DE4410245A1 - Stempel für Vorrichtung zum automatischen Befestigen selbststanzender Muttern - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung bei Vor­ richtungen zum automatischen Befestigen selbststanzender Mut­ tern an einer Metalltafel bzw. einem Blech. In einer solchen Vorrichtung wird jede Mutter veranlaßt, als Preßstempel wirk­ sam zu sein, welcher sich in ein Metallblech, das auf einem Setzeisen liegt, selbst einschneiden kann, um fest mit dem Blech verbunden zu werden.

Der Stand der Technik wird anhand der Fig. 5 und 6 erläutert, die einen Hauptabschnitt einer Vorrichtung aus dem Stand der Technik zum automatischen Befestigen sogenannter selbststan­ zender Muttern an einem Metallblech zeigen. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet ein Setzeisen, und das Bezugszeichen 2 bezeich­ net einen Stempel, der dem Setzeisen 1 gegenüberliegend ange­ ordnet ist. Ein Mutterhalter 3 weist eine Vertikalbohrung 4 auf, die verschieblich den Stempel 2 aufnimmt. Der Mutter­ halter 3 weist ferner eine horizontale Öffnung 5 auf, die senkrecht zur Vertikalbohrung 4 ausgebildet ist und dieser die selbststanzenden Muttern zuführt. Das Bezugszeichen 6 be­ zeichnet ein Paar Greifer, die aus Kunststoff, wie etwa Nylon oder Polyurethan, hergestellt sind. Diese Greifer 6 sitzen passend in entsprechenden Aussparungen 7, die in zugewandten Innenwandabschnitten ausgebildet sind, die die Vertikalbohr­ ung 4 des Mutterhalters 3 bilden. Jeder Greifer 6 hat als einteilig damit ausgebildeten Abschnitt einen Finger 6a, der in die Vertikalbohrung 4 hinein vorsteht. Die beiden Finger 6a weisen eine solche Ausbildung auf, daß sie zeitweise die selbststanzende Mutter "N" (die nachfolgend als "Mutter" be­ zeichnet ist) unter dem Stempel 2 halten, wenn die Mutter der Vertikalbohrung 4 durch die horizontale Öffnung 5 zugeführt wurde.

Das Setzeisen 1 ist mittels eines Werkzeughalters 8 an einer Auflage 9 in einer Preßmaschine zusammen mit anderen, nicht gezeigten Teilen in einem Untergesenk befestigt. Ein Stempel­ halter 10 hält als tragendes Teil den Stempel 2 starr in seiner Lage fest. Eine Gegenplatte 11 befestigt den Stempel­ halter 10 an einem Druckstößel 12, zusammen mit anderen Teilen in einem Obergesenk. Somit ist der Stempel 2 gemeinsam mit dem Preßstößel 12 auf- und abwärts beweglich.

Der Mutterhalter 3, der am Stempel 2 angebracht ist, ist re­ lativ zu diesem vertikal beweglich. Wie in Fig. 6 gezeigt, greift ein Zapfen 13, der am Mutterhalter 3 befestigt ist, in eine Längsnut 14 ein, die sich in Axialrichtung des Stempels 2 erstreckt und an dessen Außenumfang sitzt. Die obere und untere Grenze der vertikalen Auf- und Abwärtsbewegung des Mutterhalters sind somit festgelegt, wobei ihn eine Feder 15 ständig nach unten drückt.

Das Bezugszeichen 16 bezeichnet eine Metallrutsche, die am Mutterhalter 3 befestigt ist. Ein vorderes Ende dieser Rut­ sche 16 steht mit der horizontalen Öffnung 5 zur Zufuhr der Muttern in Verbindung. Ein rückwärtiges Ende der genannten Rutsche ist mit einer flexiblen Rutsche 17 verbunden. Somit bewegen sich die Muttern "N", die die flexible Rutsche auf­ einanderfolgend zuführt, eine hinter der anderen durch die Öffnung 5 in die Vertikalbohrung 4 voran.

