DE19700271A1 - Führungs- und/oder Setzeinrichtung für Elemente, insbesondere Fügeelemente - Google Patents
Führungs- und/oder Setzeinrichtung für Elemente, insbesondere FügeelementeInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Führungs- und/oder
Setzeinrichtung für Elemente, insbesondere Fügeelemente, be
stehend aus einem hohlen Führungsstück, einem innerhalb des
Führungsstücks axial verschiebbar angeordneten Stempel und
senkrecht zum Stempel verschiebbar geführten Haltegliedern
mit an ihrem einen, dem Stirnende des Stempels zugeordneten
Ende vorgesehenen Haltenasen, wobei in einer zurückgezogenen
Beladeposition des Stempels jeweils ein Element von der
Seite her zwischen den Haltenasen und dem freien Stirnende
des Stempels einführbar ist und die Halteglieder
anschließend während einer Vorschubbewegung des Stempels
unter der Einwirkung dieses seitlich nach außen bewegbar
sind, um das Element freizugeben.
Bei der Massenherstellung von Teilen werden häufig Setzein
richtungen für Fügeelemente verwendet, um gleichzeitig Füge
elemente an beispielsweise einem Blechstück bzw. einer Tafel
(nachfolgend lediglich Tafel genannt) anzubringen, während
die Tafel in einer Presse geformt wird. Die Setzeinrichtung
ist in der Presse angeordnet, und das Fügeelement wird ange
bracht während sich die Presse schließt. Die Setzeinrich
tung weist ein Gehäuse, einen Stempeldurchgang, einen wirk
sam im Stempeldurchgang angeordneten Stempel sowie einen Fü
geelement-Zufuhrmechanismus auf, der Fügeelemente in den
Stempeldurchgang einführt. Der Durchgang und das Fügeele
ment weisen komplementäre Formen auf, und der Stempel ist so
ausgebildet, daß er das Fügeelement durch den Durchgang hin
durch in die Tafel treibt. Um die anfängliche Ausrichtung
des Fügeelementes bezüglich des Stempels zu unterstützen,
werden Fangelemente verwendet, um das Fügeelement in dem
Durchgang zu halten während das Fügeelement eintritt.
Sobald der Stempel mit dem Fügeelement in Kontakt gelangt,
fällt das Fügeelement entweder durch zum Werkstück, oder es
wird vorübergehend durch beispielsweise federbelastete
Anschläge gehalten, die sich in den Durchgang hinein
erstrecken.
Obwohl der Durchgang und das Fügeelement so konfiguriert
sind, daß sie die richtige Ausrichtung des Fügeelementes be
züglich des Stempels und der Tafel erleichtern, kann eine
Fehlausrichtung des Fügeelementes innerhalb des Durchgangs
auftreten. Wenn beispielsweise die Anschläge festsitzen
oder versagen, stellt sich das Fügeelement im Durchgang
schräg und ist fehlausgerichtet, wenn es in die Tafel getrie
ben wird. Fehlausrichtungsprobleme verschärfen sich, wenn
die Setzeinrichtung bezüglich des Werkstücks nicht vertikal
orientiert ist. Nicht-vertikale Orientierungen treten sehr
häufig auf. Eine Fehlausrichtung kann fehlerhafte Anbringun
gen, eine Beschädigung des Teils sowie eine Beschädigung der
Setzeinrichtung zur Folge haben.
Eine Führungs- und/oder Setzeinrichtung der eingangs
genannten Art ist aus der internationalen Patentanmeldung
PCT/EP93/00836 mit der internationalen
Veröffentlichungsnummer WO 93/19890 bekannt, und zwar in
Form eines Setzkopfs, welcher zur Einbringung von Füge- und
Hilfsfügeteilen, wie zum Beispiel Muttern, Bolzen, Nieten in
einem Blechteil ausgebildet ist. Auch die vorliegende
Erfindung kann als Setzeinrichtung bzw. Setzkopf für die
Befestigung von Teilen wie Füge- und Hilfsfügeteilen an
Blechteilen oder an anderen Gegenständen verwendet werden,
kann aber auch einfach als Führungseinrichtung dienen,
beispielsweise zum Absetzen von einzelnen Gegenständen in je
weilige Aufnahmen.
Bei der Setzeinrichtung nach der WO-Schrift 93/19890, sind
die Halteglieder, welche die Haltenasen tragen, durch zwei
Haltefinger gebildet, welche in seitlichen Nuten des
Stempels geführt sind und an ihren oberen Enden über
jeweilige Lagerstifte an diesem schwenkbar angebracht sind.
An ihren äußeren Seiten sind die Haltefinger mit einer
besonderen Formgebung versehen, welche mit einem ebenfalls
eine besondere Formgebung aufweisenden Führungsstück bzw.
Führungsgehäuse zusammenarbeitet. Die Haltenasen sind
einstückig mit den Haltefingern ausgebildet, und die
Aufnahmen für die Lagerbolzen im Stempel sind in Form von
Langlöchern realisiert.
In der Beladeposition können jeweilige Elemente seitlich in
einen Raum eingeführt werden, welcher zwischen den Haltena
sen der Haltefinger und dem diesen zugeordneten Stirnende
des Stempels ausgebildet ist. Bei einer nach unten gerichte
ten Bewegung des Stempels gegenüber dem Führungsstück drückt
der Stempel über das jeweilige Element gegen die Halte
finger, die sich synchron mit dem Stempel nach unten bewe
gen, bis sie an ein Blechteil stoßen. In dieser Stellung ge
stattet die Formgebung des Führungsstücks eine radial nach
außen gerichtete Schwenkbewegung der Haltefinger, welche auf
grund der durch den Stempel auf das Element ausgeübten Kraft
erfolgt, wodurch die Haltenasen sich in der Freigabeposition
vom jeweiligen Element entfernen und dieses durch Zusammenar
beit zwischen dem Stempel und einer unterhalb des Blechteils
angeordneten Matrize mit dem Blechteil vernietet wird.
Eine derartige Anordnung hat sich zwar in der Praxis be
währt, ist jedoch relativ komplex und daher unter hohem
Kostenaufwand herzustellen, und zwar aufgrund der erforder
lichen Formgebungen an den Haltefingern und dem Führungs
stück sowie aufgrund der für die Schwenkbewegung der Halte
finger erforderlichen Lagerbolzen und ihrer Langlochaufnah
men im Stempel.
Der in der Druckschrift WO 93/19890 dargestellte Setzkopf be
seitigt die oben genannten Probleme. Jedoch besitzt er
Nachteile. Erstens halten die Haltefinger, die das Fügeele
ment gegen den Stempel halten, das Fügeelement nicht am kri
tischen Punkt des Kontakts mit dem Werkstück. Die Anmelder
haben festgestellt, daß es wichtig ist, das Fügeelement so
lange zu halten, bis wenigstens das Anbringungsende des Füge
elementes sich mit dem Werkstück in Eingriff befindet, so
daß das Fügeelement zwischen dem Stempel und dem Werkstück
gehalten wird. An diesem Punkt können die Haltefinger ent
fernt werden, und eine richtige Anbringung ist gewährlei
stet. Außerdem haben die Anmelder festgestellt, daß es in
vielen Anwendungen wichtig ist, daß die Haltefinger den Füh
rungskontakt mit dem Fügeelement aufrechterhalten, bis das
Fügeelement vollständig an der Tafel angebracht ist. Keine
dieser Haltetechniken kann durch die offenbarte Lehre er
zielt werden, da die Haltefinger durch den Kontakt mit der
Tafeloberfläche nockenartig vom Fügeelement wegbewegt wer
den. Per Definition geben die Haltefinger das Fügeelement
frei, bevor das Fügeelement einen Anbringungskontakt mit der
Tafel herstellt. Obwohl diese Entfernung gering ist, reicht
sie aus, um eine Fehlausrichtung der Fügeelemente zu erge
ben. Dies ist umso mehr der Fall, als die Tafeloberfläche
als eine Nockenfläche wirken muß, obwohl sie tatsächlich
nicht als Nockenfläche entworfen ist. Daher kann irgendeine
Beschränkung der Haltefinger zur Folge haben, daß sich die
Haltefinger nicht in der richtigen Weise bewegen, was ein
schräggestelltes Fügeelement am kritischen Anbringungspunkt
zur Folge hat. Jegliches Verkippen des Fügeelementes bei
der Anbringung kann eine untaugliche Anbringung des Fügeele
mentes zur Folge haben.
Ein weiterer Nachteil des in der ebenfalls anhängigen Anmel
dung beanspruchten Setzkopfes ist das potentielle Beschädi
gen oder Zerkratzen der Tafeloberfläche aufgrund der Tatsa
che, daß die Haltefinger bei der Anbringung nockenartig
gegen die Oberfläche wirken. Dieses Beschädigen oder Zer
kratzen kann in vielen Anwendungen nicht akzeptiert werden,
was das Verwerfen von Tafeln und erhöhte Herstellungskosten
zur Folge hat.
D.h., ein weiterer Nachteil der Setzeinrichtung nach der
PCT-Anmeldung PCT/EP93/00836 liegt darin, daß die
Haltefinger das Blechteil während des Absetzens des Elements
nicht nur berühren, sondern aufgrund der eintretenden
Schwenkbewegung dieses markieren können, wodurch die
Oberfläche des Blechteils beschädigt werden kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Führungs-
und/oder Setzeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaf
fen, welche bei robuster Konstruktion zuverlässig arbeitet
und preisgünstig herstellbar ist, und für eine saubere
Führung der Elemente bis zur Absetzung derselben sorgt,
wobei die Einrichtung keiner besonderen Beschränkung
bezüglich der Querschnittsform des Stempels unterliegt.
Bei einer ersten erfindungsgemäßen Lösung dieser Aufgabe
wird vorgesehen, daß die Trägereinrichtung zumindest im
wesentlichen nur linear verschiebbar geführt ist, daß die
Haltenasen am in seitlicher Richtung und innerhalb der
Trägereinrichtung verschiebbar angeordneten Gliedern
ausgebildet sind, und daß die Innenwand des Führungsstücks
derart gestaltet ist, daß die in der Beladeposition des
Stempels nach innen gedrückten Glieder beim Erreichen der
Freigabeposition nach außen drückbar sind.
Die Trägereinrichtung, die entweder wie bisher als Haltefin
ger oder aber auch als Hülse ausgebildet werden kann, wird
bei der erfindungsgemäßen Lösung nur linear verschoben und
führt keine Schwenkbewegung aus. Die Führung der Trägerein
richtung gestaltet sich daher relativ einfach.
Die radiale Schließ- bzw. Öffnungsbewegung der Haltenasen
wird nach dem erfindungsgemäßen Vorschlag nicht durch Ver
schwenkung von Haltefingern, sondern durch eine Verschiebe
bewegung von die Haltenasen aufweisenden Gliedern innerhalb
der Trägereinrichtung realisiert, wobei diese radiale Bewe
gung der Glieder durch eine einfache Profilierung der Innen
wand des Führungsstücks in Abhängigkeit von der Stellung der
sich mit dem Stempel synchron bewegenden Trägereinrichtung
gesteuert wird.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die
Glieder durch Kugeln realisiert, welche preisgünstig erhält
lich sind und in einfache radiale Bohrungen der Trägerein
richtung eingesetzt werden können, wobei die jeweiligen Boh
rungen an ihren inneren Enden einen kleineren Durchmesser
als die Kugeln aufweisen müssen, um zu verhindern, daß die
Kugeln in der zurückgezogenen Beladeposition des Stempels
verloren gehen.
An dieser Stelle soll der Vollständigkeit halber auch noch
auf die CH-PS 539 493 hingewiesen werden, welche einen
Schraubenzieher mit einer Schraubenkopffassung und einer die
ser zugeordneten Halteeinrichtung für den Kopf einer in die
Schraubenkopffassung eingesetzten Schraube offenbart.
Hier umfaßt die bekannte Einrichtung ebenfalls Kugeln, wel
che in entsprechenden radialen Bohrungen einer verschieb
baren, eine Trägereinrichtung bildenden Hülse angeordnet
sind, wobei die Kugeln nach dem Einsetzen einer Schraube in
den Schraubenzieher aufgrund der Formgebung einer weiteren
verschiebbaren Hülse nach innen gedrückt werden und unter
halb des Schraubenkopfs liegen, so daß dieser zwischen der
Schneide des Schraubenzieherschaftes und den Kugeln gehalten
wird. Während der Einschraubbewegung der Schraube wird die
äußere Hülse gegenüber der Trägereinrichtung zurückgedrängt,
und die Kugeln können unter dem ausgeübten Druck des Schrau
benkopfs sich radial nach außen bewegen, wodurch der Schrau
benkopf freigegeben wird.
Die Anordnung gemäß der CH-PS 539 493 ist jedoch keine
gattungsgemäße Führungs- und/oder Setzeinrichtung, und dar
über hinaus sind die Kugeln in der Beladeposition des Stem
pels nicht nach innen gedrückt, sondern müssen erst nach
außen gedrückt werden, um eine Schraube von unten in den
Schraubenzieher einzuführen.
Eine weitere erfindungsgemäße Lösung der erfindungsgemäßen
Ansprüche ist den nebengeordneten Ansprüchen 11 und 12 zu
entnehmen. Diese weitere Lösung überwindet die vorstehenden
Probleme, indem eine Setzeinrichtung geschaffen wird, die
Haltefinger aufweist, welche ein Fügeelement halten, und
zwar von dem Punkt, an welchem das Fügeelement in den Stem
peldurchgang eintritt, bis zur teilweisen oder vollständigen
Anbringung des Fügeelementes an beispielsweise einer Tafel.
Der Begriff "Tafel" wird hier verwendet, um das Werkstück zu
definieren. Tafel kann beispielsweise eine Platte, ein Blech
teil wie zum Beispiel eine Karrosserietafel, einen Träger
oder ein strukturelles Bauteil umfassen. Des weiteren
umfaßt der vorliegende Aspekte der Erfindung ein verbesser
tes Fügeelement, welches Seiten aufweist, die versetzt sind,
um zu den freien Enden der Haltefinger in der Setzeinrich
tung zu passen, so daß das Fügeelement während seines gesam
ten Laufweges gehalten und geführt werden kann. Der vorlie
gende Aspekt der Erfindung umfaßt außerdem ein Verfahren zum
Anbringen eines Fügeelementes mit einer Setzeinrichtung, so
daß das Fügeelement während seiner gesamten Bewegung gehal
ten wird, um ein in der richtigen Weise ausgerichtetes, in
der richtigen Weise angebrachtes Fügeelement zu gewährlei
sten. Der vorliegende Aspekt der Erfindung wird bezüglich
Fügeelementen vom Pierce- bzw. Stanz-Typ beschrieben, wäre
jedoch auch für andere Fügeelement-Typen geeignet, wie bei
spielsweise Fügeelemente vom Niet-Typ, Schweißmuttern, etc.
