DE750791C - Automatische Nietmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine automatische. Nietmaschine zur Herstellung von Senknietverbindungen an Blechen, bei der das Lochen der Bleche durch einen Lochstempel erfolgt.

Es sind bereits automatische Nieitmaschinen bekannt, mit denen Bleche zusammengenietet, und solche, mit denen auch Senknietverbindungen hergestellt werden können. Die Arbeitsgänge bestehen hierbei in dem Herstellen des Nietloches, in der Einführung des Nietes in das Nietloch und in der Herstellung des

Schließkopfes. Dabei wird das Nietloch entweder gebohrt oder mit Hilfe des Nietes selbst in die zusammenzunietenden Bleche eingebracht. Das Bohren des Nietloches und gegebenenfalls Ansenken mittels Senker hat den Nachteil, daß die abfallenden Bohrspäne hinderlich werden und daß das Bohren auch mehr Zeit beansprucht als das Lochen mittels eines Stempels. Wird das Nietloch glatt durchgebohrt, so wird beim Eindrücken der Setzköpfe von Versenknieten das vorgebohrte

Loch immer etwas größer als der Niet, was nicht erwünscht ist. Das Lochen der Bleche mit Hilfe des Nietes als Lochstempel läßt sich zwar mit Erfolg anwenden, jedoch dürfen wegen der weichen Niete die zu lochenden Bleche nur verhältnismäßig dünn sein, oder es müssen die Niete im Verhältnis zur Blechstärke unnötig stark gewählt werden. Bei den bekannten Nietmaschinen ist es außerdem ίο notwendig, bei der Lösung der einzelnen Arbeitsvorgänge die dazu erforderlichen Werkzeuge von der Seite her zur Nietachse zuzuführen bzw. einzuschwenken, was naturgemäß unerwünschte Zeitverluste, andererseits aber auch eine im Aufbau verwickelte Steuerung solcher selbsttätiger Maschinen ergibt.

Bei einer anderen bekannten Nietmaschine sind zwar die verschiedenen Werkzeuge in der Nietachse; sie arbeitet aber mit vorgelochten Blechen. Die vor der Vernietung in die zu verbindenden Bleche eingebrachten Löcher sind dabei von kleinerem Durchmesser als der Nietdurchmesser und dienen zur Aufnähme eines federnden Führungsstiftes, der in der Senkmatrize gelagert ist. Der Setzkopf des Senknietes bewirkt hierbei die; Einsenkung der Bleche. Es können auch mit dieser Maschine nur dünne Bleche verarbeitet werden, und eine laufende Reihennietung ungelochter Bleche ist nicht möglich.

Schließlich ist eine Nietmaschine bekanntgeworden, bei der die Lochung mittels eines Stempels erfolgt, der von der Schließkopfseite der zu verbindenden Werkstücke die Lochung vornimmt. Mit dieser Maschine lassen sich jedoch keine Senknietverbindungen herstellen, da zur Vernietung schließkopfseitig angesenkte Hohlniete mit halbrundem Setzkopf verwendet werden. Der Lochstempel dient nach erfolgter Lochung zur Zentrierung der Bleche und geht mit der Einführung des Nietes in das Werkstück zurück. Die Lochmatrize wird nach der Lochung aus der Nietachse herausgeschwenkt, damit die Nietzufuhr erfolgen kann. Bei der Auswechslung der Werkzeuge wird die Einspannung der Bleche während der einzelnen Arbeitsvorgänge unterbrochen.

