DE3315758A1

DE3315758A1 - Vorrichtung zum taumelnieten

Info

Publication number: DE3315758A1
Application number: DE19833315758
Authority: DE
Inventors: Bernhard 8046 Garching Mück
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1983-04-30
Filing date: 1983-04-30
Publication date: 1984-10-31

Description

Vorrichtung zum Taumelnieten
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Taumelpieten nach der im Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 5 genannten Art, welche aus der Dr-PS 24 55 452 hervorgeht.
Bei der bekannten Taumelnietvorrichtung schneiden sich in jeder Winkel lage des Nietdöppers dessen Längsmittelachse und die Rotationsachse des Spindelkopfs und damit die Längsnittelachse des Nietschafts im Mittelpunkt der Arbeitsfläche des Nietdöppers. Wie sich bei Erzeugung eines Nietkopfes an einem aus Leichtmetall bestehenden Nietschaft herausgestellt hat, baut sich dieses dabei in der die Arbeitsfläche bildenden, kalottenförmigen Mulde des Nietdöppers auf. Wenn mit einer solchen, ein Leichtmetall enthaltenden Döppermulde weiterhin Nietköpfe erzeugt werden, bildet sich an diesem eine rissige und ausgefranste Ijmrißkontur aus. Das dadurch erforderliche Nachschleifen der Döppermulde ist nicht nur sehr zeitaufwendig, sondern auch wegen der zwei verschiedenen bXaterialien - nämlich Stahl und Leichtmetall - schleiftechnisch schwierig zu beherrschen. Zwar werden Leichtmetall -Nietungen vielfach mit Öl geschmiert, jedoch wird hierdurch das Aufbauen von Leichtmetall in der rWietdöppermulde erfahrungsgemä2, nur unwesentlich vermir4ert; abgesehen davon werden die ,Ierkstüeke dadurch auch @@verschmiert; Ferner sind auch Versuche fehlgeschlagen, durch änderungen der Muldenform das Aufbauen von Leichtmetall zu verhindern. Selbst bei Nietdöppern, deren Mulden aus tiartmetall bestehen, konnte sich in diesen Leichtmetall aufbauen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Taumelnieten der eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln derart auszubilden, daß sich bei Erzeugung eines Nietkopfes speziell an einem aus Leichtmetall bestehenden Nietschaft an der Arbeitsfläche des Nietdöppers kein Material des Nietschafts aufbauen kann.
Zur Lösung der Aufgabe sind die im kennzeichnenden Teil der Patentansprüche 1 und 5 dargelegten Gestaltungsmerkmale vorgesehen.
Wie sich in der Praxis herausgestellt hat, wird beim mit seiner Längsmittelachse seitlich versetzt zur Längsmittelachse des Nietschafts taumelden Nietdöpper das Aufbauen von Leichtmetall in der Döppermulde oder planen Arbeitsfläche fast vollkommen verhindert, so daß ein erfindungsgemäß mit dem Nietschaft zusammenwirkender bzw.
angetriebener Nietdöpper eine vergleichsweise sehr hohe Standzeit hat und auch keine Ausschußteile entstehen.
Dies ist insbesondere bei gegossenen, einen Nietschaft aufweisenden Leichtmetallteilen sehr vorteilhaft, da diese naturgemäß eine rauhe Oberfläche haben.
Wenn die verlängerte Längsmittelachse des Nietschafts die Längsmittelachse des Nietdöppers innerhalb diesem (Merkmal des Patentanspruchs 2), also oberhalb des Nietschafts schneidet, , so wird beim Niet vorgang durch die seitliche Vet,etzng des Mittelpunkts der Arbeitsfläche des Nietdoppers in bezug zur Längsmittelachse des Nietschafts der gesamte, sich bildende Nietkopf von einer auch in dessen mittelpunkt rotierenden NietAtjpper - Arbeitsflache bearbeitet, wodurch sich einerseits an der Arbeitsfläche kein Leichtmetall aufbauen kann, andererseits bei einer kalottenförmigen Mulde (Merkmal des Patentanspruchs 3) jedoch ein exakt geformter Nietkopf entsteht.
Nach den Merkmalen des Nebenanspruchs kann der Nietdöpper auch einen im Spindelkopf vorgesehenen Sinzelantrieb, wie Elektromotor, Reibradantrieb oder dergleichen um seine Längsmittelachse angetrieben werden, wobei auch der Mittelpunkt der Arbeitsfläche des Nietdöppers seitlich versetzt in bezug zur Längsmittelachse des Nietschafts angeordnet sein kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert. Ws zeigt: Fig. 1 einen Spindelkopf mit Nietdöpper und einen Nietschaft zu Beginn der Nietung, Fig. 2 eine Ausschnittvergrößerung von Fig. 1.