Die Setzeinrichtung gemäß dem vorliegenden Aspekt der Erfin
dung weist einen Hauptkörper mit einem Nasenstück auf, wel
ches eine Bohrung oder einen Fügeelement-Durchgang sowie
einen Fügeelement-Eintrittsweg zum Einsetzen von Fügeelemen
ten in den Durchgang benachbart dem Stempel aufweist. Das
Nasenstück bewegt sich hin und her relativ zum Stempel, wel
cher ein freies Ende aufweist, das ausgebildet ist, um mit
dem Fügeelement in Eingriff zu gelangen, wenn sich das Füge
element in der Bohrung befindet, um das Fügeelement durch
den Hauptkörper hindurch und in eine Tafel oder ein anderes
Werkstück zu treiben. Wenigstens zwei Haltefinger sind wirk
sam mit dem Stempel und dem Fügeelement verbunden und
schwenkbar bezüglich des Stempels und des Fügeelementes ange
bracht. Die Haltefinger erstrecken sich über das freie Ende
des Stempels hinaus, um mit dem Fügeelement in Eingriff zu
gelangen, und um insbesondere mit einer auf dem Fügeelement
ausgebildeten versetzten Fläche in Eingriff zu gelangen.
Die Haltefinger halten das Fügeelement benachbart dem Stem
pel, während der Stempel das Fügeelement zur Tafel treibt.
Dadurch ist sichergestellt, daß das Fügeelement positiv in
einer richtigen ausgerichteten Position bezüglich des Stem
pels und der Tafel gehalten wird, und zwar von dem Punkt, an
welchem das Fügeelement in den Stempeldurchgang eintritt,
bis wenigstens zum Eingriff des Fügeelementes gegen die
Tafel.
Das Fügeelement gemäß dem vorliegenden Aspekt der Erfindung
ist spezifisch zur Anbringung durch die Setzeinrichtung des
vorliegenden Aspektes der Erfindung entworfen. Das Fügeele
ment umfaßt ein Oberteil, ein Unterteil und Seiten, wobei
das Unterteil eine Konfiguration aufweist, die, wenn in ein
Werkstück gepreßt, das Unterteil des Fügeelementes und das
Werkstückmaterial eng miteinander verbindet oder verzahnt,
um eine feste Verbindung zwischen dem Fügeelement und dem
Werkstück zu schaffen. Oberteil, Unterteil, Seite, etc.
sind relative Begriffe, die zur Vereinfachung der Beschrei
bung verwendet werden. Jedoch kann die Setzeinrichtung
gemäß diesem Aspekt der Erfindung ausgebildet sein, um ein
Fügeelement an einer Tafel in beinahe jeder Stellung zu befe
stigen, und somit sind derartige Begriffe nicht beschrän
kend. Die Seite des Fügeelementes umfaßt eine versetzte
Fläche, die zwischen dem Oberteil und dem Unterteil des Füge
elementes positioniert ist. Die versetzte Fläche ist ausge
legt, die Haltefinger in einem positiven Zwischeneingriff
zwischen dem Fügeelement und den Haltefingern der Setzein
richtung aufzunehmen, um das Fügeelement bezüglich des Werk
stücks genau zu positionieren und auszurichten. Die Versatz
fläche ist durch einen versetzten Abschnitt in der Seite des
Fügeelementes definiert, der zu dem freien Ende der Haltefin
ger der Setzeinrichtung paßt. Die versetzte Fläche kann in
Form einer Nut mit einem im allgemeinen halbkreisförmigen
oder dreieckigen Querschnitt, einer Rippe oder eines Rückens
mit einem im allgemeinen halbkreisförmigen Querschnitt,
einer Kerbe oder Vertiefung, die so ausgebildet ist, daß sie
einen Vorsprung auf dem freien Ende der Haltefinger auf
nimmt, eines Vorsprungs, der ausgelegt ist, in einer Vertie
fung auf dem freien Ende der Haltefinger aufgenommen zu
werden, eines Schlitzes, der sich senkrecht zu den oberen
und unteren Flächen erstreckt, etc. vorliegen. Für den Fach
mann ist zu erkennen, daß viele unterschiedliche Typen von
versetzten Flächen für den positiven Eingriff zwischen den
Haltefingern und dem Fügeelement sorgen.
Die Haltefinger gemäß dem vorliegenden Aspekt der Erfindung
werden in drei unterschiedlichen Ausführungsformen offen
bart. Der Fachmann wird jedoch erkennen, daß andere Ausfüh
rungsformen in den Bereich der Erfindung fallen würden.
Wichtig ist, daß die Haltefinger am Stempel angebracht sind
und ein Fügeelement wenigstens bis zu dem Punkt halten, an
welchem das Fügeelement zwischen dem Stempel und dem Werk
stück eingefangen ist, bevor die Haltefinger das Fügeelement
freigeben. In einer Ausführungsform sind die Haltefinger
schwenkbar am Stempel angebracht, und die Schwenkbewegung
wird durch aneinandergrenzende profilierte Flächen auf dem
Haltefinger und dem Nasenstück gesteuert, die gegeneinander
gleiten, während sich das Nasenstück bezüglich des Stempels
bewegt. Die äußere Kante des Haltefingers, vom Stempel abge
wandt, ist in dieser Ausführungsform profiliert und befindet
sich in Eingriff mit der inneren Wand des Stempeldurchgangs
im Nasenstück, die einen komplementäre Kontur aufweist. Die
Haltefinger-Kontur umfaßt einen Führungs- oder Steuerab
schnitt, der sich mit einem komplementären Führungsabschnitt
auf dem Nasenstück in Eingriff befindet, der dem nach innen
in der Richtung des Stempels gezwungenen Haltefinger ent
spricht, um das Fügeelement benachbart dem Ende des Stempels
zu halten. Oberhalb der Führungsfläche, in der Richtung ent
gegengesetzt zu dem Werkstück, befindet sich eine Versatz
region, die so ausgebildet ist, daß sie zu einer Versatz
region im Nasenstück paßt, um ausreichend Raum für den Halte
finger zum Wegschwenken vom Fügeelement zu schaffen. Die
Haltefinger geben das Fügeelement durch das Wegnehmen des
Stempels vom Fügeelement nach vollständiger Anbringung frei.
In dieser Ausführungsform sind die Greifspitze des Haltefin
gers und die versetzte Seite des Fügeelementes mit Nockenflä
chen versehen, die den Haltefingern gestatten, bezüglich des
Fügeelementes zu verschwenken während der Stempel nach der
Anbringung zurückgezogen wird.
In einer weiteren Ausführungsform sind die Haltefinger
schwenkbar am Stempel angebracht und weisen eine Nockenflä
che an einem Ende gegenüber den Greifspitzen der Haltefinger
auf. Die freien Enden der Haltefinger, die jeweils die
Greifspitzen definieren, sind ausgebildet, um mit der ver
setzten Fläche des Fügeelementes in Eingriff zu gelangen.
Die Haltefinger werden in Eingriff mit der versetzten Fläche
des Fügeelementes durch eine Feder oder entgegengesetzte
Federn gezwungen, die sich zwischen dem Haltefinger und dem
Stempel erstrecken. In einer Ausführungsform ist eine Aus
nehmung im Nasenstück ausgebildet, die einen Federkopf auf
nimmt, und Beine erstrecken sich ausgehend vom Kopf, um eine
Vorspannung gegen den Haltefinger zu bewirken. Alternativ
könnte eine Ausnehmung im Stempel ausgebildet sein, die sich
mit der gegenüberliegenden Seite des Haltefingers in Ein
griff befinden würde, um den Haltefinger in Eingriff mit dem
Fügeelement vorzuspannen. In dieser Ausführungsform befin
det sich die Feder in Eingriff mit dem Haltefinger oberhalb
des Schwenkpunktes, der sich zwischen der Greifspitze und
dem Federeingriffspunkt befindet. In dieser Ausführungs
form, wenn das Fügeelement vollständig angebracht worden
ist, bewirkt ein Zurückziehen des Stempels, daß die Greif
spitze nockenartig gegen den versetzten Abschnitt des Füge
elementes wirkt, um die Haltefinger gegen die Vorspannung
der Feder zu verschwenken und die Greifspitzen vom Fügeele
ment zu lösen.
Für den Fachmann ist ersichtlich, daß andere Ausführungsfor
men verwendet werden könnten, um ähnliche Ergebnisse und
Ziele zu erhalten, wobei diese Ausführungsformen nach wie
vor in den Bereich der Erfindung fallen würden.
Eine dritte erfindungsgemäße Lösung der genannten Aufgabe
ist dem Anspruch 20 zu entnehmen.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfin
dung sind den Unteransprüchen sowie der weiteren Beschrei
bung zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie
len unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in
dieser zeigt:
Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine
erfindungsgemäße Führungs- und/oder Setzein
richtung, und zwar in einer Beladeposition
vor Aufnahme eines einzusetzenden Elements,
Fig. 2 die gleiche Darstellung wie in Fig. 1,
jedoch nach der Einführung eines Elements,
Fig. 3 die gleiche Einrichtung wie in Fig. 1 und 2
beim Erreichen der Freigabeposition,
Fig. 4 die gleiche Einrichtung wie in Fig. 1, 2 und
3 nach der Freigabe des Elements,
Fig. 5 die Einrichtung der Fig. 1, 2, 3 und 4 wäh
rend der Rückstellbewegung nach dem Absetzen
des Elements,
Fig. 6 eine Seitenansicht eines Haltefingerelements
der bisherigen Fig. 1 bis 5, und zwar in
Pfeilrichtung VI der Fig. 5 gesehen,
Fig. 7 die Seitenansicht des Haltefingers von
Fig. 6 in Pfeilrichtung VII gesehen,
Fig. 8 einen Querschnitt durch die Einrichtung der
Fig. 1 nach der Schnittebene VIII-VIII,
Fig. 9 einen schematischen Längsschnitt durch die
eine der Setzeinrichtung der Fig. 1 sehr ähn
liche Setzeinrichtung, jedoch in einem Längs
schnitt senkrecht zum Längsschnitt der
Fig. 1, wobei die gesamte Setzeinrichtung
nach der Befestigung am oberen Werkzeug eine
Presse gezeigt ist,
Fig. 10 einen Längsschnitt durch die gesamte Setzein
richtung der Fig. 9 entlang der Schnittebene
XI-XI,
Fig. 11 die gleiche Einrichtung wie in Fig. 10,
jedoch im Zustand nach dem Einsetzen eines
Elements in ein Blechteil,
Fig. 12 eine Draufsicht auf die Oberseite der Setz
einrichtung der Fig. 9 in der Ebene XII-XII
gesehen,
Fig. 13 eine schematische Darstellung einer weiteren
erfindungsgemäßen Setzeinrichtung ähnlich
der Fig. 1, jedoch mit anderen die Halte
nasen aufweisenden Gliedern,
Fig. 14 einen schematischen Längsschnitt durch die
Setzeinrichtung der Fig. 13 in der Ebene
XIV-XIV der Fig. 13 gesehen,
Fig. 15 eine Darstellung einer noch weiteren erfin
dungsgemäßen Setzeinrichtung entsprechend
der Fig. 13,
Fig. 16 eine Seitenansicht des Haltefingers der
Fig. 15 in Pfeilrichtung XVI gesehen,
Fig. 17 die Setzeinrichtung der Fig. 15 in der Frei
gabeposition entsprechend der Fig. 4,
Fig. 18 einen schematischen Querschnitt durch eine
noch weitere erfindungsgemäße Setzeinrich
tung mit im Querschnitt kreisförmigem
Stempel,
Fig. 19 eine Zeichnung entsprechend Fig. 4, jedoch
mit einem anderen Element und mit kleinen
Änderungen der Führungs- und
Setzeinrichtung,
Fig. 20 einen longitudinalen Querschnitt durch eine
Setzeinrichtung gemäß einem weiteren Aspekt
der Erfindung,
Fig. 21 einen longitudinalen Querschnitt durch die
Halteeinrichtung der Setzeinrichtung von
Fig. 20, wobei die Halteeinrichtung in ver
schiedenen Betriebszuständen auf der linken
und rechten Seite von Fig. 20 gezeigt ist,
Fig. 22 einen longitudinalen Querschnitt einer weite
ren Ausführungsform der Halteeinrichtung,
Fig. 23 eine Endansicht der Einrichtung von Fig.
22,
Fig. 24 einen longitudinalen Querschnitt einer weite
ren Ausführungsform der Halteeinrichtung,
Fig. 25 einen Längsschnitt durch eine weitere
erfindungsgemäße Führungs- und Setzein
richtung entsprechend der Schnittebene
XXV-XXV der Fig. 35,
Fig. 26 die Führungs- und Setzeinrichtung der Fig.
25 in einer anderen Betriebsstellung,
Fig. 27 bis 34 die Führungs- und Setzeinrichtung der Fig.
25 und 26 in weiteren, aufeinanderfolgenden
Phasen des Betriebsablaufes bei der Führung
und Einsetzung eines Fügeelementes in ein
Blechteil,
Fig. 35 einen Längsschnitt durch die Führungs- und
Setzeinrichtung der Fig. 25 im wesentlichen
in der Schnittebene XXXV-XXXV der Fig. 25,
Fig. 36 eine Darstellung ähnlich der Fig. 34, jedoch
nach dem Absetzen und Einnieten eines Füge
elementes im Blechteil,
Fig. 37 einen vergrößerten Querschnitt durch die
Führungs- und Setzeinrichtung der Fig. 25
entsprechend der Schnittebene XXXVII-XXXVII
der Fig. 25,
Fig. 38 A, B, C, D Zeichnungen zur Darstellung der Form der
bei der Führungs- und Setzeinrichtung der
Fig. 25 verwendeten Haltefinger.
