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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Herstellen eines Werkstückes
aus einem metallischen Rohling mit zumindest einem in den Rohling eingebrachten
Niet, mit einem Formwerkzeug zum druckmedienbasierten Umformen des
Rohlings.
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Bei dem Formwerkzeug kann es sich
insbesondere um ein Innenhochdruckumformwerkzeug für die Innenhochdruckumformung
handeln. Bei den Rohlingen bzw. Ausgangsformen aus Metall kann es sich
beispielsweise um hohle Rohlinge bzw. Rohre oder Rohrabschnitte
handeln, welche im Wege der Innenhochdruckumformung mittels Wirkmedienunterstützung zu
den Endformen oder auch zu Halbzeugen bzw. Zwischenformen umgeformt
werden. Die Erfindung betrifft jedoch auch das Umformen von Platinen
oder dgl. Rohlingen. Ferner umfasst die Erfindung das Umformen von
Halbzeugen, also von Zwischenformen zu Endformen. Mit Werkstück ist hier
der umgeformte Rohling mit dem eingebrachten Niet gemeint. Rohling
meint hier den Rohling in seiner ursprünglichen Form wie auch den
umgeformten Rohling ohne den eingebrachten Niet. Bei den in den Rohling
eingebrachten bzw. daran befestigten Nieten kann es sich insbesondere
um Nietmuttern bzw. Blindnietmuttern handeln, welche es ermöglichen,
an dem fertigen Werkstück,
z. B. einem Träger,
verschiedenste Anbauteile, z. B. Bleche, mit Hilfe einer in die
Nietmutter einschraubbaren Schraube zu befestigen.
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Das Herstellen der Werkstücke mit
eingebrachten Nieten bzw. das Einbringen der Nieten in den Rohling
erfolgt bisher regelmäßig in zwei
oder mehr Schritten. Zunächst
wird beispielsweise im Zuge des Innenhochdruckumformens der Rohling umgeformt
und zudem mit einem speziellen Stanzwerkzeug eine Durchbrechung
(bzw. ein Loch) ausgestanzt, in welche der Niet einsetzbar ist.
Das Einsetzen des Nietes in die Durchbrechung bzw. in das Loch erfolgt
dann in einem getrennten Arbeitsschritt außerhalb des Innenhochdruckumformwerkzeuges. Dieses
ist in vorrichtungsmäßiger wie
in verfahrensmäßiger Hinsicht
aufwendig. – Hier
setzt die Erfindung ein.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung zum Herstellen eines Werkstückes aus einem metallischen
Rohling mit zumindest einem in den Rohling eingebrachten Niet zu
schaffen, welche einfach und funktionsgerecht aufgebaut ist und
in kostengünstiger
Weise ein einwandfreies Einbringen des Nietes in den Rohling ermöglicht.
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Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die
Erfindung eine Vorrichtung zum Herstellen eines Werkstückes aus
einem metallischen Rohling mit zumindest einem in den Rohling eingebrachten
Niet, mit einem Formwerkzeug zum druckmedienbasierten Umformen des
Rohlings, wobei in dem Formwerkzeug eine Nietaufnahme für den in
den Rohling einzutreibenden Niet angeordnet ist, und wobei in dem
Formwerkzeug ein Eintreibwerkzeug geführt ist, mit welchem der Niet
unter Bildung einer Durchbrechung aus der Nietaufnahme in den Rohling
eintreibbar ist. Das Eintreibwerkzeug weist vorzugsweise einen Eintreibstempel
auf, welcher in der Nietaufnahme und/oder in einer Stempelführung verschiebbar
geführt
ist. Dabei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass die Herstellung
von Werkstücken
mit eingebrachten Nieten erheblich vereinfacht werden kann, wenn
das Umformen des Rohlings und das Eintreiben des Nietes bei gleichzeitigem
Einbringen der Durchbrechung für
den Niet in einer einzigen Vorrichtung innerhalb des Umformwerkzeuges
erfolgen. Denn die Erfindung hat erkannt, dass es nicht erforderlich
ist, zunächst
mit einem getrennten Stanzwerkzeug eine Lochung in das Werkstück bzw.
in den Rohling einzubringen. Vielmehr kann das Lochen und Einstecken des
Nietes in die Lochung in einem Schritt durchgeführt werden indem der Niet unmittelbar
in den ungelochten Rohling eingetrieben wird, und zwar direkt innerhalb
des Umformwerkzeuges mit einem in dem Formwerkzeug geführten Eintreibwerkzeug.