Die in Fig. 1 gezeigte Taumelnietvorrichtung besteht aus einem beispielsweise in Pfeilrichtung a uni seine Rotationsachse b antreibbaren und in den Richtungen des Doppelpfeils c höhenverschiebbaren Spindelkopf 1, der an seinem unteren Endbereich einen üblicherweise durch eine Schnellwechseleinrichtung beüestigbaren Nietstempel trägt. Dieser wird in der Fachweit allgemein "Nietdöpper" genannt und ist in der Zeichnung mit 2 bezeichnet. Der Nietdöpper 2 ist am itl.3eren Randbereich des Spindelkopfs 1, sowie drehbar in diesen gelasrert und erstreckt sich mit seinen freien Endabschnitt schräg zur Rotationsachse b des SpindeikopUs 1 hin, so daß seine Längsmittelachse d in einem nach oben offenen spitzen Winkel verlü ft.
Aufgrund dieser Anordnung f;ihre er Nietdöpper 2 bei sich drehendem ,pindelkopf 1 um dessen Rotationsachse b eine Taumelbewegung aus, wobei sich der Nietdöpper 2 bei Bildung eines Nietkopfs entgegen der Drehrichtung des Spindelkopfs 1, also in Pfeilrichtung h um seine Längsmittelachse d dreht. Die untere, freie Stirnseite des Nietdöppers 2 dient als dessen Arbeitsfläche und ist zur Bildung eines halbrundförmigen oder ähnlichen Nietkopfs an einem Nietschaft 3 als eine kalottenförmige Mulde 4 ausgebildet. Deren Mittelpunkt m, also der Mittelpunkt der Arbeitsfläche des Nietdöppers 2, wird durch dessen Längsmittelachse d gebildet.
Der Nietschaftßist einstückig und nach oben abstehend an einem im vorliegenden Aus führungsbeispiel aus Leichtmetall bestehenden und auf einem nicht dargestellten Arbeitstisch festgespannten Nietteil 5 - das beispielsweise eine Zylinderkopfhaube sein kann - ausgebildet, wobei auf dem Nietteil 5 ein Blech 6 aufliegt. Dieses ist von einer den Nietschaft 3 mit Radialspiel umgebenden Bohrung 6' durchsetzt und wird mit dem Nietteil 5 durch Bildung eines Nietkopfs am Nietschaft 3 vernietet.
Zur Erzeugung des Nietkopfs wirkt der Nietdöpper 2 mit hohem Anpreßdruck auf den freien Endabschnitt des Nietschafts 3 ein, wobei der Mittelpunkt m der Mulde 4 des Nietdöppers 2 um ein Maß e derart seitlich versetzt in bezug zur Längsmittel achse f des Nietschafts 3 - welche mit der Rotationsachse b des Spindelkopfs 1 zusammenfällt - angeordnet ist, daß sich die verlängerte Längsmittelachse f mit der l.ängsmittelachse d des Nietdöppers 2 nach einem von der Erfindung bevorzugten Ausführungsbeispiel im Nietdöpper 2, also oberhalb des Nietschafts 3, bei g schneidet (fig. 1 und 2). ei einem Durchmesser des Nietschafts 3 von be Lbpi0-l sweise etwa 5-10 mm beträgt das Maß e zweckmäßigerweise etw) 1 mm. Während den T;lumelbewe½rurg:en des Nietdöppers 2, also bei bildung eines Jietkopfs, beschreibt der Mittelpunkt m seiner Mulde 4 einen Kreisbogen um den Mittelpunkt des Nietkopfs, also der Längsmittelachse f des Nietschafts 3. Durch den 'Iittenversatz zwischen der Längsmittelachse f des Nietschafts 3 und dem Mittelpunkt m der Mulde 4 (Maß e) wird durch den sich während den Taumelbewegungen um seine Längsmittelachse d drehenden Nietschaft3und damit auf dem Nietkopf abwälzenden Nietdöpper 2 der sich bildende Nietkopf von einer sich auch in dessen Mittelpunkt drehenden Muldenoberfläche bearbeitet, so daß sich erwiesenermaßen in der Mulde 4 bei Bearbeitung eines Leichtmetall-Nietschaft 3 kein Leichtmetall aufbauen kann.
Es ist auch denkbar, daß sich die verlängerte Längsmittelachse d des Nietdöppers 2 mit der Längsmittelachse f des Nietsehafts 3 innerhalb diesem oder im Nietkopf schneidet.
Ferner kann ein nach den Merkmalen des Oberbegriffs des ttt,rcJ: Patentanspruchs 5 angeordneter Nietdöpper 2 auchleine in.
Spindelkopf 1 vorgesehene Einrichtung wie Elektromotor, Reibradantrieb oder dergleichen, um seine Längsmittelachse d angetrieben werden, wobei der Mittelpunkt m seiner Mulde 4 seitlich versetzt in bezug zur Längsmittelachse f des Nietschafts 3 angeordnet sein kann.
Der p4ittenversatz zwischen der Lingsmittelachse f des Nietschafts 3 und dem Mittelpunkt m der nrbeitsflnche des Nietdöppers 2 gilt selbstverständlich auch für eine plane Arbeitsfläche an diesem.
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Claims

