DE177000C

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Publication number: DE177000C
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Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 49^i GRUPPE

OTTO BRIEDE in BENRATH b. DÜSSELDORF.

Verfahren zum Buden von Köpfen an Nieten mit vollen Schäften.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 2. Juni 1904 ab.

Die mechanische Nietung bezw. Nietkopfbildung wurde · bisher entweder durch Gesenke, welche die Hohlform des Nietkopfes enthalten und die beide Köpfe des Nietschaftes durch Pressung erzeugen, bewirkt, oder man verwendete leichte und sehr schnell arbeitende Hammer, letztere ..jedoch hauptsächlich zur Bildung des Schließkopfes. Die Einrichtungen der letzteren Art waren recht verwickelt und ermöglichten auch nicht die Herstellung eines beliebig gestalteten Kopfes. Zur Nietkopf bildung in Gesenken brauchte man außerordentlich schwere maschinelle Einrichtungen, da mit bedeutendem Druck gearbeitet werden mußte, und es war dabei vor allem ein großer Nachteil der, daß infolge der praktisch nie ganz genauen Länge des für die Kopfbildung zur Verfügung stehenden Bolzenteiles sich ein mehr oder weniger großer Grat an dem Kopfe bildete, der später durch Handarbeit oder durch besondere Maschinen beseitigt werden mußte.

Gemäß der Erfindung sollen die Köpfe an Nieten mit vollen Schäften durch einen WaIz-Vorgang gebildet¹ werden. Nun sind Walzverfahren zur Umformung, des Materiales von Rotationskörpern schon mannigfach bekannt. Beispielsweise werden Scheibenräder hergestellt durch Formwalzen, welche um die geometrische Achse des Werkstückes herumlaufen und sich dabei achsial vorbewegen. In ähnlicher Weise arbeiten Maschinen zum Verschließen von Konservenbüchsen und Rohrdichtmaschinen, indem Formrollen auch hier um die geometrische Werkstückachse unter achsialer Vorbewegung herumlaufen, wobei sie den Rand der Büchse bezw. des Rohres umbördeln. Auch zur Bearbeitung von Nietköpfen hat man schon Walzen vorgeschlagen. Hierbei handelte es sich aber nicht um die Bildung" der Köpfe, sondern es sollten die Niete von Hohlgefäßen, die Druck auszuhalten haben, wie Dampfkessel und dergl., an den Schließrändern ihrer Köpfe durch Walzen fest auf die Gefäßwand gepreßt werden, um das bekannte Verstemmen der Niete von Hand Unnötig zu machen. . :. ■

Für die Erzeugung von Nietköpfen ist die Benutzung von Walzen bisher noch nicht vorgeschlagen worden, obgleich bei zweckmäßiger Form und Anwendung der Walzen bei der Nietenherstellurtg erhebliche Vorteile erreicht werden. Das Verfahren ist so auszuüben, daß die Walzen im Gegensatz zu den für die Herstellung von Scheibenrädern, für das Umbördeln von Büchsenkanten oder Rohrenden und für das Verstemmen von Nietköpfen benutzten voneinander getrennten ■ Walzen solche benutzt werden," die einen unmittelbaren Zusammenschluß erhalten, indem sie die Form des Nietkopfes einschließen.

Nun unterscheidet sich das Verfahren der Erzeugung von Köpfen von den bisher bekannten Verfahren auch dadurch wesentlich, daß es sich bei ersteren um keine erhebliche Verschiebung von Materialteilen handelt, während das bei dem neuen Verfahren in

hohem Maße der Fall ist. Beim Walzen von Scheibenrädern ist nur das bereits vorgeformte Werkstück im wesentlichen durch Flachwalzen in die genaue Endform zu bringen. Beim Verschließen von Büchsen und beim Eindichten von Rohren ist die Kante lediglich umzubiegen bezw. umzubördeln. Beim Verstemmen von Nietköpfen endlich ist nur die Schließkante des fertigen

ίο Nietkopfes an die Unterlage anzupressen. Bei der Herstellung von Nieten ist hingegen ein zylindrischer Schaft um ein erhebliches Maß in seiner Länge zu verkürzen, und es muß dabei durch Stauchung aus dem vollen Stab heraus ein pilzförmiger Kopf gebildet werden; es wird der Stab gestaucht, d. h. sein Ende wird breit auseinander gedrückt, und dabei erhält das über den Durchmesser des- Schaftes herauswachsende Werkstück seine Form durch dieselben Walzen, die auch das Stauchen bewirken. Gerade bei der Herstellung von Nietköpfen ist diese Arbeitsweise so besonders vorteilhaft, weil unter Anwendung verhältnismäßig kleinen Druckes die Arbeit des Umformens auf einen recht langen Weg verteilt werden kann. Das Umformen selbst geht schnell von statten, da die Walzen sich mit großer Geschwindigkeit drehen können. Ein bedeutsamer Fortschritt gegenüber der Erzeugung von Nietköpfen durch Gesenke besteht noch darin, daß von dem glühenden Schaft auf die Walzen nur außerordentlich wenig Wärme übertragen wird, da die Walzen anfänglich nur in Punkten, später in Linien bezw. schmalen Arbeitsflächen an dem neuen Werkstück angreifen und da die Berührungspunkte bezw. Linien und Flächen ständig urn die Walzen herumlaufen.

