EP1099495A2 - Device for mechanical joining of superimposed plates using auxiliary joining parts - Google Patents

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EP1099495A2
EP1099495A2 EP00124022A EP00124022A EP1099495A2 EP 1099495 A2 EP1099495 A2 EP 1099495A2 EP 00124022 A EP00124022 A EP 00124022A EP 00124022 A EP00124022 A EP 00124022A EP 1099495 A2 EP1099495 A2 EP 1099495A2
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EP
European Patent Office
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auxiliary joining
stamp
joining part
hold
auxiliary
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EP00124022A
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EP1099495B1 (en
EP1099495A3 (en
Inventor
Andreas Skolaude
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Eckold GmbH and Co KG
Walter Eckold GmbH and Co KG Vorrichtungs und Geraetebau
Original Assignee
Eckold GmbH and Co KG
Walter Eckold GmbH and Co KG Vorrichtungs und Geraetebau
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Publication date
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Publication of EP1099495A3 publication Critical patent/EP1099495A3/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00—Riveting
    • B21J15/10—Riveting machines
    • B21J15/30—Particular elements, e.g. supports; Suspension equipment specially adapted for portable riveters
    • B21J15/32—Devices for inserting or holding rivets in position with or without feeding arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00—Riveting
    • B21J15/02—Riveting procedures
    • B21J15/025—Setting self-piercing rivets

