DE1960993A1 - Verfahren zur Befestigung einer Lasche an einem Behaelter - Google Patents
Verfahren zur Befestigung einer Lasche an einem BehaelterInfo
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Description
Alumin um Company of America Pittsburgh, Pa/USA
"Verfahren zur. BefeM£gra^_4)Jjaey__3^^^
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Befestigung
einer Lasche, die eine Öffnung aufweist, an einem Behälter aus einem deformierbaren Blech»
Es ist allgemein üblich, integrale Hohlnieten in einem Ver~
Schluß aus einem Metallblech, wie ZoB0 in einem Büchsendeckel,
auszubilden, an welcher dann sine Reißlasche befestigt wirdo.
Diese integralen Nieten werden gewöhnlich dadurch hergestellt, daß Metall im Verschluß zusammengezogen wird, um eine Ausbuch«
tung herzustellen, worauf dann die Ausbuchtung in eine Hohl-= niete umgeformt wird, die dann gestaucht wird, um auf der
Niete einen Kopf auszubilden» Bei den bisher bekannten Verfahren wird das Metallblech des Verschlusses gewöhnlich ge-
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aogen, gedehnt find geschwächt, wenn die· Hoblsiete hergestellt
wird» Das Blechmetall uii'd daim noch -»reiter syrischen einem
Stempel und einem Amboß geschwächt, wenn auf der ilieto ein
Kopf ausgebildet wird, .Diene Metall bearbeitung kann 3 ine xm~
gleichmäßig© Verringerung, der Dicke? cits !!stalls in und um die
NrLote but Folge haben- Das ßasulfcat ist ejji Afcraisaen des ITioienfcopfs
während &3ß öffnsns, i'Jenn außerdem der Verschluß einen
schützenden Belag auf weisi; örgebon dis bifihar bekannten Formungs-
und Stauclr/erfahren oftmals eins Bascnääigung das Belags, Infolgedessen kann ea "irforderlich sein, daß b«i dieööu
iindTsr?5ch2ilissen der Belag ausgebessert iferdan aroS,- um di^ be*
Flächen absudeoköD., v/emi ö.:.ö3e Ausbesseruug uieht
wird, dann kann das Metall unter dem beschädigten
Belag vom Inhalt des Be!iä.Lr;3i'S angegriftan uad'durchgefressen
werden mid/oder dom Inhalt einsn
Gegenstand der Erfindung iat ein VevSafcsan zixr
einer lasch®, dia sine Öffnung aufweist, an aiiieia Behälter aus
einem doformierbaren Hßtal.U)J.3chs iTslchss άζΑντηΐι aixesefiihr-i;
wird, daß man eine Xiaocivo mit einer Öffnung auf -alaec- "Vdrsehluß
anordnet;, dar' sisio / stRhends Hohlnints beaits-i;,- welaha isine im
wesentlichsn vertika3.e Saitenwandung imd eine nach oben gowolote
EndwaMiaig auf&eiat, woboi diese llieta durch die .Öffnung -in dar
Lasche gesteckt wird; daß tsan hierauf,, Mährend, man die IVüJ.-is
und dis Ssitemmndung dar HiGtß festliält, dia liieta.ait aiaara
Kopf versieht» indesi aan. einen santralen ϊοϋ dsr gewölbteiv
Bndwandung niederdrückt imd einstülpt, bis das Zantnun dss
nach eben konkav geformten Teils der Niete as. ainem in darliiete
angeordnaten Ansohlag anliegt; und daß sian ßchlioßlich
den ringförmigen 5?©il des nach oben konkav gaforiaten Tb-jJlb
nach außen und nach unten faltet, um einen ilietenkopf herst?«
stellen, ohne daß man dabei Metall der Eadi-janduag quetscht
um eine Schwächung der" Endwandung au v
009827/1253 B^D ORIGINAL
So wird alno fjemäß der Erfindung eine anfreehtntehenae Hohlniet ο in ciiiem Blech aua einem doforiiies'lj.-ren Material ausgebildet* und die iiietc wird gestaucht, u:r. das Kr.tarial der·
Niete unter Druck nach außen über das Material um die Öffnung
den daran zu befestigenden Teils zu falten? so daß auf öer
Niete ein Kopf ausgebildet wirö.f welcher vorzugsweise dicker
und nicht dünner ale die Endwaiidung der aufrechtstehenden Hiete
vor der Ausbildung des Kopfs iatr Grundlegend besteht daß Verfahren darin, daß man. Metall für eine Kiete sußanimenaieht- in«
dem man durch eine herkömmliche Maßnahme im Blech "eine Ausbuchttuig
herstellt; daß man hi.er auf die Ausbuchtung in eino anfre entstehende Hohlniete mit einer im wesentlichen zylindrischen -■
Sej.tem?;?Jidun3 und einer nach oben gewölbten iSndvrandung vjnforrat;
ein mit einer üffnun.^ versehenes Teil1, über die Hohlniete legt.;
und mif der Niete einen Kopf ausbildet f inäern 'άίά eir.en Ώι~'Ό
in die IJiete einführt und sie riit Hilfe eines Stempels st^uchtf
uri die ländwandung der Niete unter Di*uck zu falten und zn vG-r·»
stärken,
Da die l?ndHFu>lurc einer durch dieoe3 Verfahren hergestelltön
Niete dicker ist als die Endwandung einer aufrechtstehendan
ungestauchtcn iT.iete, ist die Nietverbindung aieinlj.ch starl- and
noi/;t nicht, wie die biaher tukaniitsn ITieter dräu« daß der Kietenkopf
abreißt - Pie verhältnismäßig dicke ä'indiranduag ergibt
einen -starken w:löerstandsfähigen Hebel ^ege-n die Hebekranv-e t
durch welche eine achtfachere i3narandiri£ oftaals verbogen wird.
