DE2661049C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Nietvorrichtung zum Kaltvernieten von Präzisionsteilen, insbesondere von Käfigen für Wälzlager, mit einem um seine Längsachse umlaufenden und durch einen Exzenterantrieb in Richtung seiner Achse kurzhubig hin- und herbewegbaren Döpper.

Eine derartige Vorrichtung zum Vernieten von kleinen Nietschäften ist durch die CH-PS 3 42 445 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist ein verhältnismäßig nachgiebiges Kniehebelsystem mit einem einen Nietstempel bzw. einem mehrere Nietstempel tragenden Stempelhalter verbunden und an einem schwenkbaren, durch Einstellmittel in seinem Schwenkweg einstellbaren Segmenthebel aufgehängt, wobei für die Zustellung des Nietwerkzeugs ein Zahnsegment und eine Schnecke vorgesehen sind, die von einem Hilfsmotor angetrieben werden.

Bei dieser bekannten Vorrichtung ist keine steuerbare Zustellung des Döppers im Hundertstelbereich möglich, so daß eine einwandfreie Kompensation der Käfigbreitenschwankung und ein maximaler Materialfluß beim Vernieten von Sondermaterialien, z.B. Messing und Kupfer, nur schwer eingestellt werden kann. Weiterhin ist bei dieser bekannten Nietvorrichtung keine Kompensation der Nietlochschieflage möglich. Beim Vernieten von Präzisionskäfigen für Wälzlager führen selbst geringe Unregelmäßigkeiten zu Ausschuß, weil eine Demontage ohne eine Beschädigung des Käfigs nicht durchgeführt werden kann.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Nietvorrichtung der oben beschriebenen Art zu schaffen, mit der eine Kompensation der Breitenschwankungen der zu vernietenden Teile im Hundertstelbereich erreicht wird und ein maximaler Materialfluß beim Vernieten von Sondermaterialien, z.B. Messing und Kupfer und eine gute Nietkopfqualität erzielt wird, wobei der Nietschaft stets zentrisch zum Nietkopf angeordnet ist.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Nietvorrichtung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst. Mit dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine einwandfreie Kaltvernietung von Präzisionsteilen erzielt.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand von Figuren beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 die untere Hälfte der Seitenansicht der erfindungsgemäßen Nietvorrichtung,

Fig. 2 die obere Hälfte der Seitenansicht,

Fig. 3 die untere Hälfte der Vorderansicht der Nietvorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 4 die obere Hälfte der Vorderansicht,

Fig. 5 ein Zentralnietwerkzeug für die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Nietvorrichtung.

Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Nietvorrichtung dient zur Kaltvernietung von Präzisionskäfigen für Wälzlager. Die Nietvorrichtung besteht aus einem Maschinenständer 1, der Aufnahmevorrichtung 2 für den Gegenhalter 3 und die Lagerauflage 4, der Führung 5 für die Antriebsspindel 6 und der Halterung 7 für die Antriebsspindel 6.

Die mit der Grundplatte 8 verschraubte Aufnahmevorrichtung 2 für den Gegenhalter 3 ist auf zwei kreuzweise übereinander angeordneten Schlitten 9 befestigt, so daß mittels Handräder 10, 11 eine Verstellung in zwei Koordinaten und damit eine Kompensation der Nietlochschieflage möglich ist. Der zylindrische Ansatz 12 der Aufnahmevorrichtung 2 dient als Führung für die in vertikaler Richtung verstellbare Lagerauflage 4, die in ihrer Höhenlage arretiert werden kann. Die Antriebsspindel 6 für den in einer Gewindebohrung 13 eingeschraubten und in einer kegeligen Aufnahmebohrung 14 festgelegten Döpper 15 ist axial verschiebbar in einer Kugelführung 16 gelagert, die aus einer Laufbuchse 17 und den in einem Käfig angeordneten Kugeln 18 besteht. Die Laufbuchse 17 befindet sich in der Bohrung eines Gehäuses 19, das mit dem Maschinenständer 1 durch Schrauben 20 verbunden ist. Das dem Döpper 15 abgewandte Ende der Antriebsspindel 6 weist einen Einsatz 21 mit einer kalottenförmigen Ausnehmung auf, in die der Kugelkopf 22 der Exzenter-Antriebsstange 23 eingreift. Der Kugelkopf 22 wird in der Ausnehmung des Einsatzes 21 durch einen Deckel 24 gehalten, der mit der Antriebsspindel 6 verschraubt ist. Die mit dem Kugelkopf 22 verbundene Exzenter-Antriebsstange 23 weist ein Gewinde 25 auf und greift in die Gewindebohrung eines Stangenkopfes 26 ein, der auf dem exzentrischen Absatz der Exzenter-Antriebswelle 27 angeordnet ist. Durch Hinein- bzw. Herausdrehen der Exzenter-Antriebsstange 23 wird eine Tiefenregulierung des Döppers 15 erzielt. Die Lager zur Aufnahme der Exzenter-Antriebswelle 27 befinden sich in einem Gehäuseteil 28, das einstückig mit einer Gewindespindel 29 verbunden ist. Der Hub des Döppers 15 richtet sich nach der Exzentrizität des auf der Antriebswelle 27 angeordneten Exzenters 30 und kann durch Austausch des Exzenters 30 verändert werden.

Die mit einem Mikrogewinde versehene Gewindespindel 29 wird in einem am Maschinenständer 1 befestigten Gehäuse 31 am Mitdrehen gehindert und durch ein auf dem Mikrogewinde angeordnetes Schneckenrad 32, das von einem Schrittmotor (nicht gezeichnet) angetrieben wird, in vertikaler Richtung verschoben und der Döpper 15 über die Antriebsspindel 6 zugestellt. Durch diese Mikrozustellung des Döppers 15 wird ein maximaler Materialfluß beim Vernieten von Sondermaterialien, z.B. Messing und Kupfer, erzielt. Ferner dient diese Mikrozustellung des Döppers auch zur Kompensation der Breitenschwankung der zu vernietenden Käfigteile 33.

Der Schrittmotor wird durch ein Fußpedal (nicht gezeichnet) betätigt, wodurch die Möglichkeit gegeben ist, während des Nietens noch kleinere Korrekturen mit der Hand vorzunehmen. Die Antriebsspindel 6 führt neben einer Hubbewegung auch eine Drehbewegung aus, die über einen Riemen (nicht gezeichnet) und eine Riemenscheibe 34 auf die Spindel 6 übertragen wird. Der Antrieb der Spindel 6 erfolgt stufenlos mit vorzugsweise 32 bis 98 U/min unabhängig von der Nietfrequenz, d.h. von der Anzahl der Umdrehungen der Exzenter-Antriebswelle 27. Um eine maximale Nietkopfqualität zu erreichen, wird ferner auch die Nietfrequenz stufenlos geregelt. Hierbei erhält die Exzenter-Antriebswelle 27 vorzugsweise eine Drehzahl von 700 bis 1800 U/min. Durch diese stufenlose Regelung der Döpperdrehzahl unabhängig von der Nietfrequenz sowie durch die stufenlose Regelung der Nietfrequenz selbst ergeben sich kleine Schlagabstände auf dem Nietkopf und somit ein rißfreier Nietkopf mit einer sauberen Oberfläche. Erst durch diese erfindungsgemäße Vorrichtung wurde es möglich, die verhältnismäßig teueren Käfigteile 33 ausschußfrei miteinander zu vernieten. Ein weiterer Vorteil ist, daß hierbei ein Döpper 15 mit einer kostengünstigen Form verwendet wird. In der Stirnfläche des Döppers 15 ist eine leicht herzustellende, quer zur Achsrichtung verlaufende halbzylindrische Ausnehmung 35 mit einem der Krümmung des Schließkopfes entsprechenden Radius vorgesehen.

In der Fig. 5 ist ein Zentralnietwerkzeug 36 dargestellt, das anstelle des in den Fig. 1 bis 4 abgebildeten Döppers 15 in die Aufnahmebohrung 14 der Antriebsspindel 6 eingesetzt werden kann. Anstelle der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Aufnahmevorrichtung 2 ist die Aufnahmevorrichtung 37 auf die Grundplatte 8 aufgeschraubt. Mit dem Zentralnietwerkzeug 36 können alle Schließköpfe, z.B. eines Käfigs 38, gleichzeitig hergestellt werden.

Das Zentralnietwerkzeug 36 besteht aus einem oberen Gehäuseteil 39 und einem unteren Gehäuseteil 40, die mit einer zentralen Bohrung 41 versehen sind. In die zentrale Bohrung 41 ist ein Schraubenbolzen 42 eingesetzt, der in der Bohrung 14 der Antriebsspindel 6 angeordnet ist und die beiden Gehäuseteile 39, 40 miteinander verspannt. Das untere Gehäuseteil 40 weist Bohrungen 43 zur Aufnahme von Gleitbuchsen 44 auf, in denen die Aufnahmeteile 45 für die Döpper 46 drehbar gelagert sind. Die Fixierung der Döpper 46 an den Aufnahmeteilen 45 erfolgt jeweils durch eine Zugfeder 47, die in Bohrungen 48 des Döppers 46 und eines im Kopf 49 des Aufnahmeteils 45 angeordneten Drehteils 50 eingreift. Die Döpper 46 liegen mit Vorspannung an den Führungsflächen 51 der Aufnahmeteile 45 an und können in radialer Richtung verschoben werden, so daß Teilungs- und Teilkreisfehler der Nietlöcher 52 ausgeglichen werden können. Der Antrieb der Döpper 46 erfolgt durch eine Riemenscheibe 53, die über ein Kugellager 54 mit dem unteren Gehäuseteil 40 verbunden ist und mit der Bohrungsfläche 55 reibend an O-Ringen 56 anliegt, die jeweils in einer ringförmigen Ausnehmung 57 am zylindrischen Kopf 49 des Aufnahmeteils 45 für den Döpper 46 angeordnet sind. Die Aufnahmevorrichtung 37 für den zu vernietenden Käfig 38 ist aus einer Grundplatte 58, einer Teilscheibe 59, einem Zentrierstück 60 für den Käfig 38 und den Gegenhaltern 61 zusammengesetzt, die in Bohrungen 62 der Teilscheibe 59 angeordnet sind. Die Gegenhalter 61 können in horizontaler Richtung verschoben und zum Setzkopf 63 ausgerichtet werden. Diese beschriebenen Ausführungsformen stellen nur Beispiele einer erfindungsgemäßen Nietvorrichtung dar. Änderungen in der Konstruktion der einzelnen Bauteile sind im Rahmen der Erfindung ohne weiteres denkbar. So ist es z.B. möglich, den Antrieb der Döpper für das Nietwerkzeug nicht, wie in der Fig. 5 dargestellt, durch eine Riemenscheibe, sondern durch einen Riemen vorzunehmen, der um die Köpfe der Aufnahmeteile für die Döpper gelegt und angetrieben wird. Hierdurch ist es möglich, die Döpper mit ihren Aufnahmeteilen in einer Reihe hintereinander, im Dreieck usw. anzuordnen, so daß die verschiedensten Nietanordnungen in einem Arbeitsgang vernietet werden können.

Claims (6)

1. Nietvorrichtung zum Kaltvernieten von Präzisionsteilen, insbesondere von Käfigen für Wälzlager, mit einem um seine Längsachse umlaufenden und durch einen Exzenterantrieb in Richtung seiner Achse kurzhubig hin- und herbewegbaren Döpper, dadurch gekennzeichnet, daß eine steuerbare Zustellung des Döppers (15, 46) z.B. durch einen Schrittmotor erfolgt, der über ein Schneckenrad (32) oder dgl. auf das Mikrogewinde einer Spindel (29) wirkt und daß die Aufnahmevorrichtung (2) für den Gegenhalter (3) auf zwei kreuzweise übereinander angeordneten Schlitten (9) vorgesehen ist oder die Döpper (46) eines Zentralnietwerkzeuges (36) radial verschiebbar an den Führungsflächen (51) von Aufnahmeteilen (45) anliegen.

2. Nietvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem mit der Antriebsspindel (6) verbundenen Gehäuse (39, 40) eine den Nietstellen entsprechende Zahl von Aufnahmeteilen (45) für die Döpper (46) drehbeweglich gelagert sind, die gemeinsam durch eine Riemenscheibe (53) oder dgl. angetrieben werden.

3. Nietvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeteile (45) für die Döpper (46) an den im Gehäuse (39, 40) angeordneten Enden einen zylindrischen Kopf (49) mit einer oder mehreren ringförmigen Ausnehmungen (57) aufweisen, in denen O-Ringe (56), z.B. aus Kunststoff, angeordnet sind, die an der Bohrungsfläche (55) der am Gehäuse (40) gelagerten Riemenscheibe (53) oder dgl. anliegen.

4. Nietvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeteile (45) mit den Döppern (46) jeweils durch eine Zugfeder (47) verbunden sind.

5. Nietvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtung (37) für das zu vernietende Werkstück (38) aus einer Grundplatte (58), einer Teilscheibe (59), einem Zentrierstück (60) und den Gegenhaltern (61) besteht und letztere in Bohrungen (62) der Teilscheibe (59) in horizontaler Richtung verschiebbar angeordnet sind.

6. Nietvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Stirnfläche des Döppers (15, 46) eine quer zur Achsrichtung verlaufende, halbzylindrische Ausnehmung (35) mit einem der Krümmung des Schließkopfes entsprechenden Radius vorgesehen ist.