Zwecks Vermeidung der diesen bekannten Maschinen anhaftenden Nachteile und zur Beschleunigung des gesamten Nietvorganges wird zur Herstellung von Glatthautnietungen gemäß der Erfindung vorgeschlagen, eine obere und eine untere, während des ganzen Loch- und Nietvorganges geschlossene Blechspanneinrichtung vorzusehen, die die für die Herstellung von Senknietverbindungen erforderlichen Werkzeuge in der Nietachse enthalten. Die Werkzeuge werden während des gesamten Nietvorganges für das Einsenken der Bleche, das Lochen, die Nieteinführung und das Anstauchen des Schließkopfes in der Nietachse bewegt. Hierzu ist in jeder der beiden eigentlichen Spanneinrichtungen je ein mit Hohlstempel umgebener Vollstempel eingeordnet, von denen insgesamt jeder je zwei Arbeitsgänge leistet. Der Vollstempel der einen Einspanneinrichtung besorgt das Blecheinziehen, das Lochen der Bleche und das Gegendrücken beim Stauchen des Schließkopfes; der Hohlstempel dieser Einspanneinrichtung gestattet das Nietzuführen und das Mitgegendrücken beim Anstauchen des Schließkopfes. Der Hohlstempel in der anderen Blechspanneinrichtung bewirkt das Halten des Blechmaterials beim Lochen, und der darin geführte Vollstempel vollführt das Entfernen des ausgestanzten Werkstoffes und das Anstauchen des Nietkopfes, während der Hohlstempel mit dem Vollstempel gemeinsam das Fertigstauchen des Schließkopfes besorgt. Das Entfernen des ausgestanzten Werkstoffes wird durch den Vollstempel als Steuerorgan für den aus einer Abstreiffeder bestehenden Auswerfer bewirkt. Die Abstreiffeder ist in einer Nut bzw. Durchbrechung des Hohlstempels schwenkbar gelagert und kreuzt mit ihrem freien Ende die Bewegungsbahn des Stempels. go

Als weiteres Merkmal der Erfindung ist eine Nietzentrierung vorhanden, die aus federnden Schwenkhebeln mit in den Hubraum des Gegenhalters ragenden Fang- und Bremskanten besteht.

Da insbesondere beim Zusammennieten von Blechen, die im Flugzeugbau Verwendung finden sollen, der Nietkopf bündig mit dem Blech liegen muß, ist nach der Erfindung weiterhin vorgesehen, daß der Lochstempel die Bleche zunächst zu einer der Versenkung des Nietkopfes entsprechenden Vertiefung formt und dann erst locht, wobei mit Hilfe des Gegenhohlstempels bzw. der hohlen Senkmatrize zylindrische Lochwandungen herbeigeführt werden. Bei dieser Lochung an eingesenkten Blechen liegen die Lochränder eng am eingeführten Nietschaft an, so daß nach der Herstellung des Schließkopfes eine innige, dichte und feste Senknietverbindung zwischen n₀ dem Niet und den Blechen geschaffen ist.

Die neue Nietmaschine besorgt die Herstellung von Senknietverbindungen an Blechen äußerst vollkommen und ermöglicht es, den gesamten Nietvorgang in einer Art und Weise zu beschleunigen, wie dies bisher nicht erreicht worden ist.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung in einer beispielsweisen Ausführungsform veranschaulicht, und zwar zeigen

Abb. ι bis 6 sechs Querschnitte durch die gemäß der Erfindung ausgebildeten oberen

und unteren Blecheinspanneinrichtungen, und zwar in verschiedenen aufeinanderfolgenden Arbeitsstellungen,

Abb. 7 und 8 eine Seitenansicht und einen Längsschnitt durch den Nietzuführungskopf, und zwar mit Einzelheiten, die in den Abb. ι bis 6 nicht veranschaulicht sind,

Abb. 9 einen Querschnitt nach Linie A-B der Abb. 8,

ίο Abb. io einen Querschnitt nach Linie C-D der Abb. 8, ~

Abb. 11 eine Einzelheit der Abb. 8 in der Draufsicht,

Abb. 12 einen Schnitt nach Linie E-F der Abb. 8 in vergrößertem Maßstab,

Abb. 13 einen Schnitt nach Linie G-H der Abb. 3 und

Abb. 14 eine Stellung des Anstauchvorganges im vergrößerten Maßstab.