Weiterhin erfordert die Ausbildung einer IJieto durch das Tor--liegende
Verfahren kt?ine starke VGrdüsnung ties Hetalls im
Varachliiß, uli I.rtall für die Hiete cue;iinr[.önau3iehen8 und %?.
erfordert auch ":cin Stanzen eee Metalls in und um die ITists-Infolgeder.snn
ist eine durch dieses ΐerfahren hergestellte
Jfiete nicht f>o leicht durch einen korrosiven Angriff verlets·--·
■barf--;ie die- bn:-. den bisher taka-ricon :'.nt2f?ralcn Nieten hi-'ufig
. . ; BAD ORIGINAL
der Fall istf die Bereiche aus einem sehr dünnen Material aufweisen,,
Dies gilt insbesondere bei Nieten, die in einem Blech ausgebildet werden» auf dem vorher ein Schutzbelag aufgebracht
worden ist0 Bine übermäßige Schwächung» Stanaung und Extrusion
des beschichteten Blechs ergibt bei den bisher bekannten Verfahren häufig eine Verletzung dee Schutzbelags t während das
erfindungsgemäße Verfahren die Schutzbeläge nur wenig odcsr
gamicht beeinträchtigt»
Ein Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die kombination
der Ausbildung einer nach oben gewölbten Endwand$ng
auf der Hohlniete und der Vermeidung einer Sehwächtung des Metalls zwischen dem Dorn und dem Stempel bsim Stauchen der
Niete g um einen Nietenkopf hersustelleno Die Ausbildung und
das Stauchen der gewölbten Endwandung der Niete erzeugt. kompressiv© Faltungskräfte in der Endwandung, so daß diene
verstärkt wird, und die Vermeidung einer Schwächung während
des Stauchens stellt sicher» daß der dabei hergestellte liie«.
tenkopf mindestens genauso dick wie die Endwandung der tinge stauchten Niete isto Es wird darauf hingewiesen, daß eine? ·
•verhältnismäßig hohe Niete auch günstig bei der Ausbildung
einer starken Nietverbindung ist0 da eine hohe Niete eine
größere Metalloberfläche besitzt, die unter Druck gefaltet werden kann,, um einen verstärkten Nietenkopf herzustellen*
Zwar hängt die Möglichkeit eier Ausbildung einer hohen Niete
auch von dsr Legierung^ der Temperung, der taetallstärke und
der Genauigkeit der Bearbeitung ab, aber sie wird auch dadurch vex'bessert, daß eine gewölbte Endwandung auf der .!Llete
gemäß der Erfindung hergestellt wirdo
a Erfindung wird nun näher unter Bezugnahme auf die beige
fügten Zeichnungen erläuterte
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CSt "j ma
In dan Zeichnungen zeigen:
Pig«, 1 eine perspektivische Ansicht eines Behälterverschlüssen,
auf dem durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Lasche befestigt worden ist?
Figo 2 einen vergrößerten vertikalen Seilschnitt durch die
Hiete des Verschlusses von Figo 1;
Figo 3 einen vergrößerten vertikalen Teilschnitt von Werkzeugen» die zur Herstellung einer Ausbuchtung verwendet werden?
3?ig0 4 einen vergrößerten vertikalen Teilschnitt von Werkzeugen,
die zur Umformung der Ausbuchtung in eine aufrechtstehende Hohlniete verwendet werden;
Figo 5 einen vergrößerten vertikalen Teilschritt, der demjenigen
von Figo 4 ähnlich ist und die Beendigung des
Umforiaungsvorgangs darstellt;
Figo 6 einen vergrößerten vertikalen Teilschnitt, dar demjenigen von Figo 5 ähnlich ist und andere Werkzeuge säur
Herstellung der Niet© darstellt;
Figo 7 einen vergrößerten vertikalen Teilschnitt von Werkzeugen,
die sum Stauchen der Niete verwendet werden, wobei
der Stauchvorgang noch nicht begonnen worden ist;
Figo 8 einen vergrößerten vertikalen Teilschnittr der demjenigen von Fig» 7 ähnlich ist, wobei der Stauchvorgang
bereits begonnen hat}
Figo 9 einen vergrößerten vertikalen Teilschnitt, der demjenigen.
