DE1903896A1

DE1903896A1 - Boerdelgeraet

Info

Publication number: DE1903896A1
Application number: DE19691903896
Authority: DE
Inventors: Chirco Peter Roy
Original assignee: Huck Manufacturing Co
Current assignee: Huck Manufacturing Co
Priority date: 1968-01-26
Filing date: 1969-01-27
Publication date: 1969-10-23
Also published as: JPS5035280B1; NL140167B; DE6903025U; US3517539A; NL6901265A; FR2000826A1; GB1232969A

Description

Huck Manufacturing Company, Detroit, Mieh./USA

Bördelgerät

Die Erfindung betrifft ein Bördelgerät zum Umbördeln eines Bundes, der eine kreisförmige Umrißlinie hat, mit einem in einem Zylinder hin- und herbewegbaren Kolben und einem Paar Backen, von denen die eine mit dem Kolben verbunden ist und sich mit diesem in bezug auf die andere Backe hin- und herbewegt und die beide je eine sich bogenförmig erstreckende, vorstehende Bördelfläche haben·

Die Erfindung betrifft insbesondere ein Bördelgerät zum Aufsetzen von aus einem Zapfen und einem Bund bestehenden Verschlüssen, wobei aufgrund der verformung des Bundes eine Vorspannung im Verschluß geschaffen wird..

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Weitere Einzelheiten der Erfindung- sollen anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert und beschrieben werden, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen ist;

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Gerät; Fig. 2 ist ein vergrößerter Teilschnitt nach Linie 2-2 in Fig.l, Fig. 3 ist ein vergrößerter Teilschnitt nach Linie 3-3,

Fig. b ist eine stark vergrößerte Ansicht des von der gestrichelten Linie 4 umgebenen Bereiches des Geräts, und

Fig. 5 ist ein Schnitt nach Linie 5-5.

Das Gerät ist mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet und enthält ein rohrförmiges Gehäuseelement 12 mit einem vergrößerten Zylinder 14, der an einem Ende mit einer vergrößerten, teilweise mit Gewinde versehenen Vertiefung 16 und am anderen Ende mit einer exzentrischen Bohrung 18 mit reduziertem Durchmesser endet. Diese exzentrische Bohrung 18 steht wiederum in koaxialer Verbindung mit einer durchgehenden Öffnung 20 mit reduziertem Durchmesser. Am Kolben 22 befindet sich ein d.em Zylinder I^ entsprechender und in diesem gleitender großer Kopfbereich 24-, der mittels eines Paares von in .Kolbenringnuten 28 liegenden Dichtungsringen 26 um seine Peripherie gegen Flüssigkeit abgedichtet ist. Der Kolben 22 hat einen exzentrischen Stangenbereich 30, der sich axial und exzentrisch in bezug auf den Kopfbereich 2h durch die exzentrische Bohrung 18 und die Öffnung 20 mit reduziertem Durchmesser erstreckt. Der Kolben 22 ist zwecks Hin- und Herbewegung im Zylinder lh eingebaut, der an seinem hinteren Ende durch eine Kappe 32 geschlossen ist,

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die von einer in die Vertiefung 16 eingeschraubten Verschlußrrutt^r 34 festgehalten ist. Pie Kaüpe 32 ist durch eine in einer Nut 36 lies-enden Dichtung 3^a PeripheriRCh abgedichtet. In der Kappe y? befindet sich ein mit einem Gewindebereich 40 stehender Gang 38» ^ζυτη Einführen eines hydraulischen Anschlusses bekannter Art. Ein 'hint^rdrehter Bereich 42 steht in Verbindung mit dem Ganfr 38 und gestattet das Einfließen von Flüssigkeit in den Zylinder 14, wenn der Kolben 22 sich, wie gezeigt, in seiner am weitesten zurücksreschobenen Stellung befindet» Nach Anwen^unp von Flussißrkeitsdruck aus der (nicht gcezeigten) Quelle durch den Gewindebereich UO und d.en Gan/r 38 be we P+, die unter Druck stehende Flüssigkeit am Kopfende des Zylinders 14· der\ Kolben ?2 vorwärts p-epcen die Spannung: einer um dpn Stanprenbereich 30 gewundenen und am Kopfbereich 24 anliegenden Gegenfeder 44, deren entgeftengesetztes End.e in Berührung mit der Endwand der Bohrung l8 bzvi. des Zylinders mit reduziertem Durchmesser ist. Bei Aufhebung des auf das Kopfende des Zylinders 14 ausgeübten Druckes wird der Kolben 22 durch die Spannung d.er Gegenfeder 44 wie gezeigt in seine ursprüngliche Stellung zirückreführt.