In den Fig. 1 bis 7 ist eine erfindungsgemäße Setzeinrich
tung 10 gezeigt, welche zum Einsetzen eines Fügeteils in
Form eines Mutterelements 12 in ein Blechteil 14 benutzt
wird.
Solche Setzeinrichtungen werden üblicherweise in einer Pres
se eingesetzt, welche beispielsweise nicht nur die Setzkraft
für das Einsetzen des Fügeteils bereitstellt, sondern auch
zur gleichzeitigen Formgebung eines Blechteils dient. Eine
detaillierte Beschreibung einer möglichen Anwendung der Setz
einrichtung 10 in einer Presse wird später anhand der Fig. 9
bis 12 gegeben. Vorerst läßt sich die Funktion der Setzein
richtung 10 anhand der Fig. 1 bis 8 erläutern.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist die Setzeinrichtung 10
ein Führungsstück 16 sowie einen innerhalb des Führungs
stücks 16 in axialer Richtung 18 verschiebbar angeordneten
Stempel 20 auf.
In diesem Beispiel ist, wie insbesondere aus Fig. 8 ersicht
lich ist, sowohl das Führungsstück wie auch der Stempel im
Querschnitt viereckig, wobei eine Beladeöffnung 22 sich in
der breiteren Seitenwand des Führungsstücks 16 befindet.
Links und rechts vom Stempel 20 sind zwei gemeinsam eine
Trägereinrichtung 24 bildende Haltefinger 26 angeordnet, wel
che, wie in der Seitenansicht von Fig. 6 ersichtlich,
jeweils zwei Bohrungen 28 aufweisen, in denen, wie in den
Fig. 1 bis 5 und 8 gezeigt, jeweilige Kugeln 30 verschiebbar
gelagert sind. Wie in Fig. 7 dargestellt, sind die inneren
Enden 32 der Bohrungen 28 jeweils verengt ausgebildet, damit
die verengten Öffnungen 32 einen Durchmesser aufweisen,
welcher kleiner ist als der Durchmesser der Kugeln 30, so
daß diese nicht aus den Haltefingern heraus und in den Raum
34 unterhalb des Stempels 20 fallen können.
Wie aus der Schnittzeichnung der Fig. 8 hervorgeht, werden
die Haltefinger 26 an drei Seiten vom Führungsstück 16 ge
führt, wobei das Führungsstück 16 mit einem abnehmbaren
Deckel 36 versehen ist, um die Herstellung und den Zusammen
bau der Anordnung zu erleichtern. Somit werden die Haltefin
ger 26 an ihren beiden Seitenflächen 38 und 40 vom Körper 42
des Führungsstücks und an ihren dritten Seiten 44 vom Deckel
36 geführt. An ihren inneren Seiten 46 liegen die Haltefin
ger teilweise an den Seitenflächen 48 des Stempels an und
werden hier ebenfalls geführt. Mit anderen Worten bildet
jede Seitenwand 48 des Stempels mit dem Körper 42 bzw.
Deckel 36 des Führungsstücks einen im Querschnitt viereckige
Führungsraum für die Haltefinger 26.
Oberhalb der Haltefinger 26 weist das Führungsstück 16 zwei
innere Schultern 50 auf, welche jeweilige Anschläge für die
Haltefinger 26 bilden und somit die axiale Lage der Halte
finger nach oben begrenzen. Die Haltefinger 26 weisen wie
derum an ihren oberen Enden nach innen ragende Nasen 52 auf,
welche in jeweilige längliche seitliche Ausnehmungen 54 des
Stempels hineinragen, wobei diese seitlichen Ausnehmungen 54
in der Fig. 1 an ihren unteren Enden 56 in Berührung mit den
Nasen 52 stehen.
Wie nachfolgend anhand der Fig. 9 bis 12 näher erläutert
wird, ist das Führungsstück 16 nach unten vorgespannt, wäh
rend der Stempel 20 an seinem oberen Ende befestigt ist. Auf
grund dieser Vorspannung des Führungsstücks 16 nach bunten
werden die Nasen 52 der Haltefinger zwischen den Anschlägen
50 und den unteren Enden 56 der Ausnehmungen 54 des Stempels
eingeklemmt. Hierdurch wird das untere Stirnende 58 des Stem
pels in einem vorgegebenen Abstand von den durch die gerunde
ten Flächen der Kugeln 30 gebildeten Haltenasen 60 gehalten,
wodurch ein Aufnahmeraum 62 zur Aufnahme eines Fügeteils 12
geschaffen wird.
Im unteren Bereich des Führungsstücks 16 befinden sich zwei
Erweiterungen 64, welche über jeweilige gerundete Schultern
66 in die innere Seitenwand 68 des Führungsstücks 60
übergehen.
Ausgehend von der Lage der Fig. 1 kann ein einziges Element
hier in Form eines Fügeteils 12 seitlich durch die Öffnung
22 in den Raum 62 eingeführt werden, wie aus Fig. 2 ersicht
lich ist. Das Element 12 ist in diesem Ausführungsbeispiel
eine sogenannte Stanz- und Nietmutter, beispielsweise von
der Firma Profil, welche in der Draufsicht einen rechtecki
gen Querschnitt aufweist. Das nicht gezeigte Gewinde liegt
koaxial zur Längsachse 18 der Setzeinrichtung 10 bzw. des
Stempels 20.
Die Unterseite des Elements 12 wird somit auf vier Kugeln ab
gestützt und ist daher sicher gegen Kippbewegungen gehalten.
Beim Betrieb der Setzeinrichtung wird das Führungsstück mit
dem Stempel zunächst nach unten gedrückt, bis das untere
Ende 70 des Führungsstücks das Blechteil 14 berührt und die
ses fest gegen ein unteres Werkzeug einer Presse drückt. Bei
der weiteren Schließbewegung der Presse wird der Stempel
dann gegenüber dem Führungsstück 16 vorgeschoben, d. h. das
Führungsstück weicht gegenüber dem Stempel zurück und der
Stempel drückt das Element 12 nach unten, wie in Fig. 3 ge
zeigt. Da die Kugeln 30 seitlich nicht ausweichen können und
die Kraft des Stempels über das Element und die durch die
Kugeln 30 gebildeten Haltenasen 60 auf die Haltefinger 26
wirkt, werden diese synchron mit dem Stempel 20 nach unten
bewegt, und zwar bis die Stellung gemäß Fig. 3 erreicht ist.
In dieser Stellung gelangen die Kugeln 60 in den Bereich der
seitlichen Erweiterungen 64 des Führungsstücks und können
seitlich ausweichen, und zwar um einen Abstand, der aus
reicht, das Element 12 freizugeben, d. h. es wird eine Freiga
beposition erreicht, in der es dem Stempel 20 gestattet ist,
das Element 12 weiter nach unten in Richtung des Blechteils
14 zu drücken. Dabei berühren die unteren Enden der Haltefin
ger 26 das Blechteil 14 nicht, und sie können es somit über
haupt nicht markieren. Aber auch dann, wenn die Haltefinger
etwas länger ausgeführt wären als in den Fig. 1 bis 8 darge
stellt oder sie sich aus irgendeinem Grund weiter nach unten
bewegen und das Blechteil berühren würden, würde keine
nennenswerte nach unten gerichtete Kraft auf die Haltefinger
der Freigabeposition ausgeübt werden, so daß eine etwaige
entstehende Flächenpressung an den unteren Enden der Halte
finger auf dem Blechteil 14 so gering ist, daß auch hier
eine Markierung des Blechteils nicht zu befürchten ist.
Aus Fig. 3 ist zu erkennen, daß während der Absetzphase des
Elements die Nasen 52 der Haltefinger 26 entlang den längli
chen Ausnehmungen bzw. Aussparungen 54 des Stempels gleiten,
d. h. es tritt in diesem Stadium eine relative axiale Bewe
gung zwischen den Haltefingern 26 und dem Stempel 20 auf.
Solange die Aussparungen 54 eine ausreichende Länge haben,
können die Nasen 52 die obere Begrenzung 72 der Aussparungen
54 nicht erreichen, und es können, wie oben erläutert, keine
nennenswerten nach unten gerichteten Kräfte auf die Klemm
finger ausgeübt werden.
Nach dem Einsetzen des Mutterelements in das Blechteil
öffnet sich die Presse wieder und hebt den Stempel 20 und
das Führungsstück 16 vom Blechteil 14 weg, wie in Fig. 5 ge
zeigt. Die auf das Führungsstück wirkende Vorspannkraft
drückt die Kugeln wieder nach innen, und der Stempel 20, die
Haltefinger 26 und das Führungsstück 16 kehren in die Aus
gangsposition von Fig. 1 zurück.
Fig. 5 ist insofern nicht ganz richtig gezeichnet, als bei
Fügeteilen in Form einer Stanzmutter das Blechteil 14 durch
das Stanzteil 74 der Stanzmutter und durch die Zusammenar
beit mit einer unterhalb des Blechteils 14 angeordneten,
hier nicht gezeigten Matrize durchlocht wird, wobei die
Klemmkraft zwischen dem Stempel und der Matrize auch für das
Vernieten des Blechteiles mit der Stanzmutter sorgt. Dieses
Stanz- und Nietverfahren ist aber bekannt und braucht daher
hier nicht näher erläutert zu werden. Man kann aber die Aus
führung gemäß Fig. 5 so betrachten, als würde sie lediglich
einen Absetzvorgang zeigen, bei dem die Setzeinrichtung
lediglich eine Führungsfunktion hat und daher auch als eine
Führungseinrichtung betrachtet werden kann.
Die Fig. 9 bis 12 zeigen, wie eine Setzeinrichtung 10 der in
den Fig. 1 bis 8 gezeigten Art beim Einbau in eine Presse
aussieht. Dabei stellt das Bezugszeichen 80 das obere Werk
zeug der Presse dar. Das Führungsstück 16 ist axial ver
schiebbar innerhalb eines Befestigungsgehäuses geführt,
wobei das Befestigungsgehäuse über vier Schrauben 84 und
zwei Paßstifte 86 am oberen Werkzeug 80 der Presse befestigt
ist. Das Führungsstück 16 wird nach unten vom Werkzeug 80
weg mittels einer oder mehrerer Federn 88 vorgespannt. Der
Stempel 20 ist mittels eines weiteren Paßstifts 90 bezüglich
des Befestigungsgehäuses 82 zentriert, damit die mittlere
Längsachse des Stempels mit der mittleren Längsachse der
Setzeinrichtung insgesamt fluchtet. Der Stempel 20 ist in
seinem oberen Bereich, wie in Fig. 10 gezeigt, erweitert und
am Befestigungsgehäuse 82 mittels zweier Schrauben 92 befe
stigt. Die Platte 94 bildet einen Deckel für das Befesti
gungsgehäuse 82 und zugleich ein Widerlager für das eine
Ende der Schraubendruckfeder 88, wobei das andere Ende der
Feder in eine Bohrung 96 des Führungsstücks eingreift und am
Ende dieser Bohrung abgestützt ist. Obwohl hier nur eine
Feder gezeigt ist, können mehrere Feder oder andere Federmit
tel wie beispielsweise Preßluft zur Anwendung gelangen.
Wie in Fig. 10 und 11 gezeigt, sind das untere Ende des Stem
pels, das Führungsstück und die Haltefinger im Prinzip so
ausgebildet wie es in Fig. 1 bis 8 dargestellt ist; das Füh
rungsstück ist lediglich mehrteilig ausgebildet, so daß die
unteren und oberen Teile an einer Trennebene 96 aneinander
gefügt sind, was die Bearbeitung der einzelnen Teile erleich
tert.
Aus Fig. 9 ist zu erkennen, wie das Mundstück 98 einer
schlauchförmigen Zuführeinrichtung 100 in die Einführöffnung
22 des Führungsstücks hineinragt, damit die jeweiligen Ele
mente eines nach dem anderen in den Aufnahmeraum 62 einge
führt werden können. Dieser Aufnahmeraum 62 ist so bemessen,
daß lediglich ein Element dort Platz hat.
Dem Mundstück 98 gegenüber ist eine Detektoreinrichtung 102
angeordnet, die hier als Näherungssensor ausgebildet ist und
dazu verwendet wird, zu ermitteln, ob sich ein Element 12 im
Aufnahmeraum 62 befindet. Der Arbeitszyklus der Presse kann
nur dann ausgelöst werden, wenn ein Mutterelement hier vor
handen ist.
Fig. 11 zeigt, wie das Führungsstück 16 beim Schließen der
Presse, d. h. bei nach unten gerichteter Bewegung des oberen
Werkzeugs 80 gegenüber dem Befestigungsgehäuse 82 zurück
weicht und der Stempel das Mutterelement 12 mit dem Blech
teil 14 verbindet.
Die Haltefinger 26 verhalten sich bei dieser Ausführungsform
genauso, wie es im Zusammenhang mit der Ausführungsform der
Fig. 1 bis 8 beschrieben wurde.
Fig. 13 entspricht der Darstellung von Fig. 1, nur werden
hier die die Haltenasen 60 bildenden Glieder 30 nicht durch
Kugeln, sondern durch prismatische Führungsstücke gebildet.
Diese sind an der Berührungsfläche mit dem Element (in
Fig. 13 nicht gezeigt) gerundet ausgebildet, damit sie beim
Erreichen der Freigabeposition entsprechend Fig. 4 sanft zu
rückweichen können.
Es ist ersichtlich, daß die Ausführung gemäß Fig. 13 auf die
gleiche Art und Weise funktioniert wie die Ausführungsformen
der Fig. 1 bis 8 bzw. 9 bis 12. Hier werden, wie auch in den
anderen Figuren, für Teile, welche die gleiche oder eine ähn
liche Funktion haben, die gleichen Bezugszeichen verwendet.
Da die Arbeitsweisen der verschiedenen Ausführungsformen
alle gleich sind, kann auf eine detaillierte Beschreibung
der jeweiligen Arbeitsweise für jede einzelne Ausführung ver
zichtet werden.
Die Fig. 14 zeigt einen schematischen Querschnitt XIV-XIV
der Fig. 13, aus dem die Bewegung 108 der einzelnen Elemente
12 durch den Zuführkanal in Richtung des Aufnahmeraums 62 er
sichtlich ist.
