DE3516764C2

DE3516764C2 -

Info

Publication number: DE3516764C2
Application number: DE3516764A
Authority: DE
Inventors: Oscar Mel It D'inca; Marcello Belluno It Scotti
Original assignee: EATON CONTROLS SpA MAILAND/MILANO IT
Current assignee: EATON CONTROLS SpA MAILAND/MILANO IT
Priority date: 1984-06-15
Filing date: 1985-05-09
Publication date: 1990-11-15
Also published as: IT8421448A0; IT1206706B; DE3516764A1; FR2565871B1; FR2565871A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer zu sammengesetzten elastischen Lamelle und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Eine derartige Lamelle zeigt die DE-AS 10 67 504. Diese bekannte Lamelle selbst ist dabei nicht verstärkt. Ferner ist sie als solche unter Belassung von Hohlräumen unmittelbar mit einem metallischen Gehäuseteil (unter Kaltschweißung) vernietet. Dies setzt einen massiven Nietschaft am Gehäuseteil voraus. Nur ein solcher massiver Nietschaft macht eine Kaltverschweißung an den Rändern für die elektrische Verbindung möglich. Ein Durchziehen von Material findet nicht statt, vielmehr wird der massive Nietschaft, der auf dem Trägerteil gebildet ist, durch ein in der Lamelle vorgesehenes großes, vieleckiges Loch hindurchgesteckt und mit einem Preßstempel vernietet. Ein solches Verfahren hat außerdem den Nachteil, daß die elastische Lamelle in ihrem Querschnitt stark geschwächt wird, was zu einem Dauerschwingungsbruch führen kann.

Da solche Lamellen den auftretenden großen Beanspruchungen nur schlecht gewachsen waren, hat man auch schon verstärkte Lamel len hergestellt. Diese wurden durch Abschneiden von Blech streifen von einer metallischen Blechtafel hergestellt und die Blechstreifen mit einer komplementären Auflage verstärkt, die auf den Blechstreifen aufgeschweißt war, um auf diese Weise einen Endteil von gewünschter Stärke zu erhalten. Man hat auch schon den verdünnten Teil der Lamelle durch Abfräsen auf die Hälfte ihrer Stärke hergestellt.

Alle diese Verfahren zur Herstellung von verstärkten Lamellen sind mit erheblichen Kosten belastet. Dazu kommt noch, daß die Schweiß- und Fräsvorgänge die physikalischen Eigenschaften der Lamelle ungünstig beeinflussen, insbesondere verändert eine Schweißung die Elastizität und bringt eine Schwächung der La melle mit sich.

DE-OS 26 36 228 beschreibt in Verbindung mit einer Kraftfahr zeugkupplung eine Hohlnietverbindung zwischen einem Naben flansch und einem Reibbeläge tragenden Mitnehmerblech. Dabei sind vor dem Zusammenbringen von Nabenflansch und Mitnehmerblech die Hohlnietschäfte bereits am Nabenflansch angeformt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen einer zusammengesetzten elastischen Lamelle dahingehend zu verbessern, daß sie in einem einzigen Arbeitsgang kostengünstig so herzustellen ist, daß eine konstante Elastizität über eine lange Lebensdauer gegeben ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.

Die Erfindung erlaubt es, Lamellen mit einem Endteil von jeder gewünschten Stärke zu erhalten und wirtschaftlich herzustel len, die günstige physikalische Eigenschaften haben, sich wie einstückige Lamellen verhalten und sich durch eine lange Le bensdauer auszeichnen. Die Bohrungen können mit Gewinde ver sehen sein, um die Lamelle an elektrischen Apparaten verwenden zu können.

Die Zeichnungen zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfin dung. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Lamelle,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Lamelle,

Fig. 3 eine Teilansicht eines metallischen Bleches, aus dem die Lamellen nach Fig. 1 und 2 erhal ten werden,

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung mit mehreren Stationen für die Herstellung der Lamellen nach Fig. 1 und 2.

Betrachtet man die Fig. 1 und 2, so zeigen diese eine me tallische Lamelle A-B, die vorzugsweise in elektrischen Apparaten wie Relais und dgl. verwendet werden.

