DE9201567U1 - Stanznietvorrichtung zum Anbringen von Blechen an Hohlprofilen - Google Patents

Description

Stanznietvorrichtung zum Anbringen von Blechen an Hohlprofilen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stanznietvorrichtung zum Anbringen von Blechen und Profilen an Hohlprofilen.

Die vorliegende Erfindung basiert auf der sogenannten Stanzniettechnik, bei der ein Vorbohren oder Stanzen von Nietlöchern nicht nötig ist. Hierbei stanzt der Niet das Oberblech, drückt und fügt das Unterblech in eine Matrize, die schließlich den Schaft der Stanzniete aufdornt. Mit dieser Technik ist es möglich, Verbindungen ohne Beschädigung der Deckbleche herzustellen, wobei der Kopf den Nietpunkt vollständig abdeckt. Derartige Verbindungen zeichnen sich insbesondere durch eine hohe Scher- und Zugfestigkeit aus. Der Nachteil dieser Verbindungstechnik besteht jedoch darin, daß sie bislang nur auf Verbindungen anwendbar ist, bei denen die Form des Unterblechs eine ungehinderte Zugänglichkeit der Matrize zu dem Bereich der Verbindungsstelle zuläßt. So wird diese Technik bislang lediglich auf nicht oder nur wenig profilierte Formteile angewendet. Eine Anwendung dieses Verfahrens bei Hohlprofilen, insbesondere bei solchen mit relativ geringen Profilquerschnitten scheitert bislang daran, daß ein Ausfahren der Matrize nach dem Nietvorgang

Postgiroamt: Karlsruhe 76979-75^ Bankkonto- Deutsche Bank AG Villingen (BLZ 69470039) 146332

(bedingt durch die Ausformung der Nietverbindung im Profil) nicht mehr möglich ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit deren Hilfe es möglich ist, die beschriebene Stanzniettechnik auf einfache Weise und zuverlässig bei Hohlprofilen anzuwenden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Stanznietvorrichtung zum Anbringen von Blechen und Profilen an Hohlprofilen gemäß Schutzanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Der Erfindung liegt dabei die Idee zugrunde, einen in das Hohlprofil einführbaren Träger vorzusehen, der die Matrizen aufnimmt. Die Matrizen sind in dem Täger quer zur Profilachse verschiebbar gelagert, so daß diese zwei verschiedene Positionen in bezug auf den Träger einnehmen können. In einer ersten Position sind die Matrizen so weit in den Querschnitt des Trägers eingezogen, daß ein leichtes Einbringen des Trägers mit den .Matrizen in das Hohlprofil möglich ist. Nach der Positionierung an der gewünschten Stelle werden die Matrizen so weit aus dem Träger ausgeschoben, daß sie am Ort der gewünschten Verbindung innen am Hohlprofil anliegen. Die Verschiebung der Matrizen wird durch einen im Träger längsverschiebbar gelagerten Schieber bewirkt. Um eine definierte Bewegung der Matrizen im Träger zu erreichen, weist der Schieber Gleitflächen auf, die mit entsprechenden Gleitflächen der Matrizen zusammenwirken. Durch die Betätigung des Längsschiebers wird eine zwangsgeführte Verschiebung der Matrizen von der ersten Position (Einschubposition) in die zweite Position (Stanznietposition) erreicht.

Durch die Anordnung mehrerer Matrizen in einem gemeinsamen Schieber ist es möglich, eine Vielzahl von Verbindungspunkten gleichzeitig zu nieten. Durch eine entsprechende Anordnung ist es auch möglich, Matrizen an unterschiedlichen Profilflanken gleichzeitig zur Anlage zu bringen.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Stanznietvorrichtung wirken jeweils zwei Matrizen im gleichen Bereich oder in eng benachbarten Abschnitten des Hohlprofils an gegenüberliegenden Profilflanken. Hierdurch ergibt sich beim gleichzeitigen Einbringen der Niete auf den gegenüberliegenden Profilseiten ein idealer Kraftfluß von einem Stanznietkopf über die zugeordnete Matrize, den Schieber und die zweite Matrize zu dem gegenüberliegenden Stanznietkopf, so daß jeder Stanznietkopf als Gegenlager die Kraft des gegenüberliegenden Stanznietkopfes aufnimmt.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Stanznietvorrichtung wird anhand der nachstehenden Figuren näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 schematische Darstellung der Stanznietvorrichtung im Schnitt in Position A (Einschubposition) ,

Fig. 2 schematische Darstellung der Stanznietvorrichtung im Schnitt in Position B (Stanznietposition) ,

Fig. 3 Detailzeichnung des Schiebers mit zwei Matrizen in Position B und

Fig. 4 Ansicht der Detailzeichnung im Schnitt IV-IV.

