DE8131528U1

DE8131528U1 - Vorrichtung zum nietartigen Verbinden von Blechen

Info

Publication number: DE8131528U1
Application number: DE19818131528
Authority: DE
Original assignee: Walter Eckold GmbH and Co KG Vorrichtungs und Geraetebau
Current assignee: Walter Eckold GmbH and Co KG Vorrichtungs und Geraetebau
Priority date: 1981-10-28
Filing date: 1981-10-28
Publication date: 1983-04-07
Also published as: JPS6352998B2; JPS58132382A

Description

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PATENTANWÄLTE

6137

Walter Eckold GmbH & Co, KG
Vorrichtungs- und Gerätebau

3424 St. Andreasberg

Vorrichtung zum nietartigen Verbinden von Blechen.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum nietartigen Verbinden von Blechen. Die Bezeichnung "nietartig " soll zum Audruck bringen, daß die Bleche flächig aufeinanderliegend an definierten Befestigungsstellen miteinander zu verbinden sind. Die Art der herzustellenden Verbindung ist im Oberbegriff des Schutzanspruchs 1 definiert; zahlreiche Vorrichtungen zum Herstellen solcher Verbindungen in einem einzigen Arbeitsgang sind bekannt.

Zu verweisen ist auf die DE-AS 21 40 930, die DE-PS 23 38 460 und die DE-OS 28 52 909. Grundsätzlich umfasser diese bekannten Vorrichtungen eine Matrize, eine Patrize und eine Presse zu deren Antrieb. Die Presse soll nur einen einzigen Hub ausführen; gleichwohl sind zwei zeitlich nacheinander liegende Arbeitsschritte auszuführen: Erstens sind die Einschnitte in die beiden Bleche einzubringen, und zweitens erfolgt die Verformung der durchgedrückten Materialmassen durch Prägen oder

Fließpressen. Typischerweise geht man, etwa gemäß der erstgenannten Druckschrift, so vor, daß bei einem Teilhub der Presse das Einschneiden mittels eines ersten Satzes zusammenwirkender Elemente von Matrize und Patrize erfolgt und in einem zweiten Teilhub des Prägen mittels eines weiteren Satzes von Elementen. Bei Patrize oder Matrize können die Elemente beider Sätze identisch sein, aber bei der jeweils anderen » Werkzeugbaugruppe sind unterschiedliche Elemente getrennt voneinaner und zeitlich nacheinander zu betätigen. Dies macht die bekannten Vorrichtungen kompliziert und raumaufwendig, insbesondere in Richtung der Blechebene. Dies ist höchst nachteilig, weil eine häufig vorkommende Aufgabe die Verbindung zweier Bleche dicht an einer Abwinkelung ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen zu schaffen, die bei einfachem Aufbau die Herstellung der gewünschten Verbindung sehr dicht an einer Abwinkelung der Bleche ermöglicht.

Die Lösung gemäß der Erfindung ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. - Man erkennt, daß die Matrize sehr schmal gebaut werden kann und daß als Patrize ein einfacher Flachstempel genügt. Die Matrizenbaugruppe läßt sich äußerst preiswert fertigen, und in eine Halterung lassen sich in Anpassung an unterschiedliche Blechdicken, -materialien und Belastungsverhältnisse der Verbindung im Schnellverfahren entsprechend angepaßte Baugruppen einsetzen, wobei der Wechsel der zugehörigen Patrize ebenfalls sehr einfach sein kann. Da dann jeweils

auch unterschiedliche Kräfte benötigt werden, ist vorteilhafterweise der Druck der Presse einstellbar.

Die Vorrichtung ist so klein und einfach, daß sie in eine handgeführte Presse mit kleinem Hydraulikzylinder einsetzbar sein kann, so daß die Gesamtvorrichtung beweglich ist; dies ist etwa bei Installationsarbeiten mit großen Blechteilen, etwa Lüftungskanälen und dergleichen, sehr vorteilhaft. » Für relativ dünne Bleche genügt unter Umständen sogar eine handbetätigte Zange mit entsprechender Kraftübersetzung als "Presse".