Die Maschine besteht, wie dies bei Maschinen mit großer Ausladung üblich ist, aus einem C-förmigen Ständer, von dem nur die senkrecht übereinanderliegenden Enden 1 und 2 des C-förmigen Bügels dargestellt sind.

Die obere Werkzeugführung 1 enthält einen Hohlzylinder 3, an dessen unterem Ende die obere Blecheinspannhülse 4 befestigt ist. Im Hohlzylinder 3, welcher unbeweglich ist, ist ein Hohlzylinder 5 angeordnet, und an diesem ist ein Hohlstempel 6 mittels Gewinde angeschraubt. Der untere äußere Durchmesser dieses Hohlstempels 6 entspricht dem Durchmesser des Senknietkopfes. Der Hohlzylinder 5 ist an seinem oberen Ende über ein Gelenk mit einem Hebel verbunden, der durch eine Kurvenscheibe derart gesteuert wird, daß der an dem Hohlzylinder 5 befestigte Hohlstempel 6 eine auf- und abwärts gerichtete Bewegung ausführt. Der Hohlzylinder 5 und der sich daran anschließende Hohlstempel 6 umschließt eine Rundstange 7, die nach unten in einen Vollstempel 8 ausläuft, der als selbständiger Teil in der Rundstange 7 befestigt ist. Die Rundstange; 7 und der daransitzende Vollstempel 8 werden in derselben Weise wie der Hohlstempel 6 durch Gelenk, Hebel und Kurvenscheibe auf und ab bewegt.

Ähnlich wie in der oberen Werkzeugführung 1 ist in der unteren Führung 2 des Maschinenständers ein Hohlzylinder 9 angeordnet, der jedoch zum Unterschied gegenüber dem Hohlzylinder 3 ebenfalls durch Gelenk, Hebel und Kurvenscheibe auf und ab beweglich ist. Auf dem oberen Ende des Hohlzylinders 9 ist die untere Blecheinspannhülse 10 befestigt, welche nach der Aufwärtsbewegung dieser Teile die miteinander zu vernietenden Bleche 11 gegen die obere Blecheinspannhülse 4 fest andrückt. Innerhalb des Hohlzylinders 9 und der Blecheinspannhülse 10 gleitet ein Hohlzylinder 12 mit einem an diesem angeschraubten Hohlstempel 13 auf und ab. Die Bewegungen dieser Teile werden ebenfalls durch eine Kurvenscheibe über Hebel und Gelenk gesteuert. Der Hohlzylinder 12 umschließt eine Rundstange 14, in welcher ein Vollstempel 15 fest eingesetzt ist, der im Hohlstempel 13 gleitet. Die Auf- und Abbewegung der Rundstange 14 mit dem Vollstempel 15 wird ebenfalls über ein Gelenk und einen Hebel von einer Kurvenscheibe gesteuert.

An einer Seite des Hohlstempels 13 ist eine Blattfeder 16 befestigt, die mit ihrem freien Ende in schlitzförmige Aussparungen 17 und 18 des Hohlstempels 13 hineinragt (s. auch Abb. 13). Die Feder 16 kreuzt im' ungespannten Zustand die Bewegungsrichtung des Vollstempels 15.

In der oberen Blecheinspannhülse 4 sind Nuten 19 und 20 vorgesehen,. die der Zuführung der Niete zu ihrem Befestigungsort dienen. Die Niete werden durch eine besondere Nietzuführungseinrichtung der Maschine zugeleitet. Die Nut 19 entspricht in der Breite dem Nietsetzkopf durchmesser, die Nut 20 dem Nietschaftdurchmesser. Die Nut 19 ist durch zwei schräge Kanten 21 begrenzt, auf welchen die Niete abwärts gleiten (Abb. 2, 7 und 8).