von Figo 7 ähnlich ist, wobei der Stauchvorgang bereits teilweise vorgenommen worden ist;
Figo 10 einen vergrößerten vertikalen Teilschnitt, der demjenigen von Figo 7 ähnlich ;ist, wobei der Stauchvorgang
bereits beendigt ist;
Figo 11 einen vergrößerten vertikalen Teilschnitt t dsr die
Kompressionsspannungen in einer Ausbuchtung während
Stauchens darstellt;
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Fig* 12 ©inen vergrößerten vertikalen Teilschnitt von zwei
Stempeln, die sur Umformung der Ausbuchtung in 3ine
Nisto verwendet werden können;
Figo 13 eine graphische Darstellung, auf der der Zusammenhang
einiger der verschiedenen Parameter zu sehen ist, /reiche die Festigkeit einer gemäß der Erfindung hergestellten
Niete beeinflussen; und
Figo 14 eine graphische Darstellung, die der graphischen Darstellung
von Figo 12 ähnlich ist und/der die Parameter
für eine kleinere ITiete'zu sehen sind.
Fig„ 1 der beigefügten Zeichnungen zeigt einen Wetallverachluß
iO mit einor erfindungsgemäß hergestellten nietverbindung<
> Das Material des Verschlusses bosteht vorzugsweiss aus Aluminium
odex* aus legiertem Aluminitunbehälterblech mit einer Dicke im
Bereich von 0,2"O^ nmia Der Verschluß 10 besteht aus einer
ausgebuchteten Platte 12, die einen Randflansch 14 besitzt,
der auf dem offenen Ende eines Behälters 24 befestigt werden kanno Der Verschluß to besitzt einen Aufreißstreifen 16, der
durch eine Schwäch/ungsliniö 18 definiert ist. Bine Reißlasche
20 ist am Aufreißstreifen 16 mit Hilf ο einer integralen ITiete
22 befestigt» wie dies weiter unten beschrieben isto Der Verschluß kann mit einem Schutsbelag auf seiner Unterseite ausge«
rüstet sein, um das Metallblech, aus dem er hergestellt ist»
vor einem Angriff durch den Inhalt des Behälters zu schützen»
Dieser Belag kann aus irgendeinem der allgemein bekannten Materialien bestehen, die für diesen Zweck verwendet werden,
Beispiele hierfür sind üpoxy»» Spozy-Phenol- und Vinylharze0
Die Lasche 20 besitzt im allgemeinen eine Hebelform and weist
außerdem eine Öffnung für diä Aufnahme der integralen Niete 22
auf, mit der sie am Aufreißstreifen 16 befestigt wirdo Die
lasche 20 wird angehoben, wobei die Schwächungslinie 18
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durchbrochen wi3?df und dann quer über die Platte 12 gesogen„
um den Aufreißstreifen 16 von der Platte 12 zu trenneno Die
Reißlasche 20 ist am Aufreißstreifen 16 mit einer integralen Niete 22 befestigt» wie sie in Figo 2 au sehen ist und welche
durch das in den Figuren 3 his 10 dargestellte Verfahren hergestellt worden iste Das Verfahren "besteht im wesentlichen
darin, daß man eine Ausbuchtung in der Platte herstellt, die Ausbuchtung in eine aufrechtstehende Hohlniete umformt,, eine
lasche mit einer Öffnung über die ITiete legt, und die Niete
staucht, so daß die Lasche mit dom Verschluß verbunden wirdc,
Ein wesentliches Ziel bei der Herstellung der Ausbuchtung beisteht
darin, zusätzliche Metalloberfläche au schaffen, die dann bei der Herstellung der Niete verwendet wirdo Zur Schaffung
dieser susätzlichen Oberfläche wird das Metall in der Pls/fcte
gestreckt und verdünnt, so daß eine Atisbuehtung gebildet wirdo
Bei dem bevorzugten Verfahren ist der Durchmesser der Ausbuchtung annähernd zweimal ao groß wie der Durchmesser der daraus
herzustellenden ITiete o
Wie in Figo 3 ersichtlich, besteht der Vorgang sur Herstellung
der Ausbuchtung im wesentlichen in einem Ziehent wobei ein
männliches Werkzeug oder ein Stempel 28 mit entweder einer konischen Oberfläche oder einer halbsphärischen Oberfläche 30,
ein Hiederdrückelement 26 und ein weibliches Y/erkzeug 32 verwendet
wird, wobei letzteres eine kreisförmige Cavität 34 aufweist, die am Eingang einen kleinen Hadius 36 besitzt,, so
daß das Blech während der Verformung dariibergeaogen werden kann» 2ur Herstellung der Ausbuchtung 38 wird das deformier«
bare Blech des Verschlusses 10 durch dos Niedordrückelement
26 gegen das weibliche Werkzeug 32 gedrückt, und der Stempel
28 wird in die . Cavität 34 bewegt, um das deformierbare
BADORJGiNAL
.... 0 09827/12 53
Material in die Cavität und über die Oberfläche 30 des Stempels
zv. ziehen*. Bei diesem Vorgang wird der Endanschlag der (nicht
gezeigten) Presse derart eingestellt t daß das Ziehen in einer
gewünschten Stärke stattfindet 0 Vorzugsweise wird das Blech
während des Ziehens zur Herstellung der Ausbuchtung 38 gleich·» mäßig über dem gesamten Querschnitt dünner gemachte
Beispielsweise wurden Ausbuchtungen in einem Verschluß aus Aluminiumbehälterblech von Oj2667 mm Dicke hergestellt, welches
sich in einem vollständig harten Zustand befand, der durch kalte Quersolmittsverringerung (beispielsweise Walzen) von.
