DE3446978A1

DE3446978A1 - Verfahren und vorrichtung zum befestigen eines hohlkoerperteils an einer tafel

Info

Publication number: DE3446978A1
Application number: DE19843446978
Authority: DE
Inventors: Rudolf M. R. Ing.(grad.) 6000 Frankfurt Müller
Original assignee: Profil Verbindungstechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Profil Verbindungstechnik GmbH and Co KG
Priority date: 1983-12-21
Filing date: 1984-12-21
Publication date: 1985-08-14
Also published as: CA1253317A; ES8609612A1; ES538877A0; GB8702237D0; GB2185204A; ES548482A0; GB2185204B; FR2557227A1; ES8605079A1; GB2187986A; JPS60231545A; GB8702238D0; DE3446978C2; IT1209929B; GB2187986B; JPH0757409B2; FR2557227B1; GB2152415B; IT8449224A0; CA1270389C

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befestigen eines Hohlkörpers, insbesondere einer Mutter an einer Tafel, wobei die Mutter aus einem Kopf, einem mantelförmigen Stanz- und Nietteil, das sich vom Kopf aus erstreckt und ein freies, offenes Ende besitzt, und aus einer vorzugsweise mit Gewinde versehenen Bohrung besteht, die sich durch den Kopf in im wesentlichen koaxialer Ausrichtung mit der Öffnung des freien Endes erstreckt, sowie eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens, eine Mutter-Tafel-Verbindung und eine Matrize.

Es gibt selbststanzende Muttern, die in einer gelochten Tafelöffnung aufgrund von Ausnehmungen am Mutternkörper an der Tafel verankert werden, wie in den US-Patenten Nr. 3 299 500 und 3 314 138 beschrieben. Es gibt außerdem eine Reihe selbstnietender Muttern einschließlich Muttern mit einem umlaufenden Absatz, der radial nach außen in einer Matrize umgeformt wird und so eine mechanische Verbindung mit der Tafel eingeht, siehe z.B. US-Patente 3 938 239 und 4 018 257. Die in diesen Patenten beschriebenen, selbstnietenden Muttern werden jedoch an einer Tafel mit einer vorgelochten Tafelöffnung befestigt, was mindestens zwei getrennte Arbeitsgänge erfordert. Diese bekannten Verfahren benötigen außerdem eine sehr genaue Ausrichtung der Mutter auf die zuvor in einem getrennten Arbeitsgang gestanzte Tafelöffnung, wodurch die Anwendbarkeit insbesondere für die Massenproduktion limitiert wird. In dem US-Patent 3 9 26 236 ist zwar bereits ein Verfahren zum Befestigen einer Mutter dargestellt und beschrieben, bei dem die Tafel von einem durch die Mutternbohrung ragenden Stempel gestanzt und in einem kontinuierlichen Vorgang befestigt wird,

jedoch ist diese Mutter keine Nietmutter mit einem durch das gestanzte Loch sich erstreckenden Stanz- und Nietteil. Es ist noch zu erwähnen, daß zum Stand der Technik auch verschiedene Niettechniken und Verfahren gehören, bei denen das Befestigungselement ein ringförmiges Endteil aufweist, das mit Preßsitz in eine Öffnung in einer Tafel eingeführt und dann vernietet oder radial nach außen verformt wird. Zum Stand der Technik gehört auch ein Vorschlag, bolzenartige Befestigungselemente anzubringen, wobei der Bolzen ein ringförmiges Endteil aufweist, das eine Platte od.dgl. durchdringt und radial nach außen verformt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Befestigen eines Hohlkörpers, insbesondere einer Mutter an einer Tafel, sowie eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens, eine Mutter-Tafel-Verbindung und eine geeignete Matrize zu schaffen, die die vorerwähnten Nachteil des Standes der Technik nicht besitzen und insbesondere für die Massenproduktion geeignet sind, wobei die Störanfälligkeit auf ein Minimum reduziert wird und Eingriffe schnell und mit geringen Rüstzeiten durchzuführen sind, mit gleichzeitig möglichst großer Flexibilität hinsichtlich der Werkzeugauswahl; insbesondere soll das Anbringen der Befestigungsbzw. Verbindungselemente mit erheblichen Vorteilen bei dünnen Blechen möglich sein und die geschaffenen Verbindungen zuverlässig haltbar und dicht ausgeführt werden können. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist in den Patentansprüchen angegeben.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Befestigen eines Hohlkörpers, insbesondere einer Mutter führt zu einer einzigartigen und verbesserten Verbindung, insbesondere bei relativ dünnen Tafeln, wie sie in der blechverarbeitenden Industrie zur Anwendung kommen. Das erfindungsgemäße Ver-

fahren kann in seinen bevorzugten Variationen in einem kontinuierlichen Arbeitsgang durchgeführt werden, und ist besonders für die Anwendung mit Pressen geeignet, die zwei relativ zueinander bewegbare Werkzeugteile besitzen, wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer derartigen Presse an den beiden Werkzeugteilen befestigt wird. Eine derartig ausgerüstete Presse kann dann so betrieben werden, daß gleichzeitig die Tafel in eine gewünschte Form gebracht und an gewünschter Stelle eine Mutter od.dgl. befestigt wird, wodurch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders geeignet für die Massenproduktion werden. Dabei können auch mehrere Muttern in einem Arbeitsgang befestigt werden, so daß auch hier das ansonsten erforderliche Fertigstellen in einem zweiten Arbeitsgang einschließlich des Vorstanzens der Tafel vermieden wird.

Wie bereits erwähnt, eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren, um einen Hohlkörper, insbesondere ein mutternartiges Verbindungselement unlösbar an einer Tafel in einem einzigen Arbeitsgang zu befestigen. Zu den im Rahmen der Erfindung verwendbaren Hohlkörpern gehören solche, die ein Kopfteil, ein ringartiges Stanz- und Nietteil, das sich vom Kopf aus erstreckt und ein freies, offenes Ende aufweist, und eine durch den Kopf gehende Bohrung, insbesondere Gewindebohrung besitzen, die vorzugsweise koaxial zur Öffnung am freien Ende des Stanz- und Nietteils verläuft. Derartige Hohlkörper können Muttern mit und ohne Gewindebohrung, Lager od.dgl. Elemente sein. Wenn nachfolgend der Einfachheit halber nur von "Muttern" gesprochen wird, so umfaßt dies im Rahmen der Erfindung auch Elemente, wie sie zuvor angegeben wurden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst die Mutter nahe der Tafel ausgerichtet, und zwar mit ihrem Stanz- und Nietteil zur Tafel zeigend; dann wird ein Putzen aus der Tafel gestanzt, wodurch ein koaxial zur Öffnung des Stanz- und Nietteils sowie zur durch den Kopf gehenden Bohrung ausgerichtetes Loch erzeugt wird. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dann das Stanz- und Nietteil durch die gestanzte Öffnung gedrückt, wobei vorzugsweise die der Stanzkante benachbarten Bereiche der Tafel aus der Tafelebene napfartig verformt und dann auch das Stanz- und Nietteil radial nach außen unter gleichzeitiger Verformung des Tafelnapfes verformt wird. Diese Verformung führt schließlich dazu, daß das Stanz- und Nietteil zu einem U-förmigen Ringkanal wird, der mit seiner Öffnung zum Kopf hin zeigt, während gleichzeitig die verformten Tafelbereiche zumindest zum Teil in den sich entwickelnden U-förmigen Kanal gedrückt werden, so daß sie schließlich vom Kanal so eingefaßt werden, daß sich eine außerordentlich stabile Verbindung zwischen der Tafel und der Mutter ergibt.

Im Rahmen der Erfindung sind zwei grundsätzliche Verfahrensvarianten möglich. Bei der ersten Variante wird der Putzen aus der Tafel durch das Stanz- und Nietteil gestanzt. Der Putzen bleibt dann solange im manteIförmigen Stanz- und Nietteil, wie dieses verformt wird, um ein Einknicken des Stanz- und Nietteils zu verhindern, während es selbst verformt und auch die erwähnten Tafelbereiche in Anlage an die Außenfläche des Stanz- und Nietteils verformt werden. Nach Fertigstellung der Verbindung wird der Putzen dann durch einen Ausstoßstift entfernt, der durch die Bohrung in der Mutter ragt, und zwar in die Richtung, in der sich das Stanz- und Nietteil befindet.

Bei der zweiten Variante wird zunächst ein Putzen aus der Tafel mit einem durch die Mutter ragenden Lochstempel gestanzt, der dann den Putzen bereits ausstößt, bevor das Stanz- und Nietteil durch die ausgestanzte Tafelöffnung getrieben wird. Dieses Verfahren führt zu einer vereinfachten Ausführung der Befestigungsvorrichtung und besitzt noch andere Vorteile, die nachfolgend beschrieben werden. Beiden Varianten ist jedoch gemeinsam, daß die Mutter in einem einzigen Arbeitsgang an der Tafel befestigt werden kann und die Tafelöffnung ausgestanzt wird, bevor die Mutter in die Öffnung gedrückt und die mechanische, zuvor beschriebene Verbindung gebildet wird. Da bei der zweiten Variante der Putzen während des Verformens keine Abstützfunktion für das Stanz- und Nietteil ausübt, ist die vorzugsweise bei diesem Verfahren verwendete Mutter in diesem Bereich etwas anders ausgebildet; so wird der Stanz- und Nietteil kurzer ausgelegt, wodurch die kritische Knicklänge verkürzt und damit eine größere Stabilität erreicht wird. Gleichzeitig kann aber auch die Wanddicke des manteiförmigen Stanz- und Nietteils geringer ausgelegt werden, da das Gegenwerkzeug, nämlich die Matrize, so ausgebildet ist, daß sie eine Stützfunktion in den höchstbelasteten Bereichen des Stanz- und Nietteils beim Verformvorgang ausübt.