Das eine Ende A ₁ der Lamelle A-B ist verbunden mit einem kom plementären Element B ₁, welches das Befestigungsteil der zu sammengesetzten Lamelle A-B bildet. Das andere Ende A ₂ der Lamelle A-B trägt in bekannter Weise einen oder mehrere Kon takte, die mit den entsprechenden festen Kontakten des zur Steuerung eines elektrischen Stromkreises dienenden elek trischen Apparates zusammenarbeiten, wobei Bohrungen F ₂ am Ende A ₁ der Lamelle zur Befestigung der Lamelle A-B an dem betreffenden Apparat dienen.

Die Verbindung der Teile A und B der Lamelle wird nachfol gend bei der Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 erläutert. In den Zeichnungen ist die Dicke der Lamellen A-B zur besseren Dar stellung vergrößert gezeichnet. In der Praxis können die Dicken den Anforderungen gemäß variieren.

In den Fig. 3 und 4 sind mehrere charakteristische Stationen I-V der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, wobei als Werkzeuge einzelne Stempel gezeigt sind, die aber in der Praxis ein einziges Folgewerkzeug mit mehreren Stationen und Durchgängen sein können.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 und 4 ist ein Werkzeug mit mehreren Durchgängen dargestellt, das zum einen Teil aus der feststehenden Matrize C ₁ und zum anderen Teil aus einem beweglichen Gegenstempel C ₂ besteht. Die beiden Teile des Mehrfachwerkzeugs können aus Einzelelementen bestehen, die in Reihe verbunden sind, je nach Ausführung.

Die Einzelwerkzeuge werden nachfolgend entsprechend dem Verfahrens-Zyklus zur Herstellung der Lamelle A-B nach Fig. 1 und 2 beschrieben.

Als Ausgangsmaterial zur Herstellung der zusammengesetzten Lamelle A-B verwendet man zwei metallische Bleche, die schematisch in Fig. 3 und 4 mit D ₁ und D ₂ bezeichnet sind, wobei diese Bleche im Sinne der durch die Pfeile X ₁ und X ₂ angedeuteten Bewegungsrichtungen sich längs von Führungen auf der Matrize C ₁ in Längs- und Querrichtung bewegen.

Wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich, werden zunächst auf dem Blech D ₁ eine Mehrzahl von Bohrungen F ₁, F ₂ (Station I) hergestellt unter Verwendung von Vielfach-Punzenstempeln 10, 11 (dargestellt ist nur einer). Das Blech D ₁ wird schritt weise vorgeschoben (Pfeil X ₁), um die Bohrungen F ₁, F ₂ in die nächste Station II zu verbringen, wo die Matrize C ₁ eine Mehrzahl von Bohrungen 12 aufweist, in denen konische Präge stempel 14 geführt sind, die Bohrungen 15 gegenüberliegen, die in dem beweglichen Gegenhalter 15′ angebracht sind (in Fig. 4 ist die Phase II, im Anfangs- und Endzustand dargestellt). Entsprechend dem Arbeitszyklus, in dem in bekannter Weise die Stempel betrieben werden, wird der Prägestempel 14 gegen den Rand der Bohrung F ₁ im Blech D ₁ gepreßt, wobei der Gegenhal ter 15′ verwendet wird, um in jeder Bohrung F ₁ eine konische Ausweitung zu erzeugen.

Das Blech D ₁ erreicht nun bei seinem weiteren Vorrücken in Richtung des Pfeiles X ₁ die nächste Station (Phase IIIa), in der das weitere Blech D ₂ hinzugefügt wird. Das Blech D ₂ wird synchron zum Fortschreiten des Bleches D ₁ eingeführt, wobei Bohrungen F ₃ in dem Blech D ₂ vorhanden sind, die mit den Bohrungen F ₁ im Blech D ₁ korrespondieren. Diese Bohrungen F ₃ werden in dem Blech D ₂ in der gleichen (nicht dargestellten Weise) hergestellt wie die Bohrungen F ₁ in der Station I.