mindestens 85?« eines voll auskristallisiertenj beispielsweise
ge tempert en P Ausgangsiaaterial erzielt x-rorden ist 0 Bei diesen
Verschlüssen tmrden Ausbuchtungen mit der Höhe h (siehe Fig« 3)
im Bereich von 2e794-3p556 mm bei einem annähernden Basisdurcli·-
messer von 11,049 nna hergestellte In diesen Ausbuchtungen war
das Metall des Verschlusses gleichmäßig auf eine Stärk© von O52286«O;,2413 mm über die gesamt© Oberfläche der Ausbuchtung
geschwächt o
Nach der Herstellung der Ausbuchtung 38 wird der Verschluß 10
aus den Werkzeugen von 3?igo 3 entnommen und in die in 21Ig0 4
gezeigten Werkzeuge eingebracht, um die Ausbuchtung 38 in eine
aufrecht stehende Hohlniete umzuformen«, Die Werkzeuge zur Herstellung der Niete bestehen aus einem miännlichen Werkzeug 40
mit einem Stempel 42 f dessen Ende 41 sauber entsprechend dar
gewünschten Form der tTiete bearbeitet ist9 und aus einem weiblichen Werkzeug 44 mit einer Cavität 46, die so ausgebildet ist/
daß sie mit dem Stempel zusammenarbeitet „" Der Eingang der Cavität 46 besitzt einen kleinen .Radius 48. so daß das Metall der
Ausbuchtung 38 zwischen den zusammenarbeitenden Oberflächen gezogen werden kann und ein glatter Übergang, rund um die Basis
der Ausbuchtung 3S im Verschluß gea chaff in/ο Um eine ausz-sichendi
BAD ORIGINAL 009827/1253 -■
Metallfläche zu schaffen und um dadurch ein Reißen des Metalls
während des Umformungsvorgangs zu vermeiden» sollte die Ausbuchtung
38 etwas höher sein als die daraus herzustellende Hohlnieteo
Dies ist in Figo 4 gezeigt«, Die Ausbuchtung 38 erstreckt sich
über den zur Herstellung der Niete Verwendeten Stempel 42«
Zur Herstellung der Niete wird die Ausbuchtung 38 über dem Stempel
42 angeordnet und mit Hilfe eines Niederdrückelements 43
am Rand der Ausbuchtung eingespannt, worauf das weibliche Werkzeug
44 gegen das männliche Werkzeug 4° bewegt wird, um dis
Ausbuchtung über den Stempel 42 zu zieheno Das Metall der Ausbuchtung
wird während der Umformung in die Niete 50, wenn überhaupt, nur geringfügig dünner gemachte Wie in Fig» 5 zu sehen
ist, entspricht die Niete 50 im allgemeinen der Form des Stempels 42 und weist eine im wesentlichen zylindrische Seitemrandung
52 und eine nach oben gewölbte Endwandung 54 auf-,
Bei dem weiter oben erwähnten Verschluß wurden die 2,794=3»556 ma
hohen Ausbuchtungen in Hohlnieten mit einem annähernden Durchmesser von 5,588 mm und einer Höhe H im Bereich von 3»302»3»810 sim
umgeformt, wobei die höheren Nieten aus den höheren Ausbuchtungen herausgeformt wurdena Messungen an den Nieten zeigtenf daß nur
eine geringe oder gar keine Schwächung des Hetallblechs während des Umformungsvorgangs stattgefunden hat und daß die Bndwandungen
der aufrechtstehenden Hohlnieten eine Stärke im Bereich von 0,2210
bis 0,2388 mm besaßen«. Dies entspricht etwa 85$ der Stärke des
Verschlusses im ursprünglichen Zustand vor der Ausbildung der Ausbuchtungo
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Figur 6 erläutert andere Werkzeuge, die zur Umformung de? Ausbuchtung
in eine aiifrechtstehende Miete verwendet werden können.,
Diese Werkzeuge bestehen aus einem männlichen Werkzeug 74 mit
einem Stempel 76 * dessen Arbeitsende 78 sauber in eine 'Kuppel
bearbeitet ist? und aus einem weiblichen Werkzeug 8O1, das eine
Cavität 82 aufweist, die so ausgebildet ist, daß sie mit dem Stempel 76 zusammenarbeitet, um in ähnlicher Weiße wie mit den
Werkzeugen von Figo 5 sine aufrechtstehende Niete 50 herzustellen«)
Das weibliche Werkzeug 80 in Fig*, 6 besitzt jedoch eins
Prägefläche 84, welche Metall um die Basis der Riete 50 in
die Niete drückt, um deren Höhe zu vergrößern«) Die.. Werkzeuge von Figo 6 werden in erster linie bei Verschlüssen verwendet,
bei denen eine höhere Niete erwünscht ist, um zusätzliches