Nachdem die Mutter relativ zur Tafel, wie zuvor beschrieben, in die einsatzbereite Position gebracht worden ist, wird das freie Ende des Stanz- und Nietteils vorzugsweise in Anlage an die Tafel gebracht, und zwar so stark, daß die Tafel vor dem Stanzvorgang vorbelastet wird. Dadurch wird die Mutter genau relativ zur Tafel in Position gebracht und die konzentrische Ausrichtung der endgültigen Verbindung sichergestellt, was besonders wichtig für die Vollkommenheit der mechanischen Verbindung ist. In dem Fall,

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in dem die Tafel mit einem Lochstempel, der durch die im Mutternkopf vorgesehene Bohrung fährt, gestanzt wird, ist der Innendurchmesser dieser Bohrung vorzugsweise geringer als der Innendurchmesser des Stanz- und Nietteils. Der Lochstempel stanzt somit dann einen Putzen aus der Tafel, dessen Durchmesser geringer als der Innendurchmesser des Stanz- und Nietteils ist, wodurch für die endgültige Verbindung zusätzliches Tafelmaterial zur Verfugung steht. Dann wird das freie Ende des Stanz- und Nietteils der Mutter gegen die der Stanzkante zunächst liegenden Bereiche der Tafel gedrückt, wodurch diese vom Stanz- und Nietteil eingeklemmt werden, während sie aus der Tafelebene heraus gezogen werden.

Wie bereits erwähnt, wird die mechanische Verbindung zwischen den verformten Tafelbereichen und der Mutter mit Hilfe einer Matrize durchgeführt. In der bevorzugten Ausführungsform weist die Matrize eine ringförmige, glatte Einsenkung auf, die als Rollfläche das freie Ende des Stanz- und Nietteils radial nach außen verformt, und zwar in einen hakenförmigen oder U-förmigen Ringkanal; außerdem gehört zur Matrize ein zentraler, von der Einsenkung umgebener, gegenüber der Rollfläche vorstehender Ringbereich, der teleskopartig während des Verformvorgangs in den Innenraum des Stanz- und Nietteils fährt und dabei die zuvor erwähnte Stützfunktion ausübt. Dabei bildet das freie Endteil dieser Matrizeneinlage praktisch das Widerlager zum freien Ende des Stanz- und Nietteils, wenn dieses, wie erwähnt, die der Stanzkante zunächst liegenden Tafelbereiche einklemmt, so daß beim weiteren Eintauchen der Matrizeneinlage die genannten Tafelbereiche aufgrund ihres eingeklemmten Zustandes gezogen und dadurch gleichzeitig in ihrer Dicke reduziert werden.

Bei einem besonders bevorzugten Verfahren nach der Erfindung weist der Kopf der Mutter einen größeren Außendurchmesser auf als das Stanz- und Nietteil und besitzt der Kopf eine ringförmige Druckfläche, die der Tafel zugewandt ist. Die Druckfläche des Kopfes besitzt vorzugsweise mehrere vorstehende Rippen, die nach beendeter Befestigung der Mutter an der Tafel sowohl eine zuverlässige Sicherung gegen ungewollte Drehbewegungen der Mutter darstellen als auch einen positiven Einfluß auf den Ablauf des Befestigungsverfahrens ausüben. Dabei wird erfindungsgemäß dafür gesorgt, daß die Rippen in die benachbarten Tafelbereiche gedruckt werden, und zwar zu einem Zeitpunkt, zu dem gerade der U-förmige Kanal aus dem freien Ende des Stanz- und Nietteils gebildet wird, so daß der sich in bzw. vor dem U-förmigen Kanal befindliche Bereich der Tafel in den Kanal hineingedrückt und auch verdickt bzw. gestaucht wird, wodurch die mechanische Verbindung noch fester wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders geeignet, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen, bei dem die Tafel dadurch gestanzt wird, daß ein Lochstempel durch die Bohrung der Mutter geführt und die Tafel vor dem Eintreiben der Mutter in diese gestanzt wird. Die Vorrichtung besteht aus einem FUhrungs- und Befestigungsgehäuse, das an einer der beiden Werkzeughälften bzw. -platten der Presse befestigt ist, die relativ zueinander zu bewegen sind. Im Führungs- und Befestigungsgehäuse ist ein ringförmiger Stößel hin- und herbewegbar gelagert, der einen in eine Bohrung des Führungs- und Befestigungsgehäuses reichenden Schaft aufweist. Die Vorrichtung besitzt außerdem einen Stößelkopf, der im Normalzustand vom Führungs- und Befestigungsgehäuse entfernt gehalten wird, jedoch gegen dieses bewegbar ist und einen Stößelkanal aufweist, in dem der

Schaft teleskopisch gelagert ist. Zu dem Stößelkopf gehört auch ein zweiter Kanal, nämlich der Zuführkanal, der in den Stößelkanal einmündet, so daß Muttern aus einem Vorrat über den Zuführkanal in den Stößelkanal in die zum Befestigen erforderliche Stellung gebracht werden. Der ringförmige Stößel weist eine axiale Führungsbohrung auf, in der ein Lochstempel teleskopisch geführt wird. Die Länge des Lochstempels ist größer als die des Stößels; der Lochstempel ist relativ zum Führungs- und Befestigungsgehäuse fixiert. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Ende des Lochstempels an der Werkzeugplatte befestigt, die auch das Führungs- und Befestigungsgehäuse trägt. Normalerweise wird der Stößel über beispielsweise Federn im Stößelkanal des Stößelkopfes unter Vorspannung gehalten, so daß die freien Enden des Stößels und des Lochstempels normalerweise fluchtend nahe dem Zuführkanal ausgerichtet sind, eine Mutter ohne weiteres in den Stößelkanal gelangen kann. Zur Vorrichtung gehört auch ein Antrieb, der das Führungs- und Befestigungsgehäuse und den Stößelkopf nach Positionierung einer Mutter in die einsatzbereite Position schließt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden der Stößelkopf und das Führungs- und Befestigungsgehäuse dadurch geschlossen, daß die Presse geschlossen wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann folgendes Verfahren durchführen. Das Schließen des Stößelkopfes und des Führungs- und Befestigungsgehäuses führt dazu, daß der Stößel und der Lochstempel vorgeschoben werden, und zwar der Stößel im Stößelkanal und der Lochstempel im Führungskanal des Stößels. Dann berührt zunächst die ringförmige Endfläche des Stößels den Kopf auf der dem Stanz- und Nietteil gegenüberliegenden Seite, so daß dann das freie Ende des Stanz- und Nietteils an der Tafel zu liegen kommt, die vor

dem Stößelkanal in Position gebracht wurde. Gleichzeitig schiebt sich der Lochstempel in die Mutternbohrung und durch den Innenraum des Stanz- und Nietteils bis zur Anlage an der Tafel. Der Lochstempel stanzt dann einen Putzen aus der Tafel, der durch die in der Matrize vorgesehene zentrale Bohrung ausgestoßen wird. Schließlich wird die Mutter durch den Stößel in die Tafelöffnung gedruckt und in dieser, wie beschrieben, befestigt.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung besitzt das Führungs- und Befestigungsgehäuse eine Kammer, in der das im Durchmesser vergrößerte Kopfteil des Stößels hin- und herbewegbar ist. Die Mittel, mit denen der Stößel bei seiner Anlage an die Tafel vorgespannt bzw. vorbelastet wird, können dann in dieser Kammer wirken, beispielsweise Druckluft, so daß der Stößelschaft sich im Normalzustand in seiner ausgefahrenen Position in dem Stößelkanal befindet. Dabei gehört zur Vorrichtung eine Druckquelle, die dafür sorgt, daß der Druck in der Kammer auf einem vorbestimmten Wert gehalten wird. Der Druck bzw. die Druckluft entweicht durch den zwischen dem ringförmigen Stößel und dem Lochstempel gebildeten Ringraum zum bzw. aus den freien Enden des Stößels und des Lochstempels. Dadurch wird in der Nähe des Zuführkanals im Stößelkopf ein Unterdruck erzeugt, der die Muttern einzeln aus dem Zuführkanal in den Stößelkanal unterhalb der freien Stößelstirnfläche zieht und dort in die für das Befestigen der Mutter an der Tafel erforderliche Stellung bringt und zentriert. Wie bereits erwähnt, muß die Mutter außerordentlich genau in dem Stößelkanal ausgerichtet sein, damit der Lochstempel ohne Schwierigkeiten und ohne störende Berührungen durch die Bohrung der Mutter geführt werden kann. Der erwähnte Unterdruck erfüllt diese Bedingungen in hervorragender Weise, indem er durch das gleichmäßig über den Umfang verteilte Entweichen aus dem erwähnten Ringraum eine absolut zentrische Lage für die Mutter gewährleistet.

