EP1309256B1

EP1309256B1 - Öse zum verstärken des randbereichs um ein loch in einer trägerbahn und vorrichtung zum ansetzen der öse an einer trägerbahn

Info

Publication number: EP1309256B1
Application number: EP01960266A
Authority: EP
Inventors: Heinz-Dieter Kopatz
Original assignee: William Prym GmbH and Co KG
Current assignee: William Prym GmbH and Co KG
Priority date: 2000-08-12
Filing date: 2001-06-02
Publication date: 2004-12-29
Anticipated expiration: 2021-06-02
Also published as: WO2002013646A1; ATE285688T1; US20030167610A1; PL360079A1; DE20112908U1; MXPA03000586A; PL203329B1; CA2418293A1; ES2230351T3; EP1309256A1; CN1209987C; CZ200370A3; CN1446061A; AU2001281804A1; US6907647B2

Description

Die Erfindung richtet sich zunächst auf eine Öse zum Verstärken des Randbereichs um ein Loch in einer Tragbahn.
Dazu verwendet man normalerweise zweiteilige Ösen (EP 0 655 205 B1; US 4,479,287 A, Fig. 1, Fig. 12), die aus einem Ösenteil und einem Scheibenteil bestehen. Der Ösenteil besitzt einen Teller, der beim Vernieten auf der Schauseite der Trägerseite zu liegen kommt, während ein am Teller sitzender rohrförmiger Hals ein Loch in der Trägerbahn schneidet und mit seinem freien Endstück mehr oder weniger C-förmig umbördelt wird. Durch die Umbördelung wird das Endstück des Halses versteift. Das biegesteife Endstück stützt sich am Scheibenteil ab, wodurch die Trägerbahn zwischen dem Scheibenteil und dem Teller zusammengedrückt wird. Trotz ihres hohen Materialaufwands besitzt eine solche vernietete zweiteilige Öse eine unzureichende Ausreißfestigkeit.
Es sind auch einteilige Ösen bekannt, die keinen Scheibenteil aufweisen und nur aus einem Ösenteil bestehen. In einem Fall (US 4 479 287 A, Fig. 8) wird der Hals eines solchen Ösenteils U-förmig umgelegt, wodurch das freie Endstück des umbördelten Halses im wesentlichen parallel zum ebenen Teller des Ösenteils verläuft. In einem anderen Fall (DE 299 03 124 Ul, Fig. 3b) wird während des Nietvorgangs das Endstück des Halses nicht nur umgelegt, sondern durch Schneiden im Nietwerkzeug in laschenartige Halteelemente zergliedert. Die umgefalteten Enden des Halses sind nicht biegesteif, zumal wenn sie in Laschen geschnitten sind. Dadurch wird die Trägerbahn nicht ausreichend zusammengepresst, was sich in einer gegenüber der eingangs erwähnten zweiteiligen Öse geringeren Ausreißfestigkeit der angenieteten Öse bemerkbar macht.
Es sind aber auch einteilige Ösen der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art bekannt (US 4 479 287 A, Fig. 2), bei denen die beim Vernieten entstehende Umbördelung ein im wesentlichen in sich geschlossenes Ringprofil aufweist, in welches praktisch die ganze Halslänge einrollt. Der Hals dieses bekannten Ösenteils hat eine glatte Endkante. Obwohl der Hals durch seine ringförmige Umbördelung versteift ist, besitzt diese scheibenlose Öse gegenüber der eingangs erwähnten zweiteiligen Öse eine geringere Ausreißfestigkeit. Auch diese einteilige Öse konnte sich in der Praxis nicht durchsetzen.