Metall für die Herstellung des Nietenkopfs zu schaffen., In diesem Fall beaitat der Verschluß jedoch keinen Schutzbelag
oder spielt die Unversehrtheit dieses Belags keine Rollso
Nachdem di© Hohlniete ausgebildet worden ist, wird der Verschluß
10 in Stauohwerkzeuge überführt, und eine mit einer Öffnung versehene Lasche wird über die Hohlniete gelegt „ Wie
in Figo 7 ersichtlich ist, entspricht die Öffnung in der Lasche 20 im wesentlichen dem äußeren Durchmesser der aufrecht stehenden
Niete 50 und sitzt satt auf letzterer» Die i3tauchwerkzeuge
bestehen aus einem unteren Werkzeug 58 mit einer oberen Auflagefläche
56 und einem feststehenden Dorn 60, über welchem die
Niete 50 angeordnet wird, aus einem Niederdrückelement 62, um
die Zusammenstellung aus Verschluß 10 und Lasche 20 auf dem unteren Werkzeug 58 festzuhalten, und aus einem Stempel 64, mit
welchem die Niete 50 gestaucht wird, so daß das Metall der Niete über dem Metall der Lasche 20 über die Öffnung der Lasche hinaus
gefaltet wird« Der Durchmesser des Dorns 60 auf dem unteren Werkzeug 58 entspricht im wesentlichen dem Innendurchmesser
der Seitenwandung der Hohlniete. Seine obere Oberfläche 61
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liegt in etwa in der Ebene der oberen Oberfläche der Lasche 20,.
Vorzugsweise ist die obere Oberfläche 61 des Doms 60 etwas
über der oberen Oberfläche der Lasche 20 angeordnet t um eine
optimale zentrale Auflage für die Kiete c;u schaffenf sie lzn..on
gedoch auch auf oder unterhalb der Ebene der oberen Oberfläche
der Lasche 20 liegen.
Die Figuren 8 bia 10 erläutern im Detail die fortschreitende
Faltung der liiete 50 während des Stauchvorgangs „ Fig„ 11 erläutert
die Spannungen, die in die Niete während dieses Vorgangs
eingeführt werden. Wenn der Stempel 64 die Oberseite der lliete 50 berührt, wird die gewölbte Εηαwandung allmählich umgestülptf
so daß sie eine nach oben gerichtete konkave Form erhält, wobei der Zentralteil 53 nach unten durchgebogen ist und ein .ringförmiger
Teil 55 ata Stempel 64 anliegt« Die allmähliche UmstülpuEg
der Endwandung verläuft, bis der abgesenkte zentrale Teil 55 an der oberen Oberfläche 61 des Doms 60 anliegt,, welcher eine
weitere Durchbeulung der Hiete verhindert, und außerdem verursacht,
daß der ringförraige Teil 55 nach außen und untsri gedrückt wird,
so daß ein Kopf 66 auf der Niete entsteht, wie es in FIg0 10
su sehen ist ο
Figo 11 erläutert die Druckkräfte, welche auf die Niete 50 ausgeübt werden, wenn der durchgedrückte zentrale Sein» 55 an dsr
oberen Oberfläche 61 des Doms 60 anliegt. Die Kräftepfeile F1. zeigen die Kraft des Stempels gegen die Oberseite der riete,
Die Kräftepfeile Fg zeigen die Haltekräfte, die vom unteren
Werkzeug 58 ausgehen. Die Kräftepfeile F- zeigen die HaltokrLfte,
die von der oberen Oberfläche 61 des Doms 60 ausgehen» Aufgrund dieser äußeren Kräfte, die auf die Hiete 50 wirken, und aufgrund
des seitlichen Halts, der der Seitenwandung 52 der Niete durch
den Dorn 60 und die Lasche 20 erteilt wird, entstehen in der Mete 50 entgegengesetzte radiale Druckkräfte, wie dies durch
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die kleinen Kraftpfeile P^ dargestellt istc Es wird angenommen,
€'p.& άβν Biegewidarstand den i Te tails in. der gewölbten Endwsndung
der iiietGp welcher die V/andnng £;u einer Einbeulung veranlaßt8
und die verhältnismäßig große Oberfläche des ί-lotalls in der- Eviiiwandung
verhältnismäßig starke radial entgegengerichtete Druckkräfte
im Metall erzeugen, welche eine Feigung zur Vergrößerung
des Querschnitts dee He tails ergeben«, Wenn die Niete zu Beginn
eino flache oder" verhältnismäßig flache undwandung besitzt 9 dann
findet kein oder nui* ein geringes Biegen und Einbeulen statt v
welches gemäß der Erfindung dio Druckkräfte hervorruft„ ·