Andererseits ist es aber auch möglich, ganze Verbindungssäume bei in Massenfertigung zu verbindenden Blechkonstruktionen mit einem einzigen Pressenhub vorzusehen, indem eine entsprechende Anzahl von Patrizen-Matrizen-Baugruppen längs der Saumkontor an entsprechenden Pressenbalken angeordnet werden. Weiter ist es aber auch möglich, Matrizen und Patrizen an umlaufenden Scheiben anzuordnen und die zu verbindenden Bleche durch den zwischen beiden Scheiben gebildeten Arbeitsspalt laufen zu lassen.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen definiert, wobei die jeweils angestrebten Vorteile sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen ergeben.

Nachstehend wird der Gegenstand der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert, die weitgehend schematisiert Ausführungsbeispiele darstellen.

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Fig. 1 stellt in perspektivischer Teilansicht, teilweise geschnitten, Matrize und Patrize der Vorrichtung dar,

Fig. 2 ist eine schematische Darstellung einer ersten AusführungsVariante, in Seiten

ansicht,

Fig. 3 zeigt perspektivisch die Matrize einer zweiten Ausführungsvariante,

Fig. 4 stellt ein kombiniertes Werkzeug für eine Vorrichtung zum Herstellen mehrerer Ver

bindungen zweier Bleche gemäß der Erfindung perspektivisch dar.

Fig. 5 zeigt in Frontansicht und

Fig. 6 zeigt im Längsschnitt nach Linie 6-6 der Fig. 5 eine weitere Variante des

Amboßteils für eine Matrize gemäß Fig. 2, und

Fig. 7 stellt einen Ausschnitt aus einer kontinuierlich arbeitenden Vorrichtung zum fortlaufenden Legen von Verbindungsstellen

zweier durchlaufender Bleche dar.

Fig. 1 läßt in perspektivischer Teilschnittdarstellung den prinzipiellen Aufbau der Vorrichtung erkennen. In die Halterung 10 sind das Amboßteil 12 und die Schneidbacken 14 derart eingesetzt, daß das Amboßteil an seinem der abgerundeten Arbeitsfläche 16 abgewandten Fuß stationär eingespannt ist. Es könnte auch in den Querwandungen 18 der Halterung zusätzlich verankert sein, doch ist dies nicht zwingend. Auch die Schneidbacken 14 sind nahe ihrem, den Schneiden 20 abgewandten Fuß fest eingespannt, doch können sie bei Belastung in Richtung der Pfeile

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22 ausweichen, wobei sie sich an den entsprechend geformten Anlageflächen 24 der Halterung anlegen können. Wenn auf das Aussehen der Verbindung kein besonderer Wert gelegt wird, kann man auf solche Anlege- und Anschlagflächen auch verzichten und die Auslenkung der Schneidbacken sich selbst überlassen. - Es versteht sich, daß die Elemente 12 und 14 aus hochwertigem Material gefertigt sind, insbesondere die Schneidbacken; bei deren Formgebung kann ggf. eine Vorspannung in Richtung auf das Amboßteil 12 vorgesehen werden.

Wenn auf die Oberseite 26 der Halterung die beiden zu verbindenden Bleche aufgelegt sind, wird mittels der — hier nicht dargestellten — Presse die Patrize 28 in die Aussparung zwischen den Schneidbacken und Über der Arbeitsfläche 16 des Amboßteils eingefahren, wobei die Bleche längs den Schneiden 30 der Patrize durchtrennt und die Stege zwischen diesen Einschnitten so weit durch beide Bleche durchge drückt werden, wie dies die Tiefe des "Gesenks" zwischen den Schneidbacken 14 zuläßt. Diese Tiefe ist knapp ebensogroß bemessen wie die Dicke beider zu verbindender Bleche gemeinsam, so daß der Steg des oberen Blechs bis beinahe unter die untere Fläche des unteren Blechs gelangt, wenn der Steg des unteren Blechs auf die Arbeitsfläche 16 des Amboßteils trifft, Mit nun noch fortschreitendem Hub kann das Material beider Stege nur noch seitlich unter plastischer Verformung ausweichen, wobei die Schneidbacken elastisch

nachgeben. Nach dem Rückhub der Patrize können die so verbundenen Bleche entnommen werden, wobei es die Entnahme erleichtert, wenn in Üblicher Weise Auswerfer etwa in Form einer Gummiplatte vorgesehen werden.