Es gibt einteilige Ösen anderer Art, wo beim Umbördeln das Endstück des Halses C-förmig verformt wird. In einem Fall (EP 0 673 611 A2) bleibt zwischen der glatten Endkante des C-förmig gebogenen Halses und dem bogenförmig profilierten Teller ein Spalt, wo die Trägerbahn eingeklemmt wird. Im Scheitelbogen des Tellers ist eine umlaufende Ringrippe mit stellenweise aufgesetzten Spitzen angeordnet. Der Übergangsbereich zwischen dem Teller und dem Hals ist mit konischen Stabilisierungsrippen versehen, die eine Umbördelung dieses Bereiches verhindern. Die Spitzen und die Ringrippe im Inneren des gekrümmten Tellers sollen eine Verdrehungssicherung der Trägerbahn bewirken. Die Trägerbahn nimmt einen Labyrinthverlauf zwischen der Ringrippe und der Hals-Endkante im Inneren zwischen dem bogenförmigem Teller und dem C-Profil des Halses ein. In einem anderen Fall (DE 669 779 A) wird. der C-förmig umbördelte Hals mit seiner glatten Endkante im wesentlichen vertikal in die Trägerbahn eingedrückt. Um beim Umbördeln ein Platzen des Halsendstücks zu vermeiden, soll der Hals ohne jegliche Einschnitt od. dgl. ausgebildet sein. Beim Umbördeln werden vom Nietwerkzeug radiale Einschnürungen im umgelegten Ösenrand eingeprägt, die das Bördelende verstärken sollen. Durch das gewellte Bördelende wird die bereits vom C-Profil erzeugte Biegesteifigkeit des Hals-Endstücks weiter erhöht, damit der umgelegte Ösenrand in die Oberfläche der Trägerbahn vertikal eindringen kann. Die Ausreißfestigkeit solcher einteiliger Ösen mit C-förmig umbördelten Hals haben keine höhere Ausreißfestigkeit als die eingangs erwähnte zweiteilige Öse.
Bei einer weiteren einteiligen Öse, bei der der Hals des Ösenteils ebenfalls nur ein C-Profil aufweist (US 2107 375) kommt es auf ein stumpfes Halsende an, um ein Bersten des Halsendes zu vermeiden. Deshalb verstärkt man das Halsende fallweise mit einer umlaufenden Randwulst. Ferner wird das Halsende vor dem Vernieten mittels eines Sonderwerkzeugs gestaucht, wodurch im Stauchungsbereich abgeflachte Berge und bogenförmige Durchgänge entstehen. Beim Stauchen entstehen endseitig radiale Verbreiterungen, die die Wanddicke des Halses zusätzlich zur Randwulst vergrößern und daher die Biegesteifigkeit der Umbördelung erhöhen. Dennoch ist die Ausreißfestigkeit einer solchen angenieteten Öse gegenüber der eingangs erwähnten zweiteiligen Öse geringer.
Soweit im Stand der Technik (DE 669 779 A; US 2 107 375 A) am Bördelrand bzw. am Stirnende des Halses radiale oder axiale Profilierungen vorgesehen sind, dienen sie zur Verstärkung und Versteifung des umbördelten Hals-Endstücks. Diese profilierten Halsenden werden, wie gesagt, nur im Zusammenhang mit einem C-Profil verwendet und stoßen daher im wesentlichen vertikal und stumpf auf die Oberfläche der Trägerbahn. Dadurch verlaufen die profilierten Halsenden lediglich quer zu den im Gebrauchsfall auf die Trägerbahn ausgeübten Zugbelastungen, was die geringe Ausreißfestigkeit dieser bekannten Ösen erklärt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine preiswerte, schnell ansetzbare Öse der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art zu entwickeln, die nach dem Annieten an der Trägerbahn sich durch eine hohe Ausreißfestigkeit auszeichnet. Dies wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angeführten Maßnahmen erreicht, denen folgende besondere Bedeutung zukommt.
