises a drive, by means of which the oscillating system and thus the punch can be acted upon by a force and movable in a joining direction to a arranged between the punch and a stamp facing component of at least two components arranged rivet by means of the punch in the at least push in two components.

Problematisch bei bekannten Stanznietvorrichtungen mit Schwingungseinkopplung kann sein, dass unerwünschte Kippmomente auftreten. Dies gilt besonders dann, wenn der Antrieb und das Schwingsystem in Fügerichtung gesehen in Reihe bzw. hintereinander angeordnet sind. Jedoch kann dies ebenso auftreten, wenn der Antrieb und das Schwingsystem zwar parallel oder zumindest in Fügerichtung gesehen überlappend angeordnet sind, der Antrieb jedoch regulär am Rahmen der Stanznietvorrichtung angebracht ist. Gleiches gilt für die erwähnte Ultraschall-Stanznietvorrichtung mit X-Zange. The problem with known punch riveting devices with vibration coupling may be that undesired tilting moments occur. This is especially true when the drive and the vibration system are arranged in the joining direction in series or one behind the other. However, this can also occur if the drive and the oscillating system are arranged to overlap parallel or at least in the joining direction, but the drive is regularly mounted on the frame of the punch riveting device. The same applies to the mentioned ultrasonic punch riveting with X Calipers.

Solche Kippmomente verursachen eine verstärkte Aufbiegung des gesamten Systems bzw. insbesondere des Rahmens der Stanznietvorrichtung, was dazu führt, dass die durch den Antrieb und das Schwingsystem erzeugten Kräfte bzw. Schwingungen nicht mehr senkrecht auf die Oberflächen der zu verbindenden Bauteile wirken. Dies kann zu unerwünschten Effekten im Fügeprozess führen und insbesondere die Symmetrie der erzeugten Nietverbindung negativ beeinflussen. Entsprechend wird auch die Verbindungsfestigkeit negativ beeinflusst.Such tilting moments cause an increased bending of the entire system or in particular of the frame of the punch riveting device, with the result that the forces or vibrations generated by the drive and the oscillating system no longer act perpendicular to the surfaces of the components to be joined. This can lead to undesirable effects in the joining process and in particular have a negative effect on the symmetry of the riveted joint produced. Accordingly, the connection strength is negatively affected.

Erfindungsgemäß ist eine Antriebs- und Führungseinheit zur Führung des Schwingsystems in Fügerichtung vorgesehen, die den Antrieb aufweist und an einem Rahmen der Stanznietvorrichtung angeordnet ist. Es wird somit eine kombinierte Einheit für den Anrieb und die Führung des Schwingsystems gebildet. Diese Antriebs- und Führungseinheit bzw. eine Komponente davon umschließt dabei das Schwingsystem in einem sich in Fügerichtung erstreckenden Abschnitt, oder aber die Antriebs- und Führungseinheit weist eine erste Komponente auf, an der das Schwingsystem in Bezug auf die Fügerichtung zentrisch angeordnet ist und die eine zweite Komponente der Antriebs- und Führungseinheit in einem sich in Fügerichtung erstreckenden Abschnitt umschließt. Ebenso können beide Varianten verwendet werden.According to the invention, a drive and guide unit is provided for guiding the oscillating system in the joining direction, which has the drive and is arranged on a frame of the punch riveting device. It is thus formed a combined unit for the drive and the leadership of the vibration system. This drive and guide unit or a component thereof encloses the oscillating system in a section extending in the joining direction, or else the drive and guide unit has a first component on which the oscillating system is arranged centrally with respect to the joining direction and the one second Component of the drive and guide unit encloses in a joining direction extending portion. Likewise, both variants can be used.

Es wird also vorgeschlagen, das Schwingsystem derart zu führen, dass das Schwingsystem oder zumindest eine (bzw. die erste) Komponente der Antriebs- und Führungseinheit, an die das Schwingsystem dann in Fügerichtung gesehen gekoppelt ist, von einer anderen (bzw. der zweiten) Komponente der Antriebs- und Führungseinheit umschlossen wird, was eine deutlich stabilere und verwindungssteifere Führung ermöglicht, als eine einfache Anbindung oder aber auch als eine seitlich angebrachte Führung. Insbesondere wird damit erreicht, dass ein Angriffspunkt der von dem Antrieb bereitgestellten Kraft an dem Schwingsystem in einer sich in Fügerichtung erstreckenden Achse des Schwingsystems liegen kann. Die erwähnten Nachteile werden auf diese Weise vermieden oder zumindest reduziertIt is therefore proposed to guide the oscillating system in such a way that the oscillating system or at least one (or the first) component of the drive and guide unit, to which the oscillating system is then coupled in the joining direction, is driven by another (or the second) Component of the drive and guide unit is enclosed, which allows a much more stable and torsion-resistant leadership, as a simple connection or as a laterally mounted guide. In particular, this achieves that a point of application of the force provided by the drive on the oscillating system can lie in an axis of the oscillating system extending in the joining direction. The mentioned disadvantages are avoided or at least reduced in this way