Definitions

  • the invention relates to a device for mechanical joining of flat sheets lying on top of each other using auxiliary joining parts according to the generic term of claim 1.
  • Such a device for punch riveting is known from DE 196 30 488 A1.
  • the tool set described there consists of a stamp holder on the stamp side Stamp and a hold-down device, the hold-down device via a spring system on the Stamp holder is attached.
  • On the die side there is a die holder with inserted die and another hold-down device with spring system provided.
  • the feeding of the auxiliary joining parts, especially the punch rivets, in the setting position or a standby position Poses problems. Just the one you want to set rivets Positioning accuracy could not be maintained if the auxiliary joining part passed through Gravity reaches the setting position.
  • the object of the invention is therefore a device for mechanical joining of Flat sheets lying one on top of the other according to the preamble of claim 1 create a fast and accurate positioning of the auxiliary joining parts to one Joining allowed.
  • a device for mechanical joining is flat sheets lying on top of each other using auxiliary joining parts with a Tool set created from at least one stamp and one die, in which the individual auxiliary joining part is accommodated under the working end of the stamp
  • the auxiliary joining part is transported to the setting position and there via its feed puts.
  • the stamp is therefore used as a positioning element.
  • the feeding of the Auxiliary joining part takes place here outside the setting position, which means that none in the setting area additional space for auxiliary joining part feeders is required.
  • the space requirement is limited to the diameter of the hold-down device.
  • a direct shooting without Pre-storage is possible and there is no restriction regarding the Feed direction around the longitudinal axis of the punch.
  • auxiliary joining section Holding the auxiliary joining parts by the auxiliary joining section allows that Auxiliary joining part can be guided over long closing distances, which makes it particularly good Component accessibility is ensured.
  • auxiliary joining parts are independent of the material and the type of auxiliary joining part, even non-magnetic auxiliary joining parts can be the same Way such as magnetic auxiliary parts or auxiliary parts with threaded attachment supplied become.
  • feed is also independent of the rivet length. Because of a Forced guidance of the auxiliary joining parts by the auxiliary joining piece and the stamp Set position can also be dispensed with a contribution of gravity.
  • auxiliary joining part feeder over the supplied auxiliary joining parts a spring force holds non-positively at the working end of the stamp.
  • translatory infeed movements do not occur between relative movements Stamp and hold down on.
  • the feed movement of the stamp can be overlaid are from a rotational movement, which follows the auxiliary joining part, which is particularly for Auxiliary joining parts with thread attachment for screwing is of interest.
  • the auxiliary joining piece can be easily mechanically formed, for example as a spring swing-away rocker, and thus low wear, so that the service life of Tool set not reduced by the integration of the auxiliary parts feeder become.
  • stamp 1 and 2 show a first embodiment of a stamp 1 of a device for mechanical joining of sheet metal lying flat on top of one another with a Tool set consisting of at least one stamp 1 and one die.
  • the die is in known manner with an anvil work surface in a clinching cavity formed, such as shown in Fig. 3 of DE 196 30 488 A1, and is therefore not shown further.
  • the stamp 1 is arranged on an axially movable tool carrier 2, the Tool carrier 2 preferably has a fixed stop 3 and by means of a Linear motion generating drive 4 in a feed direction X with respect to a Component surface 20 of the sheets to be connected can be moved with selectable pressing forces is.
  • the stamp 1 is surrounded at its working end 5 by a hold-down device 6.
  • the Hold-down device 6 is fastened to the tool carrier 2 via a spring element 7 and is thereby carried adjacent to the stamp 1, i.e. the hold-down 6 follows this Stamp 1 in the feed direction X.
  • the bias of the spring element 7 is adjustable. Due to the spring element 7, the hold-down device 6 is axially resilient and therefore resettable displaceable relative to the stamp 1 in the feed direction X when the Hold-down device 6 hits the component surface 20 and is held there during the Stamp 1 for performing a joining process with respect to the hold-down device 6 axially advances (see. Fig. 4 and 5).
  • the hold-down device 6 surrounds the working end 5 of the stamp 1 in a sleeve-like manner and has one axially protruding from the working end 5 of the stamp 1 (in Feed direction X) hold-down head section 8, which a feed path Y in a axial through opening of the hold-down head section defined.
  • the auxiliary joining piece rugs 10 is in the form of a resiliently swiveling away Starting position, swiveling, spring-loaded mechanical Tilting element formed, which is formed here by a two-armed lever.
  • a Tension spring 14 engages arm 15 of the lever facing away from feed path Y, while the other arm 16 is a platter for receiving one each Auxiliary joining part 11 forms.
  • the spring force of the tension spring 14 can be adjusted so that the original plate is horizontal in the starting position, i.e.
  • auxiliary joining parts 11 perpendicular to the feed direction X, and then the distance to the working end 5 of the stamp 1 is greater than or equal to Length of the auxiliary joining parts 11 used, which is via the feed channel 9 and one Auxiliary joining part feed chamber 12 is supplied with the associated entry opening 17 in the hold-down device 6 and can be accommodated by the auxiliary joining piece 10.
  • the tension spring 14 is set such that the arm 16 of the auxiliary joining piece 10 pulled at least slightly in the direction of the working end 5 of the stamp 1 is such that the remaining distance is smaller than the length of the to be added auxiliary joining parts 11.
  • auxiliary joining parts 11 of such Auxiliary joining part rugs are added, so they are spring-loaded against the Working end 5 of the stamp pressed by the auxiliary joining piece-rivet 10 and thus recorded safely and firmly.
  • Feeding the auxiliary joining parts into the Auxiliary joining part feed chamber 12 can be under compressed air or with such a feed force take place, the force of which is sufficient, the spring force acting on the arm 16 Auxiliary joining part counteract so far that the auxiliary joining parts 11 from Auxiliary joining part rugs 10 are receivable.
  • This holding function is with the Stamp feed can be maintained until the auxiliary joining parts 11 each have the component surface Touch 20 (see Fig. 4).
  • the spring force of the tension spring 14 also determines a pivoting resistance of the Auxiliary joining part feeder 10, which is in the feed direction X from the feed path Y can be pivoted away in order to release it for the respective auxiliary joining part 11.
  • the 1 and 2 is two-armed lever about an axis perpendicular to the cutting plane pivotable, the pivot axis 21 being outside the feed path Y and the hold-down device 6 has a lateral recess into which the auxiliary joining piece rag 10 can pivot into it.
  • the tension spring 14 puts the auxiliary joining piece back into the Starting position as soon as the stamp 1 withdraws from the feed path Y.
  • the stamp 1 and the hold-down device 6 can be surrounded by housings 18, 19 which are by means of an anti-rotation device 22 can be fixed relative to the punch 1, in particular for the locking of a feed line of the feed channel 9.
  • the starting position of the hold-down device 6 in relation to the punch 1 is in particular given when the spring element 7 has the predetermined bias and no additional pre-tensioning when hitting the Component surface is present.
  • auxiliary joining part 11 Via the feed channel 9, which can be formed by a hose, is initially an auxiliary joining part 11 is conveyed under the working end 5 of the stamp 1. That in Downholder 6 resilient mechanical tilting element 10 fixes the auxiliary joining part 11 in this position (see FIGS. 1 and 2).
  • the drive 1 then moves the punch 1 including the hold-down device 6 with the auxiliary joining part 11 and the resilient mechanical tilting element 10 in Feed direction X towards the component surface 20 (cf. FIG. 3).
  • the auxiliary joining part 11 by advancing the working end 5 of the stamp 1 against the resistance of the resilient mechanical tilting element 10 and with the same pivoting away from the stamp 1 along the feed path Y in the hold-down device 6 in the direction Component surface 20 pressed (see. Fig. 4).
  • the auxiliary joining part 11 is now set by the working end 5 of the stamp 1 with a predetermined pressing force, the auxiliary joining part 11 by a feed up to Component surface 20 sets (see FIG. 5).
  • the auxiliary joining part 11 is preferably around a punch rivet that punches the stamp-side sheet metal when setting and spreading under deformation of the sheet on the die side.
  • Fig. 6 shows a second embodiment of a stamp 1 of a device for mechanical joining by means of auxiliary joining part 11, which differs from that described above differs in that an additional duct 23 which can be pressurized with compressed air is provided, which opens into the feed channel 9 and for more precise positioning of the Auxiliary joining parts 11 in the auxiliary joining part feed space 12 are used.
  • the additional channel 23 is preferably a blow channel that can send blow pulses. Via the feed channel 9 needs the auxiliary joining part 11 by means of the resilient mechanical tilting element 10 to be roughly pre-positioned at the working end 5 of the stamp 1.
  • a time-shifted blowing pulse which is supplied via the additional channel 23 the auxiliary joining part 11 arrives in the exact position under the end of work 5. Otherwise the above statements regarding the first exemplary embodiment apply accordingly.
  • Fig. 7 shows a third embodiment of a stamp 1 of a device for mechanical joining by means of auxiliary joining part 11, which differs from the first Embodiment of FIGS. 1 to 5 differs in that the auxiliary joining part.
  • Rug 10 is designed as a gripper. Otherwise, the above apply Comments on the first embodiment accordingly.
  • Fig. 8 shows a fourth embodiment of a stamp 1 of a device for r mechanical joining by means of auxiliary joining part 11, which differs from the third Embodiment of FIG. 7 differs in that in the feed path Y eir resilient pressure piece 24 protrudes at the end of the hold-down head section 8, the eir Auxiliary joining part 11 during the stamp feed before placing on the Component surface 20 fixed in position. Otherwise, the above apply Comments on the first embodiment accordingly.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)
  • Replacement Of Web Rolls (AREA)
  • Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)

Abstract

The device for mechanically joining flat superimposed plates involves a tool set comprising at least one plunger and one matrix. The plunger is arranged on an axially movable tool carrier and at its work end is surrounded by a holding down device. The holding down devicec (6) has a head section (8) axially projecting in relation to the work end (5) of the plunger (1). Projecting into a forward feed path of the plunger is a pivotable tip component formed as an auxiliary part mat (10). The auxiliary part mat in a starting position of the holding down device in relation to the plunger is positioned for locating an auxiliary seam part (11) at an adequate distance to the work end of the plunger. This distance defines an auxiliary seam part feed space, which is connectable with an auxiliary seam part feed channel (9).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum mechanischen Fügen von flächig aufeinanderliegenden Blechen unter Einsatz von Hilfsfügeteilen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for mechanical joining of flat sheets lying on top of each other using auxiliary joining parts according to the generic term of claim 1.