Die Blecheinspannhülse 4 weist außerdem drei schmale Schlitze 22 auf, in welchen sich drei kleine, um die Bolzen 23 schwenkbare Hebel 24 befinden (Abb. 8 und 10). In äußeren halbrunden Aussparungen der Hebel 24 liegt eine die Hülse 4 umrundende gespannte endlose Zugfeder 25, die die drei Hebel 24 zwingt, um die Bolzen 23 nach innen zu schwenken. Die Hebel 24 haben Außenansätze 26, welche gegenüber der Mantelfläche der Blecheinspannhülse 4 als Anschlag dienen, so daß die nach innen vorstehenden Kanten 27 der Hebel 24 nur so weit zusammengehen, daß die Nietköpfe der Niete nach dem Eingleiten in die Blecheinspannhülse 4 zunächst auf den oberen Ansätzen dieser Kanten 2y hängenbleiben. Die Niete werden alsdann aus dieser Lage von dem Vollstempel 8 und Hohlstempel 6 in axial hängender Lage in das Nietloch der Bleche gedrückt, wobei sie an den Kanten 27 der auseinanderfedernden Hebel 24 entlanggleiten, aber am Nietkopf durch diese Kanten 27 gebremst werden, so daß sie nicht frei in das Nietloch fallen, sondern z-wangsmäßig und dadurch gleichzeitig zentriert in das Nietloch eingeführt werden. Damit diese Bremsung der Niete durch den Hohlstempel 6 nicht aufgehoben wird, hat der Hohlstempel 6 auf seinem äußeren Umfang geringe Ausnehmungen, in die die Kanten 27 der Hebel 24 eintreten können (Abb. 10, 12).

Dadurch wird auch ein Nietkopf, dessen größter Durchmesser kleiner als der äußere Durchmesser des Hohlstempels 6 ist, gebremst in das Nietloch eingeführt.
Die Wirkungsweise der neuen Maschine ist folgende: Zu Beginn des Nietvorganges stehen die durch Kurvenscheiben gesteuerten Werkzeuge in einer Arbeitsstellung, die derjenigen nach Abb. 6 entspricht. Es liegt also ίο die untere Fläche des Hohlstempels 6 und des Vollstempels 8 mit der unteren Fläche der nicht beweglichen Blecheinspannhülse 4 auf gleicher Höhe, während die untere Blecheinspannhülse und die in ihr sitzenden Werkzeuge, also die Einspannhülse 10, der Hohlstempel 13 und der Vollstempel 15, vorher so weit nach -unten bewegt worden sind, daß die Bleche 11 leicht in die Arbeitsstellung geschoben werden können. Nachdem die Bleche 11 zu den Einspannhülsen in die richtige Lage gebracht sind, wird der Motor der Maschine beispielsweise durch Druckknopfsteuerung in Gang gesetzt. Dabei gehen zunächst die Einspannhülse 10 und gleichzeitig der Hohlstempel 13 aufwärts, bis die Bleche 11 zwischen den Einspannhülsen 4 und 10 unter einem bestimmten Druck eingeklemmt sind. Darauf setzt eine Abwärtsbewegung des Vollstempels 8 ein (Abb. 1). Dieser Lochstempel 8 formt zunächst die Bleche 11 zu einer der Versenkung des Setzkopfes entsprechenden Vertiefung, die am oberen Ende der Einspannhülse 10 und des Hohlstempels 13 angebracht sind; dann erst erfolgt die Lochung, die mit Hilfe des Hohlstempels bzw. der Matrize 13 so vor sich geht, daß zylindrische Lochwandungen entstehen-, die später den Nietschaft zylinderförmig umschließen. Da der Durchmesser des Lochstempeis 8 gleich dem Nietschaftdurchmesser ist und die für das Einlassen des Schließkopfes erforderliche Vertiefung in den Blechen bereits vorgeformt ist, bleibt auch bei der späteren Bildung des Schließkopfes das Nietloch unverändert zylindrisch. Nach dem Lochen gehen der Lochstempel 8 und der Hohlstempel 6 wieder aufwärts, und zwar bis über die Nietzuführung, so daß ein Niet in die frei gewordene Bohrung der Hülse 4 einrutschen kann (Abb. 2). Gleichzeitig setzt die Aufwärtsbewegung des Vollstempels 15 ein, der die Blattfeder 16 zur Seite drückt, die wiederum die Stanzrückstände aus der Einrichtung herausbefördert, falls diese sich noch nicht von selbst abgelöst haben sollten. Inzwischen hat wieder die Vorbewegung des Hohlstempels 6 und des Vollstempels 8 eingesetzt, die den eingerutschten Niet unter der Bremswirkung der Hebel 24 zentrisch in das eingesenkte Nietloch einführen und diesen Niet alsdann in achsiger Lage halten (Abb. 3).