Bereits im unverarbeiteten Ausgangszustand sind am freien Endstück des Halses axiale Vorsprünge angeordnet und der Hals wird beim Umbördeln praktisch mit seiner ganzen Halslänge zu einem in ein im wesentlichen in sich geschlossenes Ringprofil verformt, in welches die Vorsprünge einbezogen sind. Dadurch ergeben sich Haltemittel, bei denen die Halsvorsprünge besondere Andruckstellen an der erfassten Trägerbahn erzeugen, gegen welche sich die Trägerbahn bei Zugbeanspruchungen stellt. Die im Ringprofil integrierten Halsvorsprünge liegen unter Zwischenschaltung des Lochrandbereiches der Trägerbahn an Widerlagerflächen an, die von der Wölbung des Tellers oder vom Übergang zwischen dem Teller und dem Hals des Ösenteils gebildet werden. In der ringförmigen Umbördelung weisen die Halsvorsprünge in Gegenrichtung zu der im Gebrauchsfall auf die Trägerbahn ausgeübten Zugbelastungen, was die erfindungsgemäße Öse gegenüber dem Stand der Technik wesentlich auszugsicherer macht. Dieses überraschende Ergebnis lässt sich folgendermaßen erklären.
Im Gegensatz zum Stand der Technik, der eine möglichst hohe Steifigkeit am Halsende anstrebt, wird bei der erfindungsgemäßen Öse die Biegesteifigkeit des umbördelten Randes herabgesetzt. Das erreicht man durch die im Ausgangszustand axial verlaufenden Halsvorsprünge, die gegenüber dem im wesentlichen steif bleibenden, zu einem Ringprofil geformten Halsrest wie ein Kranz biegsamer Zungen wirken und nach der Umbördelung, wie gesagt, den Zugbelastungen entgegengerichtet sind. An den Andruckstellen kommt es vor den Halsvorsprüngen zu einer stufenförmigen Erhöhung des Bahnmaterials. Bei Zugbelastungen werden die biegefähigen Halsvorsprünge mitgenommen, spreizen sich gegenüber der Achse der angenieteten Öse auseinander und werden gegen die umlaufende Widerlagerfläche des Tellers angedrückt. Die zungenartigen Halsvorsprünge wirken also wie "Spreizklemmen", die mit wachsender Ausreißkraft zunehmend fester an die Trägerbahn angedrückt werden. Im Vergleich mit den sehr viel aufwendigeren zweiteiligen Ösen erhält man bei der Erfindung eine um 30% bis 75% höhere Ausreißfestigkeit. Das gilt insbesondere bei Vernietung in flexiblen oder dehnbaren Trägerbahnen, die bisher mit einer einteiligen Öse gar nicht befriedigend ausgerüstet werden konnten.
Für die Ausbildung der axialen Halsvorsprünge empfiehlt es sich, den Hals des Ösenteils mit einer gezahnten Endkante zu versehen. Die Halsvorsprünge werden bereits bei der Herstellung des Ösenteils miterzeugt, wodurch besondere Arbeitsgänge oder Bearbeitungswerkzeuge zur Profilgebung eingespart werden. Beim Ziehen der Ringform während der Umbördelung gräbt sich der Zahn in das Bahnmaterial ein und es kann zu einer stufenförmigen Erhöhung entlang des Zahnprofils kommen. Außer der vorerwähnten Spreizklemmung kommt es dann auch zu einem Formschluss zwischen dem Zahn und der Trägerbahn. Je höher die auf die Trägerbahn ausgeübte Zugbelastung ist, umso fester verkrallt sich die Trägerbahn vor dem dazu antiparallel verlaufenden Zahn.
Die Erfindung richtet sich ferner auf eine Vorrichtung zum Ansetzen der Öse nach der Erfindung. Bei der bekannten Vorrichtung (US 1,838,973 A), die allerdings für zweiteilige Ösen bestimmt ist, spring der Druckring im Unterwerkzeug gegenüber der dortigen Schneidkante vor. Das Oberwerkzeug besitzt einen axialbeweglichen Zentraleinsatz mit einer Bohrung, der gegenüber den angrenzenden Flächen des Oberwerkzeugs axial vorauseilt. Beim Arbeitshub der beiden Werkzeuge wird die Trägerbahn vom Zentraleinsatz des Oberwerkzeugs in den Druckring hineingedrückt; bevor der Zentraleinsatz auf die Schneidkante des Unterwerkzeugs trifft und dadurch das Loch in die Trägerbahn schneidet. Die Trägerbahn wird in der dortigen zweiteiligen Öse, die außer dem Ösenteil auch noch den bereits eingangs erwähnten Scheibenteil besitzt, unschön befestigt. Es kommt zu Falten in der Trägerbahn.