-A-

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine vereinfachte Darstellung der Stanznietvorrichtung, bei der ein Blechstreifen 9 mit einem Hohlprofil 10 verbunden wird.

Ober- bzw. unterhalb der vorgesehenen Verbindungsstellen befinden sich Stanznietköpfe 2 bzw. 3. Es handelt sich hierbei um Stanznietköpfe in üblicher Bauausführung mit einer hier nicht näher dargestellten automatischen Nietzuführung. Die Stanznietköpfe 2, 3 sind mit einer ebenfalls nicht dargestellten Steuer- und Antriebseinheit zur Auslösung und Durchführung des eigentlichen Stanznietvorgangs verbunden.

In der Darstellung gemäß Fig. 1 befinden sich die beiden Stanznietköpfe 2, 3 in der abgehobenen Ruheposition. Ein Träger 7 ist in Längsrichtung in das Hohlprofil 10 eingeführt und so positioniert, daß sich den Stanznietköpfen 2 bzw. 3 jeweils zugeordnete in dem Träger 7 gelagerte Matrizen 4 bzw. 5 an den jeweiligen Verbindungsorten positioniert sind. Die Matrizen 4 und 5 befinden sich noch im eingezogenen Zustand (Einschubposition), in dem die Verschiebung des Trägers 7 mit den darin gelagerten Matrizen 4 und 5 innerhalb des Hohlprofils 10 möglich ist.

Durch die Betätigung eines längsverschiebbar in dem Träger 7 gelagerten Schiebers 6 in Pfeilrichtung M unter gleichzeitiger Beibehaltung der Position des Trägers 7 wird der Zustellvorgang für die beiden Matrizen 4 und 5 bewirkt, der diese schließlich in eine Konfiguration gemäß Fig. 2 bringt. Die Matrizen 4, 5 erreichen im Endzustand eine abstützende Anlage an den Profilflanken 101 und 102 im Bereich der jeweiligen Verbindungsstelle. Sie sind nunmehr in der Lage,

die erforderlichen Kräfte für den eigentlichen Stanznietvorgang aufzunehmen.

Der Bewegungsablauf zwischen den beiden Endpositionen A und B wird anhand der Matrize 4 in Fig. 3 näher erläutert.

Die Matrize 4 weist vier Gleitflächenabschnitte auf, nämlich zwei schräg zur Bewegungsrichtung der Matrize 4 verlaufende Abschnitte 410 und 413 sowie zwei zur Bewegungsrichtung senkrechte Abschnitte 411 und 412. Diese Gleitflächen der Matrize 4 wirken zusammen mit entsprechenden Gleitflächen des Schiebers 6, nämlich parallel zur Längsachse des Trägers 7, d. h. in Fig. 3 horizontal verlaufenden Gleitflächenabschnitten 610, 612, 613 und 615 sowie hierzu schräg verlaufenden Abschnitten 611 und 614.

Ausgangspunkt bildet die gestrichelt dargestellte Position A, d. h. die Einschubposition, bei der die Matrize 4 sich im in den Querschnitt des Trägers 7 eingefahrenen Zustand befindet. In dieser Position wirken die jeweils horizontal verlaufenden Gleitflächenabschnitte 612 und 613 des Schiebers mit den ebenfalls horizontal verlaufenden Gleitflächenabschnitten 411 und 412 von Matrize 4 zusammen.

Zur Auslösung des Zustellvorgangs wird nunmehr der Schieber 6 in Richtung des Pfeils M betätigt. Der Träger 7 bleibt hierbei in bezug auf das Hohlprofil 6 sowie die Gesamtvorrichtung 1 ortsfest. Nach einem gewissen Verschiebehub des Schiebers 6 gelangt die schräg verlaufende Gleitfläche 410 der Matrize 4 zur Anlage an der schräg verlaufenden Gleitfläche 611 des Schiebers 6. Gleichzeitig kommt die Gleitfläche 412 der Matrize 4 außer Kontakt mit der Gleitfläche 613 des Schiebers 6. Bei der weiteren Verschiebung in Pfeilrichtung M wird durch das Zusammenwirken der jeweils schräg

verlaufenden Gleitflächen 410 und 413 mit den ebenfalls schräg verlaufenden Gleitflächen 611 und 614 des Schiebers 6 die Matrize 4 senkrecht zur Längsachse des Trägers 7 aus dessen Querschnittskontur angehoben und schließlich durch eine weitere Verschiebung des Schiebers 6 in Pfeilrichtung M in der endgültigen Stanznietposition B fixiert. Dabei sind nunmehr die horizontal verlaufenden Gleitflächen 411 und 412 der Matrize 4 mit den Gleitflächen 610 und 615 des Schiebers 6 in Eingriff. Die Matrize 4 ist damit in ihrer Arbeitsposition fixiert und wird gegen die Profilflanke 101 gedrückt.

