DE2152784A1

DE2152784A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Einsetzen von Einpreßmuttern in ein Werkstück

Info

Publication number: DE2152784A1
Application number: DE19712152784
Authority: DE
Inventors: Lake Bluff IH. Grube. William L. (V.St.A.)
Original assignee: MacLean Fogg Lock Nut Co
Current assignee: MacLean Fogg Lock Nut Co
Priority date: 1970-10-23
Filing date: 1971-10-22
Publication date: 1972-04-27
Also published as: FR2113135A5; JPS5127307B1; AU449260B2; GB1373633A; GB1373631A; GB1373632A; CA983251A; AU3488771A

Description

DR. ING. E. HOFFMANN · DIPL. ING. W. EITLE · DR. RER. NAT. K. HOFFMANN

PATB NTAN WlLTE D-8000 MÖNCHEN 81 · ARABEUASTRASSE 4 · TELEFON (0811) 9Π087

MacLean-Fogg Lock Nut Co., Mundelein, 111./USA

Vorrichtung und Verfahren zum Einsetzen von Einpreßmuttern

in ein Werkstück

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Anbringen von Einpreßmuttern an einer Platte. Die Erfindung ist insbesondere für die Verwendung von Einpreßmuttern in Streifenform geeignet.

Seit vielen Jahren ist es bekannt, eine Mutter an einer Platte über einer öffnung in derselben zu befestigen, so daß die Platte an einem Rahmen oder einer anderen Platte durch eine Schraube befestigt werden kann, ohne daß es für den Zusammensetzenden nötig wäre, die Schraube über die öffnung

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an einer Seite der Platte zu halten, während das Befestigungselement für die Maschinenschraube von der anderen Seite eingesetzt wird . Es ist ebenfalls bekannt, eine Mutter als Stempel zum Einpressen einer öffnung in einer Platte zu verwenden und entweder die Platte oder die Mutter oder beide zu verformen, um die Mutter an der Platte in der öffnung einzupressen, um auf diese Weise auf einmal die öffnung herzustellen, die Mutter in zweckmäßigerWsise über der öffnung auszurichten und letztere nicht drehbar an der Platte zu befestigen. Diese Muttern sind als Einpreßmuttern bekannt.

Wie man sich vorstellen kann, ist die Verwendung von Einpreßmuttern auf Anwendungsgebiete mit sehr großen Stückzahlen beschränkt, da die Handhabung, Auswahl und Zuführung der einzelnen Muttern eine beträchtliche Anzahl von Werkzeugen und Einrichtungen erfordert. Die einmal konstruierten Werkzeuge können nur für das besondere Anwendungsgebiet , für das sie konstruiert wurden, Verwendung finden, d.h. eine Konstruktion ist nur für ein Anwendungsgebiet tauglich, und wenn in bezug auf die Platte , die Anbringungsstelle oder Anzahl der Muttern Veränderungen stattfinden, sind vollkommen neue Werkzeuge erforderlich.

Der schwierigste Punkt bei der Verwendung von Einpreßmuttern ist die Handhabung der einzelnen Muttern. Diese müssen einzeln aus einem Behälter ausgewählt, ausgerichtet und der richtigen Stelle an der Platte zugeführt werden, an der sie angebracht werden sollen. Derzeitige Auswähl- und Zuführeinrichtungen sind in bezug auf die Geschwindigkeit beschränkt, mit der die Einpreßmuttern gehandhabt werden können.

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Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Zuführen und Anbringen von Einpreßmuttern an einem Werkstück in Form einer Platte vorzusehen, und dieses Verfahren ist schneller, einfacher und billiger als z. Zt. zur Verfügung stehende Verfahren.

Ein weiteres erfindungsgemäßes Ziel ist es, ein Verfahren zum Zuführen und Anbringen von Einpreßmuttern an einer Platte vorzusehen, welches vereinheitlicht und schematisiert und daher flexibler in bezug auf Anwendungsgebiete ist, so daß teuere Einzelkonstruktionen von Werkzeugen im wesentlichen wegfallen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung vorzusehen, die eine Einpreßmutter automatisch zuführt, anordnet, durch eine Platte bohrt und in ihr einpreßt. Diese Vorrichtung besitzt eine schematisierte und vereinheitlichte Form, so daß sie im wesentlichen für jede Platte zu verwenden ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung vorzusehen, die eine Einpreßmutter automatisch zuführt, anordnet, durch eine Platte bohrt und in derselben einpreßt. Die Vorrichtung ist eine vollständig in sich abgeschlossene Einheit und wird durch ihren eigenen Stempel betätigt, in der Weise, daß der Benutzer der Vorrichtung die Einheit lediglich in seiner Einpreßvorrichtung oder dgl. mit Führungen oder Ausrichtelementen für sein bestimmtes Werkstück anzubringen, und die Arbeit dadurch anzufangen braucht, daß er in die Einheit nur ein Ende einer Rolle einsetzt, welche die in Abständen voneinander befindlichen und ausgerichteten Einpreßmuttern enthält.

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Noch ein anderes erfindungsgemäßes Ziel ist es, eine Vorrichtung zum Zuführen und Auswählen von Einpreßmuttern vorzusehen, welche fähig ist, in einer Geschwindigkeit zu arbeiten, welche von der Kapazität der angeschlossenen Einpreßvorrichtung abhängt, oder mit einer Geschwindigkeit, mit der Werkstücke in die Einpreßvorrichtung eingeführt und aus derselben entnommen werden können, und nicht mit der Geschwindigkeit, mit der Muttern zugeführt oder ausgewählt werden, wie es der Fall bei jetzigen Vorrichtungen ist.