Der Erfindung liegt daher die weitere Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung für die im Anspruch 1 genannte einteilige Öse zu entwickeln, die sich schöner und reißfester an der Trägerbahn befestigen lässt. Dies wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 9 genannten Maßnahmen erreicht, denen folgende besondere Bedeutung zukommt.
Bei der Erfindung ist dem Druckring im Unterwerkzeug ein in Gegenrichtung kraftbetasteter Gegendruckring im Oberwerkzeug zugeordnet. Dabei empfiehlt es sich, gemäß Anspruch 10, diese beiden Ringe mit gegeneinander weisenden Schräg- und Gegenschrägflächen zu versehen. Bei der Hubbewegung der beiden Werkzeuge wird die Trägerbahn zwischen diesen beiden Ringen eingespannt, wobei die Schrägflächen für ein zusätzliches Glattziehen der Trägerbahn sorgen. Dadurch wird beim nachfolgenden Bördelvorgang der einteiligen Öse ein glatter Verlauf der Trägerbahn aufrechterhalten, was zu einer einwandfreien Befestigung der Öse an der Trägerbahn führt. Durch das Einspannen wird der Materialeinzug minimiert. Das hat zur Folge, dass die Teilungsabstände zwischen den Ösen exakt eingehalten werden können und die Toleranzabweichungen auch über große Planenlängen stark eingeschränkt werden.
Weitere Maßnahmen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. In den Zeichnungen ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 und 2,: jeweils in Draufsicht, die Schauseite bzw. die Rückseite einer mit der erfindungsgemäßen Öse ausgerüsteten Trägerbahn,
Fig. 3,: in starker Vergrößerung, eine Querschnittansicht durch die in Fig. 1 gezeigte angesetzte Öse längs der dortigen Schnittlinie III - III,
Fig. 4: einen Axialschnitt durch den besonderen Ösenteil der erfindungsgemäßen scheibenlosen Öse im Ausgangszustand, nämlich vor seiner Verarbeitung an der Trägerbahn,
Fig. 5,: in Vergrößerung, eine ebene Abwinklung eines Teilstücks des mit Ziff. V in Fig. 4 gekennzeichneten Randbereichs vom erfindungsgemäßen Ösenteil und
Fig. 6,: in axialem Halbschnitt, Bruchstücke einer zweiteiligen erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Verarbeitung des in Fig. 4 gezeigten Ösenteils, wobei das Oberwerkzeug sich gegenüber dem Unterwerkzeug im oberen Endpunkt seiner Hubbewegung befindet.

Eine Öse soll, wie Fig. 1 und 2 zeigen, den Randbereich 21 eines in einer Trägerbahn 20 geschnittenen Loches 22 verstärken. Die Trägerbahn 20 ist in der Regel ein flexibles und gegebenenfalls dehnfähiges Gebilde, z.B. eine Kraftfahrzeugplane. Die Erfindung erreicht die gewünschte Lochverstärkung mit einem einteiligen Ösenteil 10. In Fig. 4 und 5 ist der Ösenteil 10 in seinem Ausgangszustand gezeigt, vor der Verarbeitung. Die Fig. 1, 2 und 3 dagegen zeigen den Ösenteil 10' nach seiner Verarbeitung, im fertigen Gebrauchszustand, während seiner Lochverstärkungs-Funktion.
Der Ösenteil 10 lässt sich in einen gewölbten, im wesentlichen radial verlaufenden Teller 11 und in einen axial verlaufenden rohrförmigen Hals 12 gliedern. Aus Gründen einer besseren Formsteifigkeit und zur noch näher zu beschreibenden ringförmigen Umbördelung des Halses 12 ist der Teller 11 mit einem Wölbungsprofil 13 versehen. Dadurch ergibt sich ein besonders auffälliger bogenförmiger Übergang 14 zwischen Teller 11 und dem Hals 12. Der Hals ist in seinem freien Endstück 15 mit axialen, also in Verlaufsrichtung des Halses 12 sich erstreckenden Vorsprüngen 16 versehen. Diese bestehen im vorliegenden Fall aus einer in Fig. 5 erkennbaren bogenförmig gezahnten Endkante 17. Diese hat folgendes besonderes Aussehen.