Das Bezugszeichen 106 deutet auf eine Feder hin, welche in
den Haltefingern zum Zurückstellen der Glieder 30 verwendet
werden kann. Wenn eine solche Rückstellfeder verwendet wird,
dann kann sie beispielsweise in Form eines Polyurethan
kissens realisiert werden. Wenn eine derartige Feder gewählt
wird, dann wird für jedes Glied eine jeweilige Feder vorgese
hen.
Die Haltenasen 60 der prismatischen Führungsstücke 30 von
Fig. 13 stellen sich in der Ansicht gemäß Fig. 14 rechteckig
dar, was den Vorteil hat, daß eine ausgedehnte Abstützfläche
für die Elemente 12 vorhanden ist.
Fig. 15 zeigt eine alternative Ausgestaltung eines prisma
tischen Führungsstücks 30, wobei auch in dieser Figur wie in
den weiteren Fig. 16 bis 17 die gleichen Bezugszeichen wie
bisher verwendet werden und die Funktionsbeschreibung der
bisherigen Figuren auch für diese Ausführungsform gilt und
daher nicht wiederholt werden muß.
Fig. 17 zeigt eine weitere Variante, bei der die Haltefinger
26 in der Freigabeposition bündig mit dem unteren Ende des
Führungsstücks 16 sind, d. h. das Blechteil (nicht gezeigt)
berühren. Auch hier liegt eine ausgedehnte Fläche zur
Abstützung des jeweiligen Elements 12 vor.
Obwohl die bisherige Beschreibung lediglich im Zusammenhang
mit in Draufsicht rechteckigen Mutterelementen erfolgt ist,
liegt hier keine Beschränkung vor, sondern die Führungs-
und/oder Setzeinrichtung der vorliegenden Erfindung kann
auch mit anders gestalteten Gegenständen wie beispielsweise
runden, ovalen, polygonalen oder eckigen Gegenständen verwen
det werden.
Fig. 18 zeigt einen Querschnitt durch das Führungsstück 16
einer Führungs- und/oder Setzeinrichtung 10 in Höhe des Auf
nahmeraumes 62, wobei dieser Aufnahmeraum hier zur Aufnahme
von zylindrischen Elementen 12 im wesentlichen zylindrisch
ausgebildet ist. Der Stempel ist von entsprechender zylin
drischer Gestalt.
In diesem Beispiel sind wiederum zwei Haltefinger 26 ge
zeigt, die so ausgebildet werden können, wie im Zusammenhang
mit den bisherigen Ausführungsformen erörtert.
Die Detektoreinrichtung 102 liegt der Einführöffnung 22 für
Elemente 12 gegenüber und dient wie bisher dazu, zu ermit
teln, wenn ein Element 12 im Aufnahmeraum 62 vorhanden ist.
Die Bezugszeichen 26′ zeigen zwei zusätzliche Haltefinger,
welche wahlweise mit den Haltefingern 26 verwendet werden
können und genauso wie diese ausgebildet sein können. Durch
das Vorsehen von in diesem Beispiel vier Haltefingern wird
das Element 12 an mehreren Stellen abgestützt und daher
äußerst kippfrei gehalten.
Es ist auch eine Anordnung denkbar, bei der drei Haltefinger
vorgesehen sind. In diesem Falle muß an einer Stelle
zwischen zwei benachbarten Haltefingern eine ausreichend
große Einführöffnung 22 vorgesehen werden, um die entspre
chenden Elemente in den Aufnahmeraum 62 einführen zu können.
Beispielsweise könnte anstelle der Detektoreinrichtung 102
ein dritter Haltefinger vorgesehen werden. Die Haltefinger
26′ würden dann entfallen, bzw. es könnte einer der Haltefin
ger 26′ durch eine Detektoreinrichtung 102 ersetzt werden.
Beim Vorhandensein von drei Haltefingern können diese in
Winkelabständen von jeweils etwa 120° angeordnet werden, so
fern die zwei Haltefinger, welche an der Einführöffnung 22
liegen, teilweise ausgeschnitten sind, um die Einführung
eines Elements in den Aufnahmeraum 62 zu gestatten.
Im Prinzip gibt es keine Beschränkung hinsichtlich der
Anzahl der verwendeten Haltefinger, solange das jeweilige
Element kippfrei abgestützt werden kann.
Es ist nicht unbedingt erforderlich, die Trägereinrichtung
für die Haltenasen in Form von Haltefingern zu realisieren.
Statt dessen wäre es durchaus möglich, eine Trägereinrich
tung in Form einer Hülse zu verwenden, und zwar mit minde
stens zwei seitlich verschiebbaren Gliedern, an denen ent
sprechende Haltenasen ausgebildet sind. Bei der Verwendung
einer solchen Hülse muß diese im Bereich der Einführöffnung
eine entsprechende Ausnehmung aufweisen, damit die Elemente
durch die Seitenwand der Hülse hindurch in den Aufnahmeraum
62 eingeführt werden können. Es ist bei diesem Beispiel auch
günstig eine weitere Öffnung in der Hülse vorzusehen, damit
die Detektoreinrichtung das jeweilige Element erfassen kann.
Bei Verwendung einer Hülse, welche insbesondere bei einer
zylindrischen Ausbildung des Stempels in Frage käme, können
die Anschläge zur Begrenzung der axialen Lage der Hülse
durch Stifte oder Schraubstifte gebildet werden, die in der
Hülse angeordnet sind und auf diese Weise für die erforder
liche Winkelstellung der Hülse in Bezug auf das Führungs
stück bzw. den Stempel sorgen. Beispielsweise könnten die
Schultern 50 der Ausführung gemäß Fig. 1 entweder durch eine
Ringschulter des Führungsstücks 16 oder durch einen in das
Führungsstück einschraubbaren Ring gebildet werden, oder sie
könnten durch die Oberfläche eines oder mehrerer Stifte ge
bildet werden, die an gewählten Winkelstellen in der Wandung
des Führungsstücks angeordnet werden. Die Stifte könnten
auch in die die Trägereinrichtung bildende Hülse eingesetzt
werden und dann in entsprechende Langlöcher des Führungs
stücks hineinragen.
Auch die Nasen 52 der bisher beschriebenen Haltefinger könn
ten bei der Verwendung einer Hülse als Trägereinrichtung für
die Haltenasen durch Stifte gebildet werden, die entweder an
geeigneten Winkelstellen im Stempel oder an geeigneten
Winkelstellen in der Hülse befestigt werden und in im
jeweils anderen Teil ausgebildeten Aussparungen oder Lang
löchern gleiten, wobei die Enden der Aussparungen bzw. Lang
löcher die erforderlichen Anschläge bilden.
Auch bei Verwendung einer Trägereinrichtung in Form von Hal
tefingern können die erforderlichen Anschläge sinngemäß
durch zusammenwirkende Stifte und Aussparungen bzw. Langlö
cher gebildet werden.
Die Führungs- und/oder Setzeinrichtung gemäß der weiteren
erfindungsgemäßen Lösung ist allgemein bei 211 in Fig. 20
gezeigt. Die Setzeinrichtung 211 ist an einer Presse ange
bracht, die allgemein bei 202 gezeigt ist. Die Presse 202
kann durch einen herkömmlichen Aktuator, der nicht darge
stellt ist, auf- und abbewegt werden. Die Setzeinrich
tung 211 weist ein Gehäuse 204 auf, das bezüglich der
Presse 202 durch Zentrierungsstifte 206 und 208 positioniert
und gegen die untere Seite der Presse 202 mittels Schrau
ben 210 oder Klemmhaken 212 festgezogen ist. Die Klemmha
ken 212 weisen Vorsprünge auf, die in Quernuten 216 des
Gehäuses eingreifen und mittels Schrauben 214 an der Pres
se 202 befestigt sind.
Ein Stempel 220 ist am Gehäuse 204 durch eine Druckplat
te 222 sicher befestigt, die zwischen dem Stempel und dem Ge
häuse 204 angeordnet ist. Die Druckplatte 222 ist mittels
Schrauben 224 am Gehäuse 204 befestigt. Ein Zentrierungs
stift 226 ist in einer Bohrung in der Druckplatte 222 aufge
nommen und erstreckt sich hinein in eine Bohrung des Gehäu
ses 204 benachbart dem Zentrierungsstift 206. Der Zentrie
rungsstift 226 sorgt für eine relative Positionierung zwi
schen dem Gehäuse 204 und dem Stempel 220 und der Druckplat
te 222.
Ein Führungsstück oder Nasenstück 232 ist in einer Öff
nung 234 angebracht, die im Gehäuse 204 angeordnet ist. Das
Nasenstück 232 ist ausgebildet, um sich longitudinal bezüg
lich des Gehäuses 204 hin- und herzubewegen. Das Nasen
stück 232 definiert einen inneren Stempeldurchgang 236. Der
Stempel 220 erstreckt sich in den Durchgang 236 hinein und
gleitet im Stempeldurchgang 236 während einer relativen Posi
tionsverschiebung zwischen dem Nasenstück 232 und dem Gehäu
se 204.
Das Nasenstück 232 wird durch vier Schraubendruckfedern 238
unter Spannung gehalten, die um den Stempel 220 herum inner
halb der Führungsöffnung 234 angeordnet sind. In der offen
barten Ausführungsform erstrecken sich die Federn 238 zwi
schen dem Nasenstück 232 und der Presse 202. Spannung wird
gegen das Nasenstück 232 in einer weg von der Presse 202 wei
senden Richtung aufgebracht, wodurch das Nasenstück in die
Richtung des Werkstücks oder der Tafel 264 gezwungen wird.
Ein Verriegelungsschlüssel 240 begrenzt die Nach-Außen-Bewe
gung des Nasenstücks 232. Der Schlüssel 240 wird durch eine
Verriegelungsschraube 242, die sich in das Gehäuse 204
hinein erstreckt, an Ort und Stelle gehalten. Der Schlüs
sel 240 weist einen Vorsprung auf, der sich hinein in einen
Schlitz 244 im Nasenstück 232 erstreckt.
In dem offenbarten Aspekt der Erfindung weisen der Stem
pel 220 und der Stempeldurchgang 236 denselben rechtwinkeli
gen Querschnitt auf, und das Nasenstück 232 und die Führungs
öffnungen 234 weisen denselben rechtwinkeligen Querschnitt
auf. Somit ist eine präzise Steuerung und Positionierung
des Stempels 220 relativ zum Nasenstück 232 sowie des Nasen
stücks 232 relativ zum Gehäuse 234 gewährleistet. Gleichzei
tig wird durch die Wahl dieser Querschnittsform eine einfa
che Drehverriegelung des Stempels 220 und des Führungs
stücks 232 erzielt.
Befestigungs- bzw. Fügeelemente 260 werden in den Stempel
durchgang 236 durch eine herkömmliche Zufuhreinrichtung 254
eingeführt, die nicht im Detail gezeigt ist. Die Zufuhrein
richtung 254 weist eine Einlaßzuleitung 258 mit einer Einlaß
öffnung 256 auf, die sich mit dem Nasenstück 232 lateral
schneidet. Die Einlaßzuleitung 258 speist Fügeelemente 260
in den Stempeldurchgang 236 durch die laterale Einlaßöff
nung 256 ein. Die Fügeelemente 260 werden sequentiell in
den Durchgang 236 benachbart oder unterhalb des Stempels 220
geschoben, welcher dann die einzelnen Fügeelemente 260 in
die Richtung eines Werkstücks treibt, das als eine Blechta
fel 264 offenbart ist.
Eine stationäre untere Matrize 262 ist unterhalb des Nasen
stücks 232 angeordnet. Die Blechtafel 264 ist auf der
Matrize 262 zwischen der Matrize 262 und dem Stempel 220 po
sitioniert. Die Fügeelemente 260 werden dann in die Blech
tafel gepreßt während sich die Presse 202 schließt. Während
sich die Presse schließt, wird das Nasenstück 232 relativ
zum Gehäuse 204 und relativ zum Stempel 220 verschoben, so
daß der Stempel 220 das Fügeelement 260 von seiner Position
im Stempeldurchgang 236 angrenzend an die Einlaßöffnung 256
aus nach unten durch den Stempeldurchgang hindurch zur
Tafel 264 treibt. Basierend auf der einfachen Drehverriege
lungssteuerung zwischen dem Führungsstück 232 und der Füh
rungsöffnung 234 sowie zwischen dem Stempel 220 und dem
Durchgang 236 wird eine genaue Ausrichtung des Stempeldurch
gangs 236 an der stationären unteren Matrize 262 erzielt.
Dies ist wichtig, wenn die verbundenen Teile, wie beispiels
weise rechtwinkelige Pierce- bzw. Stanz- oder Clinch-Mut
tern, in das Blech 264 in genauer ausgerichteter Beziehung
zur Tafel gepreßt werden müssen.
Vorzugsweise gleiten die Teile gegeneinander. Bevorzugt er
fordern die Teile keine Schmierung. Daher werden das Gehäu
se 204 und das Führungsstück 232 vorzugsweise aus Bronze her
gestellt, während der Stempel 220 aus Werkzeugstahl herge
stellt wird.
In Fig. 21 sind die Fügeelement-Steuerhaltefinger 270 darge
stellt. In der bevorzugten Ausführungsform sind zwei Halte
finger 270 so positioniert, daß sie sich allgemein mit dem
Eingangsweg der durch die Einlaßöffnung 256 eintretenden Fü
geelemente schneiden. Die Haltefinger 270 sind schwenkbar
am Stempel 220 durch Schwenkstifte 272 angebracht. Der Stem
pel 220 weist Schlitze 274 zur Aufnahme der Haltefinger 270
auf, um die Gesamtgröße des Stempels 220 und des Nasen
stücks 232 zu reduzieren. Die Steuerhaltefinger 270 werden
bezüglich des Stempels 220 verschwenkt, um in und außer Ein
griff mit dem Fügeelement 260 zu gelangen. Das freie
Ende 276 jedes Haltefingers 270 ist so konfiguriert, daß es
zu einer versetzten Fläche 266 auf der Seite des Fügeelemen
tes 260 paßt. Die versetzte Fläche 266 wird nachstehend
detaillierter beschrieben.
