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Nietvorrichtung zum Verbinden - mittels Hohlnieten - von zwei oder
mehr flachen, blechartigen Werkstücken Die Erfindung betrifft eine Nietvorrichtung
zum Verbinden zweier oder mehrerer flacher, blechartiger Werkstücke, bei welchen
das Stanzen und Eintreiben eines Nietes ohne Lagenänderung der Werkstücke bzw. Werkstückteile
erfolgt.
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Gemäß der Erfindung ist ein unterer fester Nietdöpper vorgesehen,
auf dem die Werkstücke beim Stanzen und Nieten ruhen und der in einer achsigen Bohrung
einen Stanzdorn verschieblich trägt. Dem festen Nietdöpper gegenüber ist dabei ein
beweglicher Nietkopf angeordnet. Außerdem ist ein zwischen Nietkopf und Werkstück
während des Stanzvorganges einschwenkbares Gegenlager für den Stanzdorn vorgesehen,
welcher nach dem Stanzen der gegenseitigen Sicherung der Werkstücke dient.
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Es sind Nietvorrichtungen zum Eintreiben von Hohlnieten bekannt, bei
denen eine Zentriervorrichtung für die Hohlniete vorgesehen ist, die nachgiebig
derart angeordnet ist, daß sie von dem Nietkopf zurückgestoßen wird. Bei diesen
bekannten Vorrichtungen setzt die Anordnung der Zentriervorrichtung für den Hohlniet
voraus, daß die zu vernietenden Werkstücke schon bei der Einführung zwischen Nietdöpper
und Nietkopf gelocht sind.
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Weiter sind Nietmaschinen bekanntgeworden, bei denen der zum mittigen
Ausrichten und Lochen dienende Tisch einerseits eine Ausricht- oder Lochvorrichtung,
andererseits eine Zuführvorrichtung für die Nietteile besitzt und sich gegenüber
dem zu nietenden vVerkstück von einer Ausricht- oder Lochungs-Stellung aus bis in
eine Vernietungslage bewegen kann, in der der Zuführungsteil in die Stößel- oder
Hammerachse zu liegen kommt, so daß die Vernietung genau an der Stelle erfolgt,
an der das unbewegliche Werkstück gelocht oder ausgerichtet wurde.
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Beim Nieten von Lederteilen ist es auch schon bekanntgeworden, die
Teile in einer bestimmten Lage von unten her mittels eines in einem aufklappbaren
Nietamboß liegenden Bohrers zu lochen, den Amboß nach dem Rückzug des Bohrers zu
schließen und den Hohlniet von oben in die zu verbindenden Teile einzuführen und
durch einen umlaufenden Kopf umzulegen.
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Bei Maschinen zum Befestigen von Druckknopfoberteilen am Werkstück
hat man schließlich in der Weise gearbeitet, daß -das festgeklemmte Werkstück von
oben her durchstochen wird und daß die Nadel mit ihrem (egelförmigen Ende in eine
bereitliegende Öse über einem Unterstempel einsticht, der sich danach gemeinsam
mit der il adel nach oben bewegt und die Öse durch das Werkstück hindurchdrückt,
wonach die Knopfkappe in ein zangenartiges Widerlager eingeführt wird, in welchem
sie durch einen von unten emporgeführten Stift gegenüber der Öse zentriert wird.
Durch Niederführen des
Oberstempels werden dann die Teile miteinander
vernietet.
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Gegenüber den bekannten Einrichtungen zeichnet sich die gemäß der
Erfindung dadurch aus, daß .der Stanzdorn, der von der der Nietzuführung entgegengesetzten
Seite . des Werkstückes aus wirkt, drei verschiedene Aufgaben erfüllt. Zunächst
bildet er ein Loch im Werkstück, danach bleibt er in der vorgeschobenen Stellung,
um .die Werkstückteile in der richtigen gegenseitigen Lage zu sichern, und schließlich
dient er nach Ausführung des Stanzvorganges als Führung für den Niet. Die an sich
bekannte nachgiebige Führung bildet also gleichzeitig ein Glied zur Vorbereitung
des Werkstückes zur Nietaufnahme.
