EP1270113A1 - Stanznietkopf - Google Patents

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EP1270113A1
EP1270113A1 EP02010410A EP02010410A EP1270113A1 EP 1270113 A1 EP1270113 A1 EP 1270113A1 EP 02010410 A EP02010410 A EP 02010410A EP 02010410 A EP02010410 A EP 02010410A EP 1270113 A1 EP1270113 A1 EP 1270113A1
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holder
punch
punching
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    • B21J15/00—Riveting
    • B21J15/02—Riveting procedures
    • B21J15/025—Setting self-piercing rivets
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    • 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
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to a punch rivet head for riveting fasteners on sheet metal and in particular body shell parts, according to the preamble of claim 1
  • the object of the invention is the punch rivet head of the type mentioned so train that the failure and maintenance related downtime be shortened significantly.
  • the invention can be solved solely by solving the stroke limitation of Blechhalters all active elements of the punch rivet head, so not only the Blank holder including the fastening element holding mechanism, but also the blank holder acting on compression spring and the Remove the riveting stamp by applying the supporting force on the housing side the sheet holder spring fixed and after removal of blank holder and spring can be seen freely from the housing. Due to the easy disassembly the punch rivet head according to the invention is the time required for a Replacement, readjustment or maintenance of the active elements essential reduced, with the result of significantly less downtime and a correspondingly increased production rate.
  • Another, from the point of view of shortened downtimes especially preferred aspect of the invention relates to the design of the rivet channel arranged holding mechanism. While the known Nietstanzköpfe to Rebound protection and fixing of laterally supplied fasteners have a structurally complicated latch mechanism is to this Purpose according to the invention preferably a holding magnet in the form of a permanent magnet in the area of the rivet channel at the mouth of the feed channel arranged by the mechanically simple way an exact Fixing the fasteners guaranteed and the risk of Function failure of the holding mechanism is significantly reduced. For reasons An improved rebound protection is the holding magnet in the feed direction the fasteners expediently resiliently supported. A further design improvement to increase the reliability Finally, there is a distance sensor in the area of the holding mechanism is provided, the riveting operation only in a proper Positioning of a fastener in the rivet channel releases.
  • the punch rivet head 1 shown in the figures serves in cooperation with a Nietmatrize 2 for riveting fasteners, such as - as shown - Punch rivets 3 for connecting sheet metal and in particular body shell parts 4, 5 or punching nuts, punching pins, and has as main components a slidably guided in a housing 6, by housing fixed Stop pin 7 stroke-limited plate holder 8, which by a Compressive spring 9 is acted upon in the extension direction, and one in a central Nietkanal 10 of the sheet holder 8 engaging rivet 11, which the housing-side support of the compression spring 9 takes over and through this in System is held on the housing bottom.
  • a Nietmatrize 2 for riveting fasteners such as - as shown - Punch rivets 3 for connecting sheet metal and in particular body shell parts 4, 5 or punching nuts, punching pins
  • main components a slidably guided in a housing 6, by housing fixed Stop pin 7 stroke-limited plate holder 8, which by a Compressive spring 9 is acted upon in the extension direction, and one in a
  • a feed 12 indicated generally at 12 Retention mechanism This contains a side in the rivet 10th opening, connected to a supply hose 13 supply channel 14, a diametrically to the mouth of the supply channel 14 resiliently on Sheet metal holder 8 supported permanent magnet 15 and two laterally resilient swingable retaining claws 16 (Fig. 2), which interpose a between the claw ends register punched rivet 3 area conform. Additionally, in the Mouth area of the Nietkanals 10 nor a return lock in the form of a spring-loaded pawl 17 may be arranged.
  • the punch rivet head 1 and the rivet die are used 2 apart, so that the blank holder 8 under the effect of Compression spring 9 raised in the housing 6 and in the upper, by the stops 7 reaches limited stroke position, in which the upper Nietstempelende in the - shown in dashed lines in Fig. 1 - retreat position is, whereupon a single Punch rivet 3 via the supply hose 13 and past the pawl 17 air flow is introduced into the rivet 10.
  • the pawl 17 forms an emergency stop in the case, that the rebound energy of the punch rivet 3, the holding force of the magnet 15th and exceeds the damping effect of the magnetic spring.
  • the punch rivet 3 by the permanent magnet 15 again from the Pawl 17 off and in the proper riveting position in the rivet 10th withdrawn.