Vorzugsweise weist die Antriebs- und Führungseinheit eine Führungseinrichtung zur Führung des Schwingsystems auf, die als ein Teil bzw. eine Komponente der Antriebs- und Führungseinheit das Schwingsystem in dem sich in Fügerichtung erstreckenden Abschnitt umschließt. Dabei ist die Führungseinrichtung insbesondere eine von dem Antrieb getrennt ausgebildete Komponente. Diese Führungseinrichtung kann zudem insbesondere derjenige Teil der Antriebs- und Führungseinheit sein, der an dem Rahmen angeordnet ist. Auf diese Weise ist eine besonders stabile Führung des Schwingsystems möglich, da dieses direkt von der Führungseinrichtung umgeben ist. In der Führungseinrichtung können dann beispielsweise noch geeignete Lager wie Rollen-, Kugel- oder Gleitlager vorgesehen sein. Je nach Art des Schwingsystems kann dieses dann unmittelbar oder mittels einer Halterung in der Führungseinrichtung geführt sein. Mit einer Halterung kann beispielsweise eine einfachere Anpassung des Schwingsystems an die Führungseinrichtung, insbesondere hinsichtlich der Geometrie, die für das Schwingsystem oftmals sehr spezifisch sein kann, erreicht werden.The drive and guide unit preferably has a guide device for guiding the oscillating system, which surrounds the oscillating system in the section extending in the joining direction as a part or a component of the drive and guide unit. In this case, the guide device is in particular a separately formed from the drive component. This guide device can also be in particular that part of the drive and guide unit which is arranged on the frame. In this way, a particularly stable guidance of the vibration system is possible, since this is surrounded directly by the guide device. In the guide device can then be provided, for example, still suitable bearings such as roller, ball or sliding bearings. Depending on the type of vibration system, this can then be performed directly or by means of a holder in the guide device. With a holder, for example, a simpler adaptation of the oscillating system to the guide device, in particular with regard to the geometry, which can often be very specific for the oscillating system, can be achieved.

Die Führungseinrichtung kann insbesondere rohrförmig mit rundem oder rechteckigem Querschnitt ausgebildet sein. Damit wird einerseits eine besonders stabile Führungseinrichtung ermöglicht, anderseits aber auch eine besonders einfache Herstellung.The guide device may be formed in particular tubular with a round or rectangular cross-section. Thus, on the one hand a particularly stable guide device is made possible, but on the other hand, a particularly simple production.

Vorteilhafterweise ist der Antrieb an dem Rahmen angeordnet und mittels eines Hebels an das Schwingsystem gekoppelt. Damit ist für den Antrieb beispielsweise eine geringere Kraft, die er aufbringen können muss, ausreichend, da eine Übersetzung mittels des Hebels möglich ist. Hierzu kann der Hebel insbesondere zwischen einem Drehpunkt, an dem der Hebel an dem Rahmen drehbar gelagert ist, und einem Angriffspunkt des Antriebs an dem Hebel mit dem Schwingsystem gekoppelt sein, beispielsweise über ein Gelenk. Denkbar ist dabei auch, dass der Hebel über die Halterung, wenn vorhanden, an das Schwingsystem gekoppelt ist.Advantageously, the drive is arranged on the frame and coupled by means of a lever to the oscillating system. This is sufficient for the drive, for example, a lower force, which he must be able to muster, as a translation by means of the lever is possible. For this purpose, the lever may in particular be coupled between a pivot point on which the lever is rotatably mounted on the frame, and a point of application of the drive on the lever with the oscillating system, for example via a joint. It is also conceivable that the lever is coupled via the holder, if present, to the oscillating system.

Alternativ ist es bevorzugt, wenn der Antrieb in die Führungseinrichtung integriert ist, und insbesondere als Linearantrieb ausgebildet ist. Damit wird eine besonders kompakte Stanznietvorrichtung ermöglicht.Alternatively, it is preferred if the drive is integrated in the guide device, and in particular is designed as a linear drive. This allows a particularly compact punch riveting device.

Weiter alternativ - sowohl als Alternative zur Führungseinrichtung an sich oder aber auch zusätzlich zur Führungseinrichtung - ist es bevorzugt, wenn der Antrieb als hydraulischer Antrieb mit einem Zylinder und einem Kolben ausgebildet ist, wobei der Kolben dann die erwähnte erste Komponente bildet, an der das Schwingsystem in Bezug auf die Fügerichtung zentrisch angeordnet ist, und der Zylinder dann die zweite Komponente bildet, die (als Teil der Antriebs- und Führungseinrichtung) die erste Komponente in dem sich in Fügerichtung erstreckenden Abschnitt umschließt. Damit ist zunächst nicht notwendigerweise eine zusätzliche Führungsrichtung zum Antrieb nötig, da durch diese spezielle Art von Antrieb bereits eine Umschließung einer bewegten Komponente und damit eine stabile Führung ermöglicht werden. Dennoch kann durch eine zusätzliche - insbesondere getrennt vom Antrieb ausgebildete - Führungseinrichtung, die das Schwingsystem in einem entsprechenden Abschnitt umschließt, eine noch stabilere Führung des Schwingsystems erreicht werden.Further alternatively - both as an alternative to the guide device itself or in addition to the guide device - it is preferred if the drive is designed as a hydraulic drive with a cylinder and a piston, wherein the piston then forms the mentioned first component to which the oscillating system is centrally located with respect to the joining direction, and the cylinder then forms the second component which (as part of the drive and guide means) surrounds the first component in the joining direction extending portion. Thus, initially not necessarily an additional guide to the drive necessary, since this special type of drive already an enclosure of a moving component and thus a stable leadership are possible. Nevertheless, an even more stable guidance of the oscillating system can be achieved by an additional guide device, which is embodied separately from the drive and encloses the oscillating system in a corresponding section.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The invention is illustrated schematically by means of exemplary embodiments in the drawing and will be described in detail below with reference to the drawing.