Fig.. 10 zeigt, wie der untere Toil des Stempels 64 gerade seinen
riat1)! unten gerichteten Hub beendet--hat, welcher durch einen vorhör
eingestellten Anschlag in der (nicht gezeigten) Presse bestimmt wird ο Bei der raschen Herstellung von Behälterverschlüssen
bewegt sich der S tauche temp el 64 sehr rasch und führt einen
BcIi]-Sg gegen die nach oben gewölbte Endwandung 54 der Niete y wenn
das Stauchen begonnen -wird. Der Stempel drückt jjedoch. bei Beendigung
i=s ines Hubs kein Metall aus der End wandung der Niete fort,
da der vorher eingestellte Anschlag in der Prouse den Stempel
at.'h--i-i.tp bevor- die Endwandung gegen den Dorn gedrückt wirdc Wenn
der Stempel seinen vollständigsn Hub nach unten ausgeführt hat,
to steht noch ei'Ji Abstand 70 zwischen der oberen Oberfläche 6 t
dos Dorne 60 miö. der Bndwaniung oder dem lopf 66 der gestauchtsn
Tiote 22 ο Der Abstand 70 kann ε ο klein sein? daß er nahezu nicht
existiert, solange der ötenpel 64 sich.nicht so weit nach usvfcsii
fcewegt, daß er Metall dss 17iet--;ikopfs 66 swisclisii des Dorr. 60
und-dGE Stempel 64 heraüsdrllck!.·, 5'ei dor beroraugten Auafühixin^s-«
iom des erfinm-ii^sgGKeJBsn Veri -.hrens li'i'.TG die obere 0bsr£I.äclie
61 cies Borns 60 in 'jder leicht Mher der xbens äsis Obsrfläc-he der
Lasche 201 und aü/ierdorrs viri d.ev St©Ep3l 54 in einer Höhe angs«
halten, dia kurs über fis-r Dick; des I-IetaÄlc liegtQ Etwas Luft
ri.vi iv. ö&i1 Iioh2.ix.lcte oberfi5j.b dec Dome SO eirgeschlossen und
'l ZnsinlLen eier Ni^te --?l^ron;i n^c ßti^ioh^ns 3UEaFv;e-;.^c -
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drückt» Es wird angenommen, daß der kleine Luftraum 70-zwischen
der Oberfläche 61 des Doms und dem Kopf der Niete 22 auch
einen Ausgleich für diese zusammengedrückte Luft schafft. Dadurch,
daß vermieden wird, Metall aus der Endwandung wegsu**
drücken, wird auch ein© Verringerung der Stärk© der Endwandung vermieden» Infolgedessen liegt die Wirkung des Stauchvorgangs
darin, die Endwandung dicker au machen und sie radial nach außen
über die lasche 20 zu falten, so daß ein Kopf 66 auf der ,gestauchten
Niete 22 ausgebildet wird«. Wenn beispielsweise die aufrecht stehenden Nieten in den oben erwähnten Verschlüssen in
, Nietenköpfe verwandelt wurden, wurde die Endwandung der Nieten
um einen Betrag von 0,0127-0,0381 mm dicker gemachte Die Bndwandung einiger der gestauchten Nieten wurden nahezu wieder
auf die ursprüngliche Blechdicke von 0,2667 mm gebrachte Die
Wichtigkeit der gewölbten Form der Endwandung der Hohlniete
ergibt sich aü^HBYfcensiven Testversuchen, die ausgeführt wurden,
um die Kriterien für optimale Resultate bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens au bestimmen Die Tests wurden
.unter Verwendung von Verschlüssen ausgeführt, die aus einem
harten, gewalzten legierten Aluminiumbehälterblech von Og2667 min
Dicke bestanden^ welches mit einem Epoxy-Phenol-Hars befjohich~
tet und 20 Minuten bei 2040C gebacken worden waro Die Verschluss©
besaßen Aufreißstreifen, an denen mittels erfindungsgemäß hergestellten integralen Nieten Laschen befestigt wareno Die Nieten
in den EndverachlüBsen wurden unter Verwendung der verschiedensten
Stempel 42 auf dem unteren Werkzeug 40 der in Figo 4 gezeigten
Werkzeuge hergestellte Bs wurden zwei Reihen von Verschlüssen
hergestellt., Bei einer Reihe besaßen die Hohlnieten einen Innendurchmesser von annähernd 5»588 mm. Bei der anderen
Reihe betrug der Innendurchmesser der Hohlnieten 4,572 mm»
Nunmehr wird auf Figo 12 Bezug genommen,, Dev Krümmungsradius R
des gewölbten Endes 41 des Stempels 42, der zur Umformung der
Ausbuchtung in eine aufrechtstehende Niete verwendet wurde,
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wurde ao verändert, daß nieten mit einer Reih.© von verschiedenen