Eine derartige Vorrichtung zum Stanznieten ist aus der DE 196 30 488 A1 bekannt. Der dort beschriebene Werkzeugsatz besteht stempelseitig aus einer Stempelaufnahme mit Stempel und einem Niederhalter, wobei der Niederhalter über ein Federsystem an der Stempelaufnahme befestigt ist. Matrizenseitig ist eine Matrizenaufnahme mit eingesetzter Matrize und einem weiteren Niederhalter mit Federsystem vorgesehen. Als nachteilig erwiesen hat sich hierbei jedoch, daß das Zuführen der Hilfsfügeteile, insbesondere der Stanznieten, in die Setzposition bzw. eine Bereitschaftsposition Probleme aufwirft. Gerade die für das Setzen von Nieten gewünschte Positioniergenauigkeit konnte nicht eingehalten werden, wenn das Hilfsfügeteil durch Schwerkraft in die Setzposition gelangt.Such a device for punch riveting is known from DE 196 30 488 A1. The The tool set described there consists of a stamp holder on the stamp side Stamp and a hold-down device, the hold-down device via a spring system on the Stamp holder is attached. On the die side there is a die holder with inserted die and another hold-down device with spring system provided. As However, it has proved disadvantageous here that the feeding of the auxiliary joining parts, especially the punch rivets, in the setting position or a standby position Poses problems. Just the one you want to set rivets Positioning accuracy could not be maintained if the auxiliary joining part passed through Gravity reaches the setting position.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum mechanischen Fügen von flächig aufeinanderliegenden Blechen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die ein schnelles und positioniergenaues Zuführen der Hilfsfügeteile an eine Fügestelle erlaubt.The object of the invention is therefore a device for mechanical joining of Flat sheets lying one on top of the other according to the preamble of claim 1 create a fast and accurate positioning of the auxiliary joining parts to one Joining allowed.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the features of the characterizing part of claim 1 solved.

Hierdurch wird eine Vorrichtung zum mechanischen Fügen von flächig aufeinanderliegenden Blechen unter Einsatz von Hilfsfügeteilen mit einem Werkzeugsatz aus mindestens einem Stempel und einer Matrize geschaffen, bei der das einzelne Hilfsfügeteil unter dem Arbeitsende des Stempel aufgenommen wird, der über seinen Vorschub das Hilfsfügeteil jeweils in die Setzposition transportiert und dort setzt. Der Stempel wird also als Positionierelement genutzt. Die Zuführung des Hilfsfügeteils erfolgt hier außerhalb der Setzposition, wodurch im Setzbereich kein zusätzlicher Platz für Hilfsfügeteil-Zuführeinrichtungen benötigt wird. Der Platzbedarf beschränkt sich auf den Durchmesser des Niederhalters. Ein Direkteinschießen ohne Vormagazinierung ist möglich und es besteht keine Beschränkung bezüglich der Zuführrichtung um die Stempellängsachse.As a result, a device for mechanical joining is flat sheets lying on top of each other using auxiliary joining parts with a Tool set created from at least one stamp and one die, in which the individual auxiliary joining part is accommodated under the working end of the stamp The auxiliary joining part is transported to the setting position and there via its feed puts. The stamp is therefore used as a positioning element. The feeding of the Auxiliary joining part takes place here outside the setting position, which means that none in the setting area additional space for auxiliary joining part feeders is required. The space requirement is limited to the diameter of the hold-down device. A direct shooting without Pre-storage is possible and there is no restriction regarding the Feed direction around the longitudinal axis of the punch.

Das Halten der Hilfsfügeteile durch den Hilfsfügeteil-Vorleger erlaubt, daß das Hilfsfügeteil über lange Schließwege führbar ist, wodurch eine besonders gute Bauteilzugänglichkeit sichergestellt wird. Holding the auxiliary joining parts by the auxiliary joining section allows that Auxiliary joining part can be guided over long closing distances, which makes it particularly good Component accessibility is ensured.

Vorteilhaft ist ferner, daß die Zuführung der Hilfsfügeteile unabhängig ist vom Werkstoff und der Art des Hilfsfügeteiles, auch nichtmagnetische Hilfsfügeteile können in gleicher Weise wie magnetische Hilfsfügeteile oder Hilfsfügeteile mit Gewindeansatz zugeführt werden. Die Zuführung ist schließlich auch nietlängenunabhängig. Aufgrund einer Zwangsführung der Hilfsfügeteile durch den Hilfsfügteil-Vorleger und den Stempel zur Setzposition kann zudem auf einen Beitrag der Schwerkraft verzichtet werden.It is also advantageous that the supply of the auxiliary joining parts is independent of the material and the type of auxiliary joining part, even non-magnetic auxiliary joining parts can be the same Way such as magnetic auxiliary parts or auxiliary parts with threaded attachment supplied become. Finally, the feed is also independent of the rivet length. Because of a Forced guidance of the auxiliary joining parts by the auxiliary joining piece and the stamp Set position can also be dispensed with a contribution of gravity.