Figurenlistelist of figures

  • 1 zeigt vereinfacht und schematisch eine Fertigungseinrichtung mit einer erfindungsgemäßen Stanznietvorrichtung. 1 shows simplified and schematically a manufacturing device with a punch riveting device according to the invention.
  • 2 zeigt schematisch eine nicht erfindungsgemäße Stanznietvorrichtung. 2 schematically shows a punch rivet device not according to the invention.
  • 3a und 3b zeigen schematisch eine erfindungsgemäße Stanznietvorrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform. 3a and 3b schematically show a punch riveting apparatus according to the invention in a preferred embodiment.
  • 4a und 4b zeigen schematisch eine erfindungsgemäße Stanznietvorrichtung in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform. 4a and 4b schematically show a punch riveting apparatus according to the invention in a further preferred embodiment.
  • 5 und 6 zeigen schematisch erfindungsgemäße Stanznietvorrichtungen weiteren bevorzugten Ausführungsformen. 5 and 6 show schematically punch riveting according to the invention further preferred embodiments.

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

In 1 ist vereinfacht und schematisch eine Fertigungseinrichtung 100 gezeigt. Bei der Fertigungseinrichtung 100 kann es sich beispielsweise um einen Industrieroboter in einer Fertigungshalle, beispielsweise für einen automobilen Karosseriebau, handeln.In 1 is simplified and schematically a manufacturing facility 100 shown. At the manufacturing facility 100 it may, for example, be an industrial robot in a production hall, for example for an automobile body shop.

Die Fertigungseinrichtung 100 weist dabei eine auf einem Boden angeordnete Trägerstruktur 3 und zwei daran angeordnete, miteinander verbundene und bewegliche Arme 4 und 5 auf. Am Ende des Armes 5 ist eine erfindungsgemäße Stanznietvorrichtung 200 in einer bevorzugten Ausführungsform angeordnet, welche hier nur schematisch gezeigt und nachfolgend noch detaillierter beschrieben wird.The manufacturing facility 100 in this case has a support structure arranged on a floor 3 and two arms connected and movable thereon 4 and 5 on. At the end of the arm 5 is a punch riveting device according to the invention 200 arranged in a preferred embodiment, which is shown here only schematically and will be described in more detail below.

Weiterhin ist eine Recheneinheit 80 gezeigt, bei der es sich beispielsweise um eine Steuereinheit der Stanznietvorrichtung 200 handelt. Die Recheneinheit 80 kann zudem auch als Steuereinheit für die gesamte Fertigungseinrichtung, d.h. neben der Stanznietvorrichtung insbesondere auch für die Ansteuerung der beweglichen Arme vorgesehen sein. Weiterhin sind Anzeigemittel 90, beispielsweise ein Display, vorgesehen, auf denen beispielsweise aktuelle Betriebsparameter der Stanznietvorrichtung angezeigt werden können. Es kann sich bei dem Element 90 auch um ein kombiniertes Anzeige-/Eingabemittel, z.B. einen Touchscreen, handeln.Furthermore, a computing unit 80 shown, which is for example a control unit of the punch riveting device 200 is. The arithmetic unit 80 can also be provided as a control unit for the entire manufacturing facility, ie in addition to the punch riveting especially for the control of the movable arms. Furthermore, display means 90 , For example, a display provided on which, for example, current operating parameters of Stanznietvorrichtung can be displayed. It may be at the element 90 also a combined display / input means, such as a touchscreen act.

In 2 ist schematisch eine nicht erfindungsgemäße Stanznietvorrichtung 10 dargestellt, an der eine Problematik erläutert werden soll, die mit der vorliegenden Erfindung gelöst wird. Die Stanznietvorrichtung 10 weist einen Rahmen 60 auf, der vorzugsweise in Form eines C-Rahmens oder C-Bügels vorliegt, an welchem die einzelnen Komponenten bei einer Stanznietvorrichtung in der Regel angeordnet sind, um die gewünschte Position zueinander einnehmen zu können. Über den Rahmen 60 kann die Stanznietvorrichtung 10 beispielsweise an einem Arm wie in 1 gezeigt befestigt sein.In 2 schematically is a punch rivet not according to the invention 10 represented, at which a problem to be explained, which is achieved with the present invention. The punch riveting device 10 has a frame 60 on, which is preferably in the form of a C-frame or C-bracket, on which the individual components are arranged in a punch riveting usually in order to take the desired position to each other can. About the frame 60 can the punch rivet device 10 for example, on an arm like in 1 be shown attached.

Die Stanznietvorrichtung 10 weist einen Stempel (bzw. eine Sonotrode) 15 auf, beispielhaft mit einem runden Querschnitt. Der Stempel 15 ist von einem (hülsenförmigen) Niederhalter 16 radial umgeben und relativ zu diesem in Längsrichtung beweglich angeordnet. Der Niederhalter ist hierbei vorzugsweise an einem sog. Nullamplitudendurchgang des Stempels, d.h. einer Position des Stempels, an der Schwingungsamplituden Null oder zumindest möglichst gering sind, mittels einer Feder befestigt. Insbesondere ist der Stempel 15 mit einem Antrieb 50 gekoppelt, der dazu dient, eine zum Eindrücken eines Niets 20 in die beiden Bauteile 11, 12 benötigte Kraft F in Fügerichtung R aufzubringen. Der Antrieb 50 kann beispielsweise mittels der Recheneinheit 80 gesteuert werden. Dabei kann die Kraft F beispielsweise über einen Sollwert vorgegeben und als Istwert erfasst werden.The punch riveting device 10 has a punch (or a sonotrode) 15, by way of example with a round cross-section. The Stamp 15 is from a (sleeve-shaped) hold-down 16 radially surrounded and arranged movable relative to this in the longitudinal direction. In this case, the hold-down device is preferably fastened to a so-called zero-amplitude passage of the punch, ie a position of the punch at which oscillation amplitudes are zero or at least as low as possible, by means of a spring. In particular, the stamp 15 with a drive 50 coupled, which serves to one for pressing in a rivet 20 in the two components 11 . 12 Required force F in jointing direction R apply. The drive 50 For example, by means of the arithmetic unit 80 to be controlled. In this case, the force F can be predetermined, for example, via a desired value and recorded as an actual value.