Der Durchmesser der Bohrungen F ₃ ist zweckmäßig kleiner als der Durchmesser der Bohrungen F ₁ im Blech D ₁ und gleich dem Durchmesser eines Pilotdornes 16′, der auf diese Weise in den Bohrungen F ₃ gut geführt wird. Der Pilotdorn 16′ ge hört zu einem im Gegenstempel C ₂ geführten Durchziehstempel 16, er stellt die Verlängerung eines Extrusionsabschnitts 16′′ dar. Der Durchmesser dieses Extrusionsabschnitts 16′′ ist zweckmäßig gleich dem der Bohrungen F ₁ im Blech D ₁.

Am Ende des als Streifen zugeführten Bleches D ₂ (Station IIIa) ist ein (nicht dargestelltes) Schneidwerkzeug in einem ge eigneten Abstand vom Längsrand des Bleches D ₁ vorgesehen. Der bewegliche Teil dieses Schneidwerkzeugs ist zweckmäßig am Gegenstempel C ₂ angewinkelt, um jeweils von dem quer zu geführten Blech D ₂ den Teil B der Lamelle A-B abzuschneiden.

Fig. 4 zeigt in der Station IIIb zwei verschiedene aufeinan derfolgende Stationen für die Verbindung der beiden Bleche D ₁ und D ₂ nach ihrer Positionierung gemäß den Pfeilen X ₁ und X ₂ des Materialflusses.

In der Station IIIb liegen die beiden Teile A und B der Lamelle A-B in der gewünschten Weise übereinander, wobei die Bohrungen F ₁ und F ₃ koincident sind, d. h. die Mittelachsen beider Bohrungen fallen zusammen. Dieser Vorgang kann ggf. durch einen Pilotdorn unterstützt werden, der in die Boh rungen 18′ und 18′′ der Matrize C ₁ eingeführt wird und der die Bohrungen F ₁ und F ₃ ausrichtet.

In der Station IIIb drückt zunächst der Gegenstempel C ₂ die beiden Bleche D ₁ und D ₂ aufeinander. In Bohrungen 17 des Gegenstempels C ₂ ist eine Gruppe von Durchziehstempeln 16 untergebracht. Der linke Teil in Station IIIb zeigt den Anfangszustand, der rechte Teil den Endzustand der Bewegung des Durchziehstempels 16. Der Durchziehstempel 16 hat einen mittleren Abschnitt 16′′, der als Extrusionsabschnitt dazu dient, metallisches Material aus dem Umfang der Bohrung F ₃ kleineren Durchmessers als die Bohrung F ₁ des Bleches D ₁ bei der Abwärtsbewegung des Durchziehstempels 16 zum Fließen zu bringen und durch die Bohrung F ₁ durchzuziehen. An den Extru sionsabschnitt 16′′ schließt unten ein Pilotdorn 16′ an, der sich in der Bohrung F ₃ des Bleches D ₂ beim Einführen des Durch ziehstempels 16 führt und weiter in der Matrize C ₁ in einer verminderten Bohrung 18′ der Bohrung 18 geführt wird. Nahe der Oberfläche der Matrize C ₁ ist oben an der Bohrung 18′ noch eine erweiterte Bohrung 18′′ vorgesehen.

Beim Abwärtsgang des Gegenstempels C ₂ gelangt zuerst der Pilot dorn 16′ in die betreffende Bohrung F ₃ des Bleches D ₂, wobei er so die Bohrungen F ₃ justiert und er fädelt sich in die darunter liegende Bohrung F ₁ des Bleches D ₁ ein. Beim weiteren Fortschrei ten der Abwärtsbewegung des Durchziehstempels 16 kommt der Ex trusionsabschnitt 16′′ in Berührung mit dem Umfang der Bohrung F ₃ des Bleches D ₂, er extrudiert und schiebt das Material der Auflage B in die darunter liegende Bohrung F ₁ des Bleches D ₁. Während dieses Vorgangs sind die beiden Bleche D ₁, D ₂ durch die Preßkraft des Gegenstempels C ₂ auf der Matrize C ₁ gegen Ver schieben gesichert.