Die Zahnspitzen 17 sind mit konvexen Rundungen 27 versehen, während die Zahnlücken 18 konkave Rundungen 28 aufweisen. Dadurch entsteht aus dem Zahnprofil 19 ein Wellenverlauf. Der Wellenverlauf ist unsymmetrisch ausgebildet ist. Das heißt, der Krümmungs-Radius der Rundungen 27 der Zahnspitzen 17 ist kleiner als derjenige der Rundungen 28 der Zahnlücken ausgebildet.
Dieser Ösenteil 17 wird in der aus Fig. 6 ersichtlichen Vorrichtung 30 an die Trägerbahn 20 angesetzt. Die Vorrichtung 30 besteht aus im wesentlichen fünf zueinander in zeitlichem Versatz axial beweglichen Teilen. Dazu gehört zunächst ein im vorliegenden Fall ruhendes Unterwerkzeug 32, das einen demgegenüber passiv axial beweglichen Druckring 34 trägt. Ferner gehört zur Vorrichtung 30 ein aktiv gegenüber dem Unterwerkzeug 32 bewegliches Oberwerkzeug 31 mit einem darin koaxial angeordneten Zentraleinsatz 33, der demgegenüber ebenfalls passiv axial beweglich ist. Schließlich ist das Oberwerkzeug 31 im Umfangsbereich von einem ebenfalls passiv axial beweglichen Gegendruckring 54 umschlossen. Der Zentraleinsatz 33 sowie der Gegendruckring 54 sind im Sinne der Kraftpfeile 35 bzw. 55 gegen das Unterwerkzeug 32 kraftbelastet, während der Druckring 34 im Unterwerkzeug 32, dazu spiegelbildlich, im Sinne des Kraftpfeils 36 gegen das Oberwerkzeug 31 unter der Wirkung einer Schar von Federn 56 steht, die in axialen Bohrungen des Unterwerkzeugs 32 montiert sind. Die Federn 56 sind als Wendelfedern ausgebildet, in deren Wendelinneres am Druckring 34 sitzende Stifte 57 eingreifen. Die Werkzeuggruppe 31, 33, 54 einerseits und 32, 34 andererseits sind gegeneinander hubbeweglich, wie durch den Bewegungspfeil 37 der oberen Werkzeuggruppe 31, 33, 54 veranschaulicht ist.
Der Gegendruckring 54 ist an der Umfangsfläche 63 des Oberwerkzeugs 31 geführt. Die Kraftbelastung 55 vom Gegendruckring 54 wird durch eine Druckfeder 64 erzeugt, welche sich zwischen einer Flanke eines umfangsseitigen Flansches 65 vom Oberwerkzeug 31 und der Stoßfläche eines Ausschnitts 66 im Gegendruckring 54 abstützt. Die Ausschubposition des Gegendruckrings 54 ist durch Endanschläge bestimmt. Diese bestehen im vorliegenden Fall aus dem Kopf 67 einer Schar von Führungsstangen 68, die durch Gewindeeingriff 69 und eine Sicherungsmutter 71 längeneinstellbar sind. Der Stangenkopf 67 stützt sich im Ruhefall an der oberen Flanke von Flansch 65 ab. Dadurch wird die gewünschte Ausschublänge 70 des Gegendruckrings 54 bezüglich des Oberwerkzeugs 31 bestimmt.