Schließlich können die Walzen mit ihren unteren Kanten das im Überschuß vorhandene und als Grat hervortretende Material abschneiden, so daß ein späteres Abgraten von Hand oder durch besondere Maschinen fortfällt. Bei der Bildung der Schließköpfe an zu nietenden Dampfkesseln und dergl. wird dabei die Kante des Nietkopfes gleich so fest auf die Unterlage gepreßt, daß das nachherige Verstemmen in Fortfall kommen kann.

Auf der Zeichnung ist das neue Verfahren in einigen Ausführungen, und zwar in den Fig. I bis 4 Veranschaulicht. Fig. 1 zeigt den Bolzen α in einem Gesenk b. Zwei Forrnwalzen c sind an irgend einem geeigneten Gestell so gelagert, daß sie um die Achse d des Nietbolzens planetenartig herumlaufen können, wobei sie mit ihren geschweiften Mantelflächen das Kopfprofil einschließen.

In der Stellung nach Fig. 1 wirken die Walzen nur auf die obere Kante des zylindrischen Bolzens α ein. Außer der rotierenden Bewegung erhalten die Walzen auch eine Bewegung in der Richtung des Pfeiles I entlang der Achse d; dadurch formen sie das aus dem Gesenk herausstellende Ende des Bolzens α zu dem Nietkopf, wie das Fig. 2 zeigt, in welcher die Kopfbildung beinahe vollendet ist.

Um mit Sicherheit die Form des Kopfes vollständig zu erzeugen, wird bei der Bildung sowohl des eigentlichen Niet- wie auch des späteren Schließkopfes bei der Verwendung der Niete die umzuformende Bolzenlänge immer so groß gewählt werden, daß ein gewisser Materialüberschuß vorhanden ist. Dieser muß später entfernt werden, und das erfolgt bei den bisher üblichen Nietungen durch Handarbeit oder auf Abgratmaschinen, nachdem dieser Überschuß als Grat an der Kante des Nietkopfes aufgetreten ist. Bei der Kopfherstellung nach dem vorliegenden Verfahren quillt das überschüssige Material unter den Walzen c hervor, sobald diese die Nähe der Fläche e des Gesenkes oder etwa des Nietgutes (Kesselblech oder dergl.) erreichen.

Fig. 2 deutet einen solchen Grat hervorquellenden Metalles bei f an. Wenn sich nun die Walzen vollständig bis auf die Fläche e niederbewegen (Fig. 3), so schneiden sie mit ihren unteren scharfen Kanten c¹ das überflüssige Material f der Fig. 2 glatt ab und sie drücken dabei die Nietkopfkante allseitig fest an, so daß beim Bilden von Schließköpfen eine so dichte Nietung entsteht, daß das gebräuchliche Nachstemmen der Nieten unter Umständen überflüssig werden wird.

Bei diesem Verfahren der Bildung von Nietköpfen ist, wie schon erwähnt, die aufzuwendende Kraft relativ klein, da die Arbeit auf einem verhältnismäßig großen Wege, nämlich der schraubenförmigen Bewegungsbahn der Formwalzen, geleistet wird.

Das Verfahren kann auch mit geteilten Walzen ausgeführt werden, indem z. B. die in der Zeichnung dargestellten Walzen c nach einer Linie x-x, wie in Fig. 3 angedeutet, einmal oder mehrmals geteilt werden. Man kann aber auch die Walzenabschnitte räumlich trennen, indem man z. B. die oberen Teile c² und die unteren c^s um 90⁰ gegeneinander versetzt anordnet, wie. das in Fig. 4 im Grundriß angedeutet ist.

Claims

Pate nt-An Sprüche:

i. Verfahren zum Bilden von Köpfen an Nieten mit vollen Schäften, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Formwalzen oder Formwalzensysteme (c), welche ge-

meinschaftlich das geometrische Kopfprofil einschließen, um die geometrische Achse des Werkstückes planetenartig herumlaufen und sich in Richtung dieser Achse vorbewegen, so daß sie zur Kopfbildung das Material des Schaftes durch allmähliches Anstauchen bezw. Auswalzen über den Schaft hinaus verbreitern und so den Nietkopf erzeugen.
2. Ausführungsform des A^erfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der bei der. Kopfbildung auftretende Grat (f) durch die scharfen .Kanten-fei} der Formwalzen (c) abgeschnitten wird.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.