Ebenfalls ist der Niederhalter 16 dazu eingerichtet, gegen die Oberfläche des dem Stempel 15 zugewandten Bauteils 11 mit einer Niederhaltekraft zu drücken. Hierzu kann beispielsweise ein eigener Antrieb vorgesehen sein. Jedoch kann der Niederhalter auch (wie hier gezeigt) an den Antrieb des Stempels oder an den Stempel selbst gekoppelt sein, beispielsweise mittels einer Feder.Also is the hold down 16 set up against the surface of the stamp 15 facing component 11 with a hold down force. For this purpose, for example, a separate drive can be provided. However, the hold-down may also be coupled (as shown here) to the drive of the punch or to the punch itself, for example by means of a spring.

Auf der dem Stempel 15 und dem Niederhalter 16 gegenüberliegenden Seite der beiden Bauteile 11, 12 ist ein Gegenhalter in Form einer Matrize 18 angeordnet. Der Stempel 15 und die Matrize 18 sind in vertikaler Richtung, wie auch der Niederhalter 16, angeordnet und relativ zueinander bewegbar, wobei die Matrize 18 selbst in der Regel nicht beweglich ist. Der Niederhalter 16 und die Matrize 18 dienen dazu, die beiden Bauteile 11, 12 zwischen dem Niederhalter 16 und der Matrize 18 während der Bearbeitung durch den Stempel 15 einzuspannen bzw. zusammenzudrücken.On the stamp 15 and the hold-down 16 opposite side of the two components 11 . 12 is a counterholder in the form of a die 18 arranged. The Stamp 15 and the matrix 18 are in the vertical direction, as well as the hold-down 16 , arranged and movable relative to each other, wherein the die 18 itself is usually not movable. The hold down 16 and the matrix 18 serve to the two components 11 . 12 between the hold down 16 and the matrix 18 during processing by the stamp 15 clamp or compress.

Der Niet 20, hier beispielhaft ein Halbhohlstanzniet, besteht bevorzugt aus einem gegenüber den Werkstoffen der beiden Bauteile 11, 12 härteren Material, zumindest im Bereich eines Nietschafts. Die dem Bauteil 11 abgewandte, ebene Oberseite des Niets ist in Wirkverbindung mit dem Stempel 15 angeordnet, der an der Oberseite des Niets 20 flächig anliegt.The rivet 20 , here by way of example a Halbhohlstanzniet, preferably consists of a relation to the materials of the two components 11 . 12 harder material, at least in the area of a rivet shaft. The component 11 facing away, flat top of the rivet is in operative connection with the stamp 15 Arranged at the top of the rivet 20 lies flat.

Der Stempel 15 ist mit einem (elektro-mechanischen) Schwingungskonverter 30, beispielsweise einem Piezokonverter, wirkverbunden. Der Schwingungskonverter 30 wiederum ist mit einem (elektrischen) Schwingungserzeuger 32, beispielsweise einem Ultraschallgenerator, verbunden. Auf diese Weise können Schwingungen bzw. Vibrationen erzeugt und auf den Stempel und damit den Niet eingekoppelt werden. Insbesondere werden mittels des Schwingungserzeugers 32 und des Schwingungskonverters 30 Ultraschallschwingungen mit einer Schwingweite (Abstand zwischen maximaler positiver und negativer Amplitude einer Schwingung, insbesondere gemessen an der Schnittstelle zwischen Stempel und Niet) zwischen 10 µm und 110 µm (entspricht einer Amplitude von 5 µm bis 55 µm) und einer Frequenz zwischen 15 kHz und 35 kHz oder ggf. auch höher erzeugt. Der Schwingungserzeuger 32 ist an die Recheneinheit 80 angebunden (oder kann auch Teil der Recheneinheit sein) und kann von dieser angesteuert werden.The Stamp 15 is with an (electro-mechanical) vibration converter 30 , For example, a piezo converter, operatively connected. The vibration converter 30 in turn is with an (electric) vibrator 32 , For example, an ultrasonic generator, connected. In this way, vibrations or vibrations can be generated and coupled to the stamp and thus the rivet. In particular, by means of the vibrator 32 and the vibration converter 30 Ultrasonic vibrations with an amplitude (distance between maximum positive and negative amplitude of a vibration, in particular measured at the interface between the stamp and Rivet) between 10 .mu.m and 110 .mu.m (corresponding to an amplitude of 5 .mu.m to 55 .mu.m) and a frequency between 15 kHz and 35 kHz or possibly higher. The vibrator 32 is to the arithmetic unit 80 connected (or can also be part of the arithmetic unit) and can be controlled by this.

Bei dem Antrieb 50 kann es sich beispielsweise um einen Antrieb mit Kugel-, Rollen-, Planetengewinde- oder Gewinderollenschraubtrieb oder dergleichen handeln, der dazu geeignet ist, eine Kraft F zum Eindrücken des Niets 20 in die Bauteile 11, 12 aufzubringen. An dem Antrieb 50 ist eine Haltevorrichtung 35, beispielsweise in Form eines Rahmens oder eines Gestells, angebracht. An der Haltevorrichtung 35 ist ein Schwingsystem 39, das vorliegend den Schwingungskonverter 30, einen Booster (Amplitudenverstärker) 31 und den Stempel bzw. die Sonotrode 15 sowie den Niederhalter 16 umfasst, angeordnet.At the drive 50 it may be, for example, a ball, roller, planetary thread or threaded roller screw drive or the like which is capable of providing a force F for pushing in the rivet 20 into the components 11 . 12 applied. At the drive 50 is a holding device 35 , For example, in the form of a frame or a frame attached. On the holding device 35 is a vibration system 39 , the present case the vibration converter 30 , a booster (Amplitude Amplifier) 31 and the stamp or sonotrode 15 as well as the hold-down 16 includes, arranged.