Für ein sicheres und feststehendes Halten der Hilfsfügeteile im Hilfsfügeteil-Zuführraum kann vorgesehen sein, daß der Hilfsfügeteil-Vorleger die zugeführten Hilfsfügeteile über eine Federkraft jeweils kraftschlüssig am Arbeitsende des Stempels hält. Bei einer translatorischen Zustellbewegung treten dann keine Relativbewegungen zwischen Stempel und Niederhalter auf. Die Vorschubbewegung des Stempels kann überlagert werden von einer Rotationsbewegung, der das Hilfsfügeteil folgt, was insbesondere für Hilfsfügeteile mit Gewindeansatz zum Einschrauben von Interesse ist.For a secure and firm hold of the auxiliary joining parts in the auxiliary joining part feed space it can be provided that the auxiliary joining part feeder over the supplied auxiliary joining parts a spring force holds non-positively at the working end of the stamp. At a In this case, translatory infeed movements do not occur between relative movements Stamp and hold down on. The feed movement of the stamp can be overlaid are from a rotational movement, which follows the auxiliary joining part, which is particularly for Auxiliary joining parts with thread attachment for screwing is of interest.

Der Hilfsfügeteil-Vorleger ist mechanisch einfach ausbildbar, beispielsweise als federnd wegschwenkbare Wippe, und damit verschleißarm, so daß die Standzeiten des Werkzeugsatzes durch die Integration der Hilfsfügeteil-Zuführung nicht verringert werden.The auxiliary joining piece can be easily mechanically formed, for example as a spring swing-away rocker, and thus low wear, so that the service life of Tool set not reduced by the integration of the auxiliary parts feeder become.

Weiterhin kann eine genaue Justierung der Hilfsfügeteile unter dem Arbeitsende des Stempels durch Druckluftimpulse erreicht werden, die über einen einmündenden Blaskanal aufgebbar sind.Furthermore, an accurate adjustment of the auxiliary joining parts under the working end of the Stamp can be achieved by compressed air pulses, which over a confluent Blow channel can be given.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.Further embodiments of the invention are the following description and the See subclaims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

  • Fig. 1 zeigt teilweise im Schnitt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Stempels einer Vorrichtung zum mechanischen Fügen,
  • Fig. 2 zeigt in vergrößerter Darstellung den Ausschnitt A von Fig. 1,
  • Fig. 3 zeigt den Stempel gemäß Fig. 1 bei einem Fügevorgang, wenn ein Niederhalter auf eine Bauteiloberfläche trifft,
  • Fig. 4 zeigt den Stempel gemäß Fig. 1 bei einem Fügevorgang, wenn ein Arbeitsende des Stempels ein Hilfsfügeteil unter Wegschwenken eines Hilfsfügeteil-Vorlegers auf die Bauteiloberfläche zubewegt hat,
  • Fig. 5 zeigt den Stempel gemäß Fig. 1 bei einem Fügevorgang, wenn das Hilfsfügeteil gesetzt worden ist,
  • Fig. 6 zeigt im Schnitt den Ausschnitt A von Fig. 1 für ein zweites Ausführungsbeispiel eines Stempels einer Vorrichtung zum mechanischen Fügen,
  • Fig. 7 zeigt im Schnitt den Ausschnitt A von Fig. 1 für ein drittes Ausführungsbeispiel eines Stempels einer Vorrichtung zum mechanischen Fügen,
  • Fig. 8 zeigt im Schnitt den Ausschnitt A von Fig. 1 für ein viertes Ausführungsbeispiel eines Stempels einer Vorrichtung zum mechanischen Fügen.
    • The invention is explained in more detail below on the basis of the exemplary embodiments illustrated in the attached figures.
  • 1 shows, partly in section, a first exemplary embodiment of a stamp of a device for mechanical joining,
  • 2 shows an enlarged view of section A of FIG. 1,
  • 3 shows the stamp according to FIG. 1 during a joining process when a hold-down device hits a component surface,
  • FIG. 4 shows the stamp according to FIG. 1 during a joining process when a working end of the stamp has moved an auxiliary joining part onto the component surface while pivoting away an auxiliary joining part counter,
  • 5 shows the stamp according to FIG. 1 during a joining process when the auxiliary joining part has been set,
  • 6 shows in section section A from FIG. 1 for a second exemplary embodiment of a stamp of a device for mechanical joining,
  • 7 shows in section section A from FIG. 1 for a third exemplary embodiment of a stamp of a device for mechanical joining,
  • FIG. 8 shows in section section A from FIG. 1 for a fourth exemplary embodiment of a stamp of a device for mechanical joining.

    • Fig. 1 und 2 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines Stempels 1 einer Vorrichtung zum mechanischen Fügen von flächig aufeinanderliegenden Blechen mit einem Werkzeugsatz aus mindestens einem Stempel 1 und einer Matrize. Die Matrize ist in bekannter Weise mit einer Amboßarbeitsfläche in einem Durchsetzfügehohlraum ausgebildet, wie beispielsweise in Fig. 3 der DE 196 30 488 A1dargestellt, und ist daher nicht weiter gezeigt.1 and 2 show a first embodiment of a stamp 1 of a device for mechanical joining of sheet metal lying flat on top of one another with a Tool set consisting of at least one stamp 1 and one die. The die is in known manner with an anvil work surface in a clinching cavity formed, such as shown in Fig. 3 of DE 196 30 488 A1, and is therefore not shown further.