In Fig. 6 ist, wie bereits erwähnt wurde, der obere Umkehrpunkt der Hubbewegung 37 gezeigt, wo sich das Oberwerkzeug 31 gegenüber dem Unterwerkzeug 32 in maximalem Hubabstand 38 befindet. Dadurch kann ein Ösenteil 10 bequem auf das Aufnahmeprofil vom Oberwerkzeug 31 und Zentraleinsatz 33 eingesetzt werden. Dazu besitzt das Oberwerkzeug 31 eine dem Profil des Tellers 11 entsprechende Aufnahme 39. Der mit der Aufnahme 39 versehene Bereich ist bei bestimmungsgemäßem Gebrauch einem Verschleiß unterworfen. Zur leichteren Instandsetzung einer verschlissenen Vorrichtung 30 wird daher der untere Bereich des Oberwerkzeugs mit einem Einsatz 31' versehen, der durch die angedeutete Schraube od. dgl. mit dem oberen Bereich des Oberwerkzeugs 31 lösbar verbunden ist. Dieser Einsatz 31' besitzt die Aufnahme 39.
Nach dem Einsetzen des Ösenteils 10 stützt sich das Ende des Halses 20 an der Umfangsfläche des Zentraleinsatzes 33 ab. Der Zentraleinsatz 33 ist mit einer ebenen Endfläche 43 versehen. Zur Lagesicherung des Ösenteils in den Werkzeugen 31, 33 dient ein im Umfangsbereich des Zentraleinsatzes 33 angeordnetes Halteelement 44, welches im vorliegenden Fall aus einem radial nach außen federbelasteten Stift besteht.
Zwischen die beiden Werkzeugteile 31, 32 wird die Trägerbahn 20 eingelegt, die zunächst ungelocht ist. Die vorerwähnten Federn 56 halten den Druckring 34 in einer definierten, aus Fig. 6 erkennbare Ausgangslage Beim Hubmaximum der Werkzeuge befindet sich die maßgebliche Oberseite 45 des Druckrings 34 oberhalb oder zweckmäßigerweise in gleicher Höhe mit einer im Schneidwerkzeug 32 vorgesehenen Schneidkante 42. Dadurch entsteht am Druckring 34 eine aus Fig. 6 erkennbare strichpunktiert verdeutlichte horizontale Stützebene 60 für die Trägerbahn 20.
Beim Abwärtshub 37 der oberen Werkzeuggruppe 31, 33, 54 trifft zunächst der voreilende Gegendruckring 54 auf die über dem Druckring 34 liegende Trägerbahn 20. Die beiden Ringe 34, 54 sind mit im wesentlichen zueinander parallel verlaufenden Schrägen 58 und 59 versehen, welche die Trägerbahn 20 zwischen sich fassen, wodurch die Trägerbahn 20 zunächst leicht gespannt wird. Die Schrägfläche 58 des Druckrings 34 verläuft in einem spitzen Winkel 61 gegenüber der strichpunktiert in Fig. 6 verdeutlichten Stützebene 60, welche von der zur Auflage der Trägerbahn 20 dienenden Stirnfläche 45 des Druckrings 34 bestimmt ist. Die Gegendruckfläche 59 des erwähnten Druckrings 54 verläuft im wesentlichen parallel zur Druckfläche 58. Beim Gegeneinanderfahren 37 der beiden Werkzeuge 31, 32 wird daher die Trägerbahn 20 um die Kante 62 gezogen, welche zwischen der Stirnfläche 45 und der Schrägfläche 58 des Druckrings 34 entsteht. Dadurch wird die Trägerbahn im zu lochenden Bereich 29 glatt gezogen. Die Trägerbahn 20 nimmt folglich eine Strecklage in der erwähnten Stützebene 60 ein.
Dann trifft der durch den Pressenstößel belastete Zentraleinsatz 33 auf die nach oben weisende Schauseite 23 der Trägerbahn 20 und drückt diese gegen die auf der Trägerunterseite 24 ruhende Schneidkante 42 vom Unterwerkzeug 32. Dadurch wird ein kreisförmiger Loch-Stanzling aus der Trägerbahn 20 ausgeschnitten. Dabei ist der von der Schneidkante 42 bestimmte Lochradius 46 kleiner als der mit 26 in Fig. 6 gekennzeichnete Halsradius 26 des Ösen-Halses 12.