Die Schwenkbewegung der Haltefinger 270 wird durch passende
Nockenflächen auf den Haltefingern 270 und der inneren Wand
des Nasenstücks 232 gesteuert. Jeder der Haltefinger 270
weist eine profilierte Kante 278 gegenüber dem Fügeele
ment 260 auf. Die Kante 278 weist einen Versatz 280 sowie
eine Führungs- oder Steuerfläche 282 auf, die durch eine
Übergangsfläche 283 miteinander verbunden sind. Wie offen
bart, endet die Steuerfläche 282 in einer winkeligen Flä
che 284. Die innere Wand des Nasenstücks ist mit einer Steu
erfläche 286 und einem Versatz 288 profiliert, die durch
eine Übergangsfläche 287 verbunden sind. In der bevorzugten
Ausführungsform stellen die Flächen 286, 287 und 288 den
Grund von Schlitzen dar, die in die innere Wand des Nasen
stücks 232 geschnitten sind, um die Breite des Nasenstücks
zu reduzieren. Die gegenüberliegende Kante des Haltefin
gers 270 umfaßt einen Anschlag 289, der das Ausmaß der nach
innen gerichteten Schwenkbewegung des Haltefingers 270 steu
ert.
In Betrieb, wenn sich der Stempel 220 in der rechts in
Fig. 21 dargestellten Position befindet, wird ein Fügeele
ment 260 in den Durchgang 236 durch die Einlaßöffnung 256
eingeführt. In Fig. 21 liegt die Einlaßöffnung 256 im all
gemeinen senkrecht zu der Figur und ist daher nicht sicht
bar. Es ist zu erkennen, daß sich die Steuerflächen 282 und
286 in Kontakt befinden, und das freie Ende 276 ist in die
versetzte Fläche 266 des Fügeelementes 260 eingesetzt. In
dieser Position steuern die Haltefinger 270 die Position des
Fügeelementes bezüglich des Stempels 220 und der Tafel 264.
Der Anschlag 289 verhindert, daß sich die Haltefinger 270
gegen das Fügeelement 260 pressen. Dies ist wichtig, da das
Fügeelement 260 in den Durchgang 236 zwischen den Haltefin
gern 270 frei eingeführt werden muß. Der Anschlag 289 ge
stattet das einfache Einsetzen des Fügeelementes 260 zwi
schen den freien Enden 276 der Haltefinger 270, gestattet
jedoch noch einen ausreichenden Eingriff zwischen den Halte
fingern 270 und dem Fügeelement 260, um das Fügeelement wäh
rend seiner Bewegung zur Tafel und die Anbringung hindurch
zu stützen und zu steuern. Während die Flächen 282 und 286
sich in Kontakt befinden, wird das Fügeelement 260 durch die
Haltefinger 270 gesteuert während es sich bezüglich des Na
senstücks 232 bewegt. Die Steuerung wird durch die Flä
chen 282 und 286 erzielt, die gegeneinander gleiten und den
Eingriff zwischen dem freien Ende 276 und der versetzten
Fläche 266 des Fügeelementes 260 aufrechterhalten.
Gemäß der linken Seite von Fig. 21 ist das Fügeelement 260
an der Tafel 264 angebracht worden. Die Haltefinger 270
haben die Position des Fügeelementes 260 während seiner ge
samten Bewegung von der Einführung des Fügeelementes 260 in
den Durchgang 236 und die Anbringung an der Tafel 264 hin
durch gesteuert. Es ist zu erkennen, daß sich die Steuerflä
chen 282 und 286 nicht mehr in Eingriff befinden. Es ist
ein Zwischenraum 285 zwischen der Steuerfläche 282 und dem
Versatzabschnitt 288 des Nasenstücks 232 sowie zwischen dem
Versatz 280 des Haltefingers 270 und der Steuerfläche 286
des Nasenstücks 232 vorhanden. Dieser Zwischenraum 285 ge
stattet es den Haltefingern 270, bezüglich des Stempels 220
und des Fügeelementes 260 zu verschwenken. Um das Verschwen
ken des Haltefingers 270 zu erleichtern, ist der Haltefin
ger 270 um den Schwenkstift 272 herum abgerundet.
Während sich die Presse öffnet, wird der Stempel 220 vom
Fügeelement 260 weggezogen. Diese Bewegung veranlaßt die
freien Enden 276 der Haltefinger 270, nockenartig gegen die
versetzte Fläche 266 zu wirken und die Haltefinger 270 in
den Zwischenraum 285 weg vom Fügeelement 260 zu schwenken,
um das Fügeelement 260 freizugeben. Während die Presse 202
fort fährt sich zu öffnen, wirken die Übergangsflächen 283
und 287 nockenartig gegeneinander, um die Steuerflächen 282
und 286 sanft in Gleitkontakt zu bringen. Wenn die Presse
ihre offene Position erreicht, führt die Zufuhreinrichtung
ein weiteres Fügeelement 260 in den Stempeldurchgang 236 zwi
schen den geschlossenen Haltefingern 270 für einen weiteren
Anbringungszyklus ein.
Wie vorstehend diskutiert, weist das Fügeelement 260 eine
versetzte Fläche 266 auf, die zu dem freien Ende 276 der Hal
tefinger 270 paßt. Wie dargestellt, befindet sich die ver
setzte Fläche 266 zwischen dem Oberteil 265 und dem unteren
oder Anbringungsende 267 des Fügeelementes 260. Durch Posi
tionieren der versetzten Fläche 266 oberhalb des Anbringungs
endes 267 können die Haltefinger 270 die Position des Füge
elementes 260 während seines gesamten Laufweges steuern, wie
vorstehend diskutiert. Die versetzte Fläche 266 ist vorzu
gsweise eine laterale Nut, die sich über die Breite des Füge
elementes 260 erstreckt (siehe Fig. 23). Die versetzte Flä
che könnte viele verschiedene Formen annehmen, obwohl eine
konkave Nut in manchen Anwendungen vorzuziehen sein wird.
Sie könnte eine Kerbe, ein Flansch, eine leichte Vertiefung
bzw. ein Eindruck, ein Vorsprung, eine Rippe oder ein
Rücken, etc. sein. Für den Fachmann ist ersichtlich, daß
das freie Ende 276 der Haltefinger so geformt wäre, daß es
die Form der versetzten Fläche 266 komplementär ergänzen
würde.
In Fig. 22 ist eine weitere Ausführungsform gemäß dem vor
liegenden Aspekt der Erfindung gezeigt. In dieser Ausfüh
rungsform sind die Haltefinger 290 am Stempel 220 durch den
Eingriff eines Vorsprungs 292 innerhalb einer im Stempel 220
ausgebildeten Ausnehmung 294 befestigt. Wie dargestellt,
ist das freie Ende des Vorsprungs 292 abgerundet, um das Ver
schwenken des Haltefingers 290 zu erleichtern. Der Haltefin
ger 290 weist ein freies Ende mit einer Nockenfläche 298
auf, die so ausgebildet ist, daß sie nockenartig gegen die
Nockenfläche 299 der versetzten Fläche 266 des Fügeelemen
tes 260 wirkt. Wie in der vorherigen Ausführungsform weist
der Haltefinger 290 einen Anschlag 289 auf, um das Ausmaß
des Eingriffs zwischen dem Haltefinger 290 und dem Fügeele
ment 260 zu begrenzen. Wie in Fig. 22 in durchgezogenen
Linien gezeigt, ist das Fügeelement 260 gerade zwischen die
Haltefinger 290 eingeführt worden, und zwischen den Haltefin
gern 290 und dem Fügeelement 260 ist ein Raum vorhanden.
Anders als die vorherige Ausführungsform verwendet diese Aus
führungsform ein Vorspannmittel 300, um den Haltefinger 290
in die Richtung des Fügeelementes 260 zu zwingen. Das Vor
spannmittel 300 ist als eine Feder mit einem Kopf 302 darge
stellt. Die Feder 300 ist in einem Schlitz 303 positio
niert, der im Nasenstück 232 ausgebildet ist, und der
Kopf 302 ist in eine Ausnehmung 304 im Nasenstück 232 einge
setzt. Ein Stift 306 erstreckt sich durch den Kopf hin
durch, um die Feder 300 während des Zusammenbaus an Ort und
Stelle zu halten. Die Feder umfaßt entgegengesetzte Bei
ne 308, die eine Vorspannung gegen den Haltefinger 290 und
das Nasenstück 232 bewirken, um den Haltefinger 290 in die
Richtung des Stempels 220 zu zwingen.
In Betrieb gleitet der Haltefinger 290 längs des Beins 308
und ist in das Fügeelement 260 hinein vorgespannt. Die
durchgezogenen Linien von Fig. 22 zeigen die offene Posi
tion der Presse 202 mit dem zwischen die Haltefinger 290 ein
geführten Fügeelement 260. Die Phantomlinien veranschauli
chen die Position der Haltefinger 290 und der Feder 300,
wenn das Fügeelement 260 angebracht ist. Es ist zu erken
nen, daß, während sich die Presse öffnet, die Nockenflä
che 298 nockenartig gegen die Nockenfläche 299 wirkt und die
Haltefinger 290 gegen die Vorspannung der Feder 300 ver
schwenkt, wodurch das Fügeelement 260 freigegeben wird.
Wie in Fig. 23 zu erkennen, ist das Fügeelement 260 von den
Wänden des Nasenstücks 232 beabstandet. Für den Fachmann
ist ersichtlich, daß das Fügeelement 260 längs der inneren
Wände des Nasenstücks 232 gleiten kann, um das Fügeele
ment 260 während seines gesamten Laufweges weiter zu führen.
In Fig. 24 ist eine weitere Ausführungsform gemäß dem vor
liegenden Aspekt der Erfindung gezeigt. In dieser Ausfüh
rungsform sind die Haltefinger 310 schwenkbar am Stempel 220
mittels eines Schwenkstifts 312 angebracht. Wie in den vor
herigen Ausführungsformen befindet sich das freie Ende 314
der Haltefinger 310 in Eingriff mit der versetzten Flä
che 266 des Fügeelementes 260. Die Haltefinger 310 sind in
Schlitzen 315 angebracht. Das gegenüberliegende Ende des
Haltefingers 310 weist eine Nockenfläche 316 auf, die sich
in Eingriff mit der inneren Wand des Nasenstücks 232 befin
det. Die Nockenfläche 316 ist eine abgerundete Fläche, um
Reibung zu reduzieren. Ein Anschlag 289 ist vorgesehen, wie
in den vorherigen Ausführungsformen. In dieser Ausführungs
form sind die Haltefinger 310 durch eine Schraubenfeder 318
vorgespannt, um das freie Ende 314 in die Richtung des Stem
pels 220 zu schwenken. Nachdem das Fügeelement angebracht
ist, wirken die Haltefinger 310 nockenartig gegen die ver
setzte Fläche 266, um die Vorspannung der Federn 318 zu über
winden und das Fügeelement 260 freizugeben.
Fig. 19 zeigt, wie die weitere erfindungsgemäße Lösung der
Fig. 20 bis 24 bei der ersten erfindungsgemäßen Lösung
angewandt werden kann. Man merkt, daß die durch die Kugeln
30 gebildeten Haltenasen in sichtliche Vertiefungen 13 des
Elementes 12 eingreifen, so daß dieser erst freigegeben
wird, wenn seine Unterseite am Blechteil 14 anliegt, und
zwar ohne, daß die Haltefinger selbst das Blechteil
berühren. Dies ist möglich, weil die durch die Vertiefungen
13 gebildeten Flächen von der Unterseite des Elementes
beabstandet, d. h. versetzbar, sind.
Es wird nunmehr die dritte erfindungsgemäße Lösung in Form
der Führungs- und Setzeinrichtung 400 der Fig. 25 bis 38
beschrieben, und zwar zunächst unter Bezugnahme auf die
Fig. 25 und 35.
Die Führungs- und Setzeinrichtung 400 ist, wie nachfolgend
näher erläutert wird, am oberen Ende des oberen Werkzeugs
402 einer Presse befestigt und wird dazu verwendet, Fügeele
mente 404, die hier in Form von Mutterelementen dargestellt
sind, aber auch Bolzenelemente oder Zapfenelemente oder ähn
liche Teile sein können, in ein Blechteil oder in eine Blech
tafel 406 einzusetzen, wobei das Blechteil 406 auf einem
nicht gezeigten unteren Werkzeug der Presse abgestützt ist.
Eine ebenfalls nicht gezeigte Matrize ist unterhalb der ko
nusförmigen Erhebung 408 des Blechteils angeordnet, um die
Vernietung des Elementes mit dem Blechteil 406 zu erreichen.
Dieses Nietverfahren kann beispielsweise entsprechend dem so
genannten Klemmlochnietverfahren der Anmelderin erfolgen,
das in der europäischen Patentanmeldung 92 117 466.0 näher
beschrieben ist. Die Führungs- und Setzeinrichtung 400 kann
aber auch mit allen anderen bekannten Setz- und Einnietver
fahren verwendet werden. Auf die genaue Art der Durchführung
des jeweiligen Verfahrens kommt es hier nicht an, sondern
auf die Führung der Elemente, wozu im Prinzip nur die äußere
Gestaltung der Elemente wichtig ist. Wesentlich ist ledig
lich, daß die Elemente zwei äußere Abmessungen haben, die
unterschiedlich sind. Bei runden Elementen kann es sich
beispielsweise um zwei verschiedene Durchmesser handeln. Bei
in Draufsicht rechteckigen Elementen können diese beispiels
weise zwei verschiedene Breitenabmessungen in einer Querrich
tung aufweisen. Wesentlich ist nur, daß durch diese unter
schiedlichen Abmessungen an wenigstens zwei Stellen, die
vorzugsweise einander gegenüberliegen, Stufen ausgebildet
sind, welche eine formschlüssige Halterung des jeweiligen
Elementes durch Halteglieder ermöglichen. Die Stufen müssen
nicht unbedingt durch nach außen ragende Teile des Elementes
gebildet werden, sondern könnten auch durch eine oder mehre
re Vertiefungen in der Seitenwand des Elementes erreicht
werden.
In dem konkret dargestellten Beispiel handelt es sich bei
dem Element 404 um ein rundes Mutterelement mit einem etwa
mittig angeordneten zylindrischen Flansch 410. Es soll aber
betont werden, daß die Elemente nicht nur rund oder recht
eckig sein können, sondern beinahe jede beliebige Quer
schnittsform aufweisen können, beispielsweise eine mehr
eckige oder polygonale Form oder eine genutete Form mit
Längsnuten.
