DE2805136C2 - Vorrichtung zum Herstellen von Nietköpfen an aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Befestigungsvorsprüngen - Google Patents

Vorrichtung zum Herstellen von Nietköpfen an aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Befestigungsvorsprüngen

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DE2805136C2
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Description

Das Hauptpatenl hat eine Vorrichtung zum Herstellen von Nieikopfen an aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Befestigungsvorspningen zum Gegenstand, bei der das ΐ.ηώ: der Vorsprunge durch einen Stempel zu einem Nielkopf verformbar ist, wobei der Stempel beheizt ist und aus einem Block aus einem gummielastischen Material besteht, dessen Höhen· und Breitenabmessungen derart sind, daß seine Federung zur Formung des Nietköpfes ausreicht.
Beim Niederdrücken eines so ausgebildeten Stempels Werden die dabei in diesen drückenden Befestigungs-Vofsprünge gleichmäßig von allen Seiten erwärmt und
anschließend zu einem symmetrischen Kopf verformt, so daß die Möglichkeit eines »Verrutschens« des Kopfes oder einer unsymmetrischen Kopfausbildung entfällt. Die Vorrichtung nach dem Hauptpatent hat sich insbesondere in den Fällen bewährt, in denen Kunststoff-Vorsprünge aufweisende Teile mit metallenen Teilen — z. B. Stromleitschienen — zu verbinden sind, die diesen Vorsprüngen entsprechende Ausnehmungen aufweisen.
Es sind jedoch auch Fälle denkbar, in denen es nicht genügt, zwei Teile fest mit Kunststoff-Vorsprüngen miteinander zu verbinden, in denen es vielmehr zudem auf eine dichte Verbindung beider Teile ankommt. Um einen solchen Fall handelt es sich beispielsweise dann, wenn es darum geht, den transparenten Kunststoffdekkel einer Kfz.-Rückleuchte mit der Befestigung einer Zierleiste dienenden Kunststoff-Klipsen zu versehen. Hier genügt es u. U. nicht, die zapfenförmigen Vorsprünge dieser Kunststoff-Klipse durch entsprechende Ausnehmungen des Kunststoffdeckels zu stekken und auf der anderen Seite zu einem Kopf zu verformen, denn eine dichte Führung der Vorsprünge in den ihnen zugeordneten Ausnehmungen ist schon aus verfahrenstechnischen Gründen nicht in jedem Fall zu gewährleisten.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, die Vor -ichtung nach dem Hauptpatent dahingehend zu verbessern, daß mit ihr eine dichte Verbindung zwischen zwei thermoplastischen Kunststoffteilen erzielbar ist, von denen der eine wenigstens einen Befestigungsvorsprung, und der andere eine diesem Vorsprung zugeordnete Aufnehmung aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung nach dem Hauptpatent gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß um den Befestigungsvorsprung herum auf den mit dem Nietkopf /u überdeckenden Bereich ein beheizter Vorschaltstempel aus gut wärmeleitendem Werkstoff vor der F.inwirkung des aus elastisch nachgiebigem Material bestehenden Stempels aufset/bar ist. Mit einer so ausgebildeten Vorrichtung lassen sich thermoplastische Kunststoffteile — z. B. ein Kunststoff-Klips mit zapfenförmigem Befestigungsvorsprung und ein transparenter Kunststoffdeckel einer Kfz.-Rückleuchte, der eine dem Befestigungsvorsprung entsprechende Ausnehmung aufweist — einwandfrei dicht miteinander verbinden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung v/eist der Vorschaltstempel eine im wesentlichin zylindrische axiale Ausnehmung auf, deren Durchmesser nur geringfügig größer ist. als der Außendurchmesser des Befestigungsvorsprunges, so daß der Vorschaltstempel nicht nur der Beheizung des dem Befestigungsvorsprung umgebenden Bereiches, sondern zudem einer Vorerwärmung des Befestigungsvorsprunges selbst dient. Vorzugsweise ist die Tiefe der axial verlaufenden Ausnehmung kleiner als die freie Höhe des Befestigüngsvorsprunges. so daß durch den Vorschaltstempel eine Vorstauchung des noch unerwärmten Befestigungsvorsprunges erzielt wird.
Bei einer bevorzugten Ausfühningsform ist der Vorschaltstempel im wesentlichen zylindrisch und Vorzugsweise an seinem freien Ende außen konisch Verjüngt ausgebildet, so daß hur ein relativ schmaler, den Befestigungsvorsprung umgebender Ringbereich durch den Vorschaltstempel beheizt wird.
Der Vorschaltstempei ist Vorzugsweise einschfaubbar ausgebildet, so daß er gegen aridere Vorschaltstempel ausgetauscht werden kann, wenn es z. B. gilt, die
Befestigung mit Hilfe anders bemessener Befestigungsvorsprünge durchzuführen.
Die axiale Ausnehmung und/oder der stirnseitige Bereich des Vorschaltstempels ist vorzugsweise mit einem hitzebeständigen Kunststoff beschichtet, wodurch ein Verkleben des Befestigungsvorsprunges und/oder des ihn umgebenden Bereiches mit dem Vorschaltstempel vermieden wird.
Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher to erläutert In der Zeichnung zeigen jeweils schematisch
Fif. 1 einen Vorschaltstempel mit Halter und ein darunter angeordnetes Werkstück, jeweils teilweise geschnitten,
F i g. 2 einen auf einen Befestigungsvorsprung aufgesetzten Vorschaltstempel, teilweise im Schnitt und
Fig.3 einen Schnitt durch einen gegen einen Befestigungsvorsprung gedrückten Stempel nach Verformung des Befestigungsvorsprunges.
Der in F i g. 1 dargestellte Vorschaltstempel 1 ist im wesentlichen zylindrisch ausgebildet in seinem rückwärtigen, in der Zeichnung nach oben weisenden Bereich weist dieser Vorschaltstempel 1 ein Außengewinde auf, so daß er in eine zylindrische, ein entsprechendes Innengewinde aufweisende Ausneh- ri mung seines Halters 2 eingeschraubt werden kann, und zwar — wie dies in Fig. 1 dargestellt ist — bis zum Anschlag am Ausnehmungsboden oder bis zu verschiedenen, mittels einer Mutter 3 fixierbaren Zwischenstellungen, in
Der Halter 2 des Vorschaltstempels 1 weist eine Heizpatrone 4 auf, deren Heizleistung über einen — nicht dargestellten - Thermostaten regelbar ist.
An seinem freien — in Fig. 1 nach unten weisenden
— Bereich ist der Vorschaltstempel außen konisch r> verjüngt ausgebildet In diesem Bereich weist der Vorschaltstempel eine zylindrische Ausnehmung 5 auf, deren Durchmesser geringfügig größer ist, als der Außendurchmesser des Befestigungsvorsprunges 6, dem diese Ausnehmung zugeordnet ist. Die Tiefe dieser -ι» Ausnehmung 5 ist kleiner als die freie Höhe des Befestigungsvorsprunges 6.
In dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der im wesentlichen zylindrisch ausgebildete Befestigungsvorsprung 6 ein zapfenartiger Vorsprung eines -Ti aus thermoplastischem Kunststoff gefertigten Befestigungsgliedes 7, das der Befestigung einer — nicht dargestellten — Zierschiene an dem transparenten, ebenfalls aus thermoplastischem Kunststoff hergestellten Deckel 8 einer — n;cht dargestellten — Kfz.-Rück- vi leuchte dient. Das Befestigungsglied 7 weist hierzu einen
— im dargestellten Ausführungsbeispiel — nach unten weisenden Kopf 7 auf, der in seinen Abmessungen der Innenprofilierung der — nicht dargestellten — Zierleiste entspricht.
Der Halter 2 des Vi rschaltstempels 1 ist über ein Zwischenstück 10 an dem Gestell 11 der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorzugsweise über — nicht dargestellte — Schrauben befestigt.
Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: wi
Soll z.B. ein aus thermoplastischem Kunststoff gefertigter transparenter Deckel 8 einer Kfz.-Rückleuchte mit einer aufklemmbaren — und damit austauschbaren — innenprofilierten Zierleiste versehen Werden, ohne daß hierdurch Feuchtigkeit in das Innere der Kfz*Rüekleuchie eintreten kann, so ist dieser Deckel 8 zunächst mit kreisförmigen Löchern zu versehen, deren Durchmesser nur geringfügig größer ist, als der Außendurchmesser der Befestigungsvorsprünge 6 der Befestigungsglieder 7. In diese Löcher sind dann die Befestigungsvorsprünge 6 der Befestigungsglieder 7 von einer Seite einzuführen. Der Deckel 8 ist dann zwischen dem Vorschaltstempel 1 und einer Auflage 12 so anzuordnen, daß die Köpfe 9 der einzelnen Befestigungsvorsprünge auf dieser Auflage 12 aufliegen, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist Hierauf ist durch seitliches Verschieben des Deckels 8 oder des Vorschaltstempels 1 dafür zu sorgen, daß der nach oben aus der Ausnehmung des Deckels 8 ragende Befestigungsvorsprung 6 mit der zylindrischen Ausnehmung 5 des Vorschaltstempels 1 fluchtet so daß ein Aufsetzen des Vorschaltstempels 1 auf den Deckel 8 ohne Beschädigung des Befestigungsvorsprunges 6 möglich ist Ist dieses Aufsetzen erfolgt, so wird zunächst nur der obere Bereich des Befestigungsvorsprunges 6 vom beheizten Vorschaltstempel 1 erwärmt nicht aber — da die Tiefe der Stempeiausnehmung 5 geringer ist als die freie Höht des Befestigungsvorsprunges 6 — der den Befestigungsvorsprung 6 umgeb-..'de Bereich des Deckels 8. Dies hat eine Plastifizieru ;g des oberen Bereichs des Befestigungsvorsprunges 6 zur Folge und dies wiederum, daß dieser vom Vorschaltstempel 1 nach unten gedrückt wird, wobei erweichtes Vorsprungs-Material .^ach unten in den Ringspalt zwischen Befestigungsvorsprung und der Wandung der Deckelausnehmung gedrückt und — einen Wulst 14 bildend — seitlich herausgequetscht wird, bis der Vorschaltstempel 1 auf dem den Befestigungsvorsprung 6 umgebenden Bereich des Deckels 8 aufsitzt, so daß auch dieser Bereich vom Vorschaltstempel 1 erwärmt und plastifiziert wird. Letzteres hat eine Verschmelzung von Deckelmaterial mit vorgenanntem Wulst 14 und weiter zur Folge, daß auch Deckelmaterial seit'ich in Richtung auf den Befestigungsvorsprung G — diesen gegen den Deckel abdichtend — gedrückt wird. Der Vorschaltstempel ί bewirkt also, daß der Befestigungsvorsprung 6 erwärmt und im oberen Bereich plastifiziert wird, daß ^efestigungsvorsprungsmaterial in den Ringspalt zwischen den Vorsprung 6 und der Wandung der Deckelausnehmung und seitlich — einen Wulst 14 bildend — gequetscht wird und schließlich, daß der den Befestigungsvorsprung 6 umgebende Bereich des Deckels 8 erwärmt, plastifiziert, in den vorerwärmten Ringspalt gedruckt und mit dem seitlich herausgequetschten Vorsprungsmatenal verschweißt wird.