Wenn das Oberwerkzeug 31 weiter in Richtung des Hubbewegungspfeils 37 sich absenkt, wird die Trägerbahn 20 fester zwischen den beiden Schrägen 58, 59 der beiden Ringe 34, 54 eingespannt. Dabei fährt der Hals 12 vom Ösenteil 10 durch das entstehende Loch ins Unterwerkzeug, bis der Teller 11 vom Ösenteil 10, unter Zwischenschaltung der Trägerbahn 20, auf den Druckring 34 aufsetzt. Bei dieser Abwärtsbewegung 37 überwindet das Oberwerkzeug 31 die Federkraft 36 vom unterseitigen Druckring 34 und es erfolgt die Bördelung vom Ösen-Hals 12 und der axialen Vorsprünge 16 am Bördelprofil 47 des Unterwerkzeugs 32. Die Federkraft 54 vom oberseitigen Druckring 54 ist kleiner als die auf den Druckring 34 wirkende Ausschubkraft 36. Ähnlich wie beim Oberwerkzeug 31 besitzt auch das Unterwerkzeug 32 einen im Axialbereich positionierten Einsatz 32', welcher das maßgebliche Bördelprofil 47 besitzt. Dieses Bördelprofil 47 verschleißt nämlich nach längerem Gebrauch. Dann genügt es lediglich diesen Einsatz 32' zu ersetzen.
Bei der Bördelung ergeben sich die besonderen, aus Fig. 3 ersichtlichen Nietverhältnisse. Es wird praktisch die ganze, aus Fig. 4 ersichtliche Halslänge 48 des Ösenteils zu einem aus Fig. 3 erkennbaren Ringprofil 50 auf der Rückseite 24 der Trägerbahn 20 eingerollt. Dabei werden die Halsvorsprünge 16 in diese Ringbildung 50 einbezogen. Unter Zwischenschaltung des erwähnten und auch in Fig. 6 angedeuteten Lochrandbereichs 21 der Trägerbahn 20 werden diese Halsvorsprünge 16 gegen eine von der geschilderten Wölbung 13 des Tellers 11 erzeugten Widerlagerfläche 49 angedrückt. Es kommt dort zu den aus Fig. 3 erkennbaren ringförmig umlaufenden Andruckstellen 40. Im Ringprofilinneren 51 läuft die Trägerbahn 20 mit einer Endzone 41 weiter, die sich ringsegmentartig dem Profil 50 anpasst. Auch beim Einrollen der Endzone 41 während des Nietvorgangs halten die Schrägen 58, 59 die Trägerbahn 20 fest.
Beim bestimmungsgemäßen Gebrauch des an der Trägerbahn 20 angesetzten Ösenteils ergeben sich durch die Kraftpfeile 52 in den Fig. 1 bis 3 verdeutlichte Zugbelastungen. Diese Zugbelastungen 52 werden von den Andruckstellen 40 aufgenommen. An den Andruckstellen 40 liegt zunächst eine Klemmwirkung zwischen den Halsvorsprüngen 16 und der Widerlagerfläche 49 vor. Darüber hinaus ist wegen der beschriebenen Profilierung 19 dieser Vorsprünge 16 auch eine Formschlüssigkeit gegeben. Die Zahnspitzen 17 dringen in das Bahnmaterial ein, jedoch kommt es wegen der Rundungen 27, 28 des Zahnprofils 19 zu keiner Rissbildung in der Bahn 20. Eine Kerbwirkung wird dadurch vermieden. Vor den Zahnspitzen und auch in den gewölbten Zahnlücken 18 entsteht jenseits dieser Andruckstellen 40 eine mit 53 in Fig. 3 bezeichnete stufenartige Erhöhung der Bahnstärke. Die Bahn 40 ist nämlich bei 53 bestrebt wieder auf ihre ursprüngliche Bahnstärke 25 sich zu erheben. Bei den Zugbelastungen 52 der Bahn 20 verkrallen sich diese stufenartigen Erhöhungen 53 des Bahnmaterials 20 an den wellenförmigen Kanten der Halsvorsprünge 16. Dadurch wird der Formschluss erhöht und eine überraschend hohe Zugfestigkeit des angenieteten Ösenteils 10' an der Bahn 20 erreicht.