Anhand der beigefügten Zeichnungen werden nachfolgend weitere Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen teilweisen Schnitt eines perspektivisch dargestellten Hohlkörperteils, nämlich eine selbststanzende Mutter, die für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Vorrichtung geeignet ist;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung mit einer gerade an einer Tafel befestigten Mutter gemäß Fig. 1;

Fig. 3 die Vorrichtung gemäß Fig. 2, jedoch während des letzten Schrittes des Befestigungsverfahrens;

Fig. 4 eine teilweise geschnittene perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Mutter, die ebenfalls bei dem erfindungsgemäßen Verfahren unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung benutzt werden kann;

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung in zum Anbringen der Mutter gemäß Fig. 4 eingenommener Stellung;

Fig. 6 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 5 während des ersten Schrittes des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 7 einen vergrößerten Ausschnitt der in Fig. 6 dargestellten Vorrichtung;

Fig. 8 einen vergrößerten Ausschnitt der in den Fig. 5 bis dargestellten Vorrichtung im Zustand eines weiteren Verfahrensschrittes;

Fig. 9 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung gemäß den Fig. 5 und 6 im Zustand eines weiteren Verfahrensschrittes;

Fig. 10 einen vergrößerten Ausschnitt der in Fig. 9 dargestellten Vorrichtung in der dort wiedergegebenen Stellung;

Fig. 11 einen vergrößerten Ausschnitt der in den Fig. 5 bis 7 dargestellten Vorrichtung im Zustand eines noch weiteren Schrittes des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 12 eine teilweise geschnittene Vergrößerung der Vorrichtung gemäß den Fig. 5 bis 11 im Zustand eines noch weiteren Verfahrensschrittes;

Fig. 13 ebenfalls eine teilweise geschnittene Vergrößerung ähnlich der Fig. 12, jedoch in einem wiederum weiteren Verfahrensschritt;

Fig. 14 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Vorrichtung gemäß den Fig. 5, 6 und 9 in der Position nach beendetem Anbringen der Mutter an der Tafel; und

Fig. 15 einen vergrößerten Querschnitt entlang der Linie 15-15 in Fig. 5.

Die nachfolgende Beschreibung steht im Zusammenhang mit der gleichzeitig hinterlegten deutschen Patentanmeldung

P (unser Zeichen 35 145 B) und nimmt teilweise

auf diese Bezug bzw. macht deren Inhalt auch teilweise zum

Inhalt der vorliegenden Anmeldung. Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einer modifizierten Möglichkeit des Anbringens von mutterartigen, als Verbindungselemente einzusetzenden Hohlkörperteilen. Wenn hier von "Muttern" gesprochen wird, so sind damit sämtliche gleichartigen Elemente gemeint, die eine durchgehende Bohrung mit oder ohne Gewinde aufweisen, die vorzugsweise koaxial zur Öffnung eines einstückig mit dem Verbindungselement verbundenen Stanz- und Nietteils verläuft; dieser Ausdruck umfaßt somit unter anderem auch selbstnietende Muttern, Nieten, Lager, Wellenlager u.dgl.. Der Einfachheit halber werden beide nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen mit Muttern erläutert.

Die in Fig. 1 dargestellte Mutter 20 mit Stanz- und Nietverhalten besitzt einen Kopf 22 und einen Stanz- und Nietteil 24 in Form eines ringförmigen Mantels. Der Kopf weist eine ringförmige Preßfläche 26 sowie eine Durchgangsbohrung 28 auf, die in den beidseitig offenen Innenraum 30 des Stanz- und Nietteils übergeht. Nächst dem Stanz- und Nietteil 24 weist der Kopf 22 eine Druckfläche 32 auf, die mit hervorragenden Rippen 34 als Verdrehsicherung besetzt ist. Die Rotationsbewegungen verhindernden Rippen 34 sind im wesentlichen dreieckförmig und einstückig mit dem Stanz- und Nietteil verbunden. Das Stanz- und Nietteil besitzt ein freies Ende 36, das im vorliegenden Fall mit einer relativ scharfen Schneidkante an der Öffnung des Stanz- und Nietteils sowie einer davon sich zur Außenwandung des Mantels 24 erstreckenden Stoß- und Ziehkante bzw. -fläche versehen ist.

Die selbststanzende Mutter 20 eignet sich dazu, die Tafel zu stanzen und bleibend in der dadurch entstandenen Öffnung befestigt zu werden. Die Fig. 2 und 3 zeigen die für das Befestigen der Mutter gemäß Fig. 1 erforderlichen Komponenten eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vor-

richtung. Zunächst wird die Mutter 20 nahe der Tafel 42 ausgerichtet, und zwar mit dem freien Ende 36 des Stanz- und Nietteils 24 zur Tafel hinweisend. Auf der der Mutter gegenüberliegenden Seite der Tafel wird eine Matrize 44 angeordnet. Wie dargestellt, besitzt die Matrize eine ringförmige Einsenkung 47 in Form eines Semitoroids. Eine schulterförmige Matrizenauflage 45 umgibt die Einsenkung und stützt im Befestigungsfall die Tafel ab. Das dargestellte Ausführungsbeispiel der Matrize weist eine Bohrung 46 sowie ein zentrisches Matrizenteil in Form eines Lochstempels 48 auf, der während des Befestigens der Mutter in fixierter Lage in der Bohrung 46 gehalten wird. Wie dargestellt, besit'zt der Lochstempel 48 ein konisches Endstück 50, das sich aus dem Zentrum der ringförmigen Einsenkung 47 erhebt.

Die selbststanzende Mutter wird in einer Befestigungsvorrichtung auf der der Matrize gegenüberliegenden Tafelseite zur Einsenkung 47 zentriert, und zwar mit ihrer Durchgangsbohrung 28 koaxial ausgerichtet zum Lochstempel 48. Zu der Befestigungsvorrichtung gehört ein hin- und hergehender, ringförmiger Stößel 52 mit einer Axialbohrung 54 und einem ringförmigen Endteil als Stirnfläche 56. Im dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich in der Axialbohrung ein Ausstoßstift 58. Die Stirnfläche 56 des ringförmigen Stößels 52 drückt das freie Ende 36 der Mutter 20 in die Tafel 42. Dabei stanzt die Schneidkante 38 einen Putzen 60 aus der Tafel, der aufgenommen und auf dem konischen Endteil 50 des Lochstempels 48 zentriert gehalten wird.Dieses konische Endteil wirkt somit auch als Spreizkegel. Das freie Ende 36 des Stanz- und Nietteils 24 der Mutter wird dann von der Einsenkung 47 aufgenommen und derart radial nach außen verformt, daß ein im Querschnitt hakenförmiger oder U-förmiger Ringkanal 24a entsteht, der zum Kopf der Mutter hin offen ist. Der der ausgestanzten Öffnung benachbarte Tafelbereich 42a wird zunächst gegen die Außenfläche des Mantels 24 verformt, während dieser sich durch die ausgestanzte

Tafelöffnung bewegt. Der Tafelbereich 42a wird dann in den sich bildenden U-förmigen Kanal 24a unter anderem auch unter der Wirkung der Druckfläche 32 des Kopfes 22 hineinverformt, so daß dann schließlich die Rippen 34 in den Tafelbereich 42a gedrückt werden, wie dies aus Fig. 2 hervorgeht. Während das Stanz- und Nietteil in die ringförmige Einsenkung oder Rollfläche 41 gedrückt wird, bewegt sich der Putzen 16 - in der Darstellung nach oben - in den Innenraum 30 des Stanz- und Nietteils 24, wobei der Putzen 60 den Mantel bzw. das Stanz- und Nietteil 24 im Bereich der größten Beanspruchung abstützt, wodurch vermieden wird, daß das Stanz- und Nietteil während des Vernietens nach innen zusammengedrückt wird. Somit erfüllt der Putzen 60 eine wichtige Aufgabe bei dem Befestigen der Mutter 20 gemäß den Fig. 2 und 3. Die resultierende Mutter-Tafel-Verbindung ist extrem widerstandsfähig sowohl hinsichtlich mechanischer Beanspruchungen als auch bezüglich der Dichtheit. Dabei ist der Tafelbereich 42a in dem U-förmigen Kanal 24a quasi festgehakt durch die sich nach Fertigstellung der Verbindung ergebende Distanz zwischen dem freien Ende 36 der Mutter und der Druckfläche 32 des Kopfes 22, die geringer ist als der Querschnitt der in den U-förmigen Kanal hineinverformten Tafelkante, die während des Befestigungsvorganges leicht wulstförmig gestaucht worden ist. Darüber hinaus ist festzuhalten, daß die vorstehenden Rippen 34 die Mutter-Tafel-Verbindung keinesfalls schwächen - zumal sie sich im Bereich verdickten Tafelmaterials in dieses eindrücken - sondern vielmehr zusätzlich eine gewünschte Verformung des relevanten Tafelbereichs 42a bewirken, wie dies auch den Fig. 2 und 3 zu entnehmen ist.

Nach beendetem Befestigen wird der Putzen 60 durch den Ausstoßstift 58 gemäß Fig. 3 aus der Verbindung gestoßen. Es ist zu betonen, daß die Mutter an der Tafel in einem kontinuierlichen Arbeitsgang befestigt wird, nachdem sie in der Vorrichtung der Tafel gegenüber in die gewünschte Position gebracht worden ist. Die Vorrichtung kann in einer

Presse untergebracht werden, wie sie in der blechverarbeitenden Industrie für die Herstellung geformter Blechteile verwendet wird. Bei einer solchen Anwendung wird der Stößelkopf einschließlich dem auf- und abbewegbaren ringförmigen Stößel 52 an einer Werkzeugplatte befestigt, während die Matrize an der gegenüberliegenden Werkzeugplatte angeordnet wird. Bei einer nach unten arbeitenden Vorrichtung wird der Stößelkopf an der oberen Werkzeugplatte und die Matrize an der unteren Werkzeugplatte befestigt. Es sei jedoch erwähnt, daß die Vorrichtung auch umgekehrt, d.h. in einer nach oben gerichteten Stanzbewegung arbeiten kann. Die Ausdrücke "oben" und "unten" sind daher relative Ausdrücke und hier nur zur Beschreibung der dargestellten Ausführungsbeispiele verwendet.