    Der Stempel 1 ist an einem axial verfahrbaren Werkzeugträger 2 angeordnet, wobei der Werkzeugträger 2 vorzugsweise einen Festanschlag 3 aufweist und mittels eines eine Linearbewegung erzeugenden Antriebs 4 in einer Vorschubrichtung X in bezug auf eine Bauteiloberfläche 20 der zu verbindenden Bleche mit wählbaren Preßkräften verfahrbar ist.The stamp 1 is arranged on an axially movable tool carrier 2, the Tool carrier 2 preferably has a fixed stop 3 and by means of a Linear motion generating drive 4 in a feed direction X with respect to a Component surface 20 of the sheets to be connected can be moved with selectable pressing forces is.

    Der Stempel 1 ist an seinem Arbeitsende 5 von einem Niederhalter 6 umgeben. Der Niederhalter 6 ist über ein Federelement 7 an dem Werkzeugträger 2 befestigt und wird dadurch benachbart zum Stempel 1 mitgeführt, d.h. der Niederhalter 6 folgt dem Stempel 1 in der Vorschubrichtung X. Die Vorspannung des Federelementes 7 ist einstellbar. Durch das Federelement 7 ist der Niederhalter 6 axial federnd und damit rückstellbar verschiebbar gegenüber dem Stempel 1 in Vorschubrichtung X, wenn der Niederhalter 6 auf die Bauteiloberfläche 20 trifft und dort festgehalten wird, während der Stempel 1 zur Ausführung eines Fügevorganges sich gegenüber dem Niederhalter 6 axial vorschiebt (vgl. Fig. 4 und 5).The stamp 1 is surrounded at its working end 5 by a hold-down device 6. The Hold-down device 6 is fastened to the tool carrier 2 via a spring element 7 and is thereby carried adjacent to the stamp 1, i.e. the hold-down 6 follows this Stamp 1 in the feed direction X. The bias of the spring element 7 is adjustable. Due to the spring element 7, the hold-down device 6 is axially resilient and therefore resettable displaceable relative to the stamp 1 in the feed direction X when the Hold-down device 6 hits the component surface 20 and is held there during the Stamp 1 for performing a joining process with respect to the hold-down device 6 axially advances (see. Fig. 4 and 5).

    Der Niederhalter 6 umgibt das Arbeitsende 5 des Stempels 1 hülsenartig und weist einen gegenüber dem Arbeitsende 5 des Stempels 1 axial vorstehenden (in Vorschubrichtung X) Niederhalterkopfabschnitt 8 auf, der einen Vorschubweg Y in einer axialen Durchgangsöffnung des Niederhalterkopfabschnittes definiert.The hold-down device 6 surrounds the working end 5 of the stamp 1 in a sleeve-like manner and has one axially protruding from the working end 5 of the stamp 1 (in Feed direction X) hold-down head section 8, which a feed path Y in a axial through opening of the hold-down head section defined.

    Wie insbesondere Fig. 2 zeigt, ist an dem Niederhalterkopfabschnitt 8 ein mitlaufender, in den Vorschubweg Y des Stempels 1 ragender und unter einer Vorschubkraft des Stempels 1 aus dem Vorschubweg Y schwenkbarer, als Kippelement ausgebildeter Hilfsfügeteil-Vorleger 10 angeordnet, der in einer in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausgangsstellung des Niederhalters 6 gegenüber dem Stempel 1 mit einem zum Vorlegen eines Hilfsfügeteils 11 hinreichenden Abstand zum Arbeitsende 5 des Stempels 1 positioniert ist, und dieser Abstand einen Hilfsfügeteil-Zuführraum 12 definiert, der mit einem Hilfsfügeteil-Zuführkanal 9 verbindbar ist.As shown in FIG. 2 in particular, a down-running, protruding into the feed path Y of the stamp 1 and under a feed force of Stamp 1 pivotable from the feed path Y, designed as a tilting element Auxiliary joining part ruler 10 arranged in one shown in Figs. 1 and 2 Starting position of the hold-down device 6 with respect to the stamp 1 with a Submission of an auxiliary joining part 11 sufficient distance to the working end 5 of the Stamp 1 is positioned, and this distance an auxiliary joining part feed space 12th defined, which can be connected to an auxiliary joining part feed channel 9.

    Der Hilfsfügeteil-Vorleger 10 ist als ein federnd wegschwenkbares, in eine Ausgangslage zurückschwenkbares, federnd vorgespanntes mechanisches Kippelement ausgebildet, das hier von einem zweiarmigen Hebel gebildet wird. Eine Zugfeder 14 greift an dem dem Vorschubweg Y abgewandten Arm 15 des Hebels an, während der andere Arm 16 einen Vorlageteller für die Aufnahme von jeweils einem Hilfsfügeteil 11 bildet. Die Federkraft der Zugfeder 14 kann so eingestellt werden, daß der Vorlageteller in der Ausgangslage waagerecht, d.h. senkrecht zur Vorschubrichtung X, liegt und dann der Abstand zu dem Arbeitsende 5 des Stempels 1 größer gleich der Länge der verwendeten Hilfsfügeteile 11 ist, die über den Zuführkanal 9 und eine dem Hilfsfügeteil-Zuführaum 12 zugeordnete Eintrittsöffnung 17 im Niederhalter 6 zugeführt und von dem Hilfsfügeteil-Vorleger 10 aufgenommen werden können. The auxiliary joining piece rugs 10 is in the form of a resiliently swiveling away Starting position, swiveling, spring-loaded mechanical Tilting element formed, which is formed here by a two-armed lever. A Tension spring 14 engages arm 15 of the lever facing away from feed path Y, while the other arm 16 is a platter for receiving one each Auxiliary joining part 11 forms. The spring force of the tension spring 14 can be adjusted so that the original plate is horizontal in the starting position, i.e. perpendicular to the feed direction X, and then the distance to the working end 5 of the stamp 1 is greater than or equal to Length of the auxiliary joining parts 11 used, which is via the feed channel 9 and one Auxiliary joining part feed chamber 12 is supplied with the associated entry opening 17 in the hold-down device 6 and can be accommodated by the auxiliary joining piece 10.