Hervorzuheben ist, daß die Durchmesser der Bohrungen F ₁ und F ₃ so aufeinander abgestimmt sind, daß an der Unterfläche der Auf lage B eine extrudierte Krone durch das Blech D ₁ sich erstreckt, deren Durchmesser gleich dem der Bohrung F ₁ ist und deren Höhe, in etwa der Stärke des Bleches D ₁ entspricht.

Das in Pfeilrichtung X ₁ vorrückende Blech D ₁ gelangt nun in die Station IV, in welcher die Auflage B mit dem Blech D ₁ fest ver nietet wird. Hierzu dient einerseits ein Stempel 20, der die Auflage B und das Blech D ₁ gegen die Matrize C ₁ preßt. Synchron mit der Bewegung des Stempels 20 arbeitet ein in einer Bohrung der Matrize C ₁ aufgenommener Prägestempel 22, der einen Dorn 22′ mit konischem Übergang zum vollen Durchmesser des Prägestempels 22 aufweist. Dieser Dorn 22′ fädelt sich in die Bohrung F ₃ der Auflage B ein und durchragt die extrudierte Krone. Der Stempel 20 wird von einem geeigneten (nicht dargestellten) Antrieb ähn lich wie der Gegenstempel C ₂ angetrieben. Mittels des Präge stempels 22 wird der untere Rand der extrudierten Krone der Auf lage B umgebördelt, wobei gleichzeitig eine Kalibrierung der Bohrung F ₃ erfolgt.

Am Ende der Station IV und nach der letzten Verschiebung des Bleches D ₁ erreicht die verbundene Lamelle A-B die Station V, in der die Abtrennung der fertigen Lamelle A-B vorbereitet wird. Das Vorbereiten des Abtrennens der zusammengesetzten Lamelle A-B von dem Blech D ₁ erfolgt in Station V durch eine Gruppe von Trennstempeln 24, die in einem Anpreßstempel 26 geführt sind, der ähnlich dem Gegenhalter 15′ und dem Gegenstempel C ₂ arbei tet, wobei diese Trennstempel 24 direkt dem beweglichen Pressen teil angehören. Vorteilhaft ist der Anpreßstempel 26 am Gegen stempel C ₂ angewinkelt, um im Takt der Presse zu arbeiten. In der Matrize C ₁ ist ein nach unten erweiterter Kanal 25 zum Ab führen der abgetrennten Streifen vorgesehen.

Die nach dem beschriebenen Verfahren hergestellte zusammenge setzte Lamelle A-B löst die gestellte Aufgabe: Sie hat einen steifen Endteil A ₁ und einen Kontaktteil A ₂ von gewünschter Flexibilität. Der verdickte Endteil A ₁ der Lamelle A-B kann leicht an einem Träger befestigt werden, um mit den festen Kon taktanschlüssen des elektrischen Apparates zusammenzuarbeiten, wobei zur Befestigung die Löcher F ₂ im Endteil A ₁ vorgesehen sind.

Wenigstens ein Teil der Löcher F ₃ kann mit Gewinde versehen sein, um z. B. Schrauben aufzunehmen.

Vorteilhafterweise können die elektrischen Leiter mit der elastischen Lamelle A-B mittels üblicher elastischer Verbindungs elemente wie Steckern verbunden sein. In diesem Fall kann der ver dickte Teil A ₁ der Lamelle A-B messerartig zugespitzt sein, um in den Steckerteil eingesteckt zu werden.

Wenn auch allgemein die erfindungsgemäße Lamelle vorzugsweise für elektrische Apparate Anwendung finden soll, so kann doch die Erfindung auch anderweitig verwendet werden, wie z. B. für Plättchen oder kleine Maschinenteile, die ein verstärktes Tragteil benötigen. Die Lamellen können in ihrer Stärke vari ieren von 1-1,5 mm, vorzugsweise von 1-2 oder 1-3 mm mit einer Stärke des Bleches D ₁ von 0,05-0,8 mm.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer zusammengesetzten elastischen Lamelle (A-B) für elektrische Schaltgeräte, die aus einer dünnen, streifenförmigen Blechlamelle (A) besteht, die an ihrem einen Ende ein Kontaktstück trägt und an ihrem anderen Ende ein Verstärkungsteil aufweist, dadurch gekennzeichnet,