Erfindungsgemäß werden diese Ziele dadurch erreicht, " daß eine Vorrichtung vorgesehen ist, welche Einpreßmuttern einem Werkstück zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß die Muttern die Form eines sich aus einer Vielzahl aufeinander ausgerichteter Muttern zusammensetzenden Streifens besitzen, wobei die Muttern durch relativ dünne, benachbarte Muttern in einem Abstand zueinander haltende Verbindungselemente aneinander befestigt sind, und daß die Vorrichtung folgende Teile enthält: ein Gehäuse mit einer durchgehenden öffnung, ein in der öffnung hin- und herbewegbarer Kolben, eine, die erste öffnung schneidende zweite öffnung im Gehäuse, die so gebildet ist, daß sie den Streifen aufzunehmen vermag, eine hin- und herbewegbare Einrichtung, die den Streifen durch die zweite öffnung in Richtung der ersten öffnung mit Unterbrechungen vorwärts bewegt, eine vom Klben betätigte Abschneideeinrichtung, die eine Mutter vom Streifen abschneidet und die abgeschnittene Mutter durch die öffnung bewegt, und ein Element, welches den Kolben mit der Einrichtung verbindet, die den Streifen mit Unterbrechungen durch die zweite öffnung vorwärts bewegt, und welches die letztgenannte Einrichtung mittels des Kolbens antreibt.

Außerdem ist erfindungsgemäß ein Verfahren vorgesehen, um Einpreßmuttern in ein Werkstück einzusetzen, dadurch

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gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von im wesentlichen gleichen versetzbaren Werkzeugen zur Ausführung folgender Vorgänge hergestellt wird: Zuführen, Anordnen und Abschneiden einer Mutter von einem Streifen, der eine Reihe von mit Zwischenabständen miteinander verbundenen Muttern enthält, daß die Vielzahl der Werkzeuge in vorbestimmter Lage in bezug aufeinander und auf das Werkstück in einer sich auf- und abbewegenden Einpreßvorrichtung angeordnet wird, und daß alle Werkzeuge mit einem einzigen Hub der Vorrichtung betätigt werden.

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

Fig. 1 ist ein Schnitt durch Einpreßmutter, Werkstück und Einpreßwerkzeug des Typs, mit dem die Erfindung verwendet werden kann,

Pig. 2 ist eine Draufsicht auf die untere Form von Fig. 1,

Fig. 3 ist ein Schnitt durch die untere Form von Fig. 2 nach Linie 3-3 in derselben,

Fig. 4 ist eine Seitenansicht einer bekannten Einpreßvorrichtung, in der die Erfindung eingebaut ist,

Fig. 5 ist ein vergrößerter Längsschnitt durch einen Mutternstreifen der in der Erfindung verwendeten Art,

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Fig. 6

und 7 ist jeweils eine verkleinerte Drauf- oder Seitenansicht des Streifens von Fig. 5*

Fig. 8

und 9 sind Schnitte durch den Streifen von Fig. 5 jeweils nach Linie 8-8 und 9-9 in Fig. 7,

Fig. IO

und 11 ist jeweils eine Vorder- und Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei Fig. 10 ein Schnitt nach Linie 10-10 von Fig. 11 ist,

Fig. 12 ist eine Ansichi/Üer erfindungsgemäßen Vorrichtung von unten nach Linie 12-12 in Fig. 10,

Fig. 15 ist ein Schnitt durch die Vorrichtung von Fig. 10 nach Linie 13-13 in derselben,

Fig. 14 ist ein seitlicher Schnitt durch die Vorrichtung von Fig. 10 nach Linie 14-14 in Fig. 10,

Fig. 15 ist eine Fig. 10 ähnliche,geschnittene Vorderansicht der Vorrichtung, jedoch in einer anderen Arbeitsstufe, und

Fig. 16 ist ein vergrößerter vertikaler Schnitt durch den Schneideinsatz des Werkzeuges.

Bei der vorliegenden Erfindung werden Einpreßmuttern in Streifenform verwendet, wie sie in der am 10. 3· 1971 eingereichten , ebenfalls anhängigen Anmeldung N r. P 21 11 524.2 beschrieben und beansprucht sind. Wie darin beschrieben,

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werden die Muttern in einem'Metallstreifen mit eingewalzten, sich seitlich erstreckenden Flanschen, wie sie für Einpreßmuttern erforderlich sind, komplett mit entsprechenden Gewindebohrungen und perforierten Verbindungselementen hergestellt, welche benachbarte Muttern verbinden, um die ursprüngliche Ausrichtung und Beziehung der Muttern in bezug auf ihre Ebene zueinander zu erhalten. Die Verwendung dieser Streifenmuttern, wie sie nachstehend bezeichnet werden sollen, schließt gleichzeitig die Verwendung von Schüttelzufuhrbehältern und ihren Trichtern oder anderen Vorrichtung aus, welche üblicherweise zum Auswählen, Ausrichten und Führen der Muttern zur Verwendungsstelle am Werkstück verwendet werden. Weiterhin wird eine Abhängigkeit von der Begrenzung der Auswähl- und Zuführschnelligkeit der Muttern beseitigt, welche durch diese Behälter und Trichter auferlegt wird. Weiterhin wird auch keine Zeit zum Korrigieren von Störungen derselben verloren.