Fig. 2 stellt in schematisierter Seitenansicht eine erste Art der Einspannung für die die Matrize bildenden Elemente dar, wobei zugleich veranschaulicht wird, welchen einfachen und platzsparenden Aufbau man erreichen kann.

Im Prinzip gehören zu der Matrize die Halterung und die Befestigungsschraube 40 als feste Bestandteile unabhängig von der Art der zu verbindenden Bleche, und entsprechendes gilt für die Halterung 42 der Patrize 28 und deren Befestigungsschraube Austauschbar sind dagegen das Amboßteil 12. die Schneidbacken 14 und die Patrize 28 selbst, und damit eine einfache Zentrierung erreicht wird, werden jeweils entsprechend unterschiedlich dicke Bellage scheiben 46 verwendet. Alle auswechselbaren Teile sind mit einem Minimum an Arbeitsgängen zu fertigen, und entsprechend einfach ist der Austausch der Teile. Man erkennt ferner, daß die Halterungen im Prinzip nur einfache rechteckige Ausnehmungen aufzuweisen brauchen, und daß schließlich die Ausladung der gesamten Vorrichtung mit der Halterung — links in Fig. 2 —* nur die Dicke einer Schneidbacke plus (gegebenenfalls) die Dicke einer Beilagescheibe beträgt, so daß man sehr dicht an eine Blechabwinkelung oder ein anderes Hindernis heranreichen kann.

Fig. 3 zeigt perspektivisch eine alternative Ausführungsform einer Matrize, bei der die Schneidbacken 14* als zweiseitig mittels Schrauben 48 eingespannte Blattfedern ausgebildet sind. Die elastische Verformung erfolgt hier im wesentlichen durch Torsion der Schneidbacken um eine Achse, die etwa parallel zu den Schneiden verläuft. Man erkennt

' in dieser Figur ferner, daß die Schneidbacken für zwei Verbindungsstellen — Arbeitsflächen 16' zweier Amboßteile sind erkennbar — jeweils einstückig ausgebildet sind; die Amboßteile wie auch die Patrizen können dabei ebenfalls einstückig sein. Es versteht sich, daß man ähnlich auch bei der Form gemäß Fig. 2 verfahren kann.

Fig. 4 stellt in Teilperspektive je einen oberen und einen unteren Pressenbalken dar, bestückt mit Patrizen ¹¹P" und Matrizen ¹¹M" gemäß Fig. 2. Es ist dabei ohne weiteres möglich, wie hier angedeutet, auf jedem Balken Patrizen und Matrizen abwechselnd anzuordnen, was aus ästhetischen Gründen oder aus Gründen der gleichmäßigeren Verformung der Blechs erwünscht sein mag.

Gemäß Fig. 5 and 6 ist das Amboßteil 12 auf seinen beiden, den Schneidbacken zugewandten Seiten mit Ausnehmungen 50 versehen, deren untere Kanten dachartig abgeschrägt sind. Auf diese Weise werden zwischen Amboßteil und Schneidbacken Freiräume geschaffen, in die anhaftende Fremdartikel am Blech, etwa Rostteilchen, beim Aufspreizen der Schneidbacken hineinfallen können, ohne daß das

Wiederanlegen der Backen an das Amboßteil behindert I

werden kann. In der Halterung können dann — hier |

nicht mit dargestellte — Auslässe unterhalb der %

Kanten 52 vorgesehen werden, so daß sich keine K

Ansammlung von Spänen und dergleichen bilden kann. \

Fig. 7 zeigt schließlich eine Ausführungsform, bei
der die Matrizen "P^N und die Matrizen "M" am
Umfang jeweils einer Scheibe 60 bzw. 62 vorgesehen sind/ die in Richtung der Pfeile drehbar
sind. Es liegt hier also keine Presse im üblichen
Wortsinne vor, sondern die beiden Werkzeugkomponenten werden durch den Drehantrieb miteinander
und mit den Blechen 64, 66 in Wirkverbindung
gebracht. Im linken Teil der Fig. 7 erkennt
man bei 68 die gerade hergestellte Verbindung.

