DE1452698C - Verfahren zum Befestigen eines mehr teiligen Einsatzes in einer Platte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen eines mehrteiligen Einsatzes in einer ursprünglich ungelochten Platte, bei dem der Einsatz innerhalb einer Hülse zwischen dem Lochstempel einer Presse und der Platte einem mechanischen Druck durch den Lochstempel ausgesetzt und ein Teil der Platte in die Matrizenöffnung ausgestanzt wird, worauf der Einsatz an dessen Stelle tritt.

Bei diesem bekannten Verfahren hat es sich als nachteilig herausgestellt, daß es mit ihm nicht möglich ist, im gleichen Arbeitsgang einen zusammengesetzten Einsatz herzustellen, z. B. die Verbindung eines Fassonteils mit einem metallischen Stift, der senkrecht zur Fläche des Fassonteils steht.

Weiterhin ist ein Verfahren zum Befestigen eines Einsatzes in einer Platte bekannt, bei dem im gleichen Arbeitsgang der Einsatz gegen Herausfallen aus der. Platte gesichert wird. Jedoch ist es auch bei diesem Verfahren nicht möglich, einen mehrteiligen,; zusammengesetzten Einsatz herzustellen und zu befestigen.

Ferner ist es bekannt, durch, die Bewegung eines Stempels zur Matrize hin ein erstes Einsatzteil mit einem zweiten Einsatzteil zur Bildung eines, fertigen Einsatzes zu verbinden. Dabei wird der Einsatz jedoch in einem vorher gefertigten Loch befestigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, bei dem im gleichen Arbeitsgang ein zusammengesetzter Einsatz, z. B. die Verbindung eines Fasspnteils mit einem metallischen Stift, der senkrecht zur Fläche des Fassonteils steht, hergestellt werden kann,' wobei gleichzeitig dafür gesorgt ist, daß der Einsatz nach seinem Durchtritt durch die Platte an dieser befestigt wird, ohne daß ein weiterer Arbeitsgang erforderlich wird.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, daß durch die Bewegung des Stempels zur Matrize hin in bekannter Weise ein erstes Ersatzteil mit einem zweiten Einsatzteil zur Bildung des fertigen Einsatzes verbunden wird, und daß während des Stanzvorganges innerhalb der Hülse kaltverformte zweite Einsatzteil die Hülse ganz ausfüllt, so daß es einen hydrostatischen Druck auf die Platte ausübt, wodurch ein Materialstück aus dieser ausgestanzt wird.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird also in ein und demselben Arbeitsgang ein zusammengesetzter Einsatz hergestellt. Dabei wird das zweite Einsatzteil nach seinem Durchtritt durch die Schnittplatte an dieser befestigt/ohne daß ein weiterer Arbeitsgang erforderlich ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht das zweite Einsatzteil aus elastischem Material, beispielsweise aus einem elastischen Kunststoff, so daß der durch die Platte hindurchragende Teil des Einsatzes sich ausdehnt pnd eine Verankerung mit der Platte bildet. ·.··■·■■·■·■

Zur Herstellung von Gewindebuchsen empfiehlt' es sich, als erstes Einsatzteil eine Gewindeschraube zu verwenden, welche durch das zweite Einsatzteil gedrückt wird, um den zusammengesetzten Einsatz zu bilden, ,.wobei das zweite Einsatzteil aus plastischem Material besteht und zu einer Gewindebuchse kalt verformt wird. Das zweite Einsatzteil kann dabei ".1U3 einem Kunststoff mit relativ geringer Elastizität bestehen, der nach der Befestigung des Einsatzes ausreichend formfest ist.