Von besonderer Bedeutung ist dabei, dass in dem Formwerkzeug, z.
8. im Oberwerkzeug und/oder im Unterwerkzeug, eine oder mehrere
Nietaufnahmen bzw. Nietaufnahmekammern vorgesehen sind, in welche der
einzutreibende Niet eingebracht bzw. eingeführt werden kann. Ferner ist
in der Nietaufnahmekammer oder auch in einer sich daran anschließenden Stempelführungskammer
der Eintreibstempel geführt,
welcher den Niet in den Rohling eintreibt. Das unmittelbare Eintreiben
des Nietes in den Rohling ohne eine vorangeschaltete separate Lochung
wird insbesondere dadurch ermöglicht,
dass die im Rahmen der Erfindung verwendeten Nieten stirnseitig
vorzugsweise eine Nietschneide aufweisen. Durch die Kraftbeaufschlagung
des Eintreibstempels wird der hiervon erfasste Niet mit seiner Schneide
in den ggf. unter Innenhochdruck stehenden Rohling gepresst und
erzeugt dabei die Lochung, in welche die Nietmutter durch fortgesetzte
Bewegung des Stempels hineingeschoben wird, bis z. B. ein stirnseitiger
Nietkragen mit seiner Unterseite auf der Rohlingaußenseite
zum Anliegen kommt.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der
Erfindung werden im Folgenden dargestellt. So ist beispielsweise
vorgesehen, dass der Eintreibstempel eine in der Nietaufnahme geführte Stempelbasis
aufweist, deren Außendurchmesser
in etwa dem Innendurchmesser der Nietaufnahme entspricht. Ferner
kann der Eintreibstempel einen ggf. formraumseitig an die Stempelbasis
angeschlossenen Stempelkopf aufweisen, welcher zumindest im Zuge
des Eintreibens des Nietes in den Niet eingreift. Denn die verwendeten
Nieten sind vorzugsweise als Hohlnieten ausgebildet. Der an die
Stempelbasis angeschlossene Stempelkopf weist unter Bildung einer
stirnseitigen Ringfläche
der Stempelbasis einen geringeren Durchmesser auf, als die Stempelbasis.
Stempelkopf und Stempelbasis sind folglich so ausgeführt, dass
der Eintreibstempel insgesamt einen gleichsam T-förmigen Querschnitt
aufweist. Damit wird gewährleistet, dass
die Presskraft des Eintreibstempels über die stirnseitige Ringfläche der
Stempelbasis in den Niet eingebracht wird, und zwar im Wesentlichen über die der
Stempelbasis zugewandte Stirnseite des Nietes, welche beispielsweise
einen umlaufenden Nietkragen aufweisen kann. Der in den Niet eingreifende Stempelkopf
bildet gleichsam einen Führungszapfen und
verhindert ein Ausknicken bzw. Einknicken oder Stauchen des Nietes
im Zuge des Eintreibens. Denn der Außendurchmesser des Stempelkopfes
ist an den Innendurchmesser des einzutreibenden Hohlnietes angepasst.
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Nach einer ersten Ausführungsform
der Erfindung entspricht die Länge
des in den Niet eintauchenden Stempelkopfes in etwa der Länge des
einzutreibenden Nietes. Bei dieser Ausführungsform wird die Eintreibkraft
im Wesentlichen über
die Ringfläche
der Stempelbasis auf den Niet, nämlich
dessen Nietkragen übertragen.