ländwandungsformon erhalten wurden0 ?/enn Ger KrunaBungsradiiis R
deu Endes des Stempels weniger als die Hälfte dea SteEpelöurck«»
masssrs D betrug, dann wurde ein übergang vom abgerundeten Ende
zur Seite des Werkzeug« geschaffen, wie dies in der oberen Hälfte von Figo 12 au sahen isto Wenn der Radius R größsr als die Hälfte
des Durchmessero des Stempels D betrug, dann wurde das Werkzeug
am übergang des abgerundeten Endes in die Ssitercmndung dss
Stempels leicht rund geschliffen* wie dies in der unterer. Hälfte
von PIg0 12 zu sehen isto Die Abmessungen dea sich, verjüngenden
Teils und des .Radius des Übergangs sind nicht kritisch. Die
durch diese Stempel hergestellten Hohlnieten wurden in Ui&tonkopf
e umgewandelt9 wie dies in den Figuren 7 bis IO gssoigt ist,
um Laschen an Aufreißstreifan in Verschlüssen au befestigen, ohne
daß das Metall in den Endwaiiduv>£Gn de;·.· Hohlnieten geschwächt
Die Figuren 12 und 13 aeigen g:?aphisch die Ergebnisse von Teats
an zwei var schieden großen Hie tan * In den graphischen Dar&tel«
limgen wurd© daa Verhältnis des Srüsasrangsradius H das Stempels
zum Durchmesser C des Stempels gegmi {1) dia Höhe der Hohlniets
vor dem Stauchen, (2) den Kopf durchmesser der? gestauchten 2Tietsg
und (3) die prozentuale Zunahme der Dicke der Endwandiaig der
Niete während des Stauchens aufgetragen« Aus den graphischen
Darstellungen ißt ersichtlich, daß "die maximalen ITistenSiopfdurch
messer und die maximale Zunahme der Dicke dor End-t^ndung dar
Niete mit Nietenherstellungsstempeln 42 erreicht wurden, die ß/D-Verhältnisse im Bereich von 0f48-0,80 (bei den größeren
Nieten) und 0*48-0^66 (bei den Irleineren Nieten) besaßen-, Bei
Stempeln mit R/D-Verhältnissen über 0^80 oder über 0^66 (in Abhängigkeit
von der Nietengröße) wurde gefunden, daß die Endwan=-
düngen der Hohlnieten zu flach waren* als daS während des Stauchens eine wesentliche Einbeulung und Faltung stattfando Die
Seitenwandungen von solchen Hohlnieten wurden während des
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dtnuoheno n-sJifcKU gerade nach imten an die ^"erfc
trieben und ergaben kein« auorcichenf'. ßroßsaJ'iiouonköpfo, na elin
Re5 Öls sehen, ausreiehmia ZevAi r Ii-
<\en 7oi-üc'jLlüßSi;:a au
Ks vmrdo F.efund <3iif daß Stempel -ait ItyiJ-Verhaltiiissen von weniger alo Ot48 e\x spits waren itvd die Jbndon dor Hohlnieten -Μα*
rend dor Tirafoncung der Ausbuchtungen :ίη Hohlniete.T. häufig durchbrachen. Wenn dieae Stempel die Endwcndungen der Nieten nicht
durchbrachen! dann wurden diene dünnor geiar-cht \wü. gecchvräc'.'t,
vjodurch die Köpfe der gestauchten liietcn in ähnlicher V/.»ige
eine ungleichmäßige Dicke und eine wnaufriedenstellenäe Fe?-'+.%«-
keit erhieltono
Die beschichteten Verscl-XüBsef die erfindungsgemäß hergentelj, te
nieten aui'ireinon, vnrrden auf Beschädigungen der Beschichtung
tf Südens oio JO Minuten cinor angecauex'ten Kupfersulfat"·
g außgeaetat wurden, Zuin Vergleich vrurden VerßehlüSB©
aus der gleichen Legierung und mit der gleichen Beschichtung,,
welche ,-jedoch durch ein bekanntes Verfahren hergeatellte nieten
aufwiesen, bei dem die Bndwanclun,?: der \mgestouchten Niete nicht
war
b/ während des Staucixena gerchuücht wurde, eben-
b/ während des Staucixena gerchuücht wurde, eben-
ö der avigenäuerton Kupfe^ruLiatir-ui-Y: "während dos gl
Seitrauiufj ane^.isßtztc Bir-s ProvlV.-ig ütv bsiuou Arten der Vor*
•achlüose ergab einen staiiren ia^iff dsr? Hgt.cIIb bai den Mach
dem bekannten Verfahren hergaG teilt er. ITictc-n= Bei einigen niesten
ifaren die Endnandungen durch die angesäuerte Kupfer3\r.fai;~
lösung völlig'durchgefressen vox'derir. Im G-egensata hierzu zeigten
die ger:Jj£ der Erfindung hergsciiallten üsütprofcen prai:tisc"i
r-.eincn Angriff vlv?rch die aiigef *".i"ΐ-rte Iir.ofsv'svtlfs.tlöi-njxii;,.