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In den Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise
dargestellt. Es ist Fig. i eine schaubildliche Darstellung der Maschine zur Ausführung
von Nietungen gemäß der Erfindung, Fig.2 eine vergrößerte Darstellung eines Teiles
des Getriebes, Fig. 3 eine Ansicht von rechts in Fig. 2. Fig. 4 zeigt die Teile
in der Stanzstellung. Fig. 5 zeigt die Teile in der Lage, in der gerade ein Niet
im Begriff ist, in das Werkstück einzutreten.
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Fig. 6 zeigt den vollendeten Nietvorgang, und Fig. 7 ist eine Einzefdarstellung,
die Nietloch und Widerlager erkennen läßt.
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Die Maschine nach .dem Ausführungsbeispiel besteht aus einer Grundplatte
i mit einer Säule 2, welche einen Widerlagerarm 3 und einen Nietkopf 4 trägt. Das
besondere Getriebe im Nietkopf ist nicht dargestellt und wird auch nicht beansprucht,
weil eine übliche Nietvorrichtung bzw. eine übliche Vorrichtung zum Eintreiben der
Nieten Verwendung finden kann. Die Maschine wird durch einen Motor 5 angetrieben,
ider auf entsprechende Teile, z. B. ein Rad o. dgl. im Gehäuse 6, treibt, auf dessen
Welle eine Kurbel 7 und ein Kurbelarm 8 angeordnet sind, um die Nietvorrichtung
anzutreiben, wenn eine Kupplung 9 eingeschaltet wird. Das Widerlager enthält eine
geeignete Stanzvorrichtung und ist mit Kraftantrieb, z. B. durch einen Riemen io,
versehen, der über eine Rolle i i läuft und eine Kurbelstange 12 antreibt, die auf
einem Exzenter zwischen zwei Stützaugen 13 angebracht ist; vorzugsweise ist
eine Kupplung 14 zwischengeschaltet.
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Das Widerlager selbst bestecht aus einem Teil 15 (Fig. 2), 'der hohl
ist und in welchem das Stanzwerkzeug 16 hin und her bewegbar ist. Im Widerlager
ist ein Stempel 17 untergebracht, dessen unteres Ende 18 in Berührung mit
einem Ende eines Winkelhebels i9 gelangen kann, auf den die Kurbelstange i2 einwirkt.
Bei einem Umgang des Exzenters wird der Winkelhebel verschwenkt und das Stanzwerkzewg
durch .den Stempel in die Stellung nach Fig.4 getrieben. Zum Einrücken der Kupplung
14 für den Stanzvorgang dient ein Tritthebel 2o, der gewöhnlich durch eine Feder
2i emporgezogen wird. In einem Arm 23 eines Winkelhebels zum Einrücken der Kupplung
ist eine Zugstange 22 verschiebbar angeordnet. Wird der Hebel 2o niedergedrückt,
so schwenkt ein Anschlag 24 auf der Stange 22 den Arm 23 und rückt die Kupplung
ein. Auch hier brauchen die Einzelheiten der Kupplung nicht dargestellt zu werden,
da übliche Kupplungsarten hier Anwendung finden können. .
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Ein zweites Wi.derlager in Gestalt eines Schuhes 25 dient dazu, das
Werkstück gegen die Wirkung des Stanzwerkzeuges abzustützen. Der Schuh 25 hat einen
eigentlichen Widerlagerteil26, der hohl ist; er wird gesteuert durch einen Winkelhebel
27, der mit dem Schuh durch einen Lenker 28 verbunden ist. Die Steuerstange
22 geht durch das eine Ende des Armes des Winkelhebels 27 und ist damit durch eine
Druckfeder 29 verbunden. Der Schuh 25 ist ferner bei 3o an einen Schieber 31 angelenkt,
der bei 32 ausgefräst ist. Dieser Schieber wird gewöhnlich durch eine Schraubenfeder
33 aufwärts gezogen, deren eines Ende an dem Schieber und deren anderes Ende am
Gestell angreift.