Die Streifenmuttern werden in ein die Erfindung verkörperndes Element eingesetzt, welches an der Einpreßvorrichtung befestigt wurde, in der das Einsetzen der Mutter im Werkstück durchgeführt werden soll. Dieses Element ist mit einer Einrichtung versehen, welche die vertikale Hin- und Herbewegung des Kolbens der Einpreßvorrichtung in eine horizontale Hin- und Herbewegung umwandelt, die dazu dient, den Streifen -eine Mutter auf/einmal - vorwärts zum Stempel zu befördern. Dieser trennt dann die Mutter vom Streifen, durchschneidet das Werkstück mit der abgetrennten Mutter und preßt die Mutter in das Werkstück ein. So werden die Vorgänge des Zuführens, Abtrennens, Durchschneidens und Einpressens alle von dem gleichen Element durchgeführt, indem die vertikale Bewegung und Energie des Stempels verwendet wird, um alle diese Vorgänge anzutreiben. Mehrere solche Elemente können

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an derselben Einpreßvorrichtung befestigt werden, um gleichzeitig eine Vielzahl von Einpreßmuttern an einem Werkstück anzubringen.

Zur genaueren Beschreibung der Erfindung wird Bezug auf die Zeichnungen und zuerst auf Fig. 1 bis 3 genommen, in denen eine erfindungsgemäß verwendete vorteilhafte Mutternform und ein vorteilhaftes Einpreßverfahren gezeigt 1st, wenn es auch selbstverständlich ist, daß andere Mutternformen und Einpreßverfahren auch verwendet werden können. In Fig. 1 ist die Mutter bei 20 in der Lage gezeigt, welche sie in bezug auf ein Werkstück 21 einnimmt, welches in Form einer Metallblechplatte gezeigt ist. Die Mutter hat eine öffnung 22 in das Werkstück eingeschnitten und ein Abfallstück 23 übrig gelassen, welches durch nachfolgende Abfallstücke durch eine öffnung 24 in der unteren Form 25 ausgeworfen werden soll. Der Schneide Vorgang wird durch einen Stempel J>1 ausgeführt, welcher sich in einer öffnung 30/einem Niederhalter 26 hin- und herbewegt. Bei der zur Darstellung der Erfindung ausgewählten Form bildet die untere Form 25 im Zusammenwirken mit dem Niederhalter 26 eine Erhebung 27 im Werkstück 21 aus, so daß die Oberfläche 28 der Mutter 20 in einer Ebene mit der Oberfläche 29 des Werkstücks 21 liegt, um es möglich zu machen, daß das Werkstück an einer anderen Oberfläche der Konstruktion befestigt wird, von der das Werkstück 21 ein Teil ist.

Fig. 2 zeigt die untere Form 25 in Draufsicht und ebenfalls zur Klarstellung die Einbuchtungen an den Ecken 32 zum Verformen der Ecken der Mutter 21, um das erforderliche Ineinandergreifen mit dem Werkstück 21 entstehen zu lassen. Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Ecken 32 der unteren Form 25 und , in gestrichelten Linien, die Lage des Werkstücks 21 und der mit Flanschen versehenen Mutter 20 bei

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- 9 -Beginn des Durchschneidevorganges.

In Fig. 5 bis 9 werden die Muttern gezeigt, wie sie der unteren Form 25 zugeführt werden. Die einzelnen Muttern (Fig. 8 und 9) besitzen einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt und sind mit sich seitlich und entgegengesetzt erstreckenden Flanschen 33* 34 hergestellt, welche als Anschläge dienen, um die Bewegung einer Mutter in ein durchschnittenes Werkstück zu begrenzen; die Muttern werden in Streifenform zugeführt, wobei eine Mutter mit der nächstfolgenden durch Bereiche 35, 36 der Flansche 33* 34 verbunden ist, welche übrig bleiben, wenn die Öffnungin37 in den mit Flanschen versehenen Materialstreifen eingebohrt werden, um die einzelnen Muttern herzustellen. Die Einzelheiten der Streifenform der Muttern und das Herstellungsverfahren und das Anbringungsverfahren an einem Werkstück sind in der bereits genannten,ebenfalls anhängigen Anmeldung beschrieben und beansprucht.

Die Muttern in Streifenform der Fig. 6 und 7 werden gemäß Fig. 4 in Rollen 38 einer Einpreßvorrichtung zugeführt, in der das erfindungsgemäße Mutterneinsetzwerkzeug 40 eingebaut ist. Der Streifen wird mit gemäß Fig. 5 oben liegenden Flanschen 35» 36 einem Werkzeug 40 zugeführt. Wenn mehr als eine Mutter auf einmal an einem Werkstück angebracht werden soll, sind in der Einpreßvorrichtung 39 so viele Werkzeuge 40 und Rollen 38 vorgesehen, wie Muttern gleichzeitig angebracht werden sollen. Nicht gezeigte geeignete Vorrichtung/sind vorgesehen, um das Werkstück in der Einpreßvorrichtung 39 in bezug auf die Werkzeuge 40 auszurichten.

Es wurde festgestellt, daß , obowohl die Verbindungsbereiche 35* 36 im Idealfall im Werkzeug 40 abgeschnitten

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werden sollten, um eine saubere und symmetrische Mutter 20 übrig zu lassen, diese Verbindungsbereiche am Äußeren der Platte im allgemeinen praktisch nicht sichtbar sind, so daß das Aussehen ein untergeordneter Paktor ist. Außerdem schaffen die durch die abgeschnittenen Verbindungsbereiche 35* 36 hergestellten Abfallstücke ein Beseitigungsproblem, welches, falls nicht richtig gelöst, dazu führen könnte, daß die Abfallstücke auf das Werkstück fallen und in dasselbe eingepreßt werden, wodurch sein Aussehen verdorben wird. Bei der dargestellten Form sind daher die Verbindungsbereiche in zwei Hälften zerschnitten, so daß jede Mutter jeweils die Hälfte eines Verbindungsberdchs 35» 36 trägt, welches sich von ihren entgegengesetzten Seiten erstreckt.

Das Werkzeug 4o gemäß Pig. 10 bis I5 besteht aus einem vertikal hin-und herbeweg-baren Kolben 41 und einer vom Kolben getragenen Einrichtung, welche über der unteren Form 25 in einem Formblock 42 aufgehängt zu werden vermag, der an dem (nicht gezeigten) Fundament der Einpreßvorrichtung 39 befestigt ist. Das Werkstück 21 ist gezeigt, wie es zwischen Form 25 und dem Boden der Werkzeugbetätigungseinrichtung angeordnet ist, und die/Streifenform von der Rolle 38 zugeführten Muttern sind bei 43 gezeigt.

Gemäß dem Querschnitt durch das Werkzeug von Fig.15 ist der Stempel 31 an einer Montageplatte 44 befestigt, die wiederum an dem (nicht gezeigten) sich hin- und herbewegenden Kolben der Einpreßvorrichtung 39 befestigt ist. Der Kolben 41 ist ein in Montageplatte 44 mittig aufgenommener Stempelhalter 45, der wiederum den oberen Bereich 46 des Stempels 31 mittig hält. Ein Befestigungselement 47 befestigt die Platte 44, den Stempel 3I und den Stempelhalter 45 aneinander, so daß sie als eine Einheit wirken.

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DiS untere Ende des Stempelhalters 45 besitzt einen sich radial nach außen erstreckenden Plansch 48 und bewegt sich in einer Ausnehmung 49 in einem Gehäuse 50 hin und her, das in der Ebene von Fig. 15 in zwei im wesentlichen symmetrische Hälften 51 und 52 (Pig. U) aufgespalten ist. Die Hälften 51 und 52 sind mittels Schrauben 53 (Fig. 13) aneinander befestigt. Eine Druckfeder 54 liegt am Boden der Ausnehmung 49 auf und drückt den Stempelhalter 45 nach oben. Für den Stempelhalter 45 ist mit einer Scheibe 55 ein Anschlag auf dem Gehäuse 50 vorgesehen, der sich über die Ausnehmung 49 erstreckt und dazu dient, von Flansch 48 erfaßt zu werden.

Quer über den Boden des Gehäuses 50 ist ein Zuführblock 56 befestigt, in dessen oberem Teil rechts von Stempel 3I gemäß Fig. I5 eine T-Nut 57 hergestellt ist, entlang welcher die Streifenmuttern 43 dem Stempel zugeführt werden. Die Streifenmuttern werden in der Nut durch den Boden 58 des Gehäuses 50 gehalten. Ein Pederfinger 59 ist am geneigten Boden einer zentral angeordneten Nut 60, im Zuführblock 56, befestigt und erstreckt sich in die Nut 57 und in den Raum zwischen zwei benachbarten Muttern 21 des Mutternstreifens 43. Die Feder 59 gestattet, daß die Streifenmuttern in Richtung des Stempels 3I zugeführt werden, verhindert jedoch eine Bewegung derselben in entgegengesetzter Richtung.

Am Stempel 3I ist der Zuführblock 56 mit einem Schneideinsatz 6l (Fig. 16) versehen, der sich unter den Verbindungsbereichen 35 und 36 der Flansche zwischen benachbarten Muttern 20 erstreckt und mit Stempel 3I zusammenwirkt, um die Bereiche 35 und 36 in Hälften zu zerschneiden. Dadurch

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verbleibt eine Hälfte jedes Verbindungsbereichs an der Mutter 20, so daß sich von jeder Mutter Teile der Verbindungsbereiche von entgegengesetzten Seiten der Muttern erstrecken, wodurch ein symmetrisches Aussehen dargeboten wird. In nächster Nähe des Schneideinsatzes 6l im Zuführblock 56 ist eine Öffnung 62 , durch welche die abgeschnittene Mutter mittels des Stempels J>1 zu dem Werkstück geschoben wird, zur Durchführung des Durchschneide-, Einsetz- und EinpreßVorgangs. Im Zuführblock 56 sind an der Öffnung 62 Schlitze 63 hergestellt, in denen die sich von den abgetrennten Muttern 20 erstreckenden Verbindungsbereiche 35» 36 aufgenommen werden und vertikal gleiten. Eine Einpreßplatte 64 ist am Boden des Zuführblocks 56 befestigt, und wirkt während des Einpreßvorganges mit der unteren Form 25 zusammen.

Die Streifenmuttern 43 werden in Abständen in Richtung des Stempels 3I mittels einer Klinke 65 vorwärtsbewegt, welche gemäß Fig. 10 und I5 an ihrem rechten Ende gegabelt ist, um ein Ende einer Schwinge 66 schwenkbar aufzunehmen, deren anderes Ende bei 6j schwenkbar gelagert ist, und zwar in einem in einer Ausnehmung 69 im Gehäuse 50 horizontal verstellbaren Schwenkblock Die Nase 70 der Klinke 65 vermag in die Öffnung 37 zwischen benachbarten Muttern einzudringen und wird dazu durch eine Zugfeder 71 gedrückt, welche einen Endbereich 72 der Klinke 65 mit einem erhöhten Punkt am Gehäuse 50 verbindet*

Gemäß Fig. 10 wird der Klinke 65 eine horizontale Hin- und Herbewegung mittels eines Antriebsgliedes 73 mitgeteilt, welches an einem Ende mit einem durch Schwinge

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66 verlaufenden und in ihr bewegbaren Schwenkstift 7k und ' am anderen Ende mit einem Stift 75 verbunden ist, der gleichzeitig die Welle ist, um die eine Rolle 76 sich dreht. Dieses andere Ende bewegt sich in einer Ausnehmung 77 im Gehäuse 50 hin und her, und diese Bewegung wird auf die Schwinge 66 und durch dieselbe in verstärktem Maße auf Klinke 65 mittels eines die Schwinge mit der Klinke verbindenden Stiftes 78 übertragen. Das Antriebsglied 73 empfängt seine Hin- und Herbewegung von einer Nockenfläche 79 (Pig· 15) in einem Schlitz an einer Seite des Stempels 3I, worauf die Rolle 76 rollt. Die Rückbewegung wird von einer Nockenfläche 80 in einem Schlitz an der anderen Seite des Stempels Jl bezogen, worin ein Stift 8l , dessen eines Ende 82 mit Antriebsglied 73 verbunden ist, entlanggleitet.

Aus der obigen Beschreibung des Antriebsgliedes 73 * der Rolle 76 und des Stiftes 82 ergibt sich, daß bei Abwärtsbewegung des Stempels 3I dieser zuerst bewirkt, daß sich die Rolle 76 und das Antriebsglied 73 gemäß Fig. und 15 nach links bewegen, wodurch dann die Klinke 65 * welche dann in einer Öffnung zwischen benachbarten Muttern in dem Mutternstreifen 43 aufgenommen ist, diese Streifenmuttern gemäß Fig. 10 und I5 nach links stößt, bis die letzte Mutter des Streifens sich unmittelbar über der Öffnung 62 befindet. Wenn die letzte Mutter in der Weise angeordnet ist, berührt die Rolle 76 die Nockenfläche 79 nicht und bewegt sich entlang der vertikalen Oberfläche 83 an der Seite des Stempels 3I, die eine keine Veränderungen bewirkende Fläche ist, während der Stempel seine Abwärtsbewegung fortsetzt. Bei der Rückkehr- oder Aufwärtsbewegung erfaßt der Stift 8l die Nockenfläche 80 und bewirkt eine Rückbewegung des Antriebsgliedes 73· Dadurch wird die Klinke 65 aus der Öffnung in den Streifen-

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muttern herausbewegt, in der sie sich befunden hatte, und gleitet über eine Mutter und fällt in die nächste öffnung, bereit, die letzte Mutter untEi^den Stempel 3I vorwärtszubewegen. Der Pederfinger 59 sichert die Streifenmuttern gegen eine Rückwärtsbewegung mit -Klinke 65.

Der Punkt, andern die Klinke 65 aufhört, die Streifenmuttern 43 in Richtung des Stempels Jl anzutreiben, ist nicht kritisch, solange er sich innerhalb von 0.792 mm der geplanten Lage befindet. Eine angemessen korekte Lage der letzten Mutter ist bei dem vorliegenden Werkzeug dadurch sichergestellt, daß die Seite der Mutter gegen die Seite der öffnung 62 am Ende der nach links gerichteten Bewegung (Fig. 15) der Klinke 65 aufruht. Die genaue Lage der Mutter wird erzielt, wenn die abgetrennte Mutter über eine Führungsfläche 88 (Fig. 16) nach unten gelangt, welche die Mutter in einen genau ausgerichteten Bereich 89 der öffnung 62 schiebt. Eine zu weite Bewegung der Klinke 65 über diesen Punkt wird dadurch vermieden, daß die Lage des Schwenkblocks 68 in der Ausnehmung 69 verstellt wird, und zwar durch Drehen einer Schraube 85* die mit Block 68 verbunden und gegen axiale Bewegung im Gehäuse 50 gehalten ist.

Im Gehäuse 50 ist außerdem eine Ausnehmung 86 von einer Größe und Gestalt hergestellt, um den zum Erzeugen der Hin- und Herbewegung der Klinke 65 verwendeten Mechanismus und die Klinke 65 selbst aufzunehmen.

Bei Betätigung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird angenommen, daß die Montageplatte 44 am Kolben der Einpreßvorrichtung 39 befestigt ist, um mit letzterer bewegbar zu sein, und daß das Gehäuse 50 am Fundament oder Rahmen der Vorrichtung 39 oder einer geeigneten Vorrichtung befestigt

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ist, welche an diesem Fundament oder Rahmen fest angebracht ist. Wenn mehr als ein Einsetzwerkzeug 40 in einer Einpreßvorrichtung verwendet wird, sorgt eine (nicht gezeigte) Vorrichtung dafür, das Werkstück in bezug auf die Einsetzwerkzeuge anzuordnen, so daß die Muttern 20 an der richtigen Stelle auf dem Werkstück befestigt werden.

Bei Beginn eines Arbeitszyklus und gehobenem Kolben der Einpreßvorrichtung nehmen die Teile des Einsetzwerkzeuges die Position gemäß Fig. 10 ein. Es wird bemerkt, daß der untere Bereich des Antriebsgliedes 73 einen sich nach vorn erstreckenden Schenkel 73a aufweist, dessen vordere vertikale Fläche 87 dazu vorgesehen ist, als Anschlag zu dienen, um die anfängliche Einsetzung der Streifenmuttern Kj> in das Werkzeug zu begrenzen. Der Schenkel 73a ist relativ schmal und wird, gemäß Fig. 14, in einem Schlitz in der Seite der Öffnung 62 unter Stempel 3I so betätigt, daß er bei Vorwärtsbewegung des Werkstückes über die Öffnung 62 zurückgezogen wird. Ohne den Schenkel 73a wäre es möglich, Streifenmuttern in das Werkzeug so weit einzusetzen, daß die letzte Mutter bei hochgehobenem Stempel unter dem Stempel 3I wäre, und die nachfolgende Abwärtsbewegung des Stempels und sich daraus ergebende Bewegung der Klinke 65 nach links zum Vorwärtsbewegen einer Mutter über die öffnung 62 würde ein Festfahren des Werkzeugs bewirken, da die Klinke die Streifenmuttern nicht über die öffnung 62 bewegen könnte, über der die letzte Mutter bereits angeordnet ist. Der Schenkel 73a hält die Streifenmuttern zurück, bis das Antriebsglied 73 und die Klinke 65 sich vorwärtsbewegen, so daß die letzte Mutter sich mit Glied und Klinke vorwärtsbewegt.

So werden bei in der Arbeitsstufe von Fig. 10 befind-

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lichem Werkzeug 40 die Streifenmuttern 43 durch den Bedienungsmann der Einpreßvorrichtung von einer in Nähe der Vorrichtung befindlichen Rolle 38 in Kontakt mit der Oberfläche 87 vorwärtsbewegt. Das Werkstück wird durch eine (nicht gezeigte) Vorrichtung unter dem Werkzeug 40 angeordnet, um eine Mutter 20 in einer erforderlichen Anordnung darauf aufzunehmen, und die Einpreßvorrichtung wird dann von dem Bedienungsmann betätigt, um einen Einsetzzyklus zu beginnen. Bei Betätigung der Einpreßvorrichtung wird der Stempel 3I mittels des Kolbens der Einpreßvorrichtung gegen den Widerstand der Feder 54 gesenkt. Das Senken des Stempels 3I bewirkt, daß die Rolle 76 an der Nockenfläche 79 entlanggleitet und sich auf diese Weise gemäß Fig. 10 und 15 nach links bewegt. Es wird bewirkt, daß sich das Antriebsglied 73 durch die Rolle 76 nach links bewegt und durch Schwinge 66. diese Bewegung in verstärktem Maße auf die Klinke 65 überträgt. Die Klinke 65 fällt in eine Öffnung 37 zwischen benachbarten Muttern in dem eingesetzten Mutternstreifen 43 und bewegt die Streifenmuttern in das Werkzeug vorwärts. Die Klinke 65 ist so in bezug auf Fläche 87 an Schenkel 73a angeordnet, daß sich die Klinke bei Beginn der Bewegung des Antriebsgliedes 73 in einer Öffnung 37 befindet. Die Lage des Schwenkblocks 68 ist in einer Weise angeordnet worden, daß die beschriebene Anordnung der Klinke 65 sichergestellt ist.

Wenn die Rolle 76 die Nockenfläche 79 verläßt und danach auf der vertikalen Fläche 83 des Stempels 3I gleitet, hört die Vorwärtsbewegung der Streifenmuttern auf und eine fortgesetzte Abwärtsbewegung des Stempels 3I führt denselben auf die letzte Mutter 20 über der Öffnung

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62, schneidet die letzte Mutter vom Streifen K$ in der Mitte der Verbindungsflansche 35» 36 ab und stößt die abgetrennte Mutter gegen das Werkstück 21 und dann durch dasselbe, wobei ein rechtwinkliges Abfallstück während des Vorganges aus dem Werkstück ausgeschnitten wird. Mutter und Werkstück werden dann in der Form 25 zusammengepreßt, und der Stempel wird durch die Aufwärtsbewegung des Kolbens der Einpreß-Vorrichtung nach oben zurückgezogen.

Bei Aufwärtsbewegung des Stempels 31 begegnet der Stift 31 der Nockenfläche 80 am Stempel, und dies bewirkt, daß der Stift 8l sich gemäß Fig. I5 nach rechts bewegt. Die Rolle 76 ist an diesem Punkt frei,um durch die Nockenfläche 79 in der gleichen Richtung bewegt zu werden. Das Antriebsglied 73 bewegt sich daher nach rechts gemäß Fig. I5 und nimmt die Klinke 65 mit sich, und zwar durch Betätigung der Schwinge 66. Die Streifenmuttern *T3 werden jedoch gegen eine Aufwärtsbewegung mit der Klinke 65 durch den Federfinger 59 festgehalten, welcher den Raum zwischen benachbarten Muttern 20 eingenommen hat und eine solche Aufwärtsbewegung blockiert. Am Ende der Aufwärtsbewegung des Stempels J>1 ist der Arbeitszyklus vollständig.

Es kann beobachtet werden, daß die besonderen Formen der Mutter und der Einpreßmatrize nicht wesentlich für die Erfindung sind, und daß das beschriebene und beanspruchte Einsetzwerkzeug mit gleicher Wirkung für andere Typen von Einpreßmuttern verwendet werden kann. Das Werkzeug ist ein Element, welches für eine Mutter gegebener Größe in Streifenform konstruiert und für Konstruktionszwecke als Teil eines einheitlichen Systems zum Einsetzen von Einpreßmuttern in ein Werkstück behandelt werden kann. Die Muttern

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werden in Form eines aufgerollten Streifens mit dem Mutterneinsetzwerkzeug 40 und der unteren Form geliefert, und der Werkzeugkonstrukteur paßt das System dann einer bestirmten Vorrichtung an, um das besondere Werkstück handhaben zu können, an dem die Muttern-zu befestigen sind. Es ist keine Vorrichtung benötigt, die die Muttern einzeln erfaßt, ausrichtet, zu einer Form transportiert und anschließend in loser Form in ein Werkstück einsetzt. Eine Koppelung von Vorgängen in einer einzigen Einpreßvorrichtung für zwei oder mehrere Einsetzwerkzeuge ist durchaus möglich, wodurch das Einsetzen von Einpreßmuttern in ein Werkstück weitgehend vereinfacht, beschleunigt und verbilligt wird.