Fig. 4 zeigt eine weiter verbesserte Mutter 70, die sich insbesondere zur Verwendung in der nachfolgend beschriebenen Vorrichtung eignet. Wie die Darstellung zeigt, besitzt die selbststanzende Mutter 70 grundsätzlich dieselbe Form wie die zuvor beschriebene Mutter 20. Zu ihr gehört ein Kopf 22 und ein mantelförmiges Stanz- und Nietteil 74. Der Kopf weist eine ringförmige Preßfläche 76 und eine innere Gewindebohrung auf, die koaxial zur Ausnehmung bzw. Öffnung oder dem Innenraum 80 des Stanz- und Nietteils 74 verläuft und mit dieser bzw. diesem in Verbindung steht. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist die ringförmige Druckfläche 82 des Kopfes mit einer Vielzahl radial vorstehender Rippen versehen; jedoch besitzt das freie Ende 86 des Mantels 74 innen eine geneigte oder nach außen konisch verlaufende Schneidfläche 88 und außen eine gewölbte Stoß- und Ziehfläche bzw. -kante 90.

Wie aus der nachfolgenden Beschreibung der Befestigungsvorrichtung sowie des Befestigungsverfahrens der Mutter 70 hervorgeht, wird das Blech gestanzt und der Putzen aus der

Verbindung durch einen Ausstoßstift, der durch die Gewindebohrung 78 fährt, vor dem Befestigen der Mutter an dem gestanzten Tafelloch ausgestoßen. Somit verbleibt der Putzen nicht im Innenraum 80 des Stanz- und Nietteils 74, um den Mantel während des Nietvorgangs zu stützen. Das Stanz- und Nietteil 74 ist somit dadurch modifiziert worden, daß am Ende des Innenraums 80 am freien Ende 86 des Stanz- und Nietteils eine konische Schneidfläche 88 vorgesehen worden ist; gleichzeitig wurde das Stanz- und Nietteil kürzer und in der Wandstärke dünner gehalten, um sein Eindrücken während des Nietvorganges zu verhindern. Es könnte auch eine gebogene Fläche anstelle der konischen Schneidfläche 88 verwendet werden. Grundsätzlich sind jedoch die Muttern nach Fig. 1 und 4 gleichwertig und je nach besonderem Anwendungszweck einzusetzen, d.h. insbesondere auch, daß die Mutter gemäß Fig. 4 auch selbststanzend verwendet werden kann.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 5 und den übrigen Figuren ist so ausgelegt, daß sie in einer Stanz- und Prägepresse mit gegenüberliegenden, relativ zueinander bewegbaren Platten oder Matrizenteilen eingebaut werden kann. Die an der Tafel zu befestigenden Muttern werden in einen Stanzkopf 100 gefördert, der ein Führungs- und Befestigungsgehäuse 102 besitzt, das an einer oberen Werkzeugplatte befestigt sein kann. Wie für den Fachmann ersichtlich, wird der Stanzkopf normalerweise an einer Halteplatte 106 befestigt, die die Befestigungsmittel aufweist, mit denen der Stanzkopf an der oberen Werkzeugplatte befestigt werden kann. Normalerweise wird der Stanzkopf an der Halteplatte 106 befestigt, die ihrerseits mittels Bolzen, Schrauben oder mit anderen konventionellen Verbindungselementen an der oberen Werkzeugplatte 104 befestigt werden kann. Wie bereits erwähnt, kann die Vorrichtung jedoch auch umgekehrt gerüstet werden, nämlich in einer nach oben zu stanzenden Bauweise, bei der der Stanzkopf 100 an einer dann beweglichen unteren Werkzeugplatte befestigt ist.

Der Stanzkopf 100 weist einen ringförmigen Stößel 108 auf, der mit einem länglichen Kolbenkopf 110 versehen ist, der sich in einer Kammer 112 auf- und abwärts bewegen kann; das Führungs- und Befestigungsgehäuse weist einen Stößelkanal 114 auf, in dem sich der Stößel bewegt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Stößel zylindrisch; die Kammer 112 und der Stößelkanal 114 sind dann ebenfalls zylindrisch, um den Stößel, der einen passenden Schaft 114a besitzt, zu führen. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Querschnittsform des Stößels von der jeweiligen Verwendung abhängt. Die dargestellten Muttern sind grundsätzlich ebenfalls zylindrisch, jedoch kann auch ihre Querschnittsform von ihrem jeweils besonderen Verwendungszweck abhängig und somit verschieden von der Zylinderform sein. Zum Beispiel kann der Kopf 72 der Mutter hexagonal oder oktagonal sein; die Form des Stanz- und Nietteils 74 kann ebenfalls modifiziert werden, vorausgesetzt daß die Durchgangsbohrung 78 koaxial zur Öffnung des Innenraums 80 des Stanz- und Nietteils verläuft.

Der Kolbenkopf 110 ist innerhalb der Kammer 112 durch sowohl einen an ihm angebrachten als auch einen am Ende der Kammer angebrachten O-Ring 116 bzw. 118 abgedichtet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Führungsstift 120 am Führungs- und Befestigungsgehäuse 102 angeordnet, um eine Drehbewegung des Stößels zu vermeiden. Der Führungsstift besitzt eine flache Oberfläche, die auf einem flachen Oberflächenbereich des Stößels gleitet, wodurch die erwähnte Rotation des Stößels relativ zum Führungs- und Befestigungsgehäuse 102 vermieden wird. In einer Freibohrung 123, die sich längs durch den ringförmigen Stößel erstreckt, befindet sich ein Lochstempel 122. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt der Lochstempel einen Kopf 124, der an der Halteplatte 106 befestigt ist, d.h. gegenüber dem Kolbenkopf 110. Dadurch bleibt der Lochstempel 122

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relativ zum Führungs- und Befestigungsgehäuse 102 in fixierter Lage, und der Stößel 108 kann relativ zum Führungs- und Befestigungsgehäuse 102 sowie zum Lochstempel 122 in der Kammer 112 bewegt werden.

Zum Stanzkopf 100 gehört auch ein Stößelkopf 126, der sich relativ zum Führungs- und Befestigungsgehäuse 102 während der Befestigung der Mutter 70 in nachfolgend erläuterter Weise bewegt. Der Stößelkopf weist ebenfalls einen Stößelkanal 128 auf, der den Schaftteil 130 des Stößels 108 aufnimmt und in dessen Bereich auch der Lochstempel 122 reicht. Der Stößelkopf besitzt außerdem einen querverlaufenden Zuführkanal 132, der mit dem Stößelkanal 128 zum Zwecke der Zuführung der Muttern 70 in Verbindung steht. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Muttern über eine Sortierschiene od.dgl. 134 gefördert, die an den Stößelkopf über ein Zwischenstück 136 angeschlossen ist. Der Zugang zum Zwischenstück wird durch eine Deckplatte 138 ermöglicht, die am Zwischenstück mit Schrauben od.dgl. befestigt ist. Der Stößelkopf wird am Führungs- und Befestigungsgehäuse 102 über eine Führungssäule 139 bewegbar gehalten, die für eine saubere Führung der Bewegungen des Stößelkopfes relativ zum Führungs- und Befestigungsgehäuse sorgt. Außerdem ist ein Anschlagstift 140 vorgesehen, der den Abstand zwischen dem Stößelkopf und dem Führungs- und Befestigungsgehäuse begrenzt; der Stößelkopf ist normalerweise durch nicht dargestellte Federn od.dgl. mit Abstand vom Führungs- und Befestigungsgehäuse gehalten. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist in der oberen Werkzeugplatte, die das Ende der Führungssäule 139 aufnimmt, wenn sich der Stößelkopf in Richtung auf das Führungs- und Befestigungsgehäuse bewegt, eine Ausnehmung 142 vorgesehen; ein Anschlagring 144 liegt zwischen dem Stößelkopf 126 und dem Führungs- und Befestigungsgehäuse 102, um deren Relativbewegung genau zu begrenzen.

Über eine Druckleitung 146, die mit der Halteplatte 106 über ein Anschlußstück 148 verbunden ist, wird in der Kammer 112 Druck aufrechterhalten; dazu ist in der Halteplatte 106 ein Druckkanal 150 vorgesehen, der die Verbindung zwischen der Druckleitung 146 und der Kammer 112 darstellt. Bei einem typischen Anwendungsfall wird die Druckleitung an in derartigen Herstellungsbetrieben ohnehin vorhandene Druckquellen angeschlossen, die im allgemeinen einen Druck zwischen 3 und 6 bar liefern. Der pneumatische Druck in der Kammer 112 stellt ein Mittel zum Vorspannen dar, das normalerweise den Stößel 108 in den Stößelkanal 128 des Stößelkopfes 126 drückt. In dieser Position sind die freien Enden des Schaftteils 130 des Stößels und des Lochstempels 122 im wesentlichen nahe dem Zuführkanal 132 des Stößelkopfes ausgerichtet und sorgen für einen freien Durchgang zwischen dem Zuführkanal 132 und dem Stößelkanal 128, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Die Mutter wird normalerweise im Stößelkanal durch nicht dargestellte, federbelastete Finger, wie sie dem Fachmann bekannt sind, in der für das Befestigen einsatzbereiten Position 70a im Stößelkanal vor dem Stößel und dem Lochstempel gehalten.