  • the Hubantrieb not shown
  • the sheet metal parts 4, 5 from Sheet holder 8 is pressed against the rivet die 2 and at the other Lifting movement, the housing 6 against the force of the compression spring. 9 increasingly on the blank holder 8 and the riveting 11 more and more inserted into the rivet 10, so that the previously in the rivet 10th positioned punch rivet 3 through the rivet 11 from the elastic Loosened bracket, past the Nietbrems kind 19 over the outlet end of the Nietkanals 10 pushed out and in cooperation with the Nietmatrize 2 is riveted to the sheet metal parts 4, 5, whereupon the lifting drive reversed is and the punching rivet head 1 again reaches the starting position.

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Abstract

Bei einem Stanznietkopf (1) zum Vernieten von Befestigungselementen (3) an Blech- und insbesondere Rohkarosserieteilen (4, 5), mit einem an einem Gehäuse (6) verschieblich geführten, in Richtung einer anschlagbegrenzten Ausfahrposition federbelasteten Blechhalter (8), einem gehäusefesten, in einen zentralen Nietkanal (10) des Blechhalters eingreifenden Nietstempel (11) und einem Zufuhrmechanismus mit einem seitlich in den Nietkanal mündenden Zufuhrkanal (14) zur taktweisen Zuführung der Befestigungselemente sowie mit einer Halterung (15, 16) zur Fixierung eines dem Nietkanal zugeführten Befestigungselements bis zum Ausschieben und Vernieten durch den Nietstempel, werden erfindungsgemäß die Stillstandzeiten bei einem Auswechseln oder Nachjustieren einzelner Nietkopfkomponenten dadurch wesentlich verkürzt, dass der Stanznietkopf durch Lösen der Hubbegrenzung (7) des Blechhalters zerlegbar ist, wobei der Nietstempel in der Weise am Gehäuse fixiert ist, dass die auf den Blechhalter wirkende Federkraft gehäuseseitig unter Zwischenschaltung des Nietstempels abgestützt ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Stanznietkopf zum Vernieten von Befestigungselementen an Blech- und insbesondere Rohkarosserieteilen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bekannte Stanznietköpfe dieser Art mit einer automatischen Zufuhr der Befestigungselemente, wie sie etwa in der Automobilindustrie zum gegenseitigen Vernieten oder zum Bestücken von Rohkarosserieteilen mit Stanzmuttern oder Stanzbolzen zur Anwendung kommen, arbeiten mit hohen Taktraten und müssen dennoch eine sichere und exakte Fixierung der Befestigungselemente im Nietkanal des Blechhalters bis zum Ausschieben und Vernieten durch den Nietstempel gewährleisten. Dabei sind die einzelnen Aktivelemente des Stanznietkopfes, also vor allem der Nietstempel und der Zufuhrund Haltemechanismus im Blechhalter hohen Belastungen ausgesetzt und dementsprechend verschleiß- und bruchgefährdet. Ein Auswechseln oder eine Nachjustierung dieser Aktivelemente ist bei den bekannten Konstruktionen jedoch mit einem hohen Zeitaufwand und demzufolge einem höchst unerwünschten Maschinenstillstand und Produktionsausfall verbunden.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Stanznietkopf der eingangs genannten Art so auszubilden, dass die störungs- und wartungsbedingten Stillstandzeiten signifikant verkürzt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den im Patentanspruch 1 angegebenen Stanznietkopf gelöst.
Erfindungsgemäß lassen sich allein durch Lösen der Hubbegrenzung des Blechhalters sämtliche Aktivelemente des Stanznietkopfes, also nicht nur der Blechhalter einschließlich des Haltemechanismus für die Befestigungselemente, sondern auch die den Blechhalter beaufschlagende Druckfeder und der Nietstempel dadurch ausbauen, dass dieser gehäuseseitig durch die Stützkraft der Blechhalterfeder fixiert und nach dem Ausbau von Blechhalter und Feder frei aus dem Gehäuse zu entnehmen ist. Aufgrund der einfachen Zerlegbarkeit des erfindungsgemäßen Stanznietkopfes wird der Zeitaufwand für ein Auswechseln, Nachjustieren oder eine Wartung der Aktivelemente wesentlich reduziert, mit der Folge deutlich geringerer Stillstandzeiten und einer entsprechend erhöhten Produktionsrate.