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Der erste Arbeitsvorgang besteht in dem Lochen des Werkstückes.. Zwei
oder mehr miteinander zu vernietende Stücke werden auf das Widerlager 3 gelegt,
und danach wird der Hebel 2o niedergedrückt. Hierdurch wird der Winkelhebel verschwenkt,
der den Schuh 25 mittels des Lenkers entgegen dem Uhrzeigerdrehsinn schwenkt, bis
eine gewölbte Fläche 34 gegen die Unterseite des ausgefrästen Teiles 32 des Schiebers
31 anschlägt. In dieser Stellung befinden sich Widerlager 15 und zweites Widerlager
26 in der gleichen Achsrichtung. Bei Weiterbewegung des Winkelhebels 27 wird der
Schieber 31 entgegen der Wirkung der Feder 33 bewegt, wobei das zweite Widerlager
26 sich achsig verschiebt und auf das Werkstück aufsetzt, so daß dieses nunmehr
in der in Fig.4 gezeigten Weise zwischen beiden Widerlagern eingespannt ist. Wenn
dies geschehen ist, so verschwenkt bei Weiterbewegung des Hebels 2o der Anschlag
24 den Arm 23; die Feder 29 wird zusammengedrückt und läßt das Werkstück fest zwischen
den Teilen r5 und 26 einspannen. Darauf rückt die Kupplung 14 ein, die durch Glas
oben beschriebene Getriebe das Stanzwerkzeug 16 nach oben durch das- Werkstück hindürchtreibt,
wie Fig. 4 zeigt; der ausgestanzte Teil des Werkstückes kann durch das hohle
Widerlager
26 entweichen.. Nunmehr wird der Hebel 2o freigegeben, und er führt den Winkelhebel
in die gewöhnliche unwirksame Lage zurück; es bleibt aber das Stanzwerkzeug 16 gemäß
Fig.4, während der Stempel 18 mit dem Winkelhebel 1g zweckmäßig zurückfällt, in
der nach oben getriebenen Lage. Das Werkzeug 16 braucht nur durch Reibungsberührung
in der angehobenen Lage gehalten zu werden. Der Schuh 25 wird. in die Normalstellung
nach Fig. i zurückgeschwenkt. Wenn der Winkelhebel 27 eine Schwenkung ausführt,
so ist die erste Bewegung, die er verursacht, eine Aufwärtsgleitbewegung des Schiebers
31 durch Einwirkung der Feder 33 und damit ein achsig6s Abheben des Widerlagers
26 von dem Stanzwerkzeug. Ist das Widerlager frei vom Stanzwerkzeug 16, so kann
der Teil 25 um seinen Zapfen 30 in die Anfangslage zurückschwingen.
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In diesem Augenblick wird das Werkstück durch das Werkzeug 16 in seiner
Lage gehalten und ist bereit, einen Niet aufzunehmen. Die Niete können hohl sein
und werden durch einen Zulauf 4o durch beliebig geeignete Zuführmittel zugeleitet.
Es kann eine Zählvorrichtung 41, die im einzelnen nicht dargestellt ist, dazu verwendet
werden, immer nur einen Niet in den Nietkopf fallen zu lassen. Der Niet wird zwischen
zwei auseinanderbeweglichen Haltern 42, 43 aufgenommen, die durch Federn 44 gegeneinandergeführt
werden. Diese sitzen auf einem hin und her gehenden Schieber 45 (Fig. 2 und 3),
der durch eine Feder 46 nach oben getrieben wird. Ein Setzkopf 47 für den Niet wird
von einem Treiber 48 getragen, der durch einen Lenker 49 mit einem Winkelhebel So
verbunden ist, der seinerseits mit dem Kurbelarm 8 in Verbindung steht. Aus Fig.