Gegenüber dem Stößelkopf wird auf einer unteren Matrizenhalterung 158 ein Blech bzw. eine Tafel 160 aufgelegt. Eine Matrize 154 ist koaxial ausgerichtet mit dem Stößelkanal 128 an der unteren Matrizenhaiterung befestigt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel gehört zur Matrize eine stempeiförmige Einlage 156, die sich aus der Mitte der Matrize erhebt, was nachfolgend noch näher beschrieben werden wird. Die Tafel wird außerdem von herkömmlichen, federbelasteten Stripper-Bolzen getragen, die das Abnehmen der fertiggestellten Mutter-Tafel-Verbindung von der Matrize unterstützen, wie dies dem Fachmann bekannt ist. Darüber hinaus gehört im dargestellten Ausführungsbeispiel zu den Betätigungsmitteln der Befestigungsvorrichtung ein nicht darge-

stellter, konventioneller Magnet-Näherungsschalter im Stößelkopf 126, der anzeigt, ob sich eine Mutter in der für das Befestigen gewünschten Position 70a befindet. Der Draht des Näherungsschalters ist mit 152 beziffert. Der konventionelle, magnetische Näherungsschalter wird normalerweise gegenüber dem Zuführkanal 132 angeordnet. Wenn sich eine Mutter in der gewünschten, ausgerichteten Position 70a befindet, löst der Näherungsschalter die gewünschten Pressenbewegungen aus, bei denen eine der Werkzeugplatten auf die andere zu bewegt wird, wodurch eine Mutter an der Tafel befestigt wird. In der typischen Anwendung wird die obere Werkzeugplatte 104 auf die untere Matrizenhalterung 158 zu bewegt, was nachfolgend anhand der übrigen Figuren erläutert werden wird. Während der Abwärtsbewegung der oberen Werkzeugplatte 104 wird der Stößelkopf 126 zunächst mit der Tafel 160 in Berührung gebracht, wobei die Stripper-Bolzen 162 gegen die Matrize 154 vorgespannt werden, was zu einer Verringerung des Abstandes zwischen dem Stößelkopf 126 und dem FUhrungs- und Befestigungsgehäuse 102 führt (siehe Fig. 6). Diese Relativbewegung führt dazu, daß der Schaftteil 13 des Stößels weiter in den Stößelkanal hineingeschoben wird und die Preßfläche 76 des Kopfes 72 der Mutter berührt, wodurch die Mutter aus ihrer Bereitstellungsposition auf die Tafel zu bewegt wird, wie dies besonders deutlich aus Fig. 7 hervorgeht. In dieser Position ist die Tafel 160 fest zwischen dem Stößelkopf 126 und einer schulterförmigen Matrizenauflage 170 gehalten; die Tafel kann aber auch auf der unteren Matrize festgeklemmt werden. Das freie Ende 86 des Stanz- und Nietteils 74 wird durch den Schaftteil 130 des Stößels 108 gegen die Tafel gedrückt, die dabei unter Vorspannung gerät. Wie zuvor erwähnt, wird der Stößel durch den pneumatischen Druck in der Kammer 112 federnd im Stößelkanal gehalten. Wie aus Fig. 6 hervorgeht, hat sich bis dahin der Stößelkopf in der Kammer 112 noch nicht bewegt, jedoch reicht der Druck des freien Endes 86

-seMutter auf die Tafel aus, urn die Tafel leicht einzubeulen oder einzudrücken, was für eine genaue koaxiale Ausrichtung des Stanz- und Nietteils 74 relativ zur ringförmigen Einsenkung 172 der Matrize 154 eben so wichtig ist wie das Beibehalten der konzentrischen Ausrichtung der Mutter-Tafel-Zuordnung während des Befestigens der Mutter.

Wie am besten aus Fig. 7 hervorgeht, ist die Einsenkung 172 als Halbtoroid gestaltet und besitzt die Matrizeneinlage 156 ein in diese Einsenkung hineinragendes Endteil 174, das sich übergangslos an die ringförmige, konkave Oberfläche der Einsenkung anschließt. Wie aus den Darstellungen der Matrize, insbesondere den Fig. 12 und 13 hervorgeht, ist die ringförmige Einsenkung in der Matrize abgestuft, und zwar besteht sie aus zwei ineinander übergehenden, ringförmigen Konfigurationen, von denen die der Tafel 160 nächstliegende einen größeren Außenradius besitzt als die sich daran nach unten anschließende; der Ringbereich mit dem größeren Außenradius ist im wesentlichen aus einer konisch von außen nach innen abnehmenden äußeren Wand gebildet, während das sich daran anschließende, nach innen etwas abgesetzte ringförmige Rollflächenteil zusammen mit der Matrizeneinlage bzw. dem Matrizeneinsatz 156 eine im Querschnitt halbkreisförmige Form besitzt.

Durch eine Anfasung 175 an der Oberkante der abgestuften Bohrung 178 wird die Oberkante zu einem besonders effektiven Gegenschneidwerkzeug. Die Anfasung ist besonders deutlich aus Fig. 7 ersichtlich; es ist ohne weiteres einsehbar, daß damit ein möglichst großer Putzen ausgestanzt wird, um ein möglichst großes Loch in der Tafel zu erreichen, was dann ein besseres Einführen des Stanz- und Nietteils der Mutter in die Tafel ermöglicht. Eine abgestufte

Bohrung 178 erstreckt sich durch die Matrizeneinlage, die koaxial zum Lochstempel 122 ausgerichtet ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Einlage 156 mit Preßsitz in die Durchgangsbohrung in der Matrize 154 eingesetzt und ist an ihrer dem Endteil 174 entgegengesetzten Seite 182 im Durchmesser größer ausgeführt, so daß im Zusammenwirken mit der Abstufung in der Bohrung 178 eine exakte Lage für die Einlage 156 erreicht wird. Wie dem Fachmann durch die nachfolgende Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens deutlich werden wird, unterliegt das Endteil 174 der Abnutzung, weshalb hier eine separat zu ersetzende Einlage verwendet wird. Es ist jedoch zu bemerken, daß die Matrize auch einstückig hergestellt und benutzt werden kann.

In der in Fig. 6 dargestellten gegenseitigen Lage des Führungs- und Befestigungsgehäuses 102 und des Stößelkopfes 126 ragt der Lochstempel 122 in die Gewindebohrung 78 des Kopfes 72 und den Innenraum 80 des Stanz- und Nietteils 74 bis zur Anlage an die Tafel 160 gemäß Fig. 7. Wie zuvor ausgeführt wurde, liegt das freie Ende 86 des Stanz- und Nietteils 74 unter der Einwirkung des Schaftteils 130 des Stößels mit Druck an der Tafel an, die dadurch vorgespannt

wird, wobei gleichzeitig die koaxiale Ausrichtung des Stanz und Nietteils 74 zur Einsenkung 172 beibehalten wird. Weiteres Schließen der Presse führt dazu, daß der Stößelkopf 126 in Richtung auf das Führungs- und Befestigungsgehäuse 102 bewegt wird, da er, wie in Fig. 6 dargestellt, auf der unteren Matrizenhalterung 158 aufliegt. Der Lochstempel 122 bewegt sich daher relativ zum Stößel 108 durch die Freibohrung 123 im Stößel, wodurch die Tafel in die Ringeinsenkung 172 der Matrize und gegen das vorstehende Endteil 174 der Matrize bzw. der Matrizeneinlage 156 verformt wird (siehe Fig. 8). Es ist festzuhalten, daß das freie Ende 86 des Stanz- und Nietteils 74 in der vorspannenden Position an der Tafel verbleibt. Die Tafel 160 bleibt zwischen der schulterförmigen Matrizenauflage 170 und dem Stößelkopf 126 eingeklemmt.

Ein weiteres Schließen der Presse führt dazu, daß der Lochstempel unter Ausstanzen eines Putzens 184 aus der Tafel durch diese hindurchfährt, wie am besten aus Fig. 10 zu ersehen ist. In dieser Position (siehe auch Fig. 9), bleibt der Kolbenkopf 110 des Stößels 108 mit leichtem Abstand von der Halteplatte 106, so daß der Stößel noch nicht fest fixiert relativ zum Führungs- und Befestigungsgehäuse 102 ist, jedoch verbleibt das freie Ende 86 des Stanz- und Nietteils unter Vorspannung aufgrund des pneumatischen Drucks in der Kammer 112 an der Tafe3. Die Tafel wird zwischen der Öffnung der Bohrung 178 in der Einlage 156 und der äußeren Kante des Lochstempels ausgestanzt, und der Putzen 184 wird sofort entfernt, und zwar in die Bohrung 178 gedruckt bzw. ausgestoßen. Die Bohrung 178 weist an ihrem der Tafel zugewandten, freien Ende 174 eine innere Anfasung 175 auf, damit ein im Durchmesser möglichst großer Putzen ausgestanzt wird und sich damit ein möglichst großes Loch in der Tafel ergibt, so daß ein leichteres Eintreiben des Stanz- und Nietteils der Mutter in die Tafel

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möglich ist. Außerdem wird durch diese Maßnahmen eine größere Bandbreite der zu verarbeitenden Blechdicken erreicht.