- daß in der elastischen Blechlamelle (A, D 1) erste bzw. zweite Bohrungen (F ₁ bzw. F ₂) hergestellt werden,
- daß an der Unterseite der Blechlamelle (A, D ₁) eine konische Aufweitung mittels eines von unten herangeführten Stempels (14) in die ersten Bohrungen (F ₁) eingepreßt wird,
- daß auf die durchlöcherte Blechlamelle (A, D ₁) ein komplementäres metallisches Blech (B, D ₂) von geeigneter Stärke aufgebracht wird, in dem dritte Bohrungen (F ₃) angebracht sind, die über den ersten Bohrungen (F ₁) in dem Blech Lamelle (A, D ₁) liegen, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der ersten Bohrungen (F ₁), und
- daß mittels eines von oben herangeführten Durchziehstempels (16), der einen Pilotdorn (16′) und einen Extrusionsabschnitt (16′′) von einem Durchmesser aufweist, der zwischen dem der Abschnitte (16′) und (16) des Durchziehstempels liegt, aus der Umfangszone der dritten Bohrungen (F ₃) in dem Blech (B, D ₂) Material in einem Fließvorgang in die ersten Bohrungen (F ₁) der Blechlamelle (A, D ₁) durchgezogen und in den Aufweitungen der ersten Bohrungen (F ₁) durch einen unteren Prägestempel (22) umgebördelt wird zur Herstellung einer unlösbaren Verbindung zwischen der elastischen Blechlamelle (A, D ₁) und dem Verstärkungsteil (B, D ₂).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das durchgezogene und umgebördelte Material in den ersten Bohrungen (F ₁) der Blechlamelle (A, D ₁) derart gepreßt wird, daß es in etwa die gleiche Stärke hat wie die Blechlamelle (A, D ₁).

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 oder 2, die aus einem Folgewerkzeug mit mehreren Stationen besteht, das im wesentlichen aus einer stationären Matrize (C ₁) und beweglichen Stempeln (15′, C ₂, 20, 26) aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet,

- daß zur Herstellung von ersten Bohrungen (F ₁) in der Blechla melle (A, D ₁) mindestens ein Paar von Punzenstempeln (10, 11, Station I) vorgesehen ist,
- daß in der nächsten Station (II) bewegliche Sempel (15′) vorgesehen sind, die mit den ersten Bohrungen (F ₁) korrespon dierende Bohrungen (15) aufweisen, wobei in der Matrize (C ₁) mit den ersten Bohrungen (F ₁) korrespondierende Bohrungen (12) vorgesehen sind, in denen sich Prägestempel (14) be wegen können, die an der Unterseite des Bleches (D ₁) konische Aufweitungen eindrücken,
- daß in der darauffolgenden Station (IIIa) quer zur Förderrichtung (X ₁) der Blechlamelle (A, D ₁) das Blech (D ₂) als Verstärkungsteil (B) aufbringbar ist,
- daß in der nächsten Station (IIIb) die von dem bewegli chen Stempel (C ₂) aufeinandergepreßten Bleche (D ₁, D ₂) mittels eines in Bohrungen (17) des beweglichen Stempels (C ₂) geführten Durchziehstempels (16) miteinander verbindbar sind, und
- daß in der nächsten Station (IV) das durchgezogene Material mit tels eines Prägestempels (22) in die Aufweitung der ersten Bohrungen (F ₁) umbördelbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchziehstempel (16) einen Extrusionsabschnitt (16′′) von vermindertem Durchmesser aufweist, an den ein Pilotdorn (16′) anschließt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß an die Station (IV) des Folgewerkzeugs eine Station (V) anschließt, die zum Abtrennen der zusammengesetzten Lamelle (A-B) dient und aus einer Gruppe von Trennstempeln (24) besteht, die in einem Anpreßstempel (26) geführt sind, wobei in der Matrize (C ₁) ein nach unten erweiterter Kanal (25) vorgesehen ist.