Ausführiingsbcispiele der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 und 4 Seitenansichten verschiedener zusammengesetzter, in einer Platte befestigter Einsätze, F i g. 2 einen Schnitt eines Teiles einer Eindrückvorrichtung gemäß der Erfindung, wobei die Vorrichtung beschickt ist und vor ihrer Betätigung üteht, Fig. 3 einen Schnitt wie Fig. 2, bei dem die Vorrichtung am Ende des Betätigungshubes gezeigt ist,

ίο Fig. 5 eine Seitenansicht einer Eindrückvorrichtung zum Einsetzen einer weiteren Ausführungsform des Einsatzes in ihrer vor dem Einsetzen eingenommenen Stellung,

F i g. 6 eine ähnliche Ansicht wie F i g. 5 nach dem

Einsetzen, . ■

F i g. 7 bis 9 eine Seitenansicht sowie zwei Draufsichten des in Fig. 5 gezeigten, in eine Platte eingesetzten Einsatzes,

Fig. 10 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 7, '

F i g. 11 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der Buchse für den in Fig. 7 gezeigten Einsatz,

Fig. 12 eine Draufsicht der in Fig. 11 gezeigten Buchse.

In Fig. 1 ist die in einer Metallplatte 1 befestigte Eirisatzzusammenstellung gezeigt, bestehend aus einem länglichen, metallischen Kontaktstift 2, der, durch eine ihn umgebende Plastikbuchse isoliert, sich durch die Platte erstreckt. Der Stift ist mit der Buchse und die Buchse mit der Platte so verriegelt, daß eine relative Axialbewegung der Teile verhindert wird.

Ein fertiger Einsatz, wie ihn die Fig. 1 zeigt, wird dadurch hergestellt, daß man von dem Stift 2, einem Stück plastischen Material, welches zu der Buchse 3 verformt wird, und einem ungelochten Blech 1 ausgeht, wobei der endgültige Einsatz in einem einzigen Preßvorgang geformt wird.

In F i g. 2 ist eine Ausführungsform einer Eindruckvorrichtung gezeigt, die zur Durchführung des Einpressens in einem einzigen Arbeitsgang geeignet ist. Sie weist eine Matrize 5 mit einer Bohrung 6 auf. Über der Matrize ist eine Stanzvorrichtung angeordnet, die aus einem Stempel 7, einer Hülse 8 und einem Hülsenträger 9 besteht.

Der untere, irft Durchmesser reduzierte Abschnitt des Stempels 7 ist mit einer Ausnehmung 11 in seiner Stirnfläche versehen, die eine komplementäre Form zu dem oberen Teil der herzustellenden Buchse3 hat;(siehe Fig. 1). Eine Bohrung12 erstreckt sich von dieser Ausnehmung aufwärts, um den oberen, vorstehenden Teil des Kontäktstifts 2 aufzunehmen.
Γ Beim Betrieb wird dieser Stift in die Stempelböhrung 12 eingesetzt, während ein im wesentlichen zylindrisches Stück 10 aus Kunststoff in das untere

_v ; Ende der Hülsenbohrung eingesetzt wird. Die

^T'5^?Hülse 8 wird dann an dem Träger 9 befestigt, so daß das untere Ende des^ Stiftes 2 in eine in der oberen Stirnfläche des Kunststoff Stückes 10 vorgeformte mittlere Ausnehmung 13 eingreift. Die Länge des kunststoffstückes 10 ist so gewählt, daß die eingesetzte Buchse die gewünschten Abmessungen hat. Die Eindrückvorrichtung wird dann betätigt, wobei

zunächst das untere Ende des Stiftes abwärts und koaxial durch das kunststoffstück und die Platte 1 gedrückt wird. In diesem Stadium füllt das obere Teil des Kunststoffstückes 10 die Ausnehmung 11

Claims (4)