Durch die angepasste Länge
kommt jedoch die Stirnseite des Stempelkopfes mit dem Werkstück in Anlage,
sobald die Stempelbasis auf den Niet wirkt. Folglich unterstützt der auf
das Werkstück
drückende
Stempelkopf das Lochen des Werkstückes im Zuge des Eintreibens
des Nietes. Der Führungszapfen
hat folglich gleichsam doppelte Funktion. Einerseits stützt er die
Nietmutter von innen her über
im Wesentlichen die gesamte Länge
ab, andererseits nimmt er mit seiner Stirnseite einen maßgeblichen
Anteil der für
das Lochen aufzuwendenden Kraft auf, um diese nicht vollständig in die
Nietmutter einzuleiten. Es besteht grundsätzlich aber auch die Möglichkeit,
dass die Länge
des Stempelkopfes größer als
die Länge
des einzutreibenden Nietes ist. Bei dieser Ausführungsform erfolgt demnach
gleichsam ein Vorformen bzw. Vorlochen mit Hilfe des Stempelkopfes,
bevor die Stempelbasis die Einleitkraft auf den Niet bzw. dessen
Nietkragen überträgt. In abgewandelter
Ausführungsform schlägt die Erfindung
vor, dass die Länge
des Stempelkopfes geringer als die Länge des einzutreibenden Nietes
ist. Bei dieser Ausführungsform
wird die Eintreibkraft vollständig
von dem Eintreibstempel auf den Niet übertragen. Diese Ausführungsform
ist insbesondere für
solche Nieten vorteilhaft, welche in der Nähe der Nietschneide eine innenseitig
vorkragende Stufe bzw. einen Innenkragen aufweisen, welcher gleichsam
eine Pressfläche
für den
Eintreibstempel bildet. Damit wird gewährleistet, dass die Krafteinleitung
durch den Eintreibstempel in unmittelbarer Nähe der Schneidkante erfolgt,
so dass ein vorzeitiges Ausknicken oder Einknicken bzw. Stauchen
des Nietes zuverlässig
verhindert wird. Dabei kann der Stempelkopf auch mehrere Stempelkopfabschnitte mit
unterschiedlichen Durchmessern unter Bildung zumindest einer Stempelkopfstufe
aufweisen.
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In vorteilhafter Weiterbildung ist
die erfindungsgemäße Vorrichtung
mit einer Nietzuführungseinrichtung
ausgestattet, welche einen vorzugsweise bandförmigen Nietmagazinstreifen
aufweist, an welchem eine Mehrzahl von Nieten z. B. in Bandlängsrichtung
hintereinander lösbar
befestigt sind. Dabei weist das Formwerkzeug eine Magazinstreifenführung auf,
in welcher der Streifen zum Zwecke der Zuführung der Nieten nacheinander
in die Nietaufnahme geführt
ist. Diese Magazinstreifenführung
ist vorzugsweise als die Nietaufnahme durchlaufender Führungsspalt
ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform
ist es folglich nicht erforderlich, die einzutreibenden Nieten nacheinander
einzeln in die Nietaufnahme einzubringen und dazu beispielsweise
den Eintreibstempel vollständig
aus der Nietaufnahme bzw. Stempelaufnahme herauszufahren. Vielmehr
kann der Nietmagazinstreifen beispielsweise senkrecht zur Eintreibrichtung
durch die Nietaufnahme hindurchgezogen bzw. hindurchgefahren werden,
wobei die einzelnen Nieten im Zuge des Eintreibens aus dem Nietmagazinstreifen
herausgelöst
werden. Denn der Nietmagazinstreifen ist beispielsweise als flexibler
Kunststoffstreifen mit Nietaufnahmedurchbrechungen ausgebildet,
wobei die Nieten aus diesen Durchbrechungen im Zuge des Eintreibens
herausgedrückt
werden.