Nunmehr kann der eigentliche Stanznietvorgang ausgelöst werden. Hierzu wird der Stanznietkopf 2 über dem Blech 9 positioniert. Durch einen nicht näher dargestellten Stempel wird der Niet beaufschlagt, so daß dieser das Blech 9 stanzt und die Profilflanke 101 im Bereich der Verbindungsstelle in die Matrize 4 drückt und fügt. Dabei wird der Schaft des Niets aufgedornt. Der Stanznietvorgang ist damit beendet, der Stanznietkopf 2 und die Matrize 4 können wieder in die Querschnittskontur des Trägers 7 zurückgezogen werden.

Dieses Einfahren der Matrize 4 erfolgt durch Verschiebung des Schiebers 6 in Pfeilrichtung N, wobei der gleiche Bewegungsvorgang wie beim Zustellen der Matrize 4 in umgekehrter Reihenfolge durchlaufen wird.

Zunächst befinden sich die Gleitflächen 411 und 412 der Matrize 4 im Eingriff mit den Gleitflächen 610 und 615 des Schiebers 6. Durch die Verschiebung des Schiebers 6 wird zunächst die schräg verlaufende Gleitfläche 413 mit der ebenfalls schräg verlaufenden Gleitfläche 614 des Schiebers 6 in Kontakt gebracht, gleichzeitig wird die horizontal verlaufende Gleitfläche 411 freigegeben. Bei der weiteren Verschiebung des Schiebers 6 in Pfeilrichtung N sind die

jeweils schräg verlaufenden Gleitflächen 410 und 413 der Matrize 4 mit den Gleitflächen 611 und 614 des Schiebers 6 in Kontakt, so daß die Matrize 4 in die eingefahrene Position überführt wird. Die Fixierung dieser Position erfolgt durch eine weitere Verschiebung des Schiebers 6, so daß schließlich die horizontal verlaufenden Gleitflächen 411 und 412 der Matrize 4 mit den Gleitflächen 612 und 613 des Schiebers 6 in Kontakt sind, die ursprüngliche Position A (Einschubposition) ist nunmehr wieder erreicht, so daß der Träger 7 aus dem Hohlprofil 10 herausgezogen werden kann.

Ebenfalls in Fig. 3 dargestellt ist die Anordnung der zweiten Matrize 5 mit den Gleitflächen 510, 511, 512 und 513, die mit weiteren Gleitflächen 620, 621, 622, 623, 624 und 625 des Schiebers 6 zusammenwirken. Der Bewegungsablauf der Matrize 5 ist analog zu demjenigen der Matrize 4. Die Anordnung der Gleitflächen 620 bis 625 auf dem Schieber 6 ist so gewählt, daß bei einer Verschiebung des Schiebers 6 der Bewegungsvorgang der beiden Matrizen 4 und 5 synchron erfolgt. Dies hat zur Folge, daß durch eine einzige Bewegung des Schiebers 6 beide Matrizen 4, 5 gleichzeitig betätigt werden und somit ein gleichzeitiges Anlegen an die jeweiligen Profilflanken 101 und 102 möglich ist. Mit einer derartigen Anordnung gelingt es auf besonderst vorteilhafte Art und Weise, auf jeweils zwei gegenüberliegenden Profilflanken eine Stanznietverbindung anzubringen. Eine zusätzliche Abstützung der Matrizen 4, 5 ist nicht erforderlich, da die Kraftaufnahme durch die jeweils gegenüberliegende Matrize erfolgt. Eine besonders günstige Abstützung wird dann erreicht, wenn die beiden Matrizen 4, 5 direkt gegenüber angeordnet sind. Dies ist jedoch nur in solchen Fällen möglich, bei denen der Profilquerschnitt einen ausreichenden Abstand zwischen den beiden Profilflanken 101 und 102 aufweist.