des Stempels 7 aus, so daß das Kunststoffstück anschließend einen hydrostatischen Druck auf die Platte ausübt und ein Materialstück ausstanzt, welches in die Matrizenbohrung fällt. Hierdurch wird der hydrostatische Druck aufgehoben, das Kunststoffstück nimmt wieder die Eigenschaft eines festen Körpers an und wird durch das Loch in der Platte hindurch teilweise in die Matrizenbohrung gedrückt. Dieser Zustand ist in Fig. 3 gezeigt. Der Stempel wird von der Platte abgehoben'und die Matrize aufgeklappt und gibt die in Fig. 1 gezeigte fertige Zusammenstellung frei. Der obere Teil der Buchse 3 ist durch Kaltverformung gebildet, !während das Material einen hydrostatischen Druck jauf die Platte ausübt. Der untere Teil nimmt die dargestellte Form infolge der Elastizität des Buchsenmaterials an und entspannt.sich, wenn die Matrize geöffnet wird. Da die Buchse 3 in der Plattenöffnung inen kleineren Durchmesser hat, ist sie in der Platte st verankert. Der Stift 2 ist auf halber Länge mit lippen und Nuten versehen, so daß er in der Buchse 'erankert ist. ' . . •Wenn eine Matrize mit einer rechteckigen oder uadratischen Öffnung verwendet wird, wird auch las aus der Platte ausgestanzte Materialstück recht- !ckig sein, und das durch das Loch gedrückte Kunsttofftnaterial erhält innerhalb und unter der Platte :ine rechteckige. Querschnittsform. Ein in dieser Weise ausgebildeter Einsatz ist in Fig. 4 gezeigt, >ei der die Isolierbuchse 15 ein oberes, im Querschnitt rundes Teil (wie in F i g. 1) und ein unteres, m Querschnitt quadratisches Teil aufweist. Der besondere Vorteil einer in der Platte rechteckig gebrmten Buchse ist darin zu sehen, daß eine Verrehürig gegenüber der Platte verhindert wird. Bei der zweiten erfindungsgemäßen, in Fig. 5 is 10 gezeigten Ausführungsform wird ein Kunststoffstück 25 (z. B. Nylon) in eine ungelochte Platte 26, die eine Metall- oder Nichtmetallplatte oder beispielsweise eine Hartfaserplatte sein kann, eingesetzt nd während des Einsetzvorganges zu einer Gewindebuchse 27 kalt verformt. Diese Ausführungsform ist in vielerlei Hinsichten ähnlich der in den Fig. 1 bis 4 gezeigten ersten Ausführungsform mit der Ausnahme, daß der Metallstift durch einen ausschraubbaren Gewindeteil, nämlich die dargestellte, mit einem Konus endende. Schraube 28, ersetzt ist. Die Eindrückvorrichtung weist eine Matrize 29, einen Stempel 30 und eine starre Hülse 31 auf, wobei das Ende des Stempels so ausgebildet ist, daß es den Kopf der Schraube 28, wie dargestellt, zeitweise aufnehmen und festhalten kann. Das Kunststoffstück 25 hat eine vorgefertigte Bohrung 32 mit einem Durchmesser, der nicht größer als der Kerndurchmesser der Schraube ist. Während des Einsetzvorganges wird ein Druck zwischen dem Stempel 30 und der Matrize ausgeübt, so daß die Schraube durch die Bohrung des Kunststoffstücks gedrückt wird. Dann stanzt das als Flüssigkeit wirkende Kunststoffstück ein Stück aus der Platte aus und bewegt sich durch die so gebildete Öffnung in die in Fig. 6 gezeigte ""teilung.. Gleichzeitig erhält die Wandung der Bohrung des Kunststoffstücks durch Kaltverformung die orm des Schraubengewindes, während die obere Fläche des Kunststoff Stücks durch Kaltverformung jie Form der Stirnfläche des Stempels annimmt. Nachdem die Platte mit dem Einsatz und der Schraube aus der Matrize herausgenommen und die Schraube entfernt ist, hat der Einsatz 27 die in Fig. 7 gezeigte Form angenommen. Falls die Bohrung der Hülse 31 und damit der Querschnitt des Plastikstücks 25 kreisförmig sind, dann wird der über die Platte hinaus vorstehende Teil der Buchse so verformt, wie dies in der Draufsicht der Fig. 8 gezeigt ist. Falls die Matrizenöffnung quadratisch ist, dann wird der über die Platte vorstehende Teil der Buchse die in Draufsicht in Fig. 9 gezeigte ίο Form haben. Die Matrizenöffnung kann aber auch irgendeine andere gewünschte Form, beispielsweise eine Sechskantform haben. Wie aus F i g. 7 ersichtlich, ist das untere Ende der Gewindebohrung der Buchse entsprechend dem konisehen Ende der Schraube 28 konisch verjüngt. Wenn . dann die in Fig. 10 gezeigte, kein kegeliges Ende aufweisende Schraube 33 in die Buchse eingeschraubt wird, wird ihr Ende von der Buchse ergriffen, wobei das Buchsenmaterial nach außen gedrückt wird, um eine verstärkte Verriegelung zwischen der Buchse und der Platte zu bewirken und gleichzeitig eine Schraubensicherung zu bilden. Eine weitere Ausführungsform der Buchse ist in den Fig. 11 und 12 gezeigt, bei der die Buchse 34 einen runden Querschnitt hat, während sich das führende Ende 35 nach einwärts verjüngt. Eine mittlere, im Querschnitt runde Bohrung 36 verjüngt sich am führenden Ende der Buchse ebenfalls bei 37 nach einwärts. Das führende Ende ist bei 38 kreuzförmig eingeschnitten. Durch diesen Kreuzschnitt wird eine bessere Verriegelung erzielt, wenn eine Schraube od. dgl. in die Bohrung eingeschraubt wird. Die Buchse kann auch eine andere Querschnittsform als die kreisförmige aufweisen. Aus vorstehender Beschreibung ist ersichtlich, daß das Hauptmerkmal der Kaltverformung eines Einsatzes während des Einsetzens in eine ungelochte Platte auch für einen vollständig aus Kunststoff bestehenden Einsatz anwendbar ist. So kann ein Kunststoffstück (z. B. Nylon) während des Einsetzens kalt verformt werden, so daß der über die Platte hinaus vorstehende Teil des Einsatzes eine Form aufweist, die komplementär zu einer beliebig gewählten Form der Stirnfläche des Stempels ist. Weiterhin kann der Einsatz, anstatt aus Kunststoff, wie z. B. Nylon, aus einem Stück weichem Metall, z. B. Aluminium oder weichem Messing, hergestellt sein. s° /Patentansprüche:

1. Verfahren zum Befestigen eines mehrteiligen Einsatzes in einer ursprünglich ungelochten Platte, bei dem der Einsatz innerhalb einer Hülse zwischen dem Lochstempel einer Presse und der Platte einem mechanischen Druck durch den Lochstempel ausgesetzt- und ein Teil der Platte in die Matrizerföffnung ausgestanzt wird, worauf der Einsatz;än dessen Stelle tritt, dadurch

60. gekennzeichnet, daß durch die Bewegung des Stempels (7; 30) zur Matrize (5; 29) hin in bekannter Weise ein erstes Einsatzteil Y2;>28) mit einem zweiten Einsatzteil (10; 15; 25) zur Bildung des fertigen Einsatzes (2, 3; 2, 15; 25, 28) verbunden wird und daß das während des Stanzvorsanges innerhalb der Hülse (8; 31; 34) kalt verformte zweite Einsatzteil (10; 15; 25) die Hülse ganz ausfüllt, so daß es einen hydrostat!-

sehen Druck auf die Platte (1; 26) ausübt, wodurch ein Materialstück aus dieser ausgestanzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Einsatzteil (10; 15; 25) aus elastischem Material besteht, so daß das durch die Platte (1; 26) hindurchragende Teil des Einsatzes sich ausdehnt und eine Verankerung mit der Platte (1; 26) bildet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Einsatzteil eine Gewindeschraube (28) ist, welche durch das zweite Einsatzteil (25) gedrückt wird, um den zusammengesetzten Einsatz zu bilden, wobei das zweite Einsatzteil aus plastischem Material besteht und zu einer Gewindebuchse (27) kalt verformt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den zweiten Einsatzteil aufnehmende Hülse (34) einen zylindrischen Außenumfang hat, der sich nach unten hin verjüngt und über Kreuz liegende Einschnitte (38) aufweist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen