DE2717566A1

DE2717566A1 - Verfahren und vorrichtung zum nieten

Info

Publication number: DE2717566A1
Application number: DE19772717566
Authority: DE
Inventors: Ralph Furmeister
Original assignee: Furma Manufacturing Co Pty Ltd
Current assignee: Furma Manufacturing Co Pty Ltd
Priority date: 1976-04-20
Filing date: 1977-04-20
Publication date: 1977-11-03
Also published as: FR2348769A1; GB1538027A; DK171977A; US4106180A; IT1082155B; DE2717566C2; JPS6054132B2; BE853780A; DK146526C; CA1048451A; SE7704499L; FR2348769B1; SE419510B; ZA772396B; JPS52130080A; DK146526B; NL7704307A

Description

flZII—'LIU

PATENTANWALT DIPL.-PHYS. LUTZ H. PRÜFER · D-8OOO MÜNCHEN 9O

CB 11-722 P/ro

Furma Manufacturing Co. Pty. Ltd., Coopers Plains, Australien Verfahren und Vorrichtung zum Nieten

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von Metallstücken durch Hindurchtreiben eines Niets durch dieselben und Deformieren des hindurchgegangenen Endes des Nietes sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Zum Nieten werden normalerweise entsprechende Löcher durch zwei zu vernietende Teile geformt, dann wird der Niet durch die Löcher eingesetzt, und schließlich wird das Ende des eingesetzten Niets deformiert. Diese Arbeitsweise ist verhältnismäßig langsam und teuer, obwohl sie bestimmte Vorteile gegenüber dem Verschweißen hat.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum schnellen und wirtschaftlichen Vernieten anzugeben. Dabei soll die Nietverbindung sehr fest sein, und es soll auch möglich sein, gleichzeitig zwei oder mehrere Niete zu vernieten.

PATKNTAfMWALT DIHL-PHYS. LUTZ H.PRÜFER · D BOOO MÜNCHEN 9O . WILLROIDERSTR. 8 · TEL. (ΟΘΟ) 64OO4O

7098U/0916

r -

Diese Aufg<t>e wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die Metallstücke auf einem Untergesenk angeordnet werden, dessen innerer Durchmesser größer als der des Nietschaftes ist, daß der Niet zum Deformieren der Metallstücke in das Untergesenk hinein auf diese gedrückt und so weit weiter hineingetrieben wird, daß die Metallstücke auf eine Schneideinrichtung in dem Gesenk zum Durchstoßen eines Loches durch die Metallstücke bewegt werden und das hindurchgehende Ende des Niets durch die Schneideinrichtung in Abschnitte geschnitten und auseinandergezogen wird.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist einen Rahmen, ein Untergesenk auf dem Rahmen, eine Schneideinrichtung in dem Gesenk, einen auf dem Rahmen montierten Nietträger zum Tragen eines Niets, einen Niettreiber zum Vorwärtsbewegen des Nietschaftes zunächst in das Gesenk zum Deformieren von Teilen der darunter auf dem Gesenk liegenden Blechmetallstücke in das Gesenk und zu der Schneideinrichtung und zum Durchstoßen eines Loches durch die Blechmetallstücke auf. Die Schneideinrichtung ist so ausgebildet, daß sie das durchstoßende Ende des Niets in Abschnitte aufschneidet und diese Abschnitte auseinanderspreizt.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

eine teilweise gebrochen dargestellte Vorderansicht einer einfachen Nietvorrichtung gemäß der Erfindung;

eine Vorderansicht in vergrößertem Maßstab von dem Gesenk und der Schneideinrichtung der Vorrichtung;

eine Draufsicht auf das Gesenk und die Schneideinrichtung; eine Draufsicht auf die Schneideinrichtung; einen Schnitt entlang der Linie 5-5 in Figur 3;

709844/0916

Fig. 6 eine teilweise gebrochen gezeichnete perspektivische Darstellung einer anderen Ausführungsform einer Nietvorrrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 7 Schnittdarstellungen zur Erläuterung der verschiedenen bis 10 Stufen des Nietverfahrens; und

Fig. 11 eina Seitenansicht einer er Pi ndungsgemäß hergestellten Nietverbindung.

In beiden gezeigten Vorrichtungen wird das Nieten bewirkt mit Hilfe von Gegenhaltern bzw. Niettreibern 10, Gesenken 11 und Schneideinrichtungen 12. Ein Satz ist in der einfachen Vorrichtung in Figur verwendet, und zwei Sätze werden in der in Figur 2 gezeigten Vorrichtung verwendet. Jede Schneideinrichtung ist ein zylindrisches Metallelement mit drei äquidi:.tanten Metallauslaßrillen 13, die von der Spitze nach unten konisch verlaufen und die zwischen drei radialen Schneidkanten 14 am obersten Teil der Schneideinrichtung nach unten führen.

Jedes Gesenk 11 besteht aus einem Ring, wobei der Boden seiner axialen öffnung 15 vergrößert ist zur Aufnahme des oberen Teiles der Schneideinrichtung 12, auf die das Gesenk im Klemmsitz aufgepaßt ist.

Die in Figur 1 gezeigte Vorrichtung weist ein Basisteil 16 mit einem darauf befestigten Block 17 mit einer Bohrung zur Aufnahme des unteren Teils der Schneideinrichtung 12 auf.

Zwei Führungsstangen 18 erstrecken sich von der Rückseite des Basisteils 16 vertikal nach oben. Ein Querkopf 19 mit ein Paar auf diesen Führungsstangen gleitbaren Laufbuchsen 20 kann parallel angehoben oder abgesenkt werden. Unter dem Querkopf sind eine Platte 21 und ein Block 22 mit einer Bohrung zur Aufnahme des oberen Teils des Niettreibers 10, der koaxial zu dem Gesenk 11 und der Schneideinrichtung 12 ausgerichtet ist, befestigt.

709844/0916

Der Basisteil 16 der Vorrichtung kann an irgendeiner geeigneten bekannten Werkzeugpresse (die nicht gezeigt ist) verschraubt werden, deren hydraulisch betätigter Kolben 23 in ein Loch in dem Querkopf 19 koaxial mit dem Niettreiber 10 verschraubt ist.

Zu vernietende Blechmetallgegenstände werden auf dem Gesenk 11 aufgelegt, und es wird mit einem Nietträger 24 ein Niet koaxial über das Gesenk und die Schneideinrichtung und koaxial unter den Niettreiber 10 gebracht. Der Nietträger ist ein Block 25, der in Führungen 26 horizontal gleiten kann und der ein vertikales Loch 27 für eine zylindrische Nietführung 28 aus einem federnd deformierbaren Material aufweist, wobei das Loch 27 am Boden zum Halten der Nietführung verkleinert und darüber vergrößert ist, damit sich der untere Teil der Nietführung ausdehnen kann. Die Nietführung besitzt einen axialen Durchgang 29, dessen unterer Teil zum Bilden einer inneren Schulter 30 verkleinert ist. Wenn der Nietträger von dem Niettreiber 10 weg bewegt ist (wie gezeigt), dann wird ein Niet manuell oder auf andere Weise mit dem Schaft zuerst in den Durchgang 29 eingesetzt, wobei sein Kopf von der Schulter 30 getragen wird. Der Nietträger wird dann so bewegt, daß er den Niet koaxial zu und zwischen Niettreiber, Gesenk und Schneideinrichtung und über die Blechmetallgegenstände, die vernietet werden sollen, bringt.

In der in Figur 6 gezeigten Vorrichtung erstrecken sich zwei parallele Niettreiber 10 von einem Querkopf 31, der am unteren Ende des Kolbens 32 eines nicht gezeigten hydraulischen Zylinders befestigt ist. Ein Basisblock 33 weist zwei parallele Löcher zur Aufnahme der unteren Teile eines Paares von Schneideinrichtungen mit Gesenken 11 in der oben beschriebenen Weise koaxial zu den beiden Niettreibern 10 auf.