    Vorzugsweise ist die Zugfeder 14 derart eingestellt, daß der Arm 16 des Hilfsfügeteil-Vorlegers 10 zumindest geringfügig in Richtung Arbeitsende 5 des Stempels 1 gezogen wird und zwar derart, daß der verbleibende Abstand kleiner ist als die Länge der aufzunehmenden Hilfsfügeteile 11. Werden dann Hilfsfügeteile 11 von einem solchen Hilfsfügeteil-Vorleger aufgenommen, so werden diese mit einer Federkraft gegen das Arbeitsende 5 des Stempels von dem Hilfsfügeteil-Vorleger 10 gedrückt und somit sicher und feststehend aufgenommen. Das Zuführen der Hilfsfügeteile in den Hilfsfügeteil-Zuführaum 12 kann unter Druckluft oder mit einer solchen Zuführkraft erfolgen, deren Kraft ausreicht, der auf den Arm 16 wirkenden Federkraft des Hilfsfügeteil-Vorlegers 10 soweit entgegenzuwirken, daß die Hilfsfügeteile 11 vom Hilfsfügeteil-Vorleger 10 aufnehmbar sind. Diese Haltefunktion ist bei dem Stempelvorschub aufrechthaltbar bis die Hilfsfügeteile 11 jeweils die Bauteiloberfläche 20 berühren (vgl. Fig. 4).Preferably, the tension spring 14 is set such that the arm 16 of the auxiliary joining piece 10 pulled at least slightly in the direction of the working end 5 of the stamp 1 is such that the remaining distance is smaller than the length of the to be added auxiliary joining parts 11. Are then auxiliary joining parts 11 of such Auxiliary joining part rugs are added, so they are spring-loaded against the Working end 5 of the stamp pressed by the auxiliary joining piece-rivet 10 and thus recorded safely and firmly. Feeding the auxiliary joining parts into the Auxiliary joining part feed chamber 12 can be under compressed air or with such a feed force take place, the force of which is sufficient, the spring force acting on the arm 16 Auxiliary joining part counteract so far that the auxiliary joining parts 11 from Auxiliary joining part rugs 10 are receivable. This holding function is with the Stamp feed can be maintained until the auxiliary joining parts 11 each have the component surface Touch 20 (see Fig. 4).

    Die Federkraft der Zugfeder 14 bestimmt ferner einen Ausschwenkwiderstand des Hilfsfügeteil-Vorlegers 10, der in Vorschubrichtung X aus dem Vorschubweg Y wegschwenkbar ist, um diesen für das jeweilige Hilfsfügeteil 11 freizugeben. Der zweiarmige Hebel gemäß Fig. 1und 2 ist um eine Achse senkrecht zur Schnittebene schwenkbar, wobei die Schwenkachse 21 außerhalb des Vorschubweges Y liegt und der Niederhalter 6 eine seitliche Ausnehmung aufweist, in die der Hilfsfügeteil-Vorleger 10 hineinschwenken kann. Die Zugfeder 14 stellt den Hilfsfügeteil-Vorleger wieder in die Ausgangslage, sobald der Stempel 1 sich aus dem Vorschubweg Y zurückzieht.The spring force of the tension spring 14 also determines a pivoting resistance of the Auxiliary joining part feeder 10, which is in the feed direction X from the feed path Y can be pivoted away in order to release it for the respective auxiliary joining part 11. The 1 and 2 is two-armed lever about an axis perpendicular to the cutting plane pivotable, the pivot axis 21 being outside the feed path Y and the hold-down device 6 has a lateral recess into which the auxiliary joining piece rag 10 can pivot into it. The tension spring 14 puts the auxiliary joining piece back into the Starting position as soon as the stamp 1 withdraws from the feed path Y.

    Der Stempel 1 und der Niederhalter 6 sind von Gehäusen 18, 19 umgebbar, die mittels einer Verdrehsicherung 22 gegenüber dem Stempel 1 fixierbar sind, insbesondere für die Arretierung einer Zuleitung des Zuführkanals 9.The stamp 1 and the hold-down device 6 can be surrounded by housings 18, 19 which are by means of an anti-rotation device 22 can be fixed relative to the punch 1, in particular for the locking of a feed line of the feed channel 9.

    Die Ausgangsstellung des Niederhalter 6 gegenüber dem Stempel 1 ist insbesondere dann gegeben, wenn das Federelement 7 die vorbestimmte Vorspannung besitzt und keine Fügevorgang bedingte zusätzliche Vorspannung beim Auftreffen auf die Bauteiloberfläche vorliegt. The starting position of the hold-down device 6 in relation to the punch 1 is in particular given when the spring element 7 has the predetermined bias and no additional pre-tensioning when hitting the Component surface is present.

    Ein mechanisches Fügen mittels Hilfsfügeteilen unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Vorrichtung wird nachfolgend anhand der Fig. 1 bis 5 erläutert.Mechanical joining using auxiliary joining parts using the above described device is explained below with reference to FIGS. 1 to 5.

    Über den Zuführkanal 9, der von einem Schlauch gebildet werden kann, wird zunächst ein Hilfsfügeteil 11 unter das Arbeitsende 5 des Stempels 1 befördert. Das im Niederhalter 6 befindliche federnde mechanische Kippelement 10 fixiert das Hilfsfügeteil 11 in dieser Position (vgl. Fig. 1 und 2).Via the feed channel 9, which can be formed by a hose, is initially an auxiliary joining part 11 is conveyed under the working end 5 of the stamp 1. That in Downholder 6 resilient mechanical tilting element 10 fixes the auxiliary joining part 11 in this position (see FIGS. 1 and 2).