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Claims

Patentansprüche

(l.J Vorrichtung zum Zuführen von Einpreßmuttern zu einem Werkstück, dadurch gekennzeichnet, daß die Muttern die Form eines sich aus einer Vielzahl aufeinander ausgerichteter Muttern zusammensetzenden Streifens besitzen, wobei die Muttern durch relativ dünne, benachbarte Muttern in einem Abstand zueinander haltende Verbindungselemente aneinander befestigt sind, und daß die Vorrichtung folgende Teile enthält: ein Gehäuse (50) mit einer durchgehenden öffnung (^9), ein in der öffnung hin- und herbewegbarer Kolben (41), eine, die erste öffnung schneidende zweite öffnung (57, 62) im Gehäuse, die so gebildet ist, daß sie den Streifen (43) aufzunehmen vermag, eine hin- und herbewegbare Einrichtung (65), die den Streifen durch die zweite öffnung in Richtung der ersten öffnung mit Unterbrechungen vorwärts bewegt, eine vom Kolben betätigte Abschneideeinrichtung (31), die eine Mutter vom Streifen abschneidet und die abgeschnittene Mutter durch die öffnung bewegt, und ein Element, welches den Kolben mit der Einrichtung (65) verbindet, die den Streifen mit Unterbrechungen durch die zweite öffnung vorwärts bewegt, und welches die letztgenannte Einrichtung mittels des Kolbens antreibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Verhindern einer Rückwärtsbewegung des Streifens (43) durch die öffnung (57, 62) vorgesehen ist.
3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anlagefläche (87) in der zweiten öffnung vorgesehen ist, welche die Aufnahme des Streifens (43) in der zweiten öffnung und über der ersten öffnung (49) verhindert, wenn die hin- und herbeweg-

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bare Einrichtung (65) sich in zurückgezogener Stellung befindet und dabei ist, den Streifen in die öffnung (62) vorwärtszubewegen, und ein Element (76) * welches die Anlagefläche (87) von dem Streifen nach oben bewegt, wenn letzterer mittels der Einrichtung (65) zum unterbrochenen Vorwärtsbewegen des Streifens durch die zweite öffnung in die erste öffnung vorwärtsbewegt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu der hin- und herbewegbaren Einrichtung (65) ein vom Kolben (41) angetriebenes Nockenstößelelement gehört, daß ein Antriebsglied (75) mit dem Nockenstößelelement und der Einrichtung (65) verbunden ist, die den Streifen (43) mit Unterbrechungen durch die zweite öffnung (57, 62) vorwärtsbewegt, und daß die Anlagefläche (87) an dem Antriebsglied (73) angeordnet und mit demselben bewegbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen (43) Plansche (33, 34) besitzt, welche sich seitlich von entgegengesetzten Seiten des Streifens erstrecken, und daß die Muttern (20) in dem Streifen voneinander abgesetzt und durch Bereiche (35* 36) der Plansche miteinander verbunden sind, wobei die Abschneideinrichtung (3I) dazu dient, die Verbindungsbereiche im wesentlichen in der Mitte zwischen benachbarten Muttern durchzuschneiden,
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kolben (41) mit der Einrichtung (65) zum unterbrochenen Vorwärtsbewegen des Streifens (43) durch die zweite öffnung (57, 62) verbindende Einrichtung folgende Teile enthält: ein in Querrichtung zum Kolben im Gehäuse (50) verschiebliches Antriebsglied (73)$ eine Schwinge (66), welche an einem Ende (67) am Gehäuse und am

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anderen. Ende an der Einrichtung (65) schwenkbar angebracht ist, die den Streifen mit Unterbrechungen vorwärtsbewegt, und ein Element (74), welches das Antriebsglied mit der Schwinge schwenkbar verbindet.
7· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Element (85) vorgesehen ist, welches die Lage des am Gehäuse (50) schwenkbar angebrachten Schwingenendes (67) verändert, um dadurch die Lage des anderen Endes (78) der Schwinge (66) und die Anordnung des Streifens (43) in bezug auf die erste öffnung (49) zu verändern.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem Kolben (41) eine untere Form (25) vorgesehen ist, wobei das Werkstück (21) auf der unteren Form angeordnet ist und ein Element (32) auf der unteren Form mit der abgetrennten letzten Mutter (20) zusammenwirkt, um das Werkstück mit der abgetrennten Mutter zu durchschneiden und die abgetrennte Mutter in das Werkstück einzupressen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hin- und herbewegbare Einrichtung (65) zum unterbrochenen Vorwärtsbewegen des Streifens (43) durch die zweite öffnung (57, 62) eine Klinke ist, daß die dünnen Verbindungselemente (35, 36) in Querrichtung des Streifens voneinander abgesetzt sind und eine öffnung zwischen sich belassen, und daß die Klinke (65) sich in die öffnung zwischen den Verbindungselementen erstreckt und eine Mutter (20) in dem Streifen erfaßt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Element , welches eine Rückbewegung des Streifens verhindert, ein Federfinger (59), welcher