Der Ein- und Ausbau der Nietkopfkomponenten wird dadurch weiter vereinfacht, dass die Hubbegrenzung des Blechhalters vorzugsweise aus mit dem Gehäuse verschraubten Anschlagbolzen besteht.
Ein weiterer, unter dem Gesichtspunkt verkürzter Stillstandzeiten besonders bevorzugter Aspekt der Erfindung betrifft die Ausgestaltung des im Nietkanal angeordneten Haltemechanismus. Während die bekannten Nietstanzköpfe zur Rückprallsicherung und Fixierung der seitlich zugeführten Befestigungselemente einen baulich komplizierten Klinkenmechanismus besitzen, ist zu diesem Zweck erfindungsgemäß vorzugsweise ein Haltemagnet in Form eines Permanentmagneten im Bereich des Nietkanals an der Mündungsstelle des Zufuhrkanals angeordnet, durch den auf mechanisch einfache Weise eine exakte Fixierung der Befestigungselemente garantiert und das Risiko eines Funktionsausfalls des Haltemechanismus deutlich verringert wird. Aus Gründen eines verbesserten Rückprallschutzes ist der Haltemagnet in Zufuhrrichtung der Befestigungselemente zweckmäßigerweise federelastisch abgestützt. Eine weitere konstruktive Verbesserung zur Erhöhung der Funktionssicherheit besteht schließlich darin, dass im Bereich des Haltemechanismus ein Abstandssensor vorgesehen ist, der den Nietvorgang nur bei einer ordnungsgemäßen Positionierung eines Befestigungselements im Nietkanal freigibt.
Die Erfindung wird nunmehr anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen in stark schematisierter Darstellung:
Fig. 1
einen Längsschnitt eines Stanznietkopfes nach der Erfindung mit zugehöriger Nietmatrize nach Beendigung des Nietvorgangs; und
Fig. 2
einen Schnitt längs der Linie II-II der Fig. 1.
Der in den Fig. gezeigte Stanznietkopf 1 dient im Zusammenwirken mit einer Nietmatrize 2 zum Vernieten von Befestigungselementen, etwa - wie gezeigt - Stanznieten 3 zur Verbindung von Blech- und insbesondere Rohkarosserieteilen 4, 5 oder auch Stanzmuttern, Stanzbolzen, und besitzt als Hauptbestandteile einen in einem Gehäuse 6 verschieblich geführten, durch gehäusefeste Anschlagbolzen 7 hubbegrenzten Blechhalter 8, welcher durch eine Druckfeder 9 in Ausfahrrichtung beaufschlagt ist, sowie einen in einen zentralen Nietkanal 10 des Blechhalters 8 eingreifenden Nietstempel 11, welcher die gehäuseseitige Abstützung der Druckfeder 9 übernimmt und durch diese in Anlage am Gehäuseboden gehalten wird.
In den Blechhalter 8 integriert ist ein insgesamt mit 12 bezeichneter Zufuhrund Haltemechanismus. Dieser enthält einen seitlich in den Nietkanal 10 mündenden, an einen Zufuhrschlauch 13 angeschlossenen Zufuhrkanal 14, einen diametral zur Mündungsstelle des Zufuhrkanals 14 federelastisch am Blechhalter 8 abgestützten Permanentmagneten 15 und zwei seitlich federnd aufschwenkbare Halteklauen 16 (Fig. 2), welche einen zwischen den Klauenenden befindlichen Stanzniet 3 flächenkonform erfassen. Zusätzlich kann im Mündungsbereich des Nietkanals 10 noch eine Rücksprungsperre in Form einer federbelasteten Sperrklinke 17 angeordnet sein.