    Durch den Antrieb 4 bewegt sich danach der Stempel 1 einschließlich dem Niederhalter 6 mit dem Hilfsfügeteil 11 und dem federnden mechanischen Kippelement 10 in Vorschubrichtung X auf die Bauteiloberfläche 20 zu (vgl. Fig. 3).The drive 1 then moves the punch 1 including the hold-down device 6 with the auxiliary joining part 11 and the resilient mechanical tilting element 10 in Feed direction X towards the component surface 20 (cf. FIG. 3).

    Sobald der Niederhalter 6 auf der Bauteiloberfläche 20 auftrifft, wird das Hilfsfügeteil 11 durch den Vorschub des Arbeitsendes 5 des Stempels 1 gegen den Widerstand des federnden mechanischen Kippelementes 10 und unter Wegschwenken desselben von dem Stempel 1 entlang dem Vorschubweg Y im Niederhalter 6 in Richtung Bauteiloberfläche 20 gedrückt (vgl. Fig. 4).As soon as the hold-down device 6 hits the component surface 20, the auxiliary joining part 11 by advancing the working end 5 of the stamp 1 against the resistance of the resilient mechanical tilting element 10 and with the same pivoting away from the stamp 1 along the feed path Y in the hold-down device 6 in the direction Component surface 20 pressed (see. Fig. 4).

    Das Hilfsfügeteil 11 wird nun gesetzt, indem das Arbeitsende 5 des Stempels 1 mit einer vorgegebenen Preßkraft das Hilfsfügeteil 11 durch einen Vorschub bis zur Bauteiloberfläche 20 setzt (vgl. Fig. 5). Bei dem Hilfsfügeteil 11 handelt es sich vorzugsweise um einen Stanzniet, das beim Setzen das stempelseitige Blech stanzt und unter Verformung des matrizenseitigen Bleches sich spreizt.The auxiliary joining part 11 is now set by the working end 5 of the stamp 1 with a predetermined pressing force, the auxiliary joining part 11 by a feed up to Component surface 20 sets (see FIG. 5). The auxiliary joining part 11 is preferably around a punch rivet that punches the stamp-side sheet metal when setting and spreading under deformation of the sheet on the die side.

    Nach dem Setzen eines Hilfsfügeteils 11 setzt der Rückhub des Stempels 1 ein und der Ablauf zum Setzen eines Hilfsfügeteils 11 kann erneut beginnen.After setting an auxiliary joining part 11, the return stroke of the stamp 1 begins and the The process for setting an auxiliary joining part 11 can begin again.

    Fig. 6 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Stempels 1 einer Vorrichtung zum mechanischen Fügen mittels Hilfsfügeteil 11, das sich von dem zuvor beschriebenen dadurch unterscheidet, daß ein mit Druckluft beaufschlagbarer Zusatzkanal 23 vorgesehen ist, der in den Zuführkanal 9 mündet und zur genaueren Positionierung der Hilfsfügeteile 11 in dem Hilfsfügeteil-Zuführraum 12 dient. Der Zusatzkanal 23 ist vorzugsweise ein Blaskanal der Blasimpulse aussenden kann. Über den Zuführkanal 9 braucht das Hilfsfügeteil 11 mittels dem federnden mechanischen Kippelement 10 untei dem Arbeitsende 5 des Stempels 1 nur grob vorpositioniert zu werden. Mittels eines zeitlich versetzten Blasimpulses, welcher über den Zusatzkanal 23 zugeführt wird gelangt das Hilfsfügeteil 11 in die exakte Position unter dem Arbeitsende 5. Im übriger gelten die vorstehenden Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel entsprechend.Fig. 6 shows a second embodiment of a stamp 1 of a device for mechanical joining by means of auxiliary joining part 11, which differs from that described above differs in that an additional duct 23 which can be pressurized with compressed air is provided, which opens into the feed channel 9 and for more precise positioning of the Auxiliary joining parts 11 in the auxiliary joining part feed space 12 are used. The additional channel 23 is preferably a blow channel that can send blow pulses. Via the feed channel 9 needs the auxiliary joining part 11 by means of the resilient mechanical tilting element 10 to be roughly pre-positioned at the working end 5 of the stamp 1. By means of a time-shifted blowing pulse, which is supplied via the additional channel 23 the auxiliary joining part 11 arrives in the exact position under the end of work 5. Otherwise the above statements regarding the first exemplary embodiment apply accordingly.

    Fig. 7 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines Stempels 1 einer Vorrichtung zurr mechanischen Fügen mittels Hilfsfügeteil 11, das sich von dem erster Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 5 dadurch unterscheidet, daß der Hilfsfügeteil. Vorleger 10 als Greifer ausgebildet ist. Im übrigen gelten die vorstehender Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel entsprechend.Fig. 7 shows a third embodiment of a stamp 1 of a device for mechanical joining by means of auxiliary joining part 11, which differs from the first Embodiment of FIGS. 1 to 5 differs in that the auxiliary joining part. Rug 10 is designed as a gripper. Otherwise, the above apply Comments on the first embodiment accordingly.