Beim Betrieb der Stanznietvorrichtung 10, also beim sog. Ultraschall-Stanznieten, kann es durch die hochfrequente Längsschwingung des Fügewerkzeuges, d.h. Sonotrode 15, Booster 31 und Schwingungskonverter 30, zu einem seitlichen Abwandern bzw. Abknicken oder Ausweichen des Fügewerkzeugs kommen. Dies wird durch hohe seitliche Querkräfte hervorgerufen, welche durch eine hämmernde bzw. schlagende Bewegung des Stempels 15 auf den Niet 20 oder durch eine schwingende Bewegung des Stempels 15 in Dauerkontakt mit dem Niet 20 jeweils in Kombination mit geringsten Unebenheiten (wie beispielsweise Bauteilradien, unebene Bleche, unzureichend eingestellte bzw. gefertigte Werkzeugfluchtung, Aufbiegung des Bügels bzw. Rahmens, unsymmetrischer Aufbau des Bügels und dergleichen auftreten können) und kann die Werkzeugstandzeit und die Fügepunktqualität negativ beeinträchtigen.When operating the punch riveting device 10 , So in the so-called. Ultrasonic punch riveting, it may be due to the high-frequency longitudinal vibration of the joining tool, ie sonotrode 15 , Booster 31 and vibration converter 30 , come to a lateral migration or buckling or evasion of the joining tool. This is caused by high lateral shear forces, which by a hammering or beating movement of the punch 15 on the rivet 20 or by a swinging movement of the stamp 15 in permanent contact with the rivet 20 each in combination with the slightest bumps (such as component radii, uneven sheets, insufficient adjusted or manufactured tool alignment, bending of the bracket or frame, unbalanced structure of the bracket and the like may occur) and can negatively affect the tool life and the joining point quality.

Solche Querkräfte sind in 2 beispielhaft mit FQ bezeichnet. Zudem ist in 2 das Verkippen des Fügewerkzeugs bzw. des gesamten Schwingsystems 39 auch graphisch dargestellt. Derartige Querkräfte sind bei bisherigen, konventionellen Stanznietvorrichtungen (ohne Schwingungs- bzw. Ultraschallunterstützung) in diesen Größenordnungen nicht bekannt, da das Fügewerkzeug nicht mit hochfrequenten Längsschwingungen beaufschlagt wird.Such lateral forces are in 2 with example F Q designated. Moreover, in 2 the tilting of the joining tool or of the entire oscillating system 39 also shown graphically. Such transverse forces are not known in previous, conventional punch riveting devices (without vibration or ultrasound support) in these magnitudes, since the joining tool is not subjected to high-frequency longitudinal vibrations.

In den 3a bis 6 sind schematisch erfindungsgemäße Stanznietvorrichtungen in verschiedenen bevorzugten Ausführungsformen dargestellt. Die grundlegenden Komponenten dieser Stanznietvorrichtungen entsprechen den Komponenten der Stanznietvorrichtung 10 gemäß 2 und sind insoweit auch mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Insofern sei auch auf die dortige Beschreibung verwiesen. Der Übersichtlichkeit sind jedoch teils einzelne Komponenten nicht dargestellt.In the 3a to 6 are shown schematically punch riveting according to the invention in various preferred embodiments. The basic components of these punch riveting devices correspond to the components of the punch riveting apparatus 10 according to 2 and are provided in this respect with the same reference numerals. In this respect, reference is also made to the description there. The clarity, however, some components are not shown.

In 3a ist schematisch eine erfindungsgemäße Stanznietvorrichtung 200 in einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Hierbei ist eine Antriebs- und Führungseinheit 70 vorgesehen, die als Komponenten den Antrieb 50 sowie eine Führungseinrichtung 75 aufweist. Die Führungseinrichtung 75, hier beispielhaft rohrförmig mit rundem Querschnitt, ist dabei an dem Rahmen angeordnet. Denkbar ist, dass die Führungseinrichtung integral mit dem Rahmen ausgebildet ist, ebenso kann die Führungseinrichtung 75 aber auch auf geeignete Weise an dem Rahmen befestigt werden.In 3a schematically is a punch riveting device according to the invention 200 shown in a preferred embodiment. Here is a drive and guide unit 70 provided that as components the drive 50 and a guide device 75 having. The management device 75 , here by way of example tubular with a round cross section, is arranged on the frame. It is conceivable that the guide device is formed integrally with the frame, as can the guide device 75 but also be attached to the frame in a suitable manner.

Das Schwingsystem 39 ist in einer Halterung 35 angeordnet, welche vergleichbar der in 2 gezeigten Halterung sein kann. Hier ist das Schwingsystem 39 jedoch mittels der Halterung 35 in der Führungseinrichtung 75 und damit auch in der Antriebs- und Führungseinheit 70 geführt. Dies erfolgt hier mittels geeigneter Lager wie Rollen-, Kugel- oder Gleitlager.The vibration system 39 is in a holder 35 arranged, which comparable to in 2 can be shown bracket. Here is the vibration system 39 however by means of the holder 35 in the leadership facility 75 and thus also in the drive and guide unit 70 guided. This is done here by means of suitable bearings such as roller, ball or plain bearings.