Sobald der Kolbenkopf 110 in Anlage an die Halteplatte 106 gelangt, drückt der Schaftteil 130 des Stößels das freie Ende 86 des Stanz- und Nietteils 74 in die sich bildende Napfkante 160a des dem ausgestanzten Loch benachbarten Tafelmaterials, wie dies in Fig. 11 dargestellt ist. Die Napfkante 160a wird zunächst zwischen dem freien Ende 86 des Stanz- und Nietteils und der konvexen Oberfläche des vorstehenden Endteils 174 der Matrizeneinlage gehalten und dabei etwas verdünnt und in die Einsenkung 172 gezogen. Während der Stößel fortfährt, die Mutter in die Einsenkung 172 zu drücken, kommt das freie Ende 86 des Stanz- und Nietteils mit der Wand der halbtoroiden Oberfläche der Einsenkung 172 in Berührung, wobei das freie Ende des Stanz- und Nietteils radial nach außen verformt wird, wie dies in Fig. 12 mit der Bezugsziffer 86a gezeigt wird. Der der gestanzten Öffnung benachbarte Tafelbereich wird gleichzeitig gegen die Außenfläche des Stanz- und Nietteils in eine napfförmige Konfiguration 160b gezogen, wie dies ebenfalls aus Fig. 12 hervorgeht. Schließlich wird das freie Ende des Mantels des Stanz- und Nietteils soweit umgebogen, daß es gegen den Kopf 72 der Mutter weist, und zwar unter dem Einfluß seiner Berührung mit der Rollfläche der Einsenkung 172 in einen U-förmigen Kanal 86b verformt, der im Querschnitt hakenartig ausgebildet ist, wie dies in Fig. 13 dargestellt wird. Die ringförmige Druckfläche 82 der Mutter wird gleichzeitig in die Tafel getrieben, so daß der verformte Tafelbereich in den sich entwickelnden U-förmigen Kanal 86b gedrückt wird, wobei sich die Napfkante der Tafel leicht wulstartig verdickt, wie dies bei 160c in Fig. 13 dargestellt ist. Außerdem werden die Rippen 84 der Druckfläche 82 des Mutternkopfes in diesen Napfwulst 160c gedrückt, wodurch eine Verformung erreicht wird, die jegliche

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Rotation der Mutter im Blech verhindert und zudem dieser Tafelbereich zusätzlich in den U-förmigen Kanal 86b des Stanz- und Nietteils gedrückt wird. Der Stößelkopf 126 liegt nun satt am Führungs- und Befestigungsgehäuse 102 an (s.Fig. 14). Das bedeutet, daß das Führungs- und Befestigungsgehäuse 102 am Anschlagring 144 anliegt, so daß die Relativbewegung zwischen dem Stößelkopf 126 und dem Führungs- und Befestigungsgehäuse begrenzt wird. Außerdem hat
sich die Führungssäule 139 in die Ausnehmung 142 in der
oberen Werkzeugplatte 104 bewegt.

Die Verbindung zwischen der Mutter und dem Blech 160 ist nun fertiggestellt. Nach dem Öffnen der Presse wird zunächst das Führungs- und Befestigungsgehäuse 102 zusammen mit der oberen Werkzeugplatte 104 angehoben, bis der Stößelkopf 126 völlig frei auf Distanz zum Führungs- und Befestigungsgehäuse ist, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Wie zuvor erläutert, werden das Führungs- und Befestigungsgehäuse und der Stößelkopf durch eine Feder oder ein anderes Vorspannmittel normalerweise auf Distanz gehalten. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist in der Säule 139 eine Spiralfeder als Druckfeder vorgesehen, die sich mit ihrem anderen Ende an der oberen Werkzeugplatte 104 abstützt. Der Stößelkopf 126 wird dann von der Mutter-Tafel-Verbindung abgehoben, und die Stripperbolzen heben dann die Tafel von der schulterförmigen Matrizenauflage 170 ab. Eine nicht dargestellte Beschickungseinheit fördert dann eine weitere Mutter aus dem Zuführkanal 132 des Stößelkopfes 126 in den Stößelkanal 128 in die in Fig. 5 gezeigte, einbaufertige Position 70a. Es sind verschiedene Zuführ- und Spannsysteme denkbar; es kann auch eine auf Schwerkraft beruhende Zuführung vorgesehen werden, besonders für den erfindungsgemäßen Stanzkopf, bei dem, wie nachstehend erläutert werden wird, ein sich ergebender Unterdruck zur Unterstützung der Zufuhr und Positionierung von Muttern in vorteilhafter und einfacher Weise genutzt wird.

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Wie aus den Fig. 5 und 15 hervorgeht, entsteht zunächst zum Zuführkanal 132 ein Unterdruck, der die Muttern 70, die sich in der Nähe des Stößelkanals befinden, in diesen Stößelkanal 128 zieht und die jeweilige Mutter dort automatisch relativ zum Lochstempel 122 sowie zum Stößel 108 zentriert. Der pneumatische Druck in der Kammer 112, der durch Zufuhr von Druckmedium durch die Leitung 146 erzeugt wird, entweicht zwischen dem Lochstempel 122 und dem Stößel 108 durch die Freibohrung 123 durch den Stößel. Da der Abstand zwischen dem Lochstempel und dem Stößel erheblich geringer ist als das Volumen der Kammer 112, erhöht sich die Geschwindigkeit der Druckluft. Wenn die Mutter sich nicht in dem Stößelkanal 128 befindet, entweicht die Luft durch den Stößelkanal 128 und erzeugt nahe dem Zuführkanal 132 einen Unterdruck. Dieser Unterdruck zieht eine Mutter aus dem ZufUhrkanal in den Stößelkanal, wie dies in Fig. 15 dargestellt ist. In der Praxis werden insbesondere kleine Muttern 70 in der erläuterten Weise durch den Unterdruck in den Stößelkanal 128 gezogen. Was jedoch hinsichtlich der Wirkung des Unterdrucks noch wichtiger ist, ist die Tatsache, daß der Unterdruck der Zentrierung jeweils einer Mutter dient, und zwar in der erläuterten Weise unterhalb des Stößels und des Lochstempels, so daß sichergestellt wird, daß eine Mutter im Stößelkanal jeweils in der für die Befestigung an der Tafel gewünschten Position steht. Diese Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung machen sich besonders bei Zuführsystemen bemerkbar, die auf der sich auf die zuzuführenden Teile auswirkenden Schwerkraft basieren.

Nachdem zuvor die bevorzugten Ausführungsbeispiele der anzubringenden Mutter sowie der dafür vorgeschlagenen Vorrichtung beschrieben wurden, folgt nun zusammenfassend die Darstellung der bevorzugten Verfahren zum Befestigen derartiger Muttern an einer Tafel. Wie bereits zuvor erwähnt, gehört zu dem bevorzugten Befestigungsverfahren, daß zu-

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nächst eine Mutter in die Nähe einer Tafel gebracht wird, und zwar in einer Position, in der das Stanz- und Nietteil der Mutter gegen die Tafel weist. Bei der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Verfahrensweise besitzt das freie Ende 36 des Stanz- und Nietteils 24 eine Schneidkante 38, die aus der Tafel einen Putzen 60 stanzt und damit eine Stanzöffnung in der Tafel schafft, die koaxial zum Kopf bzw. zur Durchgangsbohrung 28 und dem Innenraum 30 des Stanz- und Nietteils ausgerichtet ist. Bei Verwendung der in Fig. 4 dargestellten Mutter wird die Tafel durch einen Lochstempel gestanzt, der durch die Gewindebohrung 78 und den Mantel bzw. das Stanz- und Nietteil 74 ragt. Als nächstes wird das Stanz- und Nietteil der Mutter durch die gestanzte Tafelöffnung gedrückt. In den Fig. 1 bis 3 treibt der Stößel 52 das freie Ende 36 des Stanz- und Nietteils 24 zunächst in die Tafel 42, um diese zu stanzen, und dann wird das freie Ende 36 des Stanz- und Nietteils durch die gestanzte Tafelöffnung gedrückt, wobei der Mantel, und insbesondere das freie Ende 36 radial nach außen verformt wird. Gleichzeitig wird der Tafelbereich 42a in Anlage an die Außenfläche des Stanz- und Nietteils 24 in eine napfartige Form gebracht, wobei dieser Teil der Tafel aus der Hauptebene der Tafel 42 verformt wird.

Bei dem Befestigungsverfahren nach den Fig. 5 bis 14 drückt der Schaftteil des Stößels das freie Ende 86 des Stanz- und Nietteils 74 gegen die Tafel 160, die dadurch gemäß Fig. 7 leicht vorgespannt bzw. eingedrückt wird. Der Lochstempel 122 verformt dann die Tafel in die Einsenkung 172 bis zur Anlage an das vorstehende Ende 174 der Matrizeneinlage 156, währenddessen die Tafel vorgespannt durch das freie Ende 86 des Stanz- und Nietteils bleibt, wie das aus Fig. 8 hervorgeht. Dann wird die Tafel durch den zentrischen Lochstempel gestanzt und der Putzen 184 entfernt, bevor das freie Ende 86 des Stanz- und Nietteils durch die Tafel gedrückt wird

(siehe auch Fig. 10). Das freie Ende 86 wird so in das Blech gedrückt, daß der Tafelbereich 160a unter dem freien Ende des Stanz- und Nietteils gehalten und leicht verdünnt wird, wie das in Fig. 11 dargestellt wird. Sodann wird das freie Ende durch die gestanzte Öffnung gegen die konkave, ringförmige Rollfläche der Matrizeneinsenkung 172 gedrückt, was dazu führt, daß das freie Ende radial nach außen verformt wird, wie dies in Fig. 12 mit der Bezugsziffer 86a gezeigt wird. Wie zuvor erwähnt, wird der nächst der gestanzten Öffnung liegende Tafelbereich gleichzeitig in eine Napfform gegen die Außenfläche des Stanz- und Nietteils 74 gemäß 160b gezogen.