009827/12 5 3
Claims (1)
- M ο,/Verfahren zur Befestigung einer Lasche, die eine Öffnung aufweist. f an einem Behälter aus einem deformierbaren Metallblech β dadurch β e k e η η ζ e i c h η e t , daß man eine Lasche mit einer Öffnung auf einen Verschluß anordnet, deraufrechteine / stehende Hohlniete besitzt, welche eine im wesentlichen vertikale Seitenwandung und eine nach oben gewölbte Endwandung aufweist,- wobei diese liiete durch die Öffnung in der Lasche gesteckt wird; daß man hierauf, während man die Basis und die Seitenwandung der Niete festhalte die Hiete mit einem Kopf VCr1OXeIIt, indem nan einen zentralen Teil der gewölbten. End wandung nieda-äruckt und einstülpt t bia das Zentrum des nach oben konkav geformten Teils der liiete an einem in der Niete angeordneten Anschlag anliegt; und daß man schließlich den ringförmigen Teil des nach oben konkav geformten Teile nach außen und nach unten faltett um einen Hietenkopf herzu» steilem., ohne daß man dabei Metall der Bndwandung quetscht um eine Schwächung der Endwandung zu2ο Verfahren nach Anspruch 1» dadurch gek-ennzeichn e t j daß die Endwsndung der Niete, -während der Ausbildung der Kopfs verstärkt wirde3ο Verfahren nach Anspruch t oder 2, dadurch g e k e η η a e i c h η e t t daß man zunächst in Verschluß eine Ausbuchtung herstellt und hierauf diese Ausbuchtung in die aufrechtstc-hende Hohlniete mit einer im wesentlichen zylindrischen Seitenwandung unö. einer nach oben gewölbten Endwandung umformt ß009827/1253die Vande bärke der atifrechfcs-feöhendan Hohlniebe annähernd 857» bo click wie das Metall des Verschlüsse*; vor der Ausbildung dor Ausbuchtung isbo4-j Verfahren nach Ansprach 3? dadurch g e Ic & η χι ζ e i c h *> η e t ρ dai3 die Ausbuchtung dadurch in c-ino auirachfcafcshandiS Hohlniet© umgeformt uinl,, daß die Ausbuchtung gogem ein raütm-Hohes ΐ/erkasug, das olnon zylindrischen .tJtompol laLb einem go« wölbten, in die Auabuehbung vorsprlngondsn Arbsicsjenue be.'jlbijfe,·. ü'alegi; uird und ein waiblichos Werks-aug gegon dao münnliche Werkzeug "bezogt, wird, uia die Hiebe auf dem Sbempsl aii.cJi5Ubildo*.ij. uobaX ί'Λϊί flor Niete dadurch ein Kopf ausgebiLdob wird, da.il ο In Sbempei gegen dis Eudwandung bwwegt wird, wHhrencl der Vörcschbiß aivf. einöia Werkasug liögt^ daa einen sich in dia HohlnJ.sbö β/.·- efcröckiindoa Dorn bssibak, um die "gswölbbo i'lndunndung wmatiiJbüipsn und ihr eine aach oben gorichöefcö konkav© Form au ires·« L-jihen, Wöicho sinen abgeiienk'feen.zentralen rl?üii und1 einen daran iuion r.ingforailgun Tail hoaltzhg und, \i,ynxi der abgBusnkbe i' Toll am Stempel anliogb, dan ringförmigen Teil nach miimä. außen au falten, um auf der !Tlats sinon Kopf aasÄubiltloRt 'jio-ii der öbempol anhält5 hB7ov Ώβίηβ ArbsibsflUche In boaug ■.mi tiUi obere Oberfllich« den Dozmi sinen Ab«band orreLcht.- d.jr ilL'SlGh dui- Dick») de» llltthoiikopfs ,lab, um ^in3 öolufätihung dai:! ivlf)tr l.li-5 Jn dev Endvxaudung der HLei;e tiährc-Ji.d dar Hfirs-i-sLlung ciuts iff)ii?ü s;u \rorm.5 Ldon„1J, '/-!."iuhi*:j.u viaoh AiUiULaiii -!-» ch'duroL· g- ü k ü ·ι η :-j β i ii '■·. * η ο h · dfiß diii» »foi'üjihluü aiuJ oiiiOEi l.vyl.>i%i;uii iVLi'rainLambio-üh" bfiiSiJsi'iii; uiiil daß bei fliii" ii?au')]t'ßs.uui· düt' Auubuohbung Ln »hui 'üoxil n.j.«l;o i uj i'Wh'i J i;uii; O.u-j. v-rtmiiiniigiiViitliiiu d*;a gmrülbfcou "ΐ-ίιι*Η>*; ihiki tiii.i ii}3l:j ?:Hiüi Bui'ahiü-riv.nv üaM MfeeKip-vjif; üu Bsi'dioh iron 0,4β bin 0,{J6 liogl;,00982 7/1253 BAD ORIGINAL
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