Der Antrieb 50 wiederum ist an dem Rahmen angeordnet und weist einen Hebel 51 auf, der zum einen drehbar, beispielsweise mittels eines geeigneten Gelenks an der Führungseinrichtung 75 angebracht, und zum anderen an die Halterung 35 und damit an das Schwingsystem 39 gekoppelt ist. Zudem ist der Antrieb 50 entsprechend an dem Hebel 51 befestigt. Der Antrieb 50 kann im Übrigen, d.h. insbesondere hinsichtlich seiner Funktionsweise, wie in Bezug auf 2 erläutert ausgebildet sein.The drive 50 in turn is arranged on the frame and has a lever 51 on, on the one hand rotatable, for example by means of a suitable joint on the guide device 75 attached, and the other to the bracket 35 and thus to the vibration system 39 is coupled. In addition, the drive 50 according to the lever 51 attached. The drive 50 moreover, that is to say, in particular as regards its functioning, as regards 2 be explained explained.

Auf diese Weise ist das Schwingsystem 39 also besonders stabil in Fügerichtung R führbar und bewegbar. Insbesondere können etwaige, aus Querkräften resultierende Verkippungen oder Aufbiegungen vermieden oder zumindest reduziert werden. Dies liegt insbesondere in der besonders stabil ausgestaltbaren Führungseinrichtung 75 begründet, wie dies eingangs bereits näher erläutert wurde.This is the vibration system 39 So particularly stable in the joining direction R feasible and movable. In particular, any resulting from lateral forces tilting or bending can be avoided or at least reduced. This is in particular in the particularly stable ausgestaltbaren guide device 75 justified, as already explained in more detail.

In 3b ist die Stanznietvorrichtung 200 in einer Draufsicht gezeigt. Hierbei ist insbesondere der runde Querschnitt der rohrförmigen Führungseinrichtung 75 mit einer Mittelachse A zu sehen. Weiterhin ist zu sehen, dass die Halterung 35, welche das Schwingsystem 39 trägt, ebenfalls einen runden Querschnitt aufweist. Auch einige oder alle Teile des Schwingsystems 39 können jeweils einen runden Querschnitt, vorzugsweise alle mit derselben Mittelachse A, aufweisen.In 3b is the punch riveting device 200 shown in a plan view. Here, in particular, the round cross-section of the tubular guide device 75 with a central axis A to see. Furthermore, it can be seen that the holder 35 which the oscillating system 39 carries, also has a round cross-section. Also some or all parts of the vibration system 39 can each have a circular cross-section, preferably all with the same central axis A , exhibit.

Zudem gezeigt ist eines der Lager mit Lagerelementen 76, beispielsweise Kugeln, die hier um den Umfang verteilt sind, wodurch eine besonders gleichmäßige und damit stabile Führung erreicht wird.Also shown is one of the bearings with bearing elements 76 For example, balls, which are distributed around the circumference here, creating a particularly uniform and thus stable leadership is achieved.

Es sei angemerkt, dass das Schwingsystem ggf. auch ohne die Halterung 35 in der Führungseinrichtung 75 bzw. der Antriebs- und Führungseinheit 70 geführt sein kann, zumal hier eine Führungseinrichtung mit rundem Querschnitt verwendet wird.It should be noted that the vibration system, if necessary, without the holder 35 in the leadership facility 75 or the drive and guide unit 70 can be guided, especially since a guide device is used with a round cross-section.

In 4a ist schematisch eine erfindungsgemäße Stanznietvorrichtung 300 in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Im Unterschied zu der Stanznietvorrichtung 200 gemäß den 3a und 3b ist der Antrieb 50 als Teil der Antriebs- und Führungseinheit 70 in die Führungseinrichtung 75 integriert und dabei insbesondere als Linearantrieb ausgebildet.In 4a schematically is a punch riveting device according to the invention 300 represented in a further preferred embodiment. In contrast to the punch riveting device 200 according to the 3a and 3b is the drive 50 as part of the drive and guide unit 70 into the leadership facility 75 integrated and designed in particular as a linear drive.

In 4b, die die Stanznietvorrichtung 300 in einer Draufsicht zeigt, ist insbesondere zu sehen, dass der Querschnitt der rohrförmigen Führungseinrichtung 75 rechteckig ist. Während die Lager 76 hier an zwei gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind, sind an den beiden anderen Seiten jeweils Komponenten des Antriebs bzw. Linearantriebs 50 angeordnet. In diesem Fall wird die gleichmäßige und stabile Führung durch ein Zusammenspiel der Lager 76 mit dem Antrieb 50 selbst erreicht.In 4b that the punch riveting device 300 in a plan view, it can be seen in particular that the cross section of the tubular guide device 75 is rectangular. While the camps 76 Here are arranged on two opposite sides, are on the other two sides respectively components of the drive or linear drive 50 arranged. In this case, the uniform and stable leadership is due to an interaction of the bearings 76 with the drive 50 reached yourself.

Da das Schwingsystem in aller Regel einen runden Querschnitt aufweist, ist hier der Einsatz der Halterung 35 zweckmäßig. Durch die Halterung 35, die dann einen rechteckigen Querschnitt aufweisen kann, ist eine möglichst gute Führung durch die Führungseinrichtung 75 und damit die Antriebs- und Führungseinheit 70 möglich.Since the oscillating system usually has a round cross section, here is the use of the bracket 35 appropriate. Through the bracket 35 , which can then have a rectangular cross-section, is the best possible guidance by the guide device 75 and thus the drive and guide unit 70 possible.