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Gegenstand der Erfindung ist auch
ein Verfahren zum Herstellen eines Werkstückes aus einem metallischen
Rohling mit zumindest einem in den Rohling eingebrachten Niet, wobei
der Rohling in einem Formwerkzeug unter Anwendung eines Druckmediums
umgeformt wird, und wonach der Niet unter Bildung einer Durchbrechung
in dem Rohling vor, während
oder nach dem Umformen in dem Formwerkzeug angeordneten Rohling
eingetrieben wird. Dabei wird der Niet vorzugsweise unter Bildung
der Durchbrechung in den mit dem Druckmedium beaufschlagten Rohling
eingetrieben. Folglich wird der in dem Formraum des Formwerkzeuges
angeordnete Rohling im Zuge der Herstellung zunächst mit dem Innenhochdruckmedium
beaufschlagt und unter Druck gesetzt. Der Rohling formt sich dabei
an die Kontur des Formraumes an, so dass er die für das Werkstück gewünschte Form
erhält.
In den geformten und nach wie vor unter Druck stehenden Rohling wird
nun der Niet in der beschriebenen Weise eingetrieben, ohne dass
der Rohling aus dem Umformwerkzeug entfernt werden muss. Vielmehr
lässt sich nach
dem Eintreibvorgang das fertige Werkstück mit dem eingebrachten Niet
aus dem Formwerkzeug entnehmen, in dem beispielsweise die Formhälften auseinandergefahren
werden.
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Vorzugsweise werden den Nieten der
in dem Formwerkzeug angeordneten Nietaufnahme mit einem bandförmigen Nietmagazinstreifen
zugeführt, an
welchem eine Vielzahl von Nieten lösbar befestigt sind. Die Zuführung des
Streifens kann manuell oder aber auch automatisch durch einen geeigneten
Antrieb erfolgen.
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Ferner betrifft die Erfindung einen
Niet, vorzugsweise Hohlniet, mit einem Nietschaft mit vorgegebenem
Außendurchmesser
sowie einem stirnseitig angeordneten Nietkragen mit gegenüber dem
Nietschaft erweiterten Durchmesser, wobei der Nietschaft an seiner
dem Nietkragen abgewandten Stirnseite eine Nietschneide bzw. Schneidkante
aufweist. Ein solcher Niet eignet sich in besonderer Weise für die Herstellung
eines Werkstückes
in der beschriebenen Weise bzw. mit der beschriebenen Vorrichtung. Vorteilhafte
Ausgestaltungen des Nietes werden in der Figurenbeschreibung erläutert und
sind in den Patentansprüchen
berücksichtigt.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand
einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher
erläutert.
Es zeigen
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1 ausschnittsweise
eine erfindungsgemäße Vorrichtung
im Querschnitt in einer ersten Funktionsstellung,
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2 ausschnittsweise
den Gegenstand nach 1 in
einer zweiten Funktionsstellung,
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3 den
Gegenstand nach 2 in
einer dritten Funktionsstellung,
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4 ein
Werkstück
mit Nietmutter und eingebrachter Schraube in die Nietmutter,
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5 den
Ausschnitt Z aus dem Gegenstand nach 2 mit
einem Niet in erster Ausführungsform,
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6 den
Gegenstand nach 5 mit
einem Niet in einer zweiten Ausführungsform,
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7 den
Gegenstand nach 5 mit
einem Niet in dritter Ausführungsform,
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8 den
Gegenstand nach 5 mit
einem Niet in vierter Ausführungsform,
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9 den
Gegenstand nach 1 in
einer abgewandelten Ausführungsform
mit Nietmagazinstreifen,
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10 den
in 9 dargestellten Nietmagazinstreifen
in perspektivischer Darstellung,
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11 den
Gegenstand nach 1 in
einer abgewandelten Ausführungsform
mit einem Niet in einer weiteren Ausführungsform,
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12 den
Gegenstand nach 11 in
einer anderen Funktionsstellung,
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13 das
Werkstück
mit Niet aus 12 mit
einem daran zu befestigenden Anbauteil,
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14 den
Gegenstand nach 13 nach erfolgter
Befestigung des Anbauteils,
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15 einen
Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach 12 und
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16 einen
Nietmagazinstreifen mit Nieten in abgewandelter Ausführungsform.