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am Gehäuse angeordnet ist, sich unter dem Streifen (43) und in den Raum zwischen benachbarten Muttern (20) erstreckt, und sich bei in eine rückwärtige Richtung gedrücktem Streifen gegen eine Mutter in dem Streifen legt.
11. Verfahren zum Einsetzen von Einpreßmuttern in ein Werkstück, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von im wesentlichen gleichen versetzbaren Werkzeugen zur Ausführung folgender Vorgänge hergestellt wird: Zuführen, Anordnen und Abschneiden einer Mutter von einem Streifen, der eine Reihe von mit Zwischenabständen miteinander verbundenen Muttern enthält, daß die Vielzahl der Werkzeuge in vorbestimmter Lage in bezug aufeinander und auf das Werkstück in einer sich auf- und abbewegenden Einpreßvorrichtung angeordnet wird, und daß alle Werkzeuge mit einem einzigen Hub der Vorrichtung betätigt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die folgenden Arbeitsschritte vorgesehen sind: Anordnen von Einpreßformen unter den Werkzeugen in der Bahn einer abgeschnittenen Mutter, und Einpressen der Muttern im Werkstück am unteren Ende des einzigen Hubes der Einpreßvorrichtung.
13. Verfahren aum Durchführen des Einsetzens von Einpreßmuttern in einer Metallplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die Muttern in Form eines zusammengesetzten Streifens vorgesehen sind, der eine Reihe entsprechend ausgerichteter und im wesentlichen einzelner, durch eine Vielzahl von in seitlichen Abständen am Streifen vorgesehenen und im rechten Winkel zu den Abständen biegbaren Verbindungselementen miteinander verbundener Muttern enthält, und daß die folgenden Arbeitsschritte

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vorgesehen sind: Anordnen der letzten Mutter des Streifens in bezug auf eine Form, wobei die Platte an einer oberen Fläche der Form anliegt und zwischen der letzten Mutter und der Form angeordnet ist, Abtrennen der Verbindungselemente zwischen der letzten Mutter und dem restlichen Streifen, Durchschneiden der Platte mittels der abgetrennten Mutter zum Einsetzen der Mutter in der Platte, und Befestigen der Mutter in der eingesetzten Lage in der Platte.
14. Verfahren nach Anspruch Ij5, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte an der Mutter durch die Form verformt wird, und zwar als Ergebnis einer vor Durchschneiden der Platte auf die Mutter ausgeübten Kraft.
15. Verfahren zum Durchführen des Einsetzens von Einpreßmuttern in einer Metallplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die Muttern obere Flächen besitzen und in einem zusammengesetzten Streifen miteinander verbunden sind, der eine Reihe entsprechend ausgerichteter und im wesentlichen einzelner, durch im rechten Winkel zu den oberen Flächen der Muttern biegbare Verbindungselemente miteinander verbundener Muttern enthält, und daß folgende Arbeitsschritte vorgesehen sind: Anordnen der letzten Mutter des Streifens in bezug auf eine Form, wobei die Platte zwischen der letzten Mutter und der Form angeordnet ist und eine erhöhte , eine im wesentlichen auf gleicher Ebene verlaufende, durchlaufend peripherische Schneidkante der Form beschreibende Tragfläche der Form berührt, Abtrennen der Verbindungselemente zwischen letzter Mutter und dem restlichen Streifen, Biegen eines Bereichs der Platte innerhalb der erhöhten Tragfläche in Richtung der Schneidfläche und in Kontakt mit derselben, durch eine auf die Mutter ausgeübte Kraft, Durchschneiden der Platte mit der abgetrennten Mutter, Ausschneiden eines Abfall-

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Stückes aus der Platte und Einsetzen der Mutter in der Platte, und Befestigen der Mutter in der eingesetzten Lage in der Platte.
16. Verfahren zum Durchführen des Einsetzens einer Einpreßmutter in eine Platte, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter einen Schaft aufweist, daß das Einsetzen mit Hilfe einer Form geschieht, deren die Platte tragende obere Fläche einen ausgenommenen Formbereich umschreibt, dessen seiten-flächen sich in der Form ab- und einwärts neigen zu einer durchlaufenden, auf einer Ebene verlaufenden Schneidkante am

f Rande der in Größe und Kontur dem Schaftbereich der Mutter entsprechenden Formausnehmung, und daß folgende Arbeitsschritte vorgesehen sind: Anordnen der Mutter mit auf die Formausnehmung axial ausgerichtetem Schaftbereich , wobei die Platte zwischen Mutter und Form angeordnet ist und auf der zum Tragen der Platte vorgesehenen oberen Fläche der Form aufruht, Ausüben einer Kraft auf die Mutter, um letztere geradlinig in Richtung der Formausnehmung und der Form zu bewegen, um dadurch eine Ab- und Einwärtsbiegung der Platte zwischen der oberen tragenden Fläche und der Schneidkante an und peripherisch außerhalb der Schneidkante zu bewirken, Herunterstoßen

< eines peripherisch geschnittenen Abfallstücks aus der Platte in die Formausnehmung, zur Herstellung einer der Gestalt der Schneidkante entsprechenden und sich von der Gestalt des Muttemschaftes unterscheidenden öffnung in der Platte, Drücken des Mutternschaftes in die öffnung in der Platte zum Einsetzen der Mutter in letzterer, und Befestigen der Mutter in der eingesetzten Lage in der Platte.

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17· Verfahren nach Anspruch l6, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigen der Mutter in ihrer eingesetzten Lage durch Metallverdrängung am Mutternschaft während der Bewegung des letzteren in die Formausnehmung und durch Eindrücken des verdrängten Metalls in eine kleine Vertie!ung in der Form bewirkt wird.

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