Das Bezugszeichen 18 bezeichnet einen zapfenförmigen Fühler 18, der im Mutterhalter 3 angebracht ist. Der Fühler 18 er­ faßt es, ob sich die Mutter "N" in der Bohrung 4 in einer korrekten Lage unter dem Stempel 2 befindet oder nicht. Im einzelnen berührt der Fühler 18 die vorderste Mutter, um ein elektrisches Signal zu senden. Dieses Signal durchläuft rasch die Reihe aus der vordersten und den hinteren Muttern "N", und läuft über die Metallrutsche 16, den Mutterhalter 3 und den Stempel 2 in einen nicht gezeigten Regler. In Abhängig­ keit vom empfangenen Signal treibt der Regler den Preßstößel 12 in der Presse an. Der Stempel 2 wird sich somit zusammen mit dem Stößel 12 absenken, um auf die Mutter "N" eine Schub­ wirkung auszuüben. Der somit auf diese Mutter "N" aufgebrach­ te, starke Druck veranlaßt sie, das Blech "P" teilweise zu durchdringen. Das Setzeisen 1 wirkt mit der gesamten Mutter "N" zusammen, um sie auf dem teilweise gelochten bzw. durch­ bohrten Blech "P" zu befestigen.

Die beschriebene Vorrichtung aus dem Stand der Technik zum automatischen Befestigen der selbststanzenden Muttern weist Greifer 6 mit Fingern 6a auf. Die jeweils vorderste Mutter "N", die nun durch den Greifer 6 in Berührung mit dem Fühler 18 gehalten wird, wird es manchmal in fehlerhafter Weise unterlassen, das elektrische Signal vom Fühler zur Metall­ rutsche 16 zu übertragen. Dies liegt daran, daß möglicher­ weise eine merkliche Menge nichtleitfähiger Verunreinigungen, wie Staub oder Öl, rund um die aufeinanderfolgenden Muttern "N" oder zwischen diesen vorliegt.

Die Greifer 6, die am Mutterhalter 3 angebracht sind, haben bei ihm zu einer verhältnismäßig großen Abmessung geführt. Somit treten oft gewisse Schwierigkeiten beim Anbringen der Muttern "N" an einem schmalen Abschnitt des Werkstücks auf, d. h. dem Blech "P", oder mit einem geringeren gegenseitigen Abstand.

Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, dieses Problem bei den Vorrichtungen des Standes der Technik zu lö­ sen.

Das Ziel der Erfindung wird dadurch erreicht, daß man eine Mutter-Befestigungsvorrichtung mit einem solchen Stempel ver­ sieht, der in kennzeichnender Weise ein Paar elastischer und elektrisch leitfähiger Zungen auf den gegenüberliegenden Sei­ ten des die Druckwirkung ausübenden Endes des Stempels auf­ weist. Diese elastischen Zungen können bevorzugt einstückig ausgebildete Abschnitte des Stempels sein oder können auch gesonderte Federstücke sein, die an den gegenüberliegenden Seiten befestigt sind.

Eine Reihe von Muttern "N" wird sich in die Vertikalbohrung 4 des Mutterhalters 3 voranbewegen, bis die vorderste in Berüh­ rung mit dem Fühler 18 gelangt, und zwar in gleichartiger Weise zu denen aus den Vorrichtungen im Stand der Technik. Die elastischen und leitfähigen Zungen ergreifen die vorder­ ste Mutter "N" an ihren gegenüberliegenden Seiten und halten sie ordnungsgemäß unter dem Stempel. Das elektrische Signal, das aus dem Fühler 18 gesendet wird, wird nun unmittelbar an den Stempel durch die vorderste Mutter "N" übertragen, die den Fühler berührt.

Der Gegenstand der Erfindung wird anhand der beigefügten, schematischen Zeichnung beispielsweise noch näher erläutert; in dieser ist:

Fig. 1 eine Frontansicht eines Stempels, der in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen ist,

Fig. 2 ein Schnitt längs Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung zum auto­ matischen Befestigen einer Mutter, welche den Stempel verwen­ det, der hier vorgesehen ist, und bei der Hauptteile im Quer­ schnitt gezeigt sind,

Fig. 4 eine Frontansicht eines Stempels, der in einem anderen Ausführungsbeispiel vorgesehen ist,

Fig. 5 eine Frontansicht eines Typs einer automati­ schen Mutter-Befestigungsvorrichtung aus dem Stand der Tech­ nik, bei der Hauptteile im Querschnitt gezeigt sind, und

Fig. 6 ein Querschnitt längs Linie 6-6 in Fig. 1.