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In den Figuren ist eine Vorrichtung
zum Herstellen eines Werkstückes 1 aus
einem metallischen Rohling 2 mit zumindest einem in den
Rohling 2 eingebrachten Niet 3 dargestellt. Die
Vorrichtung weist ein Formwerkzeug 4, nämlich ein Innenhochdruckumformwerkzeug 4 auf,
welches aus Oberwerkzeug 4a und Unterwerkzeug 4b besteht
und einen Formraum 5 bildet, in welchen der rohrförmige Rohling 2 eingelegt
wird. In die offenen Stirnseiten des Rohlings 2 sind jeweils
nicht dargestellte Umformstempel mit Zuführungen für das Innenhochdruckumformmedium
einfahrbar. Durch Aufbau des gewünschten
Innendrucks innerhalb des umzuformenden Rohlings 2 wird
dieser an die Kontur des Formraums angeformt.
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In dem Formwerkzeug 4 (gem. 1 bis 9 im Oberwerkzeug 4a) ist eine
Nietaufnahme 6 für
den in den Rohling 2 einzutreibenden Niet 3 angeordnet. Ferner
ist in dem Formwerkzeug ein Eintreibwerkzeug 7 geführt, mit
welchem der Niet unter Bildung einer Durchbrechung 8 in
den Rohling
2 eintreibbar ist. Dieses ergibt sich aus einer
vergleichenden Betrachtung der 1 bis 3. Das Eintreibwerkzeug 7 weist einen
Eintreibstempel 9 auf, welcher in der Nietaufnahme 6 verschiebbar
geführt
ist. Bei der Nietaufnahme 6 handelt es sich um eine zylindrische
Ausnehmung bzw. Durchbrechung (z. B. Bohrung) in dem Formwerkzeug 4,
welche einerseits der Aufnahme des einzutreibenden Nietes 3 und
andererseits der Führung
des Eintreibstempels 9 dient. Die Nietaufnahme 6 bildet
folglich zugleich eine Stempelführungskammer
für den
Eintreibstempel 9. Grundsätzlich besteht die Möglichkeit,
eine von der Nietaufnahme 6 bzw. Nietaufnahmekammer 6 separate
Stempelführung
bzw. Stempelkammer vorzusehen. Diese Möglichkeit ist in den Figuren
nicht dargestellt. Es versteht sich, dass der Eintreibstempel 9 mit
einer entsprechenden Presskraft bzw. Eintreibkraft (z. B. hydraulisch
oder pneumatisch mittels eines Zylinders) beaufschlagbar ist. Der
Eintreibstempel 9 weist eine in der Nietaufnahme 6 geführte Stempelbasis 10 auf,
deren Außendurchmesser
a in etwa dem Innendurchmesser b der Nietaufnahme 6 entspricht.
Ferner weist der Eintreibstempel 9 einen formraumseitig bzw.
nietseitg an die Stempelbasis 10 angeschlossenen Stempelkopf 11 auf,
welcher im Zuge des Eintreibens des Nietes 3 in den Niet 3 eingreift
bzw. eintaucht. Dabei ist der Außendurchmesser c des Stempelkopfes
an den Innendurchmesser d des Nietes 3 angepasst. Der an
die Stempelbasis 10 angeschlossene Stempelkopf 11 weist
unter Bildung einer stirnseitigen Ringfläche R der Stempelbasis 10 einen
geringeren Durchmesser c als die Stempelbasis auf. Dabei entspricht
die Länge
L des Stempelkopfes (gem. 1 bis 3) in etwa der Länge 1 des
einzutreibenden Nietes 3. Bei der in den 12 bis 14 dargestellten
abgewandelten Ausführungsform
weist der an die Stempelbasis angeschlossene Stempelkopf 11 zwei
Stempelkopfabschnitte 11a, 11b mit unterschiedlichem
Durchmesser C1, C2 unter
Bildung einer Stempelkopfstufe 11' auf .