Es soll auch zum Ausdruck gebracht werden, daß die Führungs-
und Setzeinrichtung 400 nicht unbedingt an dem oberen Werk
zeug einer Presse befestigt werden muß. Die Führungs- und
Setzeinrichtung 400 kann beispielsweise an einer Zwischen
platte der Presse oder am unteren Werkzeug der Presse befe
stigt werden. Ebenso könnte das Blechmaterial 406 auf einer
Zwischenplatte der Presse oder auf dem oberen Werkzeug der
Presse befestigt werden.
Die Führungs- und Setzeinrichtung 400 weist ein Befestigungs
gehäuse 412 auf, welches über Schrauben 414 und Paßstifte
416 am oberen Werkzeug 402 der Presse befestigt ist. Das Be
festigungsgehäuse 412, welches einen Deckel 418 aufweist,
dient einerseits der Befestigung eines Stempels 420 am obe
ren Werkzeug 402, wirkt andererseits aber als Führung für
den eigentlichen Setzkopf 422. Der Stempel 420 weist einen
oberen Abschnitt 424 großen Durchmessers und einen unteren,
ebenfalls zylindrischen Abschnitt 426 kleineren Durchmessers
auf. Der obere Bereich 424 des Stempels ist mit einer Quer
bohrung 428 versehen, die der Aufnahme eines Paßstiftes 430
dient, dessen Kopf in eine axiale Nut 432 in der Seitenwand
der zylindrischen Bohrung 434 hineinragt und auf diese Weise
die Position des Stempels 420 um dessen Längsachse 436
festlegt. Der Stempel 420 wird mit einem festen Sitz in der
Bohrung 434 aufgenommen und im übrigen durch den Deckel 418,
welcher mit Schrauben, wie beispielsweise Schraube 438, am
unteren Teil des Befestigungsgehäuses 412 befestigt ist, in
seiner axialen Lage festgelegt. Der Stempel kann sich somit
aufgrund des Deckels 418 nicht weiter nach oben bewegen, und
er kann sich aufgrund des Paßstiftes 430, der am Ende der
axialen Nut 432 liegt, auch nicht nach unten von der gezeig
ten Stellung wegbewegen. Der im wesentlichen zylindrische Un
terteil 426 des Stempels wird im Führungsstück 440 des Setz
kopfes 422 gleitbar geführt, und das Führungsstück 440 ist
über Schrauben 442 und Paßstifte (nicht gezeigt) an einem
Teil 444 des Setzkopfes befestigt, der gleitend innerhalb
einer Bohrung 446 des Befestigungsgehäuses 412 aufgenommen
ist. Der Teil 444, der parallel zum Stempel 420 geführt ist,
ragt durch den Deckel 418 hindurch in eine Vertiefung 448
des oberen Werkzeuges 402 hinein und weist eine zylindrische
Kammer 450 auf, welche eine Schraubendruckfeder 452 auf
nimmt. Diese Schraubendruckfeder 452 ist an einem Ende am
oberen Werkzeug 402 und am anderen Ende am unteren Ende der
zylindrischen Kammer 450 abgestützt und dient dazu, den Teil
444 in Richtung vom oberen Werkzeug 402 weg vorzuspannen.
Der Teil 444 weist eine Führungsnut 454 auf, in welche ein
Gleitstein 456 hineinragt, so daß der Teil 444 seine Ausrich
tung relativ zum Befestigungsgehäuse 412 beibehält. Dadurch
wird sichergestellt, daß das Führungsstück 440 koaxial zum
Stempel 420 geführt wird.
Unten rechts in Fig. 36 ist eine Zuführeinrichtung 457 mit
einem Zuführschlauch 458 für die einzusetzenden Elemente 410
zu erkennen. Der Zuführschlauch 458 ist über ein Mundstück
460 am Führungsstück 440 befestigt. Es kann sich bei dem
Teil 458 auch um ein Magazin handeln, das beispielsweise mit
einer beschränkten Anzahl von Befestigungselementen gefüllt
ist. Das Mundstück 460 kann beispielsweise entsprechend der
europäischen Patentanmeldung 93 911 446.8 ausgelegt sein.
Innerhalb des Führungsstücks befinden sich zwei Halteglieder
bzw. Haltefinger 462, welche in den Fig. 38 A-D näher ge
zeigt sind. Es ist zu erkennen, daß jeder Haltefinger 462
eine zylindrische Bohrung 464 aufweist, welche jeweils eine
Schraubendruckfeder 466 aufnimmt, die mit ihrem einen Ende
an einer Ringstufe 468 der Bohrung 464 und an ihrem anderen
Ende an einer jeweiligen Abdeckplatte 470 des Führungsstücks
440 abgestützt ist und auf diese Weise den jeweiligen Halte
finger 462 in Richtung auf das Element 404 zu vorspannt. Ko
axial zur mittleren Längsachse 472 der zylindrischen Bohrung
464 befindet sich eine weiter Bohrung 474, welche einen klei
neren Durchmesser aufweist als die zylindrische Bohrung 464.
Wie aus Fig. 25 ersichtlich, ragt jeweils ein Zentrierstift
476 in die Bohrung 474 hinein, und die Haltefinger sind ent
lang dieser Zentrierstifte und in entsprechenden Aufnahmen
475 des Führungsstücks 440 gleitbar gelagert. Die Enden der
Zentrierstifte 476 weisen einen Abstand voneinander entspre
chend dem Durchmesser des Flanschteils 410 der Elemente auf,
so daß die Elemente, die in das Führungsstück eingesetzt wer
den, dort von den Zentrierstiften zentriert werden.
Die Zentrierung der Elemente ist am besten aus Fig. 37 er
sichtlich. Hier ist zunächst der Zuführkanal 478 zu erken
nen, durch den die jeweiligen Elemente 404 in eine Aufnahme
kammer 480 zwischen den zwei einander gegenüberliegenden Hal
tefingern 462 hineingeführt werden.
Aus Fig. 37 ist auch ersichtlich, daß der zylindrische
Flansch 410 des Elementes 404, welches sich zwischen den bei
den Haltefingern 462 befindet, zwischen den Stirnenden der
Zentrierstifte 476 in der Aufnahmekammer 480 zentriert wird.
Es ist außerdem zu erkennen, daß der zylindrische Flansch
410 an zwei Anlagepunkten 482 des Führungsstücks 440 an
liegt, die ebenfalls zu der genauen Zentrierung des Elemen
tes 404 beitragen. Dem Zuführkanal 478 gegenüber befindet
sich ein Näherungssensor 486, der dazu dient festzustellen,
ob sich ein Element 404 zwischen den Haltefingern 462 befin
det.
Obwohl in diesem Beispiel lediglich zwei Haltefinger 462 ge
zeigt sind, könnten auch weitere Haltefinger vorgesehen wer
den, falls dies erwünscht ist.
Die im hohlen Führungsstück 440 linear verschiebbaren Halte
finger 462, welche senkrecht zur mittleren Längsachse des
Stempels verschiebbar sind, sind so angeordnet, daß die mit
der Führungs- und Setzeinrichtung 400 zu handhabenden Elemen
te 404 durch den Zuführkanal 478 mit einem zylindrischen Ab
schnitt 410 ihrer Kontur in eine nutenförmige Ausnehmung,
d. h. in die Führungsnut 488 der Haltefinger 462, hineinglei
ten können. Durch die Führungsnuten 488 werden Haltenasen
489 gebildet, welche das Element 404 vorübergehend halten.
Der Zuführkanal 478 ist etwa unter einem rechten Winkel zum
Kanal 421 angeordnet, in welchem der axial verschiebbare
Stempel 420 bewegt wird.
Die in die Haltefinger 462 integrierten Zentrierstifte 476
sind so angeordnet, daß sich ihre Mittelachsen am Schnitt
punkt mit der mittleren Längsachse des zu handhabenden Ele
mentes 404 kreuzen.
Die Haltefinger 462 verfügen über eine Steuerkante bzw. eine
Steuerfläche 490, über die sie durch den verschiebbar ange
ordneten Stempel 420 parallel zur mittleren Längsachse der
Zentrierstifte 476 linear verschoben werden können. Bei die
ser Bewegung der Haltefinger 462 ist die Position der Zen
trierstifte 476 bezüglich des Führungsstücks 440 starr.
Diese Bewegung erfolgt gegen die Kraft der Federn 466, die
die Haltefinger in ihre vorher durch Anschläge begrenzte End
lage zu schieben versucht. Diese Anschläge sind durch Vor
sprünge 492 der Haltefinger gebildet, die am Boden einer ent
sprechenden Ausnehmung 494 des Führungsstücks zur Anlage kom
men.
An den Haltefingern 462 sind außerdem Klemmflächen 496 ausge
bildet, über die das jeweilige Element 404 nach dem Öffnen
der Haltefinger kraftschlüssig gehalten werden kann. Hierzu
wird die Kraft der die Haltefinger 462 schließenden Feder
466 verwendet. Die Klemmflächen 496 bilden ein Klemmittel
495.
In der Beladeposition der Fig. 25 und 35 gibt der Stempel
420 den Zuführkanal 478 frei, so daß ein Element 404 in die
zwischen den Haltefingern 462 und unterhalb des Stempels 420
entstandene Aufnahmekammer 480 hineingleiten kann. Das Ele
ment 402 wird in dieser Lage zwischen den Zentrierstiften
476 und den in das Führungsgehäuse integrierten Anschlagpunk
ten 488 sowie durch die Begrenzungsflächen 498 der in die
Haltefinger 462 eingearbeiteten Führungsnuten 488 zentriert.
In einen oder mehrere der Anschlagpunkte im Führungsstück
440 kann, wie bereits erwähnt, ein Sensor 486 eingebaut wer
den, der die genaue Lagepositionierung des in den Haltefin
gern 462 gehaltenen Elementes 404 anzeigt.
Wird der Stempel 420 im Führungsgehäuse auf das jeweilige
Element 404 zu bewegt, so öffnen sich die Haltefinger in
ihrer Bewegung synchron zur Stempel- bzw. Stößelbewegung.
Dies wird durch das Zusammenwirken der Steuerflächen 490 an
den Haltefingern 462 und der Schrägflächen 421 am freien
Ende des Stempels 420 bewerkstelligt. Die Anordnung ist so
getroffen, daß die Haltefinger 462 unmittelbar vor Berührung
des Stempels bzw. Stößels 420 mit dem Element 404 gerade
einen so langen Hubweg quer zur Längsachse des Stempels zu
rückgelegt haben, daß keine Überdeckung zwischen Element 404
und Haltefinger 462 im Bereich der in die Haltefinger 462
eingearbeiteten Führungsnuten 488 mehr vorhanden ist.In diesem Moment ist das Teil zwischen den Zentrierstiften
476 und den in das Führungsgehäuse integrierten Anschlagpunk
ten 482 zentriert. Zur Stempelseite hin ist eine formschlüs
sige Führung gegeben, und es kann beispielsweise ein zylin
drischer Teil des Elementes in eine entsprechende zylindri
sche Ausnehmung am Stirnende des Stempels aufgenommen wer
den. Zur offenen Kanalseite hin ist eine kraftschlüssige Füh
rung durch die Klemmflächen 496 der Haltefinger 462 gegeben.
Bei der weiteren. Stempelbewegung wird das Element 404 durch
den Stempel 420 gegen die seitlich auf das Element wirkenden
Klemmkräfte durch das Führungsstück hindurch geschoben. Hier
durch ist ein Anliegen des Elementes am Stempel und dadurch
in Verbindung mit den in den Führungskörper eingearbeiteten
Anschlagpunkten 488 eine Lagefixierung des Elementes 404 ge
währleistet.Innerhalb des anderen Teils des Führungsstücks 440 und unter
halb der Haltefinger befinden sich in das Führungsstück 440
integrierte Klemmteile 504, welche hier die Form von Halb
schalen aufweisen und über Polyurethankissen 453 am Führungs
stück 440 abgestützt, jedoch in Richtung auf die mittleren
Längsachsen des Führungsstücks zu vorgespannt sind, so daß
sie an dem Element während der weiteren Bewegung durch das
Führungsstück anliegen und Klemmkräfte auf dieses Element
aufbringen, die dafür sorgen, daß das Element 404 zentriert
und nur synchron mit der Bewegung des Stempels 420 bewegt
wird. Es entsteht somit Reibung zwischen den Klemmflächen
503 der Klemmteile 504 und dem Flanschteil 410 des Elemen
tes, und zwar wenigstens so lange, bis der untere zylindri
sche Teil 405 des Elementes 404 in das Loch 407 des Blech
teils 406 eingesetzt ist, und vorzugsweise so lange, bis das
Nietverfahren beendet ist. Die Klemmflächen 502 gehören auch
zum Klemmittel 495.Es ist auch möglich, die Klemmteile 504 mit den Klemmflächen
496 zu kombinieren, und zwar beispielsweise dadurch, daß die
Klemmteile 504 eine nach unten gerichtete Fortsetzung der
Haltefinger 462 darstellen. Beispielsweise könnten die recht
winklig ausgebildeten Klemmteile 504 an die Haltefinger ange
formt oder mit diesen verschraubt werden. Auch ist es mög
lich, das Klemmittel 495 ausschließlich durch an den Halte
fingern vorgesehene Klemmflächen zu realisieren oder an den
Haltegliedern keine Klemmflächen 496 vorzusehen, sondern aus
schließlich mit einer getrennten, unterhalb der Haltefinger
462 vorgesehenen Klemmeinrichtung 495 zu arbeiten.Im Zuge der weiteren Schließbewegung der Führungs- und Setz
einrichtung 400 wird das Element 404 durch den Stempel gegen
die seitlich auf das Element wirkenden Klemmkräfte vorwärts
getrieben und erst unmittelbar vor oder nach dem Einnieten
oder Absetzen freigegeben.Wie bereits zum Ausdruck gebracht, zeigen die Fig. 25 und
35 die Beladesituation. Dies bedeutete, daß die Presse geöff
net und das obere Werkzeug 402 nach oben gefahren ist, wobei
die Feder 452 (welche auch durch andere Federmittel wie bei
spielsweise Gasdruck ersetzt werden kann) das Führungsstück
440 vom Befestigungsgehäuse 412 wegdrückt, so daß die Aufnah
mekammer 480 frei ist. In dieser Position kann die Zuführein
richtung 461 ein weiteres Element in die Aufnahmekammer 480
hineindrücken. Sobald der Sensor 486 ermittelt, daß das Ele
ment 404 zentriert zwischen den beiden Haltefingern 462 posi
tioniert ist, darf die Presse wieder schließen, d. h. es darf
dann mit einem neuen Arbeitstakt begonnen werden. Bei diesem
neuen Arbeitstakt bewegt sich das obere Werkzeug 402 nach
unten, bis das Stirnende 508 des Führungsstücks 440 das
Blechteil 406 berührt und dieses gegen das nicht gezeigte un
tere Werkzeug der Presse bzw. die Matrize drückt, und zwar
mit einer Kraft, welche von der Feder 452 bestimmt wird.