Ein ähnlich günstiger Kräfteverlauf läßt sich mit der in Figur 3 dargestellten Konfiguration erreichen. Hierbei weisen die beiden Matrizen 4, 5 einen relativ geringen seitlichen Versatz auf. Der Vorteil dieser Konfiguration liegt darin, daß der Platzbedarf zwischen den beiden Profilflanken 101 und 102 geringer ist als bei einer unmittelbar gegenüberliegenden Anordnung beider Matrizen 4, 5. Hierbei überlappen teilweise die Gleitflächenbereiche beider Matrizen 4, 5.

Werden nur an einer Profilflanke des Hohlprofils 10 Nietverbindungen angebracht, so sind nur an der entsprechenden einen Seite des Trägers 7 Matrizen angeordnet. Der Kraftfluß wird in diesem Fall von der Matrize 4 auf den Schieber 6 und von diesem auf den Träger 7 übertragen. Der Träger 7 liegt innen an der gegenüberliegenden Profilflanke an, die wiederum von außen durch ein geeignetes Gegenlager abgestützt wird.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind weitere Matrizen in einer Mehrfachanordnung in demselben Träger vorgesehen, die durch einen einzigen Schieber gleichzeitig betätigt werden. Dies ist besonders von Vorteil, da an einem längeren Profilabschnitt eine Vielzahl von Verbindungsstellen gleichzeitig geschaffen werden kann.

In Figur 4 ist der Schnitt IV-IV der Konfiguration aus Figur 3 dargestellt. Hieraus ergibt sich der besonders einfache Aufbau der in das Hohlprofil 10 einzubringenden Gesamtkonfiguration. Im Träger 7 sind die beiden Matrizen 4 und 5 quer zu dessen Längsrichtung beweglich gelagert, wobei der Verschiebungsvorgang durch den Schieber 6 in der oben beschriebenen Weise erfolgt. Der Schieber 6 ist ebenfalls im Träger

7 in einer entsprechenden Nut geführt, so daß er die vorgesehene Bewegung in Profillängsrichtung vollführen kann. Der Träger 7 ist durch einen Deckel 8 verschlossen. Die Gesamtkonfiguration mit den Matrizen 4, 5 und dem Schieber 6 kann somit als Einheit in das Hohlprofil 10 eingebracht und dort an der gewünschten Stelle positioniert werden.

In Abhängigkeit der jeweils vorgegebenen Profilkonfiguration ergeben sich für den Fachmann sofort die entsprechenden Ausführungsformen der Vorrichtung, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.

Claims (5)

1. Stanznietvorrichtung zum Anbringen von Blechen an Hohlprofilen, bei der

- im wesentlichen wenigstens ein Stanznietkopf (2, 3) und wenigstens eine Matrize (4, 5) vorgesehen sind,

- die Matrize (4, 5) in einem Träger (7) guer zu dessen Längsrichtung verschiebbar gelagert ist,

- die Verschiebung der Matrize (4, 5) durch einen im Träger (7) gelagerten Schieber (6) erfolgt,

- sowohl der Schieber (6) als auch die Matrize (4, 5) Gleitflächen (410 - 413, 510 - 513 und 610 - 625) aufweisen, die derart angeordnet sind,

- daß in einer ersten Position (A) die Matrize (4, 5) so weit im Träger (7) eingezogen ist, daß dieser zusammen mit dem Schieber (6) und der Matrize (4, 5) in das Hohlprofil (10) eingebracht und positioniert werden kann und

- daß in einer zweiten Position (B) die Matrize (4, 5) so weit ausgeschoben ist, daß sie innen fest am Hohlprofil (10) anliegt.

Postgiroamt: Karlsruhe 76979-754 Bankkonto: Oeursche Bank ACi Villingen (BLZ 69470039) 146332

2. Stanznietvorrichtung nach Anspruch 1, bei der

- eine Vielzahl von Stanznietköpfen (2, 3) und eine entsprechende Zahl von Matrizen (4, 5) vorgesehen sind und

- die Verschiebung der Matrizen (4, 5) durch einen einzigen Schieber (6) erfolgt.

3. Stanznietvorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Matrizen (4, 5) einander gegenüberliegend im Träger (7) gelagert sind.

4. Stanznietvorrichtung nach Anspruch 3, bei der jeweils zwei Matrizen (4, 5) im gleichen Längsabschnitt des Trägers (7) angeordnet sind.

5. Stanznietvorrichtung nach Anspruch 3, bei der jeweils zwei Matrizen (4, 5) in eng benachbarten Längsabschnitten des Trägers (7) angeordnet sind.