Das vordere Ende ήes Gehäuseelements 12 endet in einem Bereich mit verengtem Durchmesser 46 mit einer umlaufenden Vertiefung 47 darin. An einer äußeren oder feststehenden Backe 48 befindet sich ein zylindrischer Bereich 50 mit einer der Öffnung 20 ähnlichen durchgehenden Bohrung,52« Die Backe 48 ist außerhalb des nach außen ragenden Teils des exzentrischen Stangenbereiches 30 des Kolbens 22 angebracht. Der vordere Bereich 50 ist mit einer umlaufenden Vertiefung 54 versehen. Ein Paar halbkreisförmiger Greifringe 56 und 58 haben C-förmige Querschnitte. Die beiden Enden des C greifen in die umlaufenden Vertiefungen 47 und $k, wodurch die feststehende Backe 48 gegen

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axial« Bewegung in be^ug auf ^as Gehäuseelement 12 gesichert ist Eine Ringhülse 60 sitzt über rien halbkreisförmigen Greifringen 56 und 58» um sie zusammenzuhalten und ein Haltering¹ 62 hält die Ringhülse 60 ^efren axiale Bewegung fest. Auf diese Weise ist in der gezeigten Anordnung· die feststehende Backe 48 mit dem Gehäuseelement 12 axial verbunden. Es ist jedoch zu beachten, daß die feststehende Backe 48 in bezug; auf das Gehäuseelement für einen zu beschreibenden Zweck drehbar ist.

Die feststehende Backe 48 hat einen sich in Längsrichtung erstreckenden durchgehenden Schlitz 64, der auf die durch den hinteren Bereich 50 laufende Bohrung 52 ausgerichtet ist.

Eine im Schlitz 64 gleitfähig angebrachte bewegliche Backe 66 ist in bezug auf die feststehende Backe 48 axial verschiebbar. Die bewegliche Backe 66 endet in einem Zapfenbereich 68 mit reduziertem Durchmesser, der in eine Bohrung 70 am vorderen Ende des exzentrischen Stangenbereiches 30 des Kolbens 22 eingreif on und in ihr gleiten kann. Eine Schraubenfeder 72 ist im Schlitz 64 vorgesehen, mit einem Ende in einer Feuerkammer im vorderen Ende des Schlitzes 64 in der feststehenden Backe 48 und mit dem anderen Ende in einer Federkammer in der beweglichen Backe 66. Die Feder 72 ist gespannt,um die bewegliche Backe 66 in ihrer hintersten Stellung in Schlitz 64 festzuhalten, dadurch hält die Feder 72 auch den Zapfenbereich 68 in der Bohrung 70. Es ist zu bemerken, daß die bewegliche Backe 66 sich unabhängig vom Kolben 22 bewegen kann. Bei Vorwärtsbewegung des Kolbens 22 durch Anwendung von Flüssigkeitsdruck im Kopfende des Zylinders 14 bewegt der exzentrische Stangenbereich 30 kraft seiner Berührung mit dem hinteren Ende der beweglichen Backe 66 dieselbe nach vorn in den Schlitz 64. Bei Einstellung des Flüssigkeitsdruckes im Kopfende des Zylinders l4 und nachdem der Kolben 22

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wie gezeigt kraft der Perler 44 zu seiner hinteren Stellung; zurückgekehrt ist, ist die Kraftwirkung; des exzentrischen Stangenbereiches 30 gegen rl ie bewegliche Backe 66, die diese in ihre vordere Stellung drückt, aufgehoben. Aufgrund der Spannung der Feder 7?· folgt die Backe 66 jedoch dem exzentrischen Stangenbereich 30 in seiner Rückbewegung. So kann sich dietewegliche Backe 66 in bezug auf den Kolben 22 bewegen. Wenn sich also die feststehende Backe 48 kraft der durch die Elemente 56, 58, 60 und 62 geschaffenenVerbindung in bezug auf das Gehäuseelement dreht, kann sich die bewegliche Backe 66 kraft der durch den Zapfenbereich 68, die Bohrung 70 und die Feder 72 hergestellte Verbindung ebenfalls drehen. Diese Drehfähigkeit vergrößert die Verwendungsmöglichkeit des Geräts. Durch das Vorhandensein dee exzentrischen Stangenbereiches 30 ist das Werkzeug in Bereichen zu verwenden, in denen unmittelbar hinter dem aufzusetzendem Verschluß ein minimaler Spielraum vorhanden ist. Es ist auch möglich, daß in bezug auf den aufzusetzenden Verschluß an beliebigen Stellen Hindernisse auftreten. In einem solchen Fall kann die feststehende Backr 48 und die bewegliche Backe 66 so gedreht werden, daß das ganze Gerät 10 in Bezug auf den Spielraum in die günstigste Beziehung zum Hindernis kommt.