Patentansprüche Vorrichtung zum Taumelnieten mit einem von einem antreibbaren Spindelkopf getragenen und eine Taumelbewegung ausführenden Nietdöpper, dessen Längsmittelachse in einem nach oben offenem spitzen Winkel zur Rotationsachse des Spindelkopfes verläuft, wobei die Arbeitsfläche des drehbar in Spindelkopf gelagerten Nietdöppers mit hohem Anpreßdruck auf den freien Sndabschnitt eines starr gehaltenen Nietschafts zur Bildung eines Nietkopfes einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt (m) der Arbeitsfläche des Nietdöppers (2) seitlich versetzt in bezug zur Längsmittelachse (f) des Nietschafts (3) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verlängerte Längsmittelachse (f) des Nietschafts (3) die Längsmittelachse (d) des Nietdöppers (2) innerhalb diese schneidet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verlängerte Längsmittelachse (d) des Nietdöppers (2) die Längsmittelachse (f) des 3XIietschafts (3) innerhalb diesen oder im. Nietkopf schneidet.
LI. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Arbeitsfläche des Nietdöppers als eine kalottenförmige Mulde ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Längsmittelachse (d) des Nietdöppers (2) definierte Mittelpunkt (m) der Mulde () seitlich etwa 1 mm in bezug zur Längsmittelachse (f) des Nietschafts (3) versetzt angeordent ist.
5. Vorrichtung zum Taumelnieten mit einem von einem antreibbaren Spindelkopf getragenen und eine Taumelbewegung ausfahrenden Nietdöpper, dessen Längsmittelachse in einem nach oben offenem spitzen Winkel zur Rotationsachse des Spindelkopfes verläuft, wobei die Arbeitsfläche des drehbar im Spindelkopf gelagerten Nietdöppers mit hohem Anpreßdruck auf den freien Endabschnitt eines starr gehaltenen Nietschafts zur Bildung eines Nietkopfes einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Nietdöpper (2) während der Taumelbewegung durch eine im Spindelkopf (1) vorgesehene Einrichtung um seine Längsmittelachse (d) angetrieben wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelpunkt (m) der Arbeitsfläche des Nietdöppers (2) seitlich versetzt in bezug zur Längsmittelachse (f) des Nietschafts (3) angeordnet ist.