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Bei der abgewandelten Ausführungsform nach 9 ist eine Nietzuführeinrichtung 12 vorgesehen,
welche einen bandförmigen
Nietmagazinstreifen 13 aufweist, an welchem eine Vielzahl
von Nieten 3 in Bandlängsrichtung
B hintereinander lösbar
befestigt sind. Zur Führung
des Nietmagazinstreifens 13 weist das Formwerkzeug 4 eine
Magazinstreifenführung 14 auf.
Diese Magazinstreifenführung 14 ist
als die Nietaufnahme 6 durchlaufender Führungsspalt 14 ausgebildet
(vgl. 9).
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Im Folgenden wird der Aufbau des
erfindungsgemäßen Nietes 3 anhand
der Figuren erläutert.
Der Niet 3 ist als Hohlniet mit einem Nietschaft 15 mit
vorgegebenem Außendurchmesser
e sowie einem stirnseitig angeordneten Nietkragen 16 mit
gegenüber
dem Nietschaft 15 erweitertem Durchmesser f ausgebildet.
Dabei weist der Nietschaft 15 an seiner dem Nietkragen 16 abgewandten
Stirnseite eine Nietschneide 17 auf (vgl. insbes. 5 bis 8). Der Nietschaft 15 ist im
Ausführungsbeispiel
hohlzylinderförmig
mit über
die Schaftlänge
S im Wesentlichen konstantem Außendurchmesser
e ausgebildet (vgl. 1 bis 7) . Es besteht aber auch
die Möglichkeit,
dass der Nietschaft 15 als sich verjüngender Nietschaft 15 mit
von dem Nietkragen 16 in Richtung zu der Nietschneide 17 abnehmenden
Außendurchmesser
ausgebildet ist. Dieses ist in den Figuren nicht dargestellt. Dabei
kann der Außendurchmesser kontinuierlich
abnehmen, so dass gleichsam eine konische Ausgestaltung verwirklicht
ist. Es besteht aber auch die Möglichkeit,
auf dem Außendurchmesser eine
Stufe bzw. eine Hinterschneidung vorzusehen. Durch den zum Kragen
der Nietmutter hinzunehmenden Durchmesser oder aber auch eine abgesetzte Stufe
bzw. Schulter kann verhindert werden, dass die Mutter beim späteren Handling
des IHU-Teils aus der Lochung herausfällt, es wird folglich gleichsam
eine elastische Vorspannung erzeugt. Dabei ist es auch möglich, einen
Nietschaft mit einer umlaufenden Nut bzw. einer Hinterschneidung
zu verwenden.
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Bei der abgewandelten Ausführungsform nach 8 weist der Nietschaft 15 in
dem der Nietschneide 17 zugewandten Endbereich eine innenseitig
vorkragende Stufe 18, d. h. einen innenseitig umlaufenden
Innenkragen 18 auf, welche gleichsam eine Pressfläche für den Eintreibstempel 9 bildet.
Diese Ausführungsform
zeichnet sich dadurch aus, dass die Krafteinleitung durch den Eintreibstempel 9 nicht
oder nur z. T. über
den Nietkragen 16, sondern in erster Linie über die
innenseitig vorkragende Stufe 18 und folglich in unmittelbarer
Nähe der Schneidkante 17 erfolgt.
Dadurch kann ein Ausknicken der Nietmutter 3 im Zuge des
Eintreibens besonders wirksam verhindert werden.