Wie schon festgestellt, ist das Gerät 10 speziell zum Aufsetzen eines aus zwei Stücken, nämlich Zapfen und Bund bestehenden Verschlusses geeignet, wobei der Zapfen auf den Bund bereits aufgeschraubt ist, um die Arbeitsstücke zusammenzuhalten. Der Vorgang des Unbördelns kann die Vorspannung zwischen dem Verschluß und den Arbeitsstücken vergrößern, dies ergibt sich aus dem durch das Umbördeln verursachten Fließen des Materials. Es ist jedoch wünschenswert, daß der Bund an einer bestimmten Stelle umgebördelt wird. Damit dies gesichert ist, sind ein Paar Anlagestifte 74 an der beweglichen Backe 66 befestigt und er-

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strecken sich in durchgehende Bohrungen 76 in der vorderen Außenwand der feststehenden Backe 48. Die Anlagestifte 74 befinden sich an einer vorbestimmten Stelle in bezug auf die Bördelflächen der feststehenden und der beweglichen Backe, um die Bördelflächen in die richtige Stellung zum Bunr* zu bringen. An der feststehenden und der beweglichen Backe ^ sind jeweils gegeneinander angeordnete Bördelflächen 78 und 80 vorgesehen. Die Bördelf lachen 78 und 80 haben einen Querschnitt in Form eines abgeflachten V mit jeweils einem flachen, sich verbreiternden Bereich am in radialer Beziehung inneren Ende des V.

Es ist vorgesehen, daß das Gerät 10 für umzubördelnde Bunde von allgemein rundp.r Form verwendet wirr* unfl deshalb sind die Bördelflächen 78 und 80 kreisförmig. In Anbetracht der Tatsache jedoch, daß das Material beim Bördelvorgang verdrängt wird, ist überlegt worden, daß an flen Bordelflachen 78 und 80 Mittel vorgesehen werfen sollten, die ein gutes Fließen des Metalls gestatten und die vorgesehene Vorspannung verstärken.

In den Fig. 2, 4 unfl 5 ist die feststehende und die bewegliche Backe 48 unr! 66 in geöffneter Stellung vor riem Umbördeln eines Bundes gezeigt. In Fig. 5 ist der Bund in seinem Verhältnis zur Bördelfläche 78 (bzw. 80) gestrichelt eingezeichnet. Es ist zu beachten, daß Ήβ allgemeinenUmrißlinien der Bördelflächen 78 unri 80 kreisförmig sind unfl sich zusammen über ungefähr 36Ο⁰ hinziehen und obwohl im Durchmesser geringfügig kleiner, die Umrißlinie des Bundes ungefähr treffen. Die Enden 8l der Bördelfläche 78 haben jedoch einen wesentlich vergrößerten Radius und sind rund ausgesetzt, um ein leichtes Fließen des weggedrückten Bundmaterials zu ermöglichen. Dadurch, daß das Fließen leicht vor sich geht, können die Bünde ohne Verzerrung zu einer die Vorspannung verringernden Ovalform umgebördelt wer-

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den. Auch ist durch die. Hinterflrehunpen an den Enden 8l der Bördelfläche 78 (und gleiche Hinterdrehungen an flen Enden 83 an der Fläche 80) ein Bereich vorgesehen, in dem das Metall fließen kann und" flcr riacu beiträgt, r*as Material davor zu bewahren, zwicben die En^n der Backen 48 und 66 zu fließen, dort eingeschlossen zu werden und ein weiteres Bördeln zu verhindern.

Es ist festgestellt worden, daß außer durch den an den gegenüberliegenden Enrien der feststehenden unri der beweglichen Backe 48 und 66 vorgesehenen Spielraum vorteilhafte Ergebnisse auch durch Aussparung-η mittels Nut ^n 8?, und 84 in der Mitte Börfl el flächen zu r-rzielen sind. Durch die Nuten 82 und 84

Bereiche geschaffen, in rfenen rias verdrängte Metall fließen kann, wodurch die Utnbörrielung verstärkt und eine gute Vorspannung erzielt wird. In Anbetracht dor Tatsache, daß nur zwei Backen gebraucht werden, ist festgestellt worden, daß die durch die Nuten 8?. und 84 vorgesehenen AusPOarunpren ganz wichtig sind.