Jetzt geht der Hohlstempel 13 etwas abwärts, um zunächst Luft für die Herstellung des Schließkopfes am Niet zu schaffen, gleichzeitig bewegt sich aber der Vollstempel wieder aufwärts, der zunächst das untere Ende des Nietschaftes tulpenförmig auseinanderdrückt (Abb. 4 und 14). Darauf wird der Hohlstempel 13 wieder aufwärts bewegt, der nunmehr gemeinsam mit dem Vollstempel den Schließkopf endgültig fertigstellt und das Schließkopfmaterial außen an die Bleche andrückt (Abb. 5). Damit ist die Senknietverbindung fertiggestellt; es gehen dann die drei von unten arbeitenden Werkzeuge wieder in die Anfangsstellung nach Abb. 6 zurück, heben die Einspannung auf und geben also die Bleche 11 frei, die darauf für den nächsten Nietvorgang verschoben werden können.

Die einzelnen zuvor geschilderten Vorgänge lösen einander sehr schnell ab, so daß die Vernietung als solche in einer außergewöhnlich kurzen Zeit vor sich geht.

Claims (6)

Patentansprüche·

1. Automatische Nietmaschine zur Herstellung von Senknietverbindungen an Blechen, bei der das Lochen der Bleche durch einen Lochstempel erfolgt, gekennzeichnet durch eine obere und eine untere während des ganzen Loch- und Nietvorganges geschlossene Blecheinspanneinrichtung (4, 10), die die für die Vernietung erforderlichen Werkzeuge in der Nietachse enthalten.

2. Automatische Nietmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Blecheinspannhülse (4, 10) einen Hohlstempel und in diesem einen Vollstempel aufweist.

3. Automatische Nietmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Vollstempel (8) als Einsenk- und Lochwerkzeug ausgebildet ist und zusammen mit dem Hohlstempel (6) einen Gegenhalter bildet.

4. Automatische Nietmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Hohlstempel (13) als Matrize zum Einsenken der Bleche und der untere Vollstempel (15) als Stauchwerkzeug ausgebildet sind, während beide Stempel zusammen den Döpper bilden.

5. Automatische Nietmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Vollstempel (15) als Steuerorgan des aus einer Abstreiffeder (16) bestehenden Butzenauswerfers

ausgebildet ist, der in einem Schlitz (18) des Hohlstempels (13) schwenkbar derart gelagert ist, daß er mit seinem freien Ende in Ruhelage die Bewegungsbahn des unteren Vollstempels (15) kreuzt.

6. Aus Schwenkhebeln bestehende Nietzentrierung für die automatische Nietmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Schwenkhebel (24) mit in den Hubraum des Gegenhalters (6, 8) ragenden Fang- und Bremskanten 27 versehen sind, die beim zentrierten Nieteinführen in äußeren Nuten des Hohlstempels (6) gleiten.

Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht zogen worden:

Deutsche Patentschriften Nr. 252220, 618763;

britische Patentschrift Nr. 487152; französische Patentschrift Nr. 817306;

Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure, 1938, S. 860.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

5435 9.5S