Ein Nietträger 34 weist zwei ähnliche aber entgegengesetzt angeordnete Blöcke 35 auf, die durch Bolzen 36 durch Löcher in den beiden Blöcken

709844/0916

federvorgespannt gehalten werden, wobei Spiraldruckfedern 37 zwischen den Köpfen der Bolzen und einem Block gesetzt sind und ähnliche Federn zwischen den Muttern und dem anderen Block vorgesehen sind. Der Nietträger hängt von dem Querkopf 31 mit zwei Paaren von Blattfedern 38 herab, die an ihren oberen Enden an den Enden von Querteilen 39 festgemacht sind, welche über dem Querkopf positioniert sind und können passend nach unten gleiten in vertikalen Aussparungen 40 in dem Querkopf und sind durch Bolzen 41 in entsprechenden Aussparungen 42 der Nietträgerblöcke 35 befestigt.

Jeder Niettreiber 10 ist gleitbar in einem Loch 43, welches halb in einem Block 35 und halb in dem anderen gebildet ist und dessen Boden einen kleineren Durchmesser zum Bilden einer inneren Schulter 44 aufweist. Niete 45 werden in die beiden Löcher 43 durch flexible Schläuche 46, die in schiefe Durchgänge 47 führen, welche jeweils halb in dem einen Block 35 und halb in dem anderen gebildet sind und in die Löcher 43 führen, zugeführt. Die Niete können einzeln an jeden Schlauch 46 von jeder bekannten Art einer Zuführungseinrichtung zugeführt und pneumatisch durch den Schlauch hindurchgeleitet werden, wobei jeder Niet dann schließlich mit seinem Kopf auf der Schulter 44 zu liegen kommt. Nachdem die zu vernietenden Blechmetallstücke auf den beiden Gesenken 11 angeordnet sind, wird der Querkopf 31 hydraulisch niedergedrückt. Der Nietträger 34 wird auf die Blechmetallstücke nach unten gebracht, und da der Querkopf 31 seine Absenkbewegung fortsetzt, werden die Niettreiber simultan auf die Köpfe der Niete 45 nach unten geführt.

Der Nietvorgang in einer der beiden dargestellten Vorrichtungen ist in der Abfolge der Figuren 7 bis 10 gezeigt. In Figur 7 liegen die Blechmetallstücke 48 und 49 auf einem Gesenk, und ein Niet 45 wird auf das obere Blechmetallstück 48 durch den Niet-

709844/0916

treiber 10, die Nietführung 28 in Figur 1 oder den Nietträger von Figur 6, der in den Figuren weggelassen ist,nach unten ge-^ bracht. Da die axiale öffnung 15 des Gesenks 11 einen größeren Durchmesser als der Schaft des Niets 45 hat, werden die Blechmetallstücke 4 8 und 49 bei einer weiteren Herabführung des Niets (Figur 8) in diese öffnung 15 hineingepreßt, wobei das Bodenstück auf die hervorstehenden Schneidkanten 14 gepreßt wird.

Bei einem weiteren Herabdrücken des Niettreibers 10 (Figur 9) bewirkt der Niet, daß die Blechmetallstücke 48 und 49 durch die Schneidkanten 14 aufgeschnitten werden und daß der Nietschaft ein Loch durch das Blechmetall durchschlägt und selbst auf die Schneidkanten 14 gelangt. Es wird ein Y-förmiger Schnitt vom Boden des Nietschafts her gebildet, und das unmittelbar außen am Nietschaft liegende Blechmetall wird nach außen umgebogen.