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In den Ausführungsbeispielen ist der Niet 3 als
Nietmutter bzw. Blindnietmutter 3 ausgebildet. Folglich
weist der Niet 3 bzw. sein Nietschaft 15 zumindest
bereichsweise innenseitig ein Innengewinde 19 auf. Bei
der Ausführungsform
nach 5 erstreckt sich
das Innengewinde
19 bis in den Bereich der Schneidkante 17,
also über
die gesamte Länge des
Nietschaftes 15. Demgegenüber zeigt 6 eine Ausführungsform, bei welcher sich
in dem der Nietschneide 17 zugewandten Endbereich an das
Innengewinde 19 eine zylindrische Innenfläche 20 anschließt. Diese
zylindrische Innenfläche 20 bildet gleichsam
einen Stützbereich,
welcher ebenfalls ein Ausknicken des Nietes im Zuge des Eintreibens
verhindern soll. Gleiches gilt für
die Ausführungsform nach 7. Denn durch den ausgeprägten zylindrischen
Stützbereich
lassen sich Auswirkungen der Biegemomente im Bereich der Schneidkante
(Deformation der Nietmutter) vermindern. Bei der Ausführungsform
nach 8 schließt sich
an das Innengewinde 19 in Eintreibrichtung E die bereits
beschriebene innenseitig vorkragende Stufe 18 an.
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Die Nietschneide 17 kann
einen Schneidwinkel α von
in etwa 90° aufweisen
(vgl. z. B. 5 und 6 sowie 8). Es besteht aber auch die Möglichkeit, eine
Nietschneide mit einem Schneidwinkel von weniger als 90°, z. B. 45° zu verwenden
(vgl. 7). Durch die
Verwendung einer solchen, vorzugsweise vollständig umlaufenden, Nietschneide 17 mit
geringem Schneidwinkel α lassen
sich die erforderlichen Eintreibkräfte reduzieren. Mit Schneidwinkel α ist dabei
der Winkel zwischen einerseits der Außenfläche des Nietes und andererseits
der stirnseitigen Schneidfläche
des Nietes gemeint (vgl. z. B. 6 und 7).
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Bei der abgewandelten Ausführungsform nach
den 11 bis 16, bei welcher das Eintreibwerkzeug
im Übrigen
im Unterwerkzeug angeordnet ist, wird der Nietkragen 16 des Nietes
von mehreren vor dem Eintreiben außenseitig an dem Nietschaft anliegenden
Kragenelementen 21 gebildet. Diese streifenförmigen Kragenelemente 21 bzw.
Kragenstreifen klappen im Zuge des Eintreibens von dem Nietschaft 15 hinweg
ab und legen sich gegen den Rohling 2 an bzw. werden in
den Rohling außenseitig eingedrückt. Dabei
bilden die abgeklappten Kragenelemente 21 dann einen z.
B. sternförmigen
Kragen oder Kranz, welcher zugleich eine Verdrehsicherung für den Niet
darstellt. Eine solche Verdrehsicherung kann aber auch durch einen
Nietkragen in z. B. Sechskantform oder auch einen ovalen Nietkragen erreicht
werden. Entscheidend ist dabei, dass der Nietkragen in diesem Fall
von der Kreisform abweicht (vgl. 15).
Bei dieser Ausführungsform
ist der sich an den Nietkragen 16 anschließende Knickbereich 15a des
Nietschaftes 15 verhältnismäßig dünn ausgebildet,
um das gewünschte
Einknicken des Schaftes 15 im Zuge des Einbringens beispielsweise
einer Schraube 22 unter Erzeugung einer festen formschlüssigen Verbindung
zwischen Niet und Rohling zu erleichtern. Um andererseits ein unerwünschtes Ausknicken
bzw. Einkicken im Zuge des Eintreibens des Nietes 3 zu
verhindern, bilden die an dem Nietschaft 15 in diesem Bereich
anliegenden Kragenelemente 21 gleichsam eine Abstützung für den dünnen Knickbereich 15a des
Nietschaftes 15. Der sich an den Knickbereich 15a in
Eintreibrichtung anschließende Fügebereich 15b des
Nietschaftes 15 ist gegenüber dem Knickbereich 15a mit
einer erhöhten,
z. B. doppelten Wandstärke
ausgebildet, um eine ausreichende Übertragung der Eintreibkraft
zu gewährleisten.