    Fig. 8 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines Stempels 1 einer Vorrichtung zurr mechanischen Fügen mittels Hilfsfügeteil 11, das sich von dem dritter Ausführungsbeispiel der Fig. 7 dadurch unterscheidet, daß in den Vorschubweg Y eir federndes Druckstück 24 endseitig des Niederhalterkopfabschnittes 8 ragt, das eir Hilfsfügeteil 11 während des Stempelvorschubs vor dem Aufsetzen auf die Bauteiloberfläche 20 in seiner Lage fixiert. Im übrigen gelten die vorstehender Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel entsprechend.Fig. 8 shows a fourth embodiment of a stamp 1 of a device for r mechanical joining by means of auxiliary joining part 11, which differs from the third Embodiment of FIG. 7 differs in that in the feed path Y eir resilient pressure piece 24 protrudes at the end of the hold-down head section 8, the eir Auxiliary joining part 11 during the stamp feed before placing on the Component surface 20 fixed in position. Otherwise, the above apply Comments on the first embodiment accordingly.

    Claims (8)

    Vorrichtung zum mechanischen Fügen von flächig aufeinanderliegenden Blechen mit einem Werkzeugsatz aus mindestens einem Stempel und einer Matrize, der Stempel an einem axial verfahrbaren Werkzeugträger angeordnet ist und an seinem Arbeitsende von einem benachbart zum Stempel mitgeführten Niederhalter umgeben ist, wobei der Niederhalter für ein rückstellbares Verschieben gegenüber dem Stempel in Vorschubrichtung axial federnd ausgebildet ist, und der Stempel durch Setzen von Hilfsfügeteilen fügt, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederhalter (6) einen gegenüber dem Arbeitsende (5) des Stempels (1) axial vorstehenden Niederhalterkopfabschnitt (8) aufweist, an dem ein mitlaufender, in einen Vorschubweg (Y) des Stempels (1) ragender und unter einer Vorschubkraft des Stempels (1) aus dem Vorschubweg (Y) schwenkbarer, als Kippelement ausgebildeter Hilfsfügeteil-Vorleger (10) angeordnet ist, der in einer Ausgangsstellung des Niederhalters (6) gegenüber dem Stempel (1) mit einem zum Vorlegen eines Hilfsfügeteils (11) hinreichenden Abstand zum Arbeitsende (5) des Stempels (1) positioniert ist, und dieser Abstand einen Hilfsfügeteil-Zuführraum (12) definiert, der mit einem Hilfsfügeteil-Zuführkanal (9) verbindbar ist.Device for mechanical joining of sheet metal lying flat on top of one another a tool set consisting of at least one stamp and one die, the stamp is arranged on an axially movable tool carrier and on his End of work surrounded by a hold-down device carried next to the stamp is, the holding-down device for a resettable displacement compared to the Stamp is axially resilient in the feed direction, and the stamp through Placing auxiliary joining parts, characterized in that the hold-down device (6) one axially protruding from the working end (5) of the stamp (1) Hold-down head section (8), on which a moving, in a Feed path (Y) of the stamp (1) protrudes and under a feed force of Stamp (1) from the feed path (Y) swiveling, as a tilting element trained auxiliary joining rugs (10) is arranged in a Starting position of the hold-down device (6) with respect to the stamp (1) Submission of an auxiliary joining part (11) sufficient distance to the end of work (5) Stamp (1) is positioned, and this distance an auxiliary joining part feed space (12) Defined, which can be connected to an auxiliary joining part feed channel (9). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsfügeteil-Vorleger (10) als zweiseitiger Hebel ausgebildet ist, an dessen dem Hilfsfügeteil-Zuführraum (12) abgewandten Arm (15) eine Feder (14) angreift, deren Federkraft einen Ausschwenkwiderstand des Hilfsfügeteil-Vorlegers (10) bestimmt.Apparatus according to claim 1, characterized in that the auxiliary joining part rag (10) is designed as a two-sided lever, on the auxiliary joining part feed space (12) facing arm (15) engages a spring (14), the spring force determines a pivoting resistance of the auxiliary joining piece (10). Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (14) als eine Zugfeder ausgebildet ist.Apparatus according to claim 2, characterized in that the spring (14) as one Tension spring is formed. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsfügeteil-Vorleger (10) als Teller oder Greifer zum Halten jeweils eines Hilfsfügeteils (11) unterhalb dem Arbeitsende (5) des Stempels (1) ausgebildet ist. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Auxiliary joining piece (10) as a plate or gripper to hold one each Auxiliary joining part (11) is formed below the working end (5) of the stamp (1). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Hilfsfügeteil-Zuführkanal (9) ein Druckluft beaufschlagbarer Zusatzkanal (23) mündet.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the Auxiliary joining part feed duct (9) an additional duct (23) which can be pressurized with compressed air flows. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederhalter (6) eine von dem Hilfsfügeteil-Zuführkanal (9) trennbare Hilfsfügeteil-Durchtrittsöffnung aufweist.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the Hold-down device (6) has an auxiliary joining part passage opening which can be separated from the auxiliary joining part feed channel (9) having. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederhalter (6) endseitig des Niederhalterkopfabschnittes (8) ein federndes Druckstück (24) zur Lagesicherung der von dem weggeschwenkten Hilfsfügeteil-Vorleger (10) im Niederhalterkopfabschnitt (8) freigegebenen Hilfsfügeteile (11) aufweist.Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the Hold-down device (6) has a resilient end of the hold-down head section (8) Thrust piece (24) for securing the position of the auxiliary joining part cover swiveled away (10) auxiliary joining parts (11) released in the hold-down head section (8) having. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsfügeteil-Vorleger (10) derart federvorgespannt angeordnet ist, daß mit diesem Kippelement ein zugeführtes Hilfsfügeteil (11) axial gegen das Arbeitsende (5) des Stempels (1) drückbar ist.Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the Auxiliary joining part (10) is arranged such that it is spring biased Tilting element a supplied auxiliary joining part (11) axially against the working end (5) of the Stamp (1) can be pressed.
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