Im Übrigen, d.h. insbesondere für andere Komponenten als den Antrieb 50, sei an dieser Stelle auch auf die 3a und 3b mit zugehöriger Beschreibung verwiesen, die hier entsprechend gelten.Incidentally, ie in particular for components other than the drive 50 , be at this point also on the 3a and 3b with associated description, which apply here accordingly.

In 5 ist schematisch eine erfindungsgemäße Stanznietvorrichtung 400 in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Bei der Antriebs- und Führungseinheit 70 sind hier - im Gegensatz zu den Stanznietvorrichtungen 200 und 300 - Antrieb und Führung baulich kombiniert. Insbesondere dient der Antrieb 50 selbst, der hier als hydraulischer Antrieb ausgebildet und an dem Rahmen 60 befestigt bzw. angeordnet ist, als Führung.In 5 schematically is a punch riveting device according to the invention 400 represented in a further preferred embodiment. In the drive and guide unit 70 are here - in contrast to the punch riveting devices 200 and 300 - Structurally combined drive and guidance. In particular, the drive is used 50 itself, which is designed here as a hydraulic drive and on the frame 60 is attached or arranged, as a guide.

Der Antrieb 50 weist dabei insbesondere einen Zylinder 52 mit einem darin beweglich angeordneten Kolben 55 auf. An den Anschlüssen 53 und 54 kann der Antrieb 50 mit einem geeigneten Hydraulikfluid versorgt werden.The drive 50 in particular has a cylinder 52 with a piston movably arranged therein 55 on. At the connections 53 and 54 can the drive 50 be supplied with a suitable hydraulic fluid.

Der Kolben 55 bildet hierbei diejenige Komponente, an der das Schwingsystem 39 in Bezug auf die Fügerichtung R zentrisch angeordnet ist, also die erwähnte erste Komponente, und der Zylinder 52 bildet die zweite Komponente der Antriebs- und Führungseinheit 70, die die erste Komponente bzw. den Kolben 55 in einem sich in Fügerichtung erstreckenden Abschnitt umschließt. Das Schwingsystem 39 kann dabei auf geeignete Weise an dem Kolben 55 befestigt sein. Denkbar ist auch hier die Verwendung einer geeigneten Halterung.The piston 55 This forms the component on which the vibration system 39 is arranged centrically with respect to the joining direction R, that is, the mentioned first component, and the cylinder 52 forms the second component of the drive and guide unit 70 that the first component or the piston 55 encloses in a joining direction extending section. The vibration system 39 can in a suitable manner on the piston 55 be attached. Also conceivable here is the use of a suitable holder.

In 6 ist schematisch eine erfindungsgemäße Stanznietvorrichtung 500 in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Die Stanznietvorrichtung 500 entspricht im Grunde der Stanznietvorrichtung 400 gemäß 5, jedoch ist zusätzlich eine getrennt von dem Antrieb 50 ausgebildete Führungseinrichtung 75 vorgesehen, die an dem Rahmen 60 angeordnet sein kann.In 6 schematically is a punch riveting device according to the invention 500 represented in a further preferred embodiment. The punch riveting device 500 basically corresponds to the punch riveting device 400 according to 5 However, in addition one is separate from the drive 50 trained leadership institution 75 provided on the frame 60 can be arranged.

Damit werden die durch den Antrieb 50 selbst bereitgestellte Führung und die Führung mittels der Führungseinrichtung 75 kombiniert, sodass eine noch gleichmäßigere und stabilere Führung ermöglicht wird. Die Führungseinrichtung 75 kann dabei vergleichbar der Führungseinrichtung der Stanznietvorrichtung 200 ausgebildet sein, ggf. jedoch angepasst in der Länge in Fügerichtung R.This will be the drive 50 self-provided guidance and guidance by means of the guidance device 75 combined, allowing even smoother and more stable guidance. The management device 75 can be comparable to the guide device of the punch riveting device 200 be formed, but possibly adjusted in length in joining direction R.

Ebenso kann hier zusätzlich, wie bei der Stanznietvorrichtung 200, eine Halterung für das Schwingsystem 39 zur Führung in der Führungseinrichtung 75 vorgesehen sein. Denkbar ist auch die gleichzeitige Verwendung einer solchen Halterung zur Führung in der Führungseinrichtung 75 und zur Befestigung an dem Kolben 55.Likewise, here additionally, as in the punch riveting device 200 , a holder for the vibration system 39 to the leadership in the leadership facility 75 be provided. It is also conceivable the simultaneous use of such a holder for guiding in the guide device 75 and for attachment to the piston 55 ,

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (10)