2 und 3 erkennt man, daß die beiden Teile 48 und 46 nebeneinander liegen und daß
die Federn 44 so gestaltet sind, daß sie die beiden Halter 42, 43 achsig mit der
Stanzvorrichtung zusammenfallen lassen.
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Nunmehr wird ein Steuerhebel 51 (in Fig. 1) niedergedrückt, der durch
eine Stange ;2, .die bei 53 an einem Einrückhebel angreift, die Kupplung g einrückt.
Jetzt versetzt die Kurbelstange 8 .den Winkelhebel So in schwingende Bewegung und
drückt den Teil 48 nieder, dessen Setzkopf 47 abwärts gegen den Niet stößt und mittels
eines Anschlags den Schieber 45 mit nach unten nimmt, bis er durch eine Einstellschraube
o. dgl. 55 angehalten wird. In diesem Augenblick greift das offene untere Ende des
Nietes über das obere Ende des Werkzeuges 16. Nunmehr wird der Niet durch die Halter
42 und 43 hindurchgetrieben (Fig. 5), die dabei unter Biegung der Federn 44 gespreizt
werden. Weiterhin werden dann Niet und Werkzeug 16 zusammen mit dem Kopf 47 abwärts
durch die Vorrichtung 42, 43 hindurchgetrieben, wie Fig. 6 zeigt. Der Niet durchdringt
dabei das vom Werkzeug 16 im Werkstück gestanzte Loch, und zwar gleichzeitig mit
dem Herausdrücken des Werkzeuges 16 aus dem Loch, wonach das Widerlager 15 das untere
Nietende nach außen umbördelt. Der Hebel 51 kann nunmehr losgelassen werden, wonach
die Teile in die Ruhelage zurückkehren, in der sie für einen neuen Arbeitsvorgang
bereit sind.
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Kurz zusammengefaßt spielt sich also der Arbeitsvorgang wie folgt
ab: Es werden zwei oder mehr Werkstücke auf das Widerlager 3 aufgelegt,- durch das
Werkzeug 16 wird ein Loch gestanzt, wonach der Antriebsteil des Stanzwerkzeuges
zur Ruhestellung zurückkehrt, ivä.hrend das Werkzeug selbst im Werkstück verbleibt,
der Schuh 25 bewegte sich einwärts, um ein Widerlager während des Starzens zu bilden
und. schwingt dann aus der Bahn wieder zurück. Der Nietkopf wird nunmehr in Tätigkeit
gesetzt und der Niet eingetrieben, von der Haltevorrichtung 42, 43 auf das Stanzwerkzeug
gesteckt und danach durch dieses Werkzeug beim Niedergehen des Schiebers-und des
Setzkopfes 47 geführt. Das durch das Werkzeug 16 gestanzte Loch ist nicht ganz so
groß wie der Außendurchmesser des Niets, der infolgedessen in dem kleineren Loch
sehr fest sitzt, weil er mit Gewalt eingetrieben werden muß.
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Eine Maschine dieser Art ist.von großem Vorteil beispielsweise beim
Zusammennieten von Blechen für Flugzeuge. Es .erfordert beträchtliche Mühe, wenn
zwei Werkstücke zuerst richtig gestanzt und dann zu einer Nietmaschine gebracht
werden müssen, weil es erforderlich wird, die zwei oder mehr Stücke genau zusammenzuhalten.
Weiter ist die schwierige Arbeit einer sehr genauen Lagerdeckung der ausgestanzten
Löcher für die Nietaufnahme durchzuführen. Alle diese Arbeiten werden durch die
neue Maschine beseitigt. Die beiden Werkstücke werden zusammengelegt, gestanzt und
durch das Stanzwerkz.eug so gehalten, daß sie die Niete aufnehmen können.