Es erfolgt nun die detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezug­ nahme auf die Zeichnung, in der die Fig. 1 und 2 einen hierin vorgesehenen Stempel darstellen und Fig. 3 eine Vorrichtung zeigt, die den Stempel zum automatischen Befestigen der selbststanzenden Muttern aufweist. Fig. 4 zeigt wesentliche Teile des Stempels in einem weiteren Ausführungsbeispiel. Dieselben Bezugszeichen sind denselben Teilen wie bei der Vorrichtung im Stand der Technik zugeordnet, die in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist, und deren Beschreibung ist abgekürzt.

Der hier vorgesehene Stempel 20 umfaßt einen Körper 21 mit einer Breite "B", die größer ist als beim Stempel 2 aus dem Stand der Technik, und er ist somit in seiner Gänze etwas dicker. Ein Paar elastischer Zungen 22, die an gegenüberlie­ genden Seiten des werkstückseitigen Endes des Stempelkörpers 21 angeordnet sind, sind mit diesem einstückig ausgebildet und als Blattfedern geformt. Schlitze 23, die jeweils in einer kleinen, runden Bohrung 24 enden, sind unter Benutzung einer "Schneidedraht-Funkenerosionsmaschine" gebildet. Diese Schlitze erstrecken sich axial zur Fläche 21a der Spitze des Stempelkörpers 21 und von dieser ausgehend. Somit haben die Zungen 22 Außenflächen, die die Seitenflächen des Körpers 21 fortsetzen und bündig zu diesen angeordnet sind. Die Endflä­ che 21a zum Schieben der selbststanzenden Mutter "N" ist zwi­ schen den Zungen 22 angeordnet, die außerhalb dieser Fläche 21a überstehen. Ein Abstand "C" zwischen den Innenflächen der elastischen Zungen 22 ist ein wenig kleiner als die Breite der Mutter "N". Deshalb können diese Zungen 22 so wirksam sein, als wären sie Blattfedern, die freitragend an ihren Ab­ schnitten nahe den runden Bohrungen 24 eingespannt sind. Die Seitenkanten 25 der Zungen sind so abgeschrägt, daß sie glatt auf die Mutter "N" passen, wenn sie in den Raum eintritt, der zwischen den Zungen 22 gebildet ist. Der Stempel 20 aus einem elektrisch leitfähigen Kohlenstoffstahl wird insgesamt durch Abschrecken gehärtet.

Fig. 3 zeigt die Vorrichtung, die den Stempel 20 aufweist, der auf die obige Weise hergestellt wurde. Beim Betrieb die­ ser Vorrichtung führt die Metallrutsche 16 aufeinanderfolgend die Muttern "N" zu. Diese Muttern werden aufeinanderfolgend in die Vertikalbohrung 4 des Mutterhalters 3 durch dessen ho­ rizontale Eintrittsöffnung 5 eintreten. Jede Mutter "N" ge­ langt zwischen die elastischen Zungen 2, um durch diese an ihren beiden Seiten ergriffen zu werden. In dieser Lage wird die Mutter einen Kontakt herstellen und den zapfenförmigen Fühler 18 veranlassen, ein darauf ansprechendes elektrisches Signal abzugeben. Dieses Signal wird ohne die Gefahr irgend­ einer schlechten Verbindung durch die Mutter "N" laufen, die den Fühler 18 berührt, durch die elastischen Zungen 22 und dann unmittelbar zum Stempel 20.

Getrennte Blattfedern 26 können einen Ersatz für die ein­ stückigen Zungen 22 des Stempelkörpern in einem weiteren Aus­ führungsbeispiel bilden, das in Fig. 4 gezeigt ist. Diese Blattfedern 26 können an beiden Seiten des Stempelkörpers 21 mittels kleiner Schrauben 27 oder dergleichen befestigt sein.