Bei der besonders bevorzugten Verfahrensweise wird schließlich das freie Ende des Stanz- und Nietteils in einen U-förmigen Ringkanal verformt, der sich zum Kopf hin öffnet; der verformte Tafelbereich wird dann gleichzeitig in diesen U-förmigen Kanal hineingedrückt, so daß eine besonders starke mechanische Verbindung zwischen der Tafel und der Mutter erzielt wird. Wie zuvor im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 3 beschrieben wurde, wird das freie Ende 36 des Stanz- und Nietteils 24 gegen die konkave Rollfläche der Matrizeneinsenkung 47 in einen U-förmigen Kanal 24a verformt; der Tafelbereich 42a wird in diese hakenförmigen Bereiche des Stanz- und Nietteils hineinverformt, was ebenfalls zu einer sehr starken und widerstandsfähigen Verbindung führt. Nach Fertigstellung der Mutter-Tafel-Verbindung wird der Putzen 60 gemäß Fig. 3 entfernt. Bei dem Verfahren gemäß Fig. 13 wird das freie Ende 86b des Stanz- und Nietteils ähnlich in einen U-förmigen Kanal verformt; der Tafelbereich 160c wird im und in den vom verformten Mantel gebildeten Kanal verformt, was zu einer sehr sicheren Umklammerung dieser Tafelbereiche führt.

Nach den vorstehenden Ausführungen wird deutlich, daß verschiedene Abwandlungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der Befestigungsvorrichtung im Rahmen der Ansprüche möglich sind. So können z.B. die Form und Abmessungen der selbststanzenden Mutter je nach spezieller Anwendung ebenso variiert werden, wie die Dicke der Tafel. Wie bereits erwähnt, sind die offenbarten Muttern und deren Befestigungsverfahren auch der Erfindung besonders geeignet, Muttern an relativ dünnen Blechen dauerhaft zu befestigen, wie sie beispielsweise in der Automobil- und Geräteindustrie verwendet werden. So kann die Mutter beispielsweise an relativ dünnen Blechen mit einer Dicke von ungefähr 0,6 rnm wie auch an relativ dicken Tafeln für die Automobilindustrie mit einer Dicke von 6,25 mm angebracht werden. Die Abmessungen der Mutter hängen natürlich sowohl von der Dicke der Tafel als auch von dem speziellen Verwendungszweck ab. Eine selbststanzende Mutter kann aus Stählen mit mittlerem Kohlenstoffgehalt hergestellt werden. Darüber hinaus kann auch die Form des Kopfes der Mutter in Anpassung an die bevorzugte Anwendung variiert werden. So kann der Kopf irgendeine geeignete Form besitzen, während das Stanz- und Nietteil auch zylindrisch, hexagonal usw. sein kann. Die Muttern können auf herkömmliche Weise durch Warm- oder Kaltverformung hergestellt werden.

Claims

Dr.-lng. Reimar König ■ ^"PJjol.-lng^Klay-S"©"engen

Wilhelm-Tell-Stn 1-4 -4ODO Düsseldorf 1 Telefon 3S7O26 Patentanwälte

3446978 ₂₁._Dez. _19S4

35 504 B

PROFIL-Verbindungstechnik GmbH & Co. KG.,
Otto-Hahn-Straße 22-24, 6382 Friedrichsdorf

"Verfahren und Vorrichtung zum Befestigen eines Hohlkörpers an einer Tafel"

Patentansprüche:

Verfahren zum Befestigen eines Hohlkörpers, insbesondere einer Mutter (70) an einer Tafel (160), wobei die Mutter aus einem Kopf (72), einem mantelförmigen Stanz- und Nietteil (74), das sich vom Kopf aus erstreckt und ein freies, offenes Ende (86) besitzt, und aus einer vorzugsweise mit Gewinde versehenen Bohrung (78) besteht, die sich durch den Kopf in im wesentlichen koaxialer Ausrichtung mit der Öffnung des freien Endes erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Schritte in kontinuierlicher Reihenfolge durchgeführt werden:

a) die Mutter (70) wird nahe der Tafel (60) mit ihrem freien Ende auf diese weisend ausgerichtet;

b) das freie Ende (86) der Mutter wird gegen die Tafel (160) gedrückt, wodurch diese vorbelastet wird;

c) es wird mit einem Lochstempel (122) aus der Tafel (170) ein Putzen (184) gestanzt, wobei

sich der Lochstempel (122) durch die Bohrung (78) und die Öffnung am freien Ende des Stanz- und Nietteils erstreckt, während der der Stanzkante benachbarte Bereich der Tafel unter Vorbelastung bleibt;

d) das Stanz- und Nietteil der Mutter wird in die Tafel (160) und durch das gestanzte Loch gedruckt ; und

e) das freie Ende (86) des Stanz- und Nietteils wird radial nach außen verformt unter Bildung eines im wesentlichen U-förmigen, umlaufenden Kanals, wobei gleichzeitig der napfförmig verformte, der Stanzkante zunächst liegende Bereich (160a) der Tafel in den U-förmigen Kanal unter Bildung einer mechanischen Verankerung gedrückt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der vorzugsweise mit Gewinde versehenen Bohrung (78) geringer ist als der Innendurchmesser des mantelförmigen Stanz- und Nietteils, daß der Lochstempel (122) teleskopartig von der Gewindebohrung aufgenommen wird und einen Putzen (184) aus der Tafel (160) stanzt, wodurch eine Öffnung in der Tafel geschaffen wird, deren Durchmesser geringer ist als der Innendurchmesser des Stanz- und Nietteils (74), daß dann das freie Ende (86) des Stanz- und Nietteils gegen die der Stanzkante zunächst liegenden Bereiche (160a) verfahren wird und unter sich diese Tafelbereiche einklemmt und dabei dünner drückt, und daß dann das freie Ende (86) durch die gestanzte Öffnung getrieben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter (70) im Bereich ihres Kopfes (72) einen größeren Außendurchmesser aufweist als im Bereich des mantelförmigen Stanz- und Nietteils (74), wobei der Kopf (72) eine ringförmige Druckfläche (82) mit einer Vielzahl von vorstehenden Rippen (84) aufweist, so daß beim Verformen des freien Endes in einen U-förmigen Kanal (86b), der sich zum Kopf hin öffnet, die Rippen (84) in die nächstliegenden Tafelbereiche gedrückt werden, nachdem zunächst die der Stanzkante nächstliegenden Tafelbereiche in den U-förmigen Kanal (86b) verformt wurden, und daß dann schließlich die Druckfläche (82) ebenfalls in die Tafel gedrückt wird, wodurch der mechanische Halt noch vergrößert wird.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

a) daß die Mutter nahe der Tafel mit ihrem Stanz- und Nietteil auf diese hinweisend in Position gebracht und auf der anderen Seite der Tafel eine Matrize (154, 156) angeordnet wird, die eine ringförmige Einsenkung (172) aufweist, die ein vorstehendes Endteil umgibt, und eine zentrale Bohrung (178) in koaxialer Ausrichtung zum Kopf und zum Stanz- und Nietteil besitzt;

b) daß ein Putzen (184) aus der Tafel (160) mit einem Lochstempel (122) ausgestanzt wird, der sich durch die Gewindebohrung und den Stanz- und Nietteil erstreckt, und daß der Lochstempel dann in die zentrale Bohrung (178) der Matrize eingeführt wird, um den Putzen (184) auszuwerfen;

c) daß das freie Ende des Stanz- und Nietteils gegen die der Stanzkante benachbarten Tafelbereiche gedruckt wird, so daß diese Tafelbereiche in die Einsenkung (172) verformt werden; und

d) daß die Bewegung des Stanz- und Nietteils durch die gestanzte Tafelöffnung und gegen den Boden der Einsenkung (172) fortgesetzt wird, bis das Stanz- und Nietteil in eine hakenförmige Form (86b) gebracht wird, in die die verformten Tafelbereiche zur Bildung einer mechanischen Verklammerung gedruckt werden.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize eine die Einsenkung (172) umgebende, schulterförmige Matrizenauflage (170) besitzt, und daß das vorstehende Endteil (174) der Matrizeneinlage (156) unterhalb der Matrizenauflage endet, so daß die Tafel zunächst in die Einsenkung verformt wird, bis sie den zentrischen, vorstehenden Teil der Matrize berührt, und daß dann mit dem Lochstempel ein Putzen aus der Tafel gestanzt wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

5, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Stanz- und Nietteils gegen die Tafel gefahren wird und diese vorbelastet, bevor ein Putzen aus der Tafel ausgestanzt wird, und daß auch nach Ausstanzen des Putzens die Tafel zunächst vorbelastet bleibt.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß der Tafelbereich unterhalb des freien Endes des Stanz- und Nietteils einge-

klemmt und etwas dünner gedruckt wird, und daß dann der Stanz- und Nietteil durch die gestanzte Tafelöffnung getrieben wird.
8. Vorrichtung zum Befestigen mutternförmiger Verbindungselemente an einer Tafel in einem kontinuierlichen Vorgang, wobei jedes Befestigungselement einen Kopf, einen mantelförmigen Stanz- und Nietteil am Kopf mit einem freien, offenen Ende und eine vorzugsweise mit Gewinde versehene Bohrung durch den Kopf besitzt, die mit dem Innenraum des Stanz- und Nietteils in Verbindung steht, gekennzeichnet durch ein Führungs- und Befestigungsgehäuse (102), das an einer Werkzeugplatte (104) eines Stanzwerkzeugs befestigt ist, das gegenüberliegende, relativ zueinander bewegbare Werkzeughälften (104; 158) besitzt, durch einen vorzugsweise ringförmigen Stößel (108), der im Führungs- und Befestigungsgehäuse (102) hin- und herbewegbar ist und einen oberen Führungsschaft (114a) besitzt, der in einem Stößelkanal (114) im Führungs- und Befestigungsgehäuse (102) geführt ist, durch einen Stößelkopf, der normalerweise im Abstand vom Führungs- und Befestigungsgehäuse (102) gehalten und relativ zu diesem bewegt werden kann, wobei der Stößelkopf (126) einen Stößelkanal (128) besitzt, der das untere Schaftteil (130) des Stößels aufnimmt, und einen Zuführkanal (132) aufweist, der in den Stößelkanal (128) mündet und die zu verarbeitenden Muttern aufnimmt und weiterfördert, daß der Stößel eine Freibohrung (123) aufweist, die sich axial durch ihn erstreckt, daß ein Lochstempel (122) teleskopartig in der Freibohrung (123) geführt wird, und der Stößel in dem Lochstempel (122) hin und her zu bewegen ist, daß der Lochstempel langer als der Stößel ist und relativ zum Führungsund Befestigungsgehäuse während des Anbringens der Mut-

tern fixiert ist, daß der Stößel relativ zum Führungsund Befestigungsgehäuse um eine vorbestimmte Strecke bewegt werden kann, durch Vorspannmittel, die den unteren Schaftteil (130) des Stößels in den Stößelkanal (128) drücken, um sicherzustellen, daß der untere Schaftteil (130) des Stößels permanent von dem Stößelkanal (128) umgeben ist, und durch Betätigungsmittel, die das Führungs- und Befestigungsgehäuse und den Stößelkopf gegeneinander verfahren bzw. schließen, sobald eine Mutter aus dem Zuführkanal (132) in den Stößelkanal (128) unterhalb vom Stößel in eine zum Befestigen bereite Stellung gelangt ist, wobei die relative Schließbewegung des Stößelkopfes (126) und des FUhrungs- und Befestigungsgehäuses (102) dazu führt, daß der ringförmige Stößel zunächst in Kontakt mit der Mutter kommt, wodurch deren freies Stanzteilende (86) gegen die dem Stößelkopf gegenüberliegende Tafel (160) gedrückt wird und der Lochstempel unter der Vorspannkraft durch die Mutter fährt und schließlich einen Putzen (184) aus der Tafel stanzt, wonach der Stößel das Stanz- und Nietteil der Mutter in die Tafel drückt, so daß die Mutter in der gestanzten Öffnung befestigt wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungs- und Befestigungsgehäuse eine Kammer (112) aufweist und der Stößel einen vergrößerten Kolbenkopf (110) besitzt, der in der Kammer (112) hin- und herbewegbar ist, und daß die Vorspannmittel den Kolbenkopf (110) gegen den Stößelkopf vorspannen, wobei normalerweise der Stößelschaft in den Stößelkanal ragt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Lochstempel (122) relativ zum Füh-

rungs- und Befestigungsgehäuse (102) gegenüber dem Kolbenkopf (110) fixiert ist, und daß der Lochstempel (122) sich durch den Kolbenkopf (110) und die Schaftteile (114a, 130) erstreckt.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel und der Lochstempel mit ihren freien Enden im Ausgangszustand nahe dem Zuführkanal (132) fluchten, wenn das Führungs- und Befestigungsgehäuse und der Stößelkopf vollkommen auseinander gefahren sind.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungs- und Befestigungsgehäuse und der Stößelkopf durch Federkraft normalerweise auseinandergehalten werden und daß die Schließbewegung durchgeführt wird, um zunächst eine Berührung des Stößels mit der Mutter in ihrer für den Einbau bereiten Position zu schaffen und bei weiterer Schließbewegung eine fixierte Lage zwischen dem Stößelkopf und dem Führungs- und Befestigungsgehäuse zu erreichen und dabei den Lochstempel (122) durch den Stößelkanal (128) zu fahren, wobei der Stößel mit seinem Endbereich das Ende des Lochstempels führt.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Vorspannmittel Druckgas in der Kammer verwendet wird, das zwischen dem Stößel und dem Lochstempel entweicht, und zwar in den Endbereich dem Zuführkanal (132), wo ein Unterdruck erzeugt wird, der eine Mutter aus dem Zuführkanal ansaugt und in die einsatzbereite Position im Stößelkanal (128) bringt.
14. Verfahren zum Befestigen einer Mutter an einer Tafel, wobei die Mutter einen Kopf und einen ringförmigen Stanz- und Nietteil vom Kopf ausgehend mit einem freien, offenen Ende besitzt und der Kopf eine vorzugsweise mit Gewinde versehene Bohrung aufweist, die koaxial zur Öffnung des Stanz- und Nietteils verläuft und mit dieser in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß die folgenden Schritte kontinuierlich durchgeführt werden:

a) die Mutter wird mit ihrem Stanz- und Nietteil auf eine Tafel weisend in deren Nähe ausgerichtet ;

b) es wird aus der Tafel ein Putzen ausgestanzt und die gestanzte Öffnung in der Tafel koaxial zur Gewindebohrung und dem Hohlraum im Stanz- und Nietteil ausgerichtet;

c) das Stanz- und Nietteil wird durch die in die Tafel gestanzte Öffnung gedrückt;

d) der der Stanzkante nächstliegende Tafelbereich wird gegen die Außenfläche des ringförmigen Stanz- und Nietteils gedrückt, wobei dieser Bereich napfartig aus der Tafelebene verformt wird;

e) das freie Ende des Mantels bzw. des Stanz- und Nietteils wird radial nach außen verformt;

und

f) das freie Ende des Stanz- und Nietteils der Mutter wird in einen sich zum Kopf hin öffnenden, mit seiner freien Kante auf den Kopf gerichteten U-förmigen Kanal verformt und gleichzeitig die verformten Tafelbereiche in den sich entwickelnden U-förmigen Kanal verformt und darin endseitig wulstartig verdickt, so daß sich eine mechanische Verbindung zwischen der Tafel und der Mutter ergibt.
15. Verfahren gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Stanz- und Nietteils eine Schneidkante (38) aufweist, daß ein Putzen (60) aus der Tafel (160) mit der Schneidkante (38) ausgestanzt wird, indem die Mutter direkt in das Blech gestoßen bzw. gedrückt wird, und daß nach Fertigstellen der Verbindung der Putzen (60) ausgestoßen wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Putzen (184) dadurch aus der Tafel gestanzt wird, daß ein Lochstempel (122) durch die Bohrung der Mutter und die Öffnung des Stanz- und Nietteils gefahren wird, und daß dann das Stanz- und Nietteil weiter auf die Tafel zu und durch die gestanzte Öffnung getrieben wird.
17. Nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 sowie 14 bis 16 in einer Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 13 hergestellte Muttern-Tafel-Verbindung, gekennzeichnet durch ein zu einem U-förmigen Kanal verformtes Stanz- und Nietteil mit zum Mutternkopf hinweisender Öffnung und einem napfförmigen, aus der Tafelebene verformten Tafelbereich mit einer L-förmigen, umlaufenden Kante, wobei der napfförmig verformte Teil in einem Teilbereich dem Kopf der Mutter anliegt, während ein zweiter, nach innen verformter Teil die dem Stanz- und Nietteil zugekehrte Stirnfläche der Mutter (Druckfläche) berührt und der L-förmige Bereich in einer gestanzten Kante endet, deren benachbarte Bereiche zusammen mit dem U-förmigen Kanal verformt werden und dessen Hohlraum ausfüllen.
18. Verbindung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die der gestanzten Kante benachbarten Tafelbereiche gegen den zylinderförmig verbliebenen Teil des

Stanz- und Nietteils verformt sind und einen verdickten, ringzylinderförmigen Randbereich innerhalb des U-förmigen Kanals bilden.
19. Verbindung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutter eine Gewindebohrung im Kopf besitzt, die koaxial zum Innenraum des Stanz- und Nietteils ausgerichtet ist.
20. Matrize zum Durchführen der Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 sowie 14 bis 16 in einer Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 13 zur Bildung einer Verbindung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 19, gekennzeichnet durch zwei miteinander kommunizierende bzw. ineinander übergehende ringförmige Rollflächenbereiche, von denen der der Tafel nächstliegende einen größeren Außenradius besitzt als der sich daran nach unten anschließende, und zwar im wesentlichen aus einer konisch von außen nach innen abnehmenden äußeren Wand gebildet ist, während der sich daran anschließende, nach innen etwas abgesetzte ringförmige Rollflächenbereich zusammen mit der Matrizeneinlage eine im Querschnitt halbkreisförmige Form besitzt.
21. Matrize nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Rollflächenbereichen eine umlaufende Stutzschulter gebildet ist.