Zu Beginn des Nietprozesses werden der Stanznietkopf 1 und die Nietmatrize 2 auseinandergefahren, so dass der Blechhalter 8 unter der Wirkung der Druckfeder 9 im Gehäuse 6 angehoben und in die obere, durch die Anschläge 7 begrenzte Hubposition gelangt, in der sich das obere Nietstempelende in der - in Fig. 1 gestrichelt gezeigten - Rückzuglage befindet, woraufhin ein einzelner Stanzniet 3 über den Zufuhrschlauch 13 und vorbei an der Sperrklinke 17 luftstromgefördert in den Nietkanal 10 eingeschleust wird. Durch die Anzugskraft und die federnde Abstützung des Magneten 15 wird ein Rückprall des Stanzniets 3 verhindert und dieser sicher und exakt zwischen den Halteklauen 16 im Nietkanal 10 positioniert, wobei die Klinke 17 eine Notsperre für den Fall bildet, dass die Rückprallenergie des Stanzniets 3 die Haltekraft des Magneten 15 und die Dämpfungswirkung der Magnetfeder übersteigt. Auch in diesem Fall aber wird der Stanzniet 3 durch den Permanentmagneten 15 wieder von der Sperrklinke 17 fort- und in die ordnungsgemäße Nietposition im Nietkanal 10 zurückgezogen. Sobald diese Nietposition erreicht ist, spricht ein in den Permanentmagneten 15 einbezogener Abstandssensor 18 an und gibt den Hubantrieb (nicht gezeigt) frei, so dass das Gehäuse 6 in Richtung der Nietmatrize 2 verfahren wird. Dabei werden zunächst die Blechteile 4, 5 vom Blechhalter 8 an die Nietmatrize 2 angedrückt und bei der weiteren Hubbewegung wird das Gehäuse 6 entgegen der Kraft der Druckfeder 9 zunehmend auf den Blechhalter 8 auf- und der Nietstempel 11 mehr und mehr in den Nietkanal 10 eingeschoben, so dass der zuvor im Nietkanal 10 positionierte Stanzniet 3 durch den Nietstempel 11 aus der federelastischen Halterung gelöst, an den Nietbremsteilen 19 vorbei über das Auslassende des Nietkanals 10 ausgeschoben und im Zusammenwirken mit der Nietmatrize 2 mit den Blechteilen 4, 5 vernietet wird, woraufhin der Hubantrieb umgesteuert wird und der Stanznietkopf 1 erneut in die Ausgangslage gelangt.
Um den Stanznietkopf 1 zu zerlegen, müssen lediglich die Anschlagbolzen 7 losgeschraubt werden, woraufhin der Blechhalter 8, die Druckfeder 9 und anschließend auch der Nietstempel 11 frei aus dem Gehäuse 6 entnommen werden können. Dies bringt eine erhebliche Arbeitsersparnis und eine entsprechende Verkürzung der Stillstandzeiten, wenn einzelne Nietkopfkomponenten bei einem Bruch oder Verschleiß ausgewechselt werden oder der Nietstempel 11 durch Beilage von Distanzstücken 20 zwischen dem unteren Stempelende und dem Gehäuseboden neujustiert oder der Stanznietkopf 1 gewartet werden muss.

Claims (6)

  1. Stanznietkopf zum Vernieten von Befestigungselementen an Blech-, insbesondere Rohkarosserieteilen, mit einem an einem Gehäuse verschieblich geführten, in Richtung einer anschlagbegrenzten Ausfahrposition federbelasteten Blechhalter, einem gehäusefesten, in einen zentralen Nietkanal des Blechhalters eingreifenden Nietstempel und einem Zufuhrmechanismus mit einem seitlich in den Nietkanal mündenden Zufuhrkanal zur taktweisen Zuführung der Befestigungselemente sowie mit einer Halterung zur Fixierung eines dem Nietkanal zugeführten Befestigungselements bis zum Ausschieben und Vernieten durch den Nietstempel, dadurch gekennzeichnet, dass
    der Stanznietkopf (1) durch Lösen der Hubbegrenzung (7) des Blechhalters (8) zerlegbar ist, wobei der Nietstempel (11) dadurch am Gehäuse (6) fixiert ist, dass die auf den Blechhalter wirkende Federkraft gehäuseseitig unter Zwischenschaltung des Nietstempels abgestützt ist.
  2. Stanznietkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Hubbegrenzung (7) des Blechhalters (8) aus mit dem Gehäuse (6) verschraubten Anschlagbolzen besteht.
  3. Stanznietkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Fixierung der Befestigungselemente (3) im Nietkanal (10) ein im Bereich der Mündungsstelle des Zufuhrkanals (14) angeordneter Haltemagnet (15) vorgesehen ist.
  4. Stanznietkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltemagnet (15) der Mündungsstelle des Zufuhrkanals (14) diametral gegenüberliegend angeordnet und in Zufuhrrichtung der Befestigungselemente (3) federelastisch abgestützt ist.
  5. Stanznietkopf nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltemagnet (15) ein Permanentmagnet ist.
  6. Stanznietkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    zur Freigabe des Nietvorgangs ein die Positionierung des Befestigungselements (3) im Nietkanal (10) überwachender Abstandssensor (18) vorgesehen ist.
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