In Anpassung an die unterschiedlichen Wandstärken des Schaftes 15 im
Knickbereich 15a und im Fügebereich 15b ist
der Eintreibstempel 9 wie erläutert stufenförmig ausgebildet.
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Die Funktion der beschriebenen Vorrichtung bzw.
des beschriebenen Nietes sowie der Ablauf des beanspruchten Verfahrens
werden im Folgenden anhand der 1 bis 8 beispielhaft erläutert. Zunächst werden
einerseits der umzuformende Rohling 2 in das Formwerkzeug 4a, 4b und
andererseits der einzutreibende Niet 3 in die Nietaufnahme 6 eingebracht.
Anschließend
erfolgt der Aufbau des Innendruckes P (vgl. 2). Während
oder nach dem Aufbau des Innendruckes P wird der Eintreibstempel 9 abgesenkt,
so dass der Stempelkopf 11 in abstützender Weise in den Niet 3 eingreift.
Bei der in 2 dargestellten
Funktionsstellung zu Beginn des eigentlichen Eintreibvorganges bzw.
Stanzvorganges liegt die stirnseitige Ringfläche R der Stempelbasis 10 außen gegen
den Nietkragen 16 an. Außerdem liegt die Stirnfläche 23 des
Stempelkopfes gegen den Rohling 2 an. Nun wird der Eintreibstempel 9 weiter
in Richtung des Rohlings 2 geführt (d. h. gemäß 3 weiter abgesenkt). Dabei
stanzen die Schneiden 17 des Nietes 3 die Durchbrechung 8 bzw.
das Loch 8 in den Rohling 2, so dass sich der
Niet 3 in den Rohling 2 eintreiben lässt, bis
der Nietkragen 16 mit seiner Innenseite gegen die Oberfläche des
Rohlings 2 anliegt. Anschließend lässt sich das fertige Werkstück 1 mit
dem eingepassten Niet aus dem Formwerkzeug entnehmen. Dabei ist
der Niet 3 gleichsam in den Rohling eingepresst. Die eigentliche
formschlüssige Verbindung
des Nietes 3 mit dem Werkstück 1 bzw. Rohling 2 erfolgt
dann erst durch Einbringen einer Schraube 22, z. B, im
Zuge des Befestigens eines Anbauteils 24 an dem Werkstück 1.
Dieses ist in 4 angedeutet.
Durch das Einschrauben der Schraube 22 in die Nietmutter 3 knickt
der Nietschaft zumindest bereichsweise ein, so dass der Niet 3 von der
Rohlingaußenfläche und
der Rohlinginnenfläche fest
gegen den Rohling 2 bzw. das Werkstück 3 gepresst ist.
Dieses ist für
eine abgewandelte Ausführungsform
des Nietes im Übrigen
auch in den 13 bis 15 gezeigt.
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Die Zuführung der einzelnen Nieten
erfolgt dabei vorzugsweise mit Hilfe des Magazinstreifens 13,
welcher durch den Führungsspalt 14 geführt ist. Der
Magazinstreifen 13 kann dabei als Kunststoffstreifen ausgebildet
sein und eine Vielzahl von Durchbrechungen 25 aufweisen,
in welche die Nieten 3 eingesetzt sind. Dabei können die
Nieten 3 beispielsweise adhäsiv mit dem Magazinstreifen
verbunden, z. B. in diesen eingeklebt sein. Es besteht aber auch
die Möglichkeit,
dass der Nietstreifen 13 im Zuge der Herstellung an die
Nieten 3 angeformt, z. B. angegossen wird. Jedenfalls lassen
sich die Nieten 3 im Zuge des Eintreibens des Nietes 3 in
den Rohling auf einfache Weise aus dem Nietstreifen 13 herausdrücken.