Diese Lage ist in Fig. 26 dargestellt.Bei der weiteren Schließbewegung der Presse weicht der Setz
kopf 422, d. h. das Führungsstück 440 mit dem Teil 444, gegen
über dem Befestigungsgehäuse 412 zurück. Dies bedeutet, daß
das Stirnende des Stempels 420 damit beginnt, sich durch das
Führungsstück hindurchzubewegen.Im Stadium der Fig. 27 haben die Schrägflächen 421 am Ende
des Stempels die Steuerflächen 490 erreicht, und die Halte
finger beginnen sich zu öffnen.Fig. 28 zeigt diese Öffnungsbewegung noch bevor sie beendet
ist.
Sobald die Lage gemäß Fig. 29 erreicht ist, befindet sich
der zylindrische Flansch 410 des Elementes zwischen den
Klemmflächen 496 der Haltefinger. Im weiteren Verlauf der Be
wegung wird das Element 404 mit seinem Ringflansch 410 durch
die Bewegung des Stempels von den in das Führungsstück inte
grierten Klemmflächen übernommen und dazwischen gehalten.
Dann wird es über die Zwischenstadien der Fig. 30 bis 32
fortschreitend nach unten gedrückt, bis - im Stadium der
Fig. 32 - der zylindrische Unterteil des Elementes in das
Loch des Blechteils eingeführt ist. Die Klemmflächen 503 im
Führungsstück können so angeordnet werden, daß auch im Sta
dium der Fig. 32 das Element durch diese Klemmflächen gehal
ten wird.Fig. 33 zeigt dann den Zustand der vollständig geschlosse
nen Presse nach dem Einnieten des Elementes in das Blech
teil.Die gleiche Situation ist in Fig. 36 gezeigt. Die Presse be
ginnt dann sich wieder zu öffnen, wobei das Blechteil mit
dem eingenieteten Element aus der Presse entfernt und durch
ein neues Blechteil ersetzt wird und die Presse in die Bela
desituation gemäß den Fig. 25 und 35 zurückkehrt.Auch bei dieser Ausführungsform ist zu erkennen, daß das Ele
ment über den gesamten Weg von der Beladeposition bis zum
Einsetzen des Elementes in das Blechteil verkantungsfrei ge
führt wird.Die Zentrierstifte 476 sind nicht unbedingt erforderlich und
könnten gegebenenfalls weggelassen werden. In diesem Fall
könnte die Zentrierung über die Haltefinger 462 bewerkstel
ligt werden.
Claims (25)
1. Führungs- und/oder Setzeinrichtung (10) für Elemente
(12), insbesondere Fügeelemente, bestehend aus einem
hohlen Führungsstück (16), einem innerhalb des Führungs
stücks (16) axial verschiebbar angeordneten Stempel (20)
und senkrecht zum Stempel verschiebbar geführten
Haltegliedern (30) mit an ihrem einen, dem Stirnende
(58) des Stempels zugeordneten Ende vorgesehenen
Haltenasen (60), wobei in einer zurückgezogenen Belade
position des Stempels jeweils ein Element von der Seite
her zwischen den Haltenasen (60) und dem freien Stir
nende (58) des Stempels (20) einführbar ist und die
Haltenasen (60) anschließend während einer Vorschubbe
wegung des Stempels (20) unter der Einwirkung dieses
seitlich nach außen bewegbar sind, um das Element (12)
freizugeben,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Halteglieder (30) Bestandteile einer parallel
zum Stempel (20) und zumindest im wesentlichen nur
linear verschiebbar geführten Trägereinrichtung (24, 26)
sind, wobei die Trägereinrichtung über einen Teil der
Bewegung des Stempels bis zur Freigabe des Elements (12)
mit dem Stempel (20) synchron bewegbar ist, daß die die
Haltenasen (60) aufweisenden Halteglieder (30) in
seitlicher Richtung innerhalb der Trägereinrichtung
(24,26) verschiebbar geführt sind und daß die Innenwand
(68) des Führungsstücks (16) derart gestaltet ist, daß
die in der Beladeposition des Stempels (20) nach innen
gedrückten Halteglieder (30) beim Erreichen der Freigabe
position nach außen drückbar sind.
2. Führungs- und/oder Setzeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß am Führungsstück (16) mindestens ein Anschlag (50)
vorgesehen ist, welcher die axiale Lage der Trägerein
richtung (24, 26) in der Beladeposition begrenzt bzw.
definiert, wobei ein Mittel (52, 56) vorzugsweise
vorgesehen ist, um die Trägereinrichtung (24, 26) in der
Beladeposition am Anschlag (50) des Führungsstücks (16)
zu positionieren bzw. gegen diesen vorzuspannen und das
genannte Mittel wahlweise durch an der Trägereinrichtung
(24, 26) und/oder am Stempel (20) vorgesehene, mitein
ander zusammenwirkende Anschläge (52, 56) gebildet ist.
3. Führungs- und/oder Setzeinrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Anschlag (56) am Stempel oder der damit zusammen
wirkende Anschlag (52) an der Trägereinrichtung (24, 26)
in einer länglichen Ausnehmung (54) des jeweils anderen
Teils angeordnet ist, deren eines Ende (56) einen
Anschlag bildet und deren Länge die erforderliche rela
tive axiale Beweglichkeit der Teile während der Vorschub
bewegung des Stempels (20) gestattet.
4. Führungs- und/oder Setzeinrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stempel (20) im Querschnitt kreisrund, ellip
tisch oder polygonal, insbesondere viereckig oder quadra
tisch ist.
5. Führungs- und/oder Setzeinrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Führungsstück (16) eine seitliche Öffnung (22)
insbesondere im Bereich der Beladeposition aufweist,
durch welche hindurch das jeweilige Element in einen
sich zwischen den Haltenasen (60) und dem diesen zugeord
neten Stirnende (58) des Stempels (20) und in axialer
Ausrichtung mit dem Stempel befindlichen Raum (62)
einführbar ist und vorzugsweise, daß eine Detektor
einrichtung (102), beispielsweise ein Näherungssensor,
im Führungsstück (16) vorgesehen ist, um das Vor
handensein eines jeweiligen Elements (12) zwischen den
Haltenasen (60) und dem diesen zugeordneten Stirnende
(58) des Stempels (20) zu überprüfen, wobei die
Detektoreinrichtung (102) vorzugsweise der für die
Elemente vorgesehenen Einführöffnung (22) gegenüber
liegt.
6. Führungs- und/oder Setzeinrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trägereinrichtung (24, 26) durch mindestens zwei
Haltefinger (26) gebildet ist, beispielsweise durch drei
oder vier Haltefinger (26, 26′) gebildet ist, wobei zwei
der genannten Haltefinger (26) so angeordnet sind, daß
zwischen diesen in der Beladeposition eine Öffnung
gebildet ist, welche eine Größe aufweist, die das
Einführen eines jeweiligen Elements zwischen die
Haltenasen (60) und das diesen zugeordnete Ende (58) des
Stempels (20) gestattet.
7. Führungs- und/oder Setzeinrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trägereinrichtung (24, 26) durch eine Hülse gebil
det ist, welche mindestens eine seitliche Aussparung
aufweist, um das Einführen eines jeweiligen Elements
zwischen die Haltenasen und das diesen zugeordnete Ende
des Stempels zu gestatten.
8. Führungs- und/oder Setzeinrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Haltenasen (60) durch jeweilige Kugeln (30)
gebildet sind, die in sich in seitlicher Richtung
erstreckenden Bohrungen (28) der Trägereinrichtung
(24, 26) angeordnet sind, welche an ihren inneren Enden
jeweilige Öffnungen (32) aufweisen, die kleiner sind als
der Durchmesser der jeweiligen Kugeln (30), oder daß die
Halteglieder durch jeweilige Zylinderstifte gebildet
sind, deren dem Stempel zugewandten und die Haltenasen
bildenden Enden vorzugsweise abgerundet sind, oder daß
die Halteglieder (30) durch jeweilige prismatische
Führungsstücke gebildet sind, deren dem Stempel (20)
zugewandten Enden abgerundet oder abgeschrägt sind.
9. Führungs- und/oder Setzeinrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Feder vorgesehen ist, um die Glieder nach innen
vorzuspannen, oder daß Federmittel (106) vorgesehen
sind, um die Glieder (30) nach außen vorzuspannen.
10. Führungs- und/oder Setzeinrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Befestigungsgehäuse (82) vorgesehen ist, in
welchem das Führungsstück (16) in Achsrichtung des Stem
pels (20) verschiebbar angeordnet und federnd in Rich
tung vom Befestigungsgehäuse (82) weg vorgespannt ist,
wobei das Befestigungsgehäuse (82) vorzugsweise zur
zur Anbringung an einem Werkzeug, insbesondere einem
oberen Werkzeug (80) einer Presse ausgebildet ist,
ebenfalls vorzugsweise der Stempel (20) am Befestigungs
gehäuse (82) befestigt ist und der am Führungsstück (16)
vorgesehene Anschlag (50) sowie die am Stempel (20) und
an der Trägereinrichtung (24, 26) zusammenwirkenden An
schläge (52, 56) gemeinsam die Ausgangsposition des
Führungsstücks (16) in der Beladeposition definieren
und/oder die maximale Ausfahrbewegung des Führungsstücks
(16) gegenüber dem Befestigungsgehäuse (82) begrenzen.
11. Führungs- und/oder Setzeinrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Halteglieder zur Anwendung mit einem Element
ausgelegt sind, das mindestens an einander gegenüberlie
genden, mit den Haltegliedern zusammenarbeitende Seiten
oder um seinen Umfang eine konkave oder konvexe Formge
bung aufweist, welche von seiner Unterseite beabstandet
ist und mit einer komplementären Gestaltung an den Halte
gliedern zusammenarbeitet, damit das Element mindestens
bis zur Berührung mit einer Tafel oder vorzugsweise bis
zur Vollendung der Verbindung mit der Tafel von den
Haltegliedern haltbar ist, ohne die Tafel zu markieren.
12. Führungs- und/oder Setzeinrichtung zum Anbringen eines
Befestigungs- bzw. Fügeelementes an einem Blechteil bzw.
einer Tafel, wobei das Befestigungs- bzw. Fügeelement
eine versetzte Fläche auf allgemein entgegengesetzten
Seiten aufweist, die spezifisch so ausgebildet sind, daß
sie Haltefinger aufnehmen, die wirksam mit einem Stempel
verbunden sind, um das Befestigungs- bzw. Fügeelement in
richtiger Ausrichtung bezüglich des Stempels und des
Blechteils bzw. der Tafel zu halten, an dem bzw. der das
Befestigungs- bzw. Fügeelement anzubringen ist, und
wobei die Führungs- und/oder Setzeinrichtung umfaßt:
einen Hauptkörper mit einer Bohrung und einem Eintritts weg für das Befestigungs- bzw. Fügeelement zum Einsetzen von Befestigungs- bzw. Fügeelementen in die Bohrung benachbart dem Stempel,
einen Stempel, der hin- und herbewegbar in der Bohrung des Hauptkörpers angeordnet ist, wobei der Stempel ein freies Ende aufweist, das so ausgebildet ist, daß es mit dem Befestigungs- bzw. Fügeelement in Eingriff gelangt, wenn sich das Befestigungs- bzw. Fügeelement in der Bohrung befindet, um das Befestigungs- bzw. Fügeelement durch den Hauptkörper und zum Blechteil bzw. zur Tafel zu treiben,
wenigstens zwei Haltefinger, die wirksam mit dem Stempel und dem Befestigungs- bzw. Fügeelement verbunden sowie schwenkbar bezüglich des Stempels und des Befestigungs- bzw. Fügeelementes angebracht sind, wobei sich die Haltefinger über das freie Ende des Stempels hinaus erstrecken, um mit dem Greifbereich des Befestigungs- bzw. Fügeelementes in Eingriff zu gelangen und das Befe stigungs- bzw. Fügeelement benachbart dem Stempel zu halten, während der Stempel das Befestigungs- bzw. Füge element zum Blechteil bzw. zur Tafel treibt,
wodurch das Befestigungs- bzw. Fügeelement positiv in einer richtig ausgerichteten Position bezüglich des Stempels und des Blechteils bzw. der Tafel von dem Punkt, an welchem das Befestigungs- bzw. Fügeelement in die Bohrung eintritt, bis zum Eingriff des Befestigungs- bzw. Fügeelementes gegen das Blechteil- bzw. Tafel-Werkstück gehalten wird, um ein richtig angebrach tes Befestigungs- bzw. Fügeelement zu gewährleisten.
einen Hauptkörper mit einer Bohrung und einem Eintritts weg für das Befestigungs- bzw. Fügeelement zum Einsetzen von Befestigungs- bzw. Fügeelementen in die Bohrung benachbart dem Stempel,
einen Stempel, der hin- und herbewegbar in der Bohrung des Hauptkörpers angeordnet ist, wobei der Stempel ein freies Ende aufweist, das so ausgebildet ist, daß es mit dem Befestigungs- bzw. Fügeelement in Eingriff gelangt, wenn sich das Befestigungs- bzw. Fügeelement in der Bohrung befindet, um das Befestigungs- bzw. Fügeelement durch den Hauptkörper und zum Blechteil bzw. zur Tafel zu treiben,
wenigstens zwei Haltefinger, die wirksam mit dem Stempel und dem Befestigungs- bzw. Fügeelement verbunden sowie schwenkbar bezüglich des Stempels und des Befestigungs- bzw. Fügeelementes angebracht sind, wobei sich die Haltefinger über das freie Ende des Stempels hinaus erstrecken, um mit dem Greifbereich des Befestigungs- bzw. Fügeelementes in Eingriff zu gelangen und das Befe stigungs- bzw. Fügeelement benachbart dem Stempel zu halten, während der Stempel das Befestigungs- bzw. Füge element zum Blechteil bzw. zur Tafel treibt,
wodurch das Befestigungs- bzw. Fügeelement positiv in einer richtig ausgerichteten Position bezüglich des Stempels und des Blechteils bzw. der Tafel von dem Punkt, an welchem das Befestigungs- bzw. Fügeelement in die Bohrung eintritt, bis zum Eingriff des Befestigungs- bzw. Fügeelementes gegen das Blechteil- bzw. Tafel-Werkstück gehalten wird, um ein richtig angebrach tes Befestigungs- bzw. Fügeelement zu gewährleisten.