Der Aufbau der Scheiben 60 und 62 ergibt sich
eigentlich aus den vorstehenden Erläuterungen
von selbst. Die Scheibe 60 ist zweckxaäßigerweise
aus drei Federblechplatten entsprechend den Beilagen 46 und der Patrize 28 nach Fig. 2 geschichtet und verschraubt, Entsprechendes gilt ι für die Scheibe 62, bei der man allerdings die
Beilagen nicht als ganze Platten ausbilden wird,

sondern nur als Distanzscheiben beim Hontieren ':

p der Scheibe auf ihrer Antriebswelle vorsehen wird. j Die die Scheibe zusammenhaltenden Schrauben dienen \ dann zugleich als Einspannung für die als Ganzes f elastisch ausweichenden äußeren Platten. I

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Claims

Halter Eckold QnbH & Co. KG Vorrichtungs- und Gerätebau 3424 St. Andreasberg Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum nietartigen Verbinden zweier Bleche, indem beide Bleche mit Einschnitten versehen werden^ das Material zwischen den Einschnitten des ersten Blechs durch den Raum zwischen den Einschnitten des zweiten Blechs durchgedrückt und seitlich hinter die Einschnittkanten des zweiten Blechs fließgepreßt wird/ wofür die Vorrichtung eine Matrize zur Auflage des zweiten Blechs, eine Patrize in Ausfluchtung »tit der Matrize und eine Presse für den Relativantrieb von Matrize und Patrize umfaßt/ dadurch gekennzeichnet/ daß die Matrize (M, 12 + 14, 12 + 14¹) ein aus Flachmaterial bestehendes Amboßteil (12), sandwichartig zwischen zwei ebenfalls aus Flachmaterial bestehende Schneidbacken (14, 14') gesetzt sowie eine Halterung (10) umfaßt, in der die Baugruppe aus Schneidbacken und Amboßteil derart lösbar eingespannt ist, daß die Schneidbacken während des Fließpreßschrittes

elastisch quer zu der Arbeitsrichtung der Presse ausweichen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidbacken (14) als einseitig ein- gespannte Blattfedern ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidbacken (14") als zweiseitig eingespannte Blattfedern ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (10) zum Einspannen einer Mehrzahl von Matrizenbaugruppen ausgebildet ist und eine Patrizenhalterung mit einsr entsprechenden Anzahl von Patrizen in entsprechender Anordnung vorgesehen ist (Fig. 3_r Fig. 7).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehreren Amboßteilen gemeinsam jeweils einstückige Schneidbacken zugeordnet sind (Fig. 3).

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Patrizenhalterung als drehbare Scheibe ausgebildet ist, an deren Umfang Matrizenbaugruppen angeordnet sind, und daß zugehörige Patrizen am Umfang einer weiteren drehbaren Scheibe derart angeordnet sind, daß die zu verbindenden'Bleche durch einen von beiden Scheiben gebildeten Arbeitsspalt passen (Fig. 7).

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Pressenkraft einstellbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Patrize (P) und der Matrize (M) je mindestens ein Auswerfer zugeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet/ daß die dem zweiten Blech (66) zugekehrte Oberfläche (16) des Amboßteils (12) in mindestens einer Ebene abgerundet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Amboßteil (12) hinterschnittene Freiräume (50) zum Durchlaß von Fremdpartikeln aufweist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung Auslaßöffnungen aufweist, die in Verbindung mit den zwischen den Schneidbacken und dem Asabofiteil vorgesehenen Freiräumen stehen.