Beim Bördelgerät ist es wichtig, daß die Bördelflächen und 80 im wesentlichen prleich verschoben werden, d.h. ohne Kippen oder Drehen und daß die Bewegung- so erfolgt, ^aß die Flächen 78 und 80 im wesentlichen genau aufeinander ausgerichtet gehalten werden. Zur Erzielung dieser Ausrichtung und gleichen Bewegung ist an der beweglichen Backe 66 ein flaches Stütz- und Führungselement 86 in Form einer Platte (siehe Fig. 1 und 3) vorgesehen, ft&r- an flcn Führungskanten 88 der Seitenwände der feststehenden Backe 48 eng anliegt. Durch die Verwendung des auf rien Gesamtflächen flor Führungskanten 88 aufliegenden flachen Führungselements 86 ergibt sich eine genaue Führung der beweglichen Backe 66 durch Sicherung der Bewegungsgleichheit und der genauen Ausrichtung. Außerdem fängt der ausgedehnte Kontaktbereich des flachen Führungselements 86 und der Führungs-

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kanten 88 die beim Bördeln auftretenden großen Kräfte auf. Dieser Bereich des ausgedehnten Kontaktes widersteht der Kipp-•oder Drehtendenz der Backen 78 unfl 80 gegeneinander aufgrund der Bördelkräfte und trägt dazu bei, daß die Bewegung der Bördelflächen 78 und 80 während des Bordelvorganges gleich verläuft. Dies ist wichtig, da ein weniger wirksames Umbördeln und eine weniger wirksame Vorspannung im umgebördelten Bund die Folge von stärkerem Kippen oder Drehen während des Umbördelns ist.

Das Ausmaß oder die Tiefe der Bördelung hängt von der Gesamtbewegung des Kolbens 22 ab. Diese wird durch einen in die Vorderwand des rohrförmigen Gehäuseelements 12 geschraubten und sich teilcise in den Zylinder 1Λ erstreckenden verstellbaren Anschlagstift 90 bestimmt. Durch den Berührungspunkt des Kopfbardchos 2h mit dem Anschlagstift 90 ist die äußerste Vorwärtsbewegung des Kolbens 2.2 und dadurch das Ausmaß oder die Tiefe der Bördelung bestimmt, die vorzugsweise so eingestellt sind, daß die sich gegenüberliegenden gebördelten Flächen eine gemeinsame Kreisform vom Durchmesser der Bördelflächen 78 und. 80 bilden.

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Claims

Patentansprüche

1. Bördelgerät zum Umbördeln eines Bundes, der eine kreisförmige Umrißlinio hat, mit einem in einem Zylinder hin- und herbewegbaren Kolben und einem Paar Backen, von denen die eine mit dem Kolben verbunden ist und sich mit diesem in bezug auf die andere Backe hin- und herbewegt, und die beide je eine sich bogenförmig erstreckende, vorstehende Bördelfläche haben, dadurch gekennzeichnet , daß die Bördelfläche (78, 80) sich an ihren entgegengesetzten Enden (8l, 83) radial nach außen erweitert zur Schaffung von Spielraum für das Fließen des durch das Umbördeln verdrängten Materials, und daß eine Nut (82, 84) im mittleren Bereich der Bördelfläche zur Schaffung von Raum für das Fließen des beim Umbördeln verdrängten Materials ausgespart ist.

2. Bördelgerät nach AnsOruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Backen (48, 66) um die Bewegungsachse des Kolbens (22) drehbar sind.

3. Bördelgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die eine der Backen (48) axial am Zylinder (l4) befestigt ist und die andere Backe (66) zur axialen Bewegung vom Kolben (22) gehalten ist, und daß ein zur Umdrehung in bezug auf den Zylinder (14) mit der einen Backe (48) in Verbindung befindliches erstes Drehelement (50, 56, 58) und ein zur Umdrehung in bezug auf den Kolben mit der anderen Backe (66) in Verbindung befindliches zweites Drehelement (68, 70) vorgesehen ist.

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4. Bördelrrerät nach Anspruch 3i dadurch gekennzeichnet , daß das zweite Drehelement aus einem Zapfenbereich (68) und einer Bohrung (7O)besteht..

5. Bördelgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Kolben (22) aus einem exzentrischen Stangenbereich (30) und einem Kopfbereich (24) besteht, und daß die Backen (48, 66) in Linie mit dem exzentrischen Stangenbereich (30) ausgerichtet sind.

6. Bördelgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß Anlagestifte (7*0 sich zwischen den Backen (48, 66) in einem vorgewählten Abstand von dem vorstehenden Bördelbereich (78, 80) erstrecken.

7. Bördplgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Kolben. (22) durch Flüssigkeit in eine Richtung bewegt wird und daß eine Feder (44) gegen den Kolben (22) gespannt ist und dessen Zurückbewegung verursacht.

8. Bördelgerät nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine zum Auseinanderdrücken der Backen (48, 66) dienende zweite Feder (72).

9. Bördelgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet . durch ein flaches Führungselement (86), das an der Backe (66) befestigt ist und einen wesentlichen Bereich der anderen Backe (48) an den Pührungskanten (8&) gleitend berührt, um ein Kippen der beiden Backen während des Bördelns gegeneinander möglichst zu verringern.

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10. Bördplgerät nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß am Bordelbereich (78, 80) jeder Backe ein mittlerer kreisförmiger Bereich von geringerem Durchmesser als demjenigen des Bundes vorgesehen ist.

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