Nach Beendigung dieses Vorgangs wird der Vor schaltstempel 1 nach oben abgezogen. Der vorerwärmte Befestigungsvorsprung 6 ist sodann fluchtend in bezug auf den aus elastisch nachgiebigen Material bestehenden beheizten Stempel 15 zu bringen, was sowohl durch seitliche Verschiebung des Gestells 11 als ■mc! liurch seitliche Verschiebung des Deckels 8 erfolgen kann. Das Gestell 11 wird dann nach unten bewegt, so daß eier Befestigungsvorsprung 6 mit dem ihm zugeordneten beheizten Stempel 15 in Berührung kommt. F.in weiteres Absenken des Gestelles 11 bewirkt, daß der beheizte Stempel 15 gegen den Befestigungsvorsprung 6 gedruckt wird, der — wegen der Nachgiebigkeit des Stempels 15 - von diesem vollständig eingehüllt wird. Der Stempel 15 erwärmt den Vorsprung 6 und formt aus ihm einen symmetrischen Kopf, wobei dieser mit dem bereits vorher durch den Vorschaltstempel 1 plastifizieren, ebenfalls vom Befestigungsvorsprung 6 stammenden Material, das den Deckel 8 in dem den Befestigungsvorsprung 6 umgebenden Bereich bedeckt, verschweißt wird, ein
Vorgang, der auch dann erfolgt, wenn der Befestigungsvorsprung 6 und der Deckel 8 aus unterschiedlichen, jedoch jeweils thermoplastischen Materialien bestehen sollten. Während dieses Kopf-Fofrnyöfgariges besteht ein ständiger, auf der ganzen Fläche wirkender Kontaktdruck zwischen dem Stempel 15 und dem Befestigungsvorsprung 6. Wegen der schwachen Wärmeleitfähigkeit des Stempels 15 fließt in ihm gespeichert te Wärme rasch auf den zu verformenden Befestigungs^ vorsprung über, mit der Folge, daß dieser rasch auf Erweichungstemperatur gebracht Und sich — mit absinkender Stempeltemperatur — leicht verfestigen kann.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum Herstellen von Nietköpfen an aus thermoplastischem Kunststoff bestehenden Befestigungsvorsprüngen, bei der das Ende der Vorsprünge durch einen Stempel zu einem Nietkopf verformbar ist, wobei der Stempel beheizt ist und aus einem Block aus einem gummielastischen Material besteht, dessen Höhen- und Breitenabmessungen derart sind, daß seine Federung zur Formung des Nietkopfes ausreicht, nach Patent 27 56 369, dadurch gekennzeichnet, daß um den Befestigungsvorsprung (6) herum auf den mit dem Nietkopf zu überdeckenden Bereich ein beheizter Vorschaltstempel (1) aus gut wärmeleitendem Werkstoff vor der Einwirkung des aus elastisch nachgiebigem Material bestehenden Stempels (15) aufsetzbarisL
2. Vurrkhtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ü?.ß der Vorschaltstempel (1) eine im wesentlichen zylindrische axiale Ausnehmung (5) aufweist, deren Durchmesser nur geringfügig größer ist als der Außendurchmesser des Befestigungsvorsprungs (6).
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschaltstempel (1) eine im wesentlichen zylindrische, axial verlaufende Ausnehmung (5) aufweist, deren Tiefe kleiner ist, als die freie Höhe des Befestigungsvorsprunges (61
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dal der Vorschaltstempel (1) im wesentlichen zylii.dr-sch ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach einem u r Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschaltstempel (1) an seinem freien Ende außen konisch verjüngt ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschaltstempel (i) einschraubbar ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Ausnehmung und/oder der stirnseitige Bereich des Vorschaltstempels (1) mit einem Trenneigenschaften aufweisenden Kunststoffbeschichtet ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche des Vorschaltstempels (1) als eine die Ausnehmung (5) konzentrisch umgebende Ringfläche ausgebildet ist.
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