Mit dem weiteren Absenken des Niettreibers (Figur 10) wird der Y-förmige Schnitt in dem Boden des Nietschaftes vertieft, und die drei Abschnitte, in die das Bodenende des Nietschaftes unterteilt wird, werden nach außen gebogen, und die umgebogenen Blechmetallstücke oder das meiste davon wird abgebrochen und als Metallstückchen 50 durch die Metallauslaßrillen 13 abgeführt. Der Nietkopf wird in der in den übereinanderliegenden Blechmetallstücken 48 und 49 erzeugten Vertiefung versenkt.

Figur 11 zeigt das seitliche Aussehen der Nietverbindung mit dem versenkten Kopf des Nietes 45 und mit drei unterteilten Abschnitten des nach außen umgebogenen Nietschafts 45a. Der Durchmesser der axialen öffnung 15 des Gesenkes ist so groß, daß die nach außen umgebogenen Teile 45 leicht aus dem Gesenk herausgenommen werden können.

709844/0916

Die Vorrichtung kann so abgeändert werden, daß gleichzeitig drei oder mehr Niete vernietet werden können. Bei jeder Nietverbindung geht der Nietschaft sehr fest durch die Löcher, die er durch die Blechmetallstücke gedrückt hat. Das bewirkt zusammen mit dem Mi teinanderverbinden der zusammengepreßten Abschnitte der beiden BlechmetalLstücke eine ganz besonders feste Verbindung.

709844/0916

Claims

PATENTANWALT DIPL.-PHYS. LUTZ H. PRÜFER · D-8OOO MÜNCHEN 9O

CB 11-722 P/ro

Furma Manufacturing Co. Pty. Ltd., Coopers Plains, Australien

Patentansprüche

( 1.!Verfahren zum Verbinden von Metallstücken durch Hindurchtreiben eines Niets durch dieselben und Deformieren des hindurchgegangenen Endes des Nietes, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallstücke auf einem Untergesenk angeordnet werden, dessen innerer Durchmesser größer als der des Nietschaftes ist, daß der Niet zum Deformieren der Metallstücke in das Untergesenk hinein auf diese gedrückt und so weit weiter hineingetrieben wird, daß die Metallstücke auf eine Schneideinrichtung in dem Gesenk zum Durchstoßen eines Loches durch die Metallstücke bewegt werden und das hindurchgehende Ende des Niets durch die Schneideinrichtung in Abschnitte geschnitten und auseinandergezogen wird.
2. Vorrichtung zum Vernieten von Metallstücken, mit einem Untergesenk, einem Niettreiber zum Hindurchtreiben eines Niets durch Metallstücke in das Gesenk und einer Einrichtung zum Deformieren

PATENTANWALT DIPL.-PHYS. LUTZ H.PRÜFER ■ D-BOOO MÜNCHEN W ■ WILLROIDERSTR. 8 · TEL. (OBB) 04Οβ4Ο

709844/0916

ORIGINAL INSPECTED

des hindurchgehenden Nietendes, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Durchmesser des Gesenks (11) größer als der des Niets (45) ist, daß die Einrichtung zum Deformieren des hindurchgehenden Endes des Niets (45) eine feste Schneideinrichtung (12) in dem Gesenk (11) ist und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die bewirkt, daß der Niettreiber (10) den Niet (45) auf die Metallstücke (48, 49) zum Deformieren derselben in das Gesenk (11) hinein und auf die Schneideinrichtung (12) und zum Durchstoßen eines Loches durch die Metallstücke (48, 49) und zum Aufschneiden des hindurchgehenden Endes des Niets (45) in Abschnitte und Auseinanderbiegen durch die Schneideinrichtung (12) bewegt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneideinrichtung (12) eine Anzahl von nach außen hervorstehenden Schneidkanten (14) und Metallauslaßrillen (13) zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden Schneidkanten (14) aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein bewegbarer Nietträger (25) zum Aufnehmen eines Niets (45) und zum Bewegen in eine Position über und koaxial zum Gesenk (11) vorgesehen ist.

7098U/0916