13. Führungs- und/oder Setzeinrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungs- und/oder Setzeinrichtung ein insbe
sondere hülsenförmiges Führungsstück umfaßt, das hin-
und herbewegbar um den Stempel herum angeordnet ist,
wobei das Führungsstück eine profilierte innere Wand
aufweist, die Haltefinger eine profilierte äußere Kante
benachbart der inneren Wand des Führungsstücks aufwei
sen, und die profilierte äußere Kante der Haltefinger
und die profilierte innere Kante des Führungsstücks ne
beneinander liegen und zusammenwirkend geformt sind, um
die Haltefinger in und außer Eingriff mit dem Befesti
gungs- bzw. Fügeelement zu schwenken, während der Stem
pel und das Führungsstück sich gegeneinander bewegen.
14. Führungs- und/oderSetzeinrichtung nach Anspruch 12
oder 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungs- und/oder Setzeinrichtung Vorspann
mittel umfaßt, um die Haltefinger in der Richtung des
Stempels vorzuspannen und somit positiv mit dem Befe
stigungs- bzw. Fügeelement in Eingriff zu gelangen.
15. Führungs- und/oder Setzeinrichtung nach einem der
Ansprüche 12 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Haltefinger ein Beinteil und ein Fußteil umfas
sen, wobei sich der Fußteil nach innen in der Richtung
des Stempels erstreckt und so ausgebildet ist, daß er
mit der versetzten Fläche des Befestigungs- bzw. Füge
elementes in Eingriff gelangt.
16. Führungs- und/oder Setzeinrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß das freie Ende des Fußteils gekrümmt ist, um nocken
artig gegen die versetzte Fläche des Befestigungs- bzw.
Fügeelementes zu wirken und somit das Befestigungs- bzw.
Fügeelement freizugeben, wenn das Befestigungs- bzw.
Fügeelement angebracht ist.
17. Führungs- und/oder Setzeinrichtung nach einem der
Ansprüche 12 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die versetzte Fläche des Befestigungs- bzw. Fügeele
mentes bezüglich einer Seitenfläche des Befestigungs-
bzw. Fügeelementes vertieft ist, und die Halteflächen
der Haltefinger bezüglich benachbarter Seitenflächen der
Haltefinger vorstehen und so konfiguriert sind, daß sie
in der versetzten Fläche aufgenommen werden, wobei die
versetzte Fläche optional durch Kerben definiert ist,
die in wenigstens entgegengesetzten Seiten des Befesti
gungs- bzw. Fügeelementes ausgebildet sind, oder eine
vorstehende Fläche auf dem Befestigungs- bzw. Fügeele
ment ist.
18. Befestigungs- bzw. Fügeelement zum Anbringen an einem
Werkstück, wobei das Befestigungs- bzw. Fügeelement so
ausgebildet ist, daß es von einer Führungs- und/oder
Setzeinrichtung angebracht wird, die Führungs-
und/oder Setzeinrichtung einen Stempel, um mit dem Be
festigungs- bzw. Fügeelement in Eingriff zu gelangen und
das Befestigungs- bzw. Fügeelement in ein Werkstück zu
treiben, sowie Greif-Haltefinger aufweist, um das Be
festigungs- bzw. Fügeelement, während es vom Stempel
getrieben wird, wenigstens solange zu greifen und zu
führen, bis sich das Befestigungs- bzw. Fügeelement
zwischen dem Stempel und dem Werkstück von selbst hält,
und wobei das Befestigungs- bzw. Fügeelement umfaßt:
ein Oberteil, ein Unterteil und Seiten, wobei das Unter teil eine Konfiguration aufweist, die, wenn in ein Werk stück gepreßt, das Unterteil des Befestigungs- bzw. Füge elementes und das Werkstückmaterial eng miteinander verbindet oder verzahnt, um eine feste Verbindung zwi schen dem Befestigungs- bzw. Fügeelement und dem Werk stück zu schaffen, und
eine versetzte Fläche, die vom Unterteil des Befesti gungs- bzw. Fügeelementes beabstandet ist, wobei die versetzte Fläche so ausgebildet ist, daß die Haltefinger in einem positiven Zwischeneingriff zwischen dem Befestigungs- bzw. Fügeelement und den Haltefingern auf genommen werden, um das Befestigungs- bzw. Fügeelement bezüglich des Werkstücks genau zu positionieren und auszurichten, bis das Unterteil des Befestigungs- bzw. Fügeelementes und das Werkstück sich in Eingriff befin den,
wobei das Befestigungs- bzw. Fügeelement vorzugsweise eine sich longitudinal erstreckende Zentrumslinie um faßt, die versetzte Fläche vorzugsweise durch Nuten de finiert ist, welche sich allgemein lateral bezüglich der longitudinalen Zentrumslinie des Befestigungs- bzw. Fü geelementes längs wenigstens zwei entgegengesetzten Seiten des Befestigungs- bzw. Fügeelementes erstrecken, und die Nuten vorzugsweise einen halbkreisförmigen Quer schnitt aufweisen, wodurch die Haltefinger durch nocken artige Wirkung vom Befestigungs- bzw. Fügeelement weg bewegt werden, während das Befestigungs- bzw. Fügeele ment am Werkstück angebracht wird.
ein Oberteil, ein Unterteil und Seiten, wobei das Unter teil eine Konfiguration aufweist, die, wenn in ein Werk stück gepreßt, das Unterteil des Befestigungs- bzw. Füge elementes und das Werkstückmaterial eng miteinander verbindet oder verzahnt, um eine feste Verbindung zwi schen dem Befestigungs- bzw. Fügeelement und dem Werk stück zu schaffen, und
eine versetzte Fläche, die vom Unterteil des Befesti gungs- bzw. Fügeelementes beabstandet ist, wobei die versetzte Fläche so ausgebildet ist, daß die Haltefinger in einem positiven Zwischeneingriff zwischen dem Befestigungs- bzw. Fügeelement und den Haltefingern auf genommen werden, um das Befestigungs- bzw. Fügeelement bezüglich des Werkstücks genau zu positionieren und auszurichten, bis das Unterteil des Befestigungs- bzw. Fügeelementes und das Werkstück sich in Eingriff befin den,
wobei das Befestigungs- bzw. Fügeelement vorzugsweise eine sich longitudinal erstreckende Zentrumslinie um faßt, die versetzte Fläche vorzugsweise durch Nuten de finiert ist, welche sich allgemein lateral bezüglich der longitudinalen Zentrumslinie des Befestigungs- bzw. Fü geelementes längs wenigstens zwei entgegengesetzten Seiten des Befestigungs- bzw. Fügeelementes erstrecken, und die Nuten vorzugsweise einen halbkreisförmigen Quer schnitt aufweisen, wodurch die Haltefinger durch nocken artige Wirkung vom Befestigungs- bzw. Fügeelement weg bewegt werden, während das Befestigungs- bzw. Fügeele ment am Werkstück angebracht wird.
19. Verfahren zum Anbringen eines Befestigungs- bzw. Füge
elementes an einem Werkstück, wobei das Verfahren die
Schritte umfaßt:
- a. daß eine Führungs- und/oder Setzeinrichtung zum Anbringen eines Befestigungs- bzw. Fügeelementes vorgesehen wird, wobei die Führungs- und/oder Setzeinrichtung einen Stempel, um mit einem Befesti gungs- bzw. Fügeelement in Eingriff zu gelangen und das Befestigungs- bzw. Fügeelement in ein Werkstück zu treiben, sowie Positionierungs-Haltefinger auf weist, um das Befestigungs- bzw. Fügeelement, wäh rend es vom Stempel getrieben wird, wenigstens so lange zu positionieren und zu führen, bis das Befe stigungs- bzw. Fügeelement zwischen dem Stempel und dem Werkstück eingefangen ist,
- b. daß ein Befestigungs- bzw. Fügeelement zum Anbringen an einem Werkstück vorgesehen wird, wobei das Befestigungs- bzw. Fügeelement ein Oberteil, ein Un terteil und Seiten aufweist, und wobei das Befesti gungs- bzw. Fügeelement eine Positionierungsfläche umfaßt, die vom Unterteil des Befestigungs- bzw. Fügeelementes beabstandet ist,
- c. daß ein Befestigungs- bzw. Fügeelement in die Füh rungs- und/oder Setzeinrichtung eingesetzt wird,
- d. daß das Befestigungs- bzw. Fügeelement zwischen den Haltefingern an der Positionierungsfläche positio niert wird, um das Befestigungs- bzw. Fügeelement bezüglich des Werkstücks genau zu positionieren und auszurichten,
- e. daß der Stempel gegen das Befestigungs- bzw. Füge element in Eingriff gebracht und das Befestigungs- bzw. Fügeelement gegen das Werkstück getrieben wird, während die Haltefinger das Befestigungs- bzw. Fügeelement positionieren, bis das Unterteil des Befestigungs- bzw. Fügeelementes und das Werkstück sich zumindest in Eingriff befinden,
- f. daß die Haltefinger nach dem Anbringungsschritt e. vom Befestigungs- bzw. Fügeelement weggezwungen werden,
wobei vorzugsweise sich die Haltefinger mit dem Befesti
gungs- bzw. Fügeelement in Eingriff befinden, bis das
Befestigungs- bzw. Fügeelement vollständig angebracht
ist, und die Haltefinger dann das Befestigungs- bzw.
Fügeelement freigeben, und
vorzugsweise das Verfahren den Schritt umfaßt, daß die Haltefinger gegen das Befestigungs- bzw. Fügeelement vorgespannt werden, während das Befestigungs- bzw. Fügeelement angebracht wird.
vorzugsweise das Verfahren den Schritt umfaßt, daß die Haltefinger gegen das Befestigungs- bzw. Fügeelement vorgespannt werden, während das Befestigungs- bzw. Fügeelement angebracht wird.
20. Führungs- und/oder Setzeinrichtung (400) für Elemente
(404), insbesondere Fügeelemente, bestehend aus einem
hohlen Führungsstück (440), einem innerhalb des Führungs
stücks (440) axial verschiebbar angeordneten Stempel
(420) und senkrecht zum Stempel verschiebbar geführten
Haltegliedern (462) mit an ihrem einen, dem Stirnende
des Stempels zugeordneten Ende vorgesehenen Haltenasen
(489), wobei in einer zurückgezogenen Beladeposition des
Stempels jeweils ein Element von der Seite her zwischen
den Haltenasen (489) und dem freien Stirnende des
Stempels (420) einführbar ist und die Haltenasen (489)
anschließend während einer Vorschubbewegung des Stempels
(420) unter der Einwirkung dieses seitlich nach außen
bewegbar sind, um das Element (404) freizugeben,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Halteglieder (462) in Richtung auf die
Längsachse (436) des Stempels (420) bzw. des
Führungsstückes (444) vorgespannt sind und oberhalb der
Haltenasen (489) jeweilige Steuerflächen (490) aufwei
sen, welche mit am Stempel vorgesehenen Steuerflächen
(421) zusammenarbeiten und gegen die Vorspannkraft
zeitlich nach außen bewegbar sind, bis das jeweilige
Element (404) unter der Einwirkung des Stempels (420) in
axialer Richtung an den Haltenasen vorbeibewegbar ist,
und daß unterhalb der Haltenasen in Richtung auf die
Längsachse zu vorgespannte Klemmittel (495) vorgesehen
sind, welche auf das Element (404) eine klemmende
Wirkung ausüben, während es durch den Stempel (420) an
dieses Klemmittel vorbeigedrückt wird.
21. Führungs- und/oder Setzeinrichtung nach dem Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Klemmittel (495) zumindest zum Teil durch an
den Haltegliedern (462) vorgesehenen Klemmflächen (496)
gebildet sind.
22. Führungs- und/oder Setzeinrichtung nach Anspruch 20 oder
21,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Klemmittel (495) wenigstens zum Teil durch
unterhalb der Halteglieder (462) im Führungsstück
angeordnete Klemmteile (504) gebildet sind, welche mit
einer eigenen Vorspanneinrichtung (453) ausgestattet
sind.
23. Führungs- und/oder Setzeinrichtung nach einem der
vorhergehenden Ansprüche 20 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Führungsstück abgestütze Zentrierstifte (476)
vorgesehen sind, welche vorzugsweise durch die
Haltefinger (462) hindurchragen und das jeweilige
Element (404), während es von den Haltefingern (462)
gehalten wird, zentrieren.
24. Führungs- und/oder Setzeinrichtung nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Führungsstück (440) Anlagepunkte bzw. -flächen
(482) für das jeweilige Element (404) an Stellen
aufweist, welche der Beladeöffnung für die Elemente
gegenüberliegen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19700271A DE19700271A1 (de) | 1996-01-05 | 1997-01-07 | Führungs- und/oder Setzeinrichtung für Elemente, insbesondere Fügeelemente |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19600290 | 1996-01-05 | ||
EP96109214A EP0755749B2 (de) | 1995-06-07 | 1996-06-07 | Führungs- und/oder Setzeinrichtung für Elemente, insbesondere Fügeelemente |
DE19700271A DE19700271A1 (de) | 1996-01-05 | 1997-01-07 | Führungs- und/oder Setzeinrichtung für Elemente, insbesondere Fügeelemente |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19700271A1 true DE19700271A1 (de) | 1997-09-11 |
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ID=26021906
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19700271A Withdrawn DE19700271A1 (de) | 1996-01-05 | 1997-01-07 | Führungs- und/oder Setzeinrichtung für Elemente, insbesondere Fügeelemente |
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Country | Link |
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- 1997-01-07 DE DE19700271A patent/DE19700271A1/de not_active Withdrawn
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