Stanznietvorrichtung (200, 300, 400, 500) zum Verbinden wenigstens zweier Bauteile (11, 12) mittels eines Niets (20), mit einem Stempel (15) und einem Gegenhalter (18), zwischen welchen die wenigstens zwei Bauteile (11, 12) und der Niet (20) anordenbar sind, mit einem Schwingsystem (39), aufweisend den Stempel (15) und einen Schwingungskonverter (30), der mit einem Schwingungserzeuger (32) derart gekoppelt oder koppelbar ist, dass das Schwingsystem (39) zum Schwingen anregbar ist, und mit einem Antrieb (50), mittels dessen das Schwingsystem (39) und damit der Stempel (15) mit einer Kraft (F) beaufschlagbar und in einer Fügerichtung (R) bewegbar sind, um einen zwischen dem Stempel (15) und einem dem Stempel zugewandten Bauteil (11) der wenigstens zwei Bauteile angeordneten Niet (20) mittels des Stempels (15) in die wenigstens zwei Bauteile (11, 12) einzudrücken, gekennzeichnet durch eine Antriebs- und Führungseinheit (70) zur Führung des Schwingsystems (39) in Fügerichtung (R), die den Antrieb (50) aufweist und an einem Rahmen (60) der Stanznietvorrichtung angeordnet ist, und die das Schwingsystem (39) in einem sich in Fügerichtung (R) erstreckenden Abschnitt umschließt, und/oder die eine erste Komponente (55) aufweist, an der das Schwingsystem (39) in Bezug auf die Fügerichtung (R) zentrisch angeordnet ist, und die eine zweite Komponente aufweist, die die erste Komponente in einem sich in Fügerichtung (R) erstreckenden Abschnitt umschließt.Punching riveting apparatus (200, 300, 400, 500) for connecting at least two components (11, 12) by means of a rivet (20), a punch (15) and a counterholder (18), between which the at least two components (11, 12 ) and the rivet (20) can be arranged, with a vibration system (39), comprising the punch (15) and a vibration converter (30) which is coupled or coupled to a vibration generator (32) such that the vibration system (39) for Swing is excitable, and with a drive (50), by means of which the oscillating system (39) and thus the punch (15) acted upon by a force (F) and in a joining direction (R) are movable to a between the punch (15 ) and a stamped component (11) of the at least two components arranged rivet (20) by means of the punch (15) in the at least two components (11, 12) press, characterized by a drive and guide unit (70) for guiding the Oscillating system (39) in joining direction (R), the the drive (50) and on a frame (60) of the punch riveting device is arranged, and which surrounds the oscillating system (39) in a joining direction (R) extending portion, and / or having a first component (55) in that the oscillating system (39) is arranged centrically with respect to the joining direction (R) and which has a second component which encloses the first component in a section extending in the joining direction (R). Stanznietvorrichtung (200, 300, 500) nach Anspruch 1, wobei die Antriebs- und Führungseinheit (70) eine Führungseinrichtung (75) zur Führung des Schwingsystems (39) aufweist, die als Teil der Antriebs- und Führungseinheit das Schwingsystem (39) in dem sich in Fügerichtung erstreckenden Abschnitt umschließt.Punch riveting device (200, 300, 500) after Claim 1 in that the drive and guide unit (70) has a guide device (75) for guiding the oscillating system (39), which as part of the drive and guide unit surrounds the oscillating system (39) in the section extending in the joining direction. Stanznietvorrichtung (200, 300, 500) nach Anspruch 2, wobei die Führungseinrichtung (70) eine von dem Antrieb (50) getrennt ausgebildete Komponente ist.Punch riveting device (200, 300, 500) after Claim 2 wherein the guide means (70) is a component formed separately from the drive (50). Stanznietvorrichtung (200, 300) nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Schwingsystem (39) unmittelbar oder mittels einer Halterung (35) in der Führungseinrichtung (75) geführt ist.Punch riveting device (200, 300) after Claim 2 or 3 , wherein the oscillating system (39) is guided directly or by means of a holder (35) in the guide device (75). Stanznietvorrichtung (200, 300) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Führungseinrichtung (75) rohrförmig mit rundem oder rechteckigem Querschnitt ausgebildet ist.Punch riveting device (200, 300) according to one of Claims 2 to 4 , wherein the guide means (75) is tubular with a round or rectangular cross-section. Stanznietvorrichtung (200) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Antrieb (50) an dem Rahmen (50) angeordnet und mittels eines Hebels (51) an das Schwingsystem (39) gekoppelt ist.Punch riveting device (200) according to one of Claims 2 to 5 wherein the drive (50) is arranged on the frame (50) and coupled by means of a lever (51) to the oscillating system (39). Stanznietvorrichtung (300) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Antrieb (50) in die Führungseinrichtung (75) integriert ist, und insbesondere als Linearantrieb ausgebildet ist.Punch riveting device (300) according to one of Claims 2 to 5 , wherein the drive (50) is integrated in the guide device (75), and in particular is designed as a linear drive. Stanznietvorrichtung (400, 500) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Antrieb (50) als hydraulischer Antrieb mit einem Zylinder (52) und einem Kolben ausgebildet ist, wobei der Kolben die erste Komponente (55) der Antriebs- und Führungseinheit bildet, an der das Schwingsystem (39) in Bezug auf die Fügerichtung zentrisch angeordnet ist, und wobei der Zylinder (52) die zweite Komponente der Antriebs- und Führungseinrichtung bildet.Punching device (400, 500) according to one of Claims 1 to 5 wherein the drive (50) as a hydraulic drive with a cylinder (52) and a piston is formed, wherein the piston is the first component (55) of the drive and guide unit, at which the oscillating system (39) with respect to the joining direction is arranged centrally, and wherein the cylinder (52) forms the second component of the drive and guide means. Stanznietvorrichtung (200, 300, 400, 500) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Antriebs- und Führungseinheit (70) derart ausgebildet ist, dass ein Angriffspunkt der von dem Antrieb (50) bereitgestellten Kraft an dem Schwingsystem in einer sich in Fügerichtung erstreckenden Achse des Schwingsystems (39) liegt.A punch riveting apparatus (200, 300, 400, 500) according to any one of the preceding claims, wherein the drive and guide unit (70) is configured such that a point of application of the force provided by the drive (50) to the oscillating system extends in a joining direction Axis of the vibration system (39) is located. Stanznietvorrichtung (200, 300, 400, 500) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Schwingungserzeuger (32) als Schallgenerator, insbesondere als Ultraschall-Generator, ausgebildet ist.Punching riveting device (200, 300, 400, 500) according to one of the preceding claims, wherein the vibration generator (32) is designed as a sound generator, in particular as an ultrasonic generator.
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