Insgesamt ist der Stempel, der hier vorgesehen ist, an seinem Andruckende mit leitfähigen und elastischen Zungen versehen, die beiderseits dieses Endes befestigt sind. Diese Zungen er­ greifen jede selbststanzende Mutter an deren beiden Seiten und halten sie in ihrer Lage fest, wenn sie dem Mutterhalter zugeführt ist und in Berührung mit dem Fühler gelangt. Ein elektrisches Signal wird zuverlässig in Abhängigkeit von die­ ser Berührung bzw. diesem Kontakt von diesem Fühler durch die Mutter hindurch und durch die Zungen, die mit ihr in Kontakt stehen, zum Stempel übertragen. Nun findet keine Unterbre­ chung bei der Signalübertragung statt, weil keine Ungleichmä­ ßigkeit auf dem Übertragungsweg vorliegt.

Der Mutterhalter muß nicht länger irgendwelche hierin ange­ brachten Greifer aufweisen, und die elastischen Zungen am Stempel sind lediglich dünne Stücke. Der Mutterhalter der Er­ findung ist kompakter als der in den Vorrichtungen aus dem Stand der Technik, wodurch die selbststanzenden Muttern nun auch an einem schmalen Abschnitt des Werkstücks und mit einem verringerten gegenseitigen Abstand angebracht werden können.

Der Körper des Stempels ist vergleichsweise dicker und kräf­ tiger als der aus dem Stand der Technik und ist zur Aufnahme in automatische Mutter-Befestigungsvorrichtungen eingerich­ tet, die der Art nach nur einen einzigen Schaft aufweisen und in den Ausführungsbeispielen gezeigt sind, und er macht sie dadurch kompakter.

Der Stempel 20 weist eine solche Ausbildung auf, daß er in eine Vorrichtung aufgenommen werden kann, die selbststanzende Muttern automatisch auf einem Metallblech befestigt, und er weist einen Körper 21 mit einem Andruckende auf, das ein­ stückig mit einem Paar elastischer und elektrisch leitfähiger Zungen 22 ausgebildet ist. Diese Zungen sind an den gegen­ überliegenden Seiten des Endes angeordnet und zum elastischen Ergreifen der Mutter eingerichtet, so daß der Stempel imstan­ de ist, eine Mutter, die in einen Raum unter dem Stempel zu­ geführt wurde, festzuhalten und zuverlässig ihre Anwesenheit zu ermitteln, und der Stempel macht die Vorrichtung insgesamt kompakter.

Claims (3)

1. Stempel für Vorrichtungen zum automatischen Befestigen selbststanzender Muttern auf einem Metallblech (P), die fol­ gende Merkmale aufweist:
ein Setzeisen (1), auf dem das Blech (P) aufzulegen ist, einen Stempel (2), der dem Eisen (1) zugewandt ist und an einem Stößel (12) mittels Trageteilen (10, 11) befestigt ist, und einen Mutterhalter (3) mit einer Vertikalbohrung (4) und einer horizontalen Öffnung (5), die zu dieser senkrecht ausgebildet ist, so daß der Stempel (2) mit einem vorbestimm­ ten Hub durch die Vertikalbohrung (4) hindurch sich gleitend hin- und herbewegt und die horizontale Öffnung (5) die selbststanzenden Muttern (N) aufeinanderfolgend der Vertikal­ bohrung (4) zuführt, wobei der Stempel (2) angetrieben ist, um die Mutter (N) in der Bohrung (4) gegen das Metallblech (P) so anzudrücken, daß die Mutter (N) ihrerseits teilweise das Blech durchdringt, um an diesem fest angebracht zu wer­ den, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (2) ein Paar elastischer und elektrisch leitfähiger Zungen (22, 26) aufweist, die an den gegenüberliegenden Seiten des An­ druckendes des Stempels fest angeordnet sind, und daß die Zungen (22, 26) zum Setzeisen (1) hin über das Andruckende hinaus vorspringen, um aufeinanderfolgend mit jeweils einer Mutter (N) zusammenzuwirken und sie zeitweise in ihrer Lage zu halten.

2. Stempel nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die elastischen Zungen (22) einstückig mit dem Andruckende des Stempels (2) ausgebildet sind.

3. Stempel nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die elastischen Zungen (26) fest am Andruckende des Stempels (2) angebracht sind.