Bezugszeichenliste :

10: Ösenteil (Ausgangszustand; Fig. 4)
10': Nietzustand von 10 (Fig. 1 bis 3)
11: Teller von 10
12: Hals von 10, Ösenhals
13: Wölbungsprofil von 11
14: bogenförmiger Übergang zwischen 11, 12
15: Endstück von 12
16: axialer Halsvorsprung bei 15 (Fig. 4)
17: Zahnspitze (Fig. 5)
18: Zahnlücke
19: Zahnprofil bei 15 (Fig. 5)
20: Trägerbahn
21: Lochrandbereich von 20
22: Loch in 20 (Fig. 1, 2)
23: Schauseite von 20
24: Rückseite von 20
25: Bahnstärke von 20 (Fig. 6)
26: Halsradius von 12 (Fig. 6)
27: konvexe Rundung von 17 (Fig. 5)
28: konkave Rundung von 18 (Fig. 5)
29: Lochstanzling aus 20 (Fig. 6)
30: Vorrichtung
31: Oberwerkzeug von 30
31': austauschbarer Einsatz in 31
32: Unterwerkzeug von 30
32': austauschbarer Einsatz in 32
33: Zentraleinsatz in 31
34: Druckring in 33
35: Kraftbelastungspfeil von 33
36: Pfeil der Federkraft von 34
37: Hubewegungspfeil von 31 gegenüber 32 (Fig. 6)
38: maximaler Hubabstand zwischen 31, 32
39: Aufnahme in 31 für 11
40: Andruckstelle von 20 zwischen 16, 49 (Fig. 3)
41: Endzone von 20 jenseits von 40 (Fig. 3)
42: Schneidkante an 32
43: ebene Stirnfläche von 33 (Fig. 6)
44: Halteelement für 10 bei 33 (Fig. 6)
45: Stirnfläche für 20 an 34
46: Lochradius von 29 (Fig. 6)
47: Bördelprofil in 32 (Fig. 6)
48: Halslänge von 12 (Fig. 4)
49: Widerlagerfläche an 11 für 16 (Fig. 3)
50: Ringprofil von 12 bei 10' (Fig. 3)
51: Ringprofil-Inneres von 50 (Fig. 4)
52: Pfeil der Zugbelastung auf 20
53: stufenförmige Erhöhung von 20 hinter 40 (Fig. 3)
54: Gegendruckring
55: Kraftbelastung von 54
56: Feder für 36
57: Stift an 34 für 56
58: Schräge von 34, Schrägfläche
59: Gegenschräge von 54, Gegenschrägfläche
60: Stützebene
61: Winkelverlauf von 58 gegenüber von 45
62: Kante zwischen 45, 58 von 34
63: Umfangsfläche von 31
64: Druckfeder
65: Flansch
66: Ausschnitt
67: Kopf von 68
68: Führungsstange
69: Gewindeeingriff
70: Ausschublänge
71: Sicherungsmutter

Claims

Öse zum Verstärken des Randbereichs (21) um ein Loch (22) in einer Trägerbahn (20),
mit einem scheibenlosen Ösenteil (10, 10'), der aus einem beim Vernieten auf der Schauseite (23) der Trägerbahn (20) aufliegenden Teller (11), aus einem das Loch (22) durchsetzenden rohrförmigen Hals (12) und aus einem bogenförmigen Übergang (14) zwischen Teller (11) und Hals (12) besteht,
wobei der Hals beim Vernieten auf der Rückseite (24) der Trägerbahn (20) umbördelt wird und die Umbördelung des Halses (12) im wesentlichen ein in sich geschlossenes Ringprofil (50) aufweist, in das sich praktisch die ganze Halslänge (48) einrollt,
dadurch gekennzeichnet,
dass das freie Endstück (15) des Halses (12) mit Vorsprüngen (16) versehen ist, die vor dem Vernieten des Ösenteils (10) in axialer Richtung verlaufen und nach dem Umbördeln in das Ringprofil (50) einbezogen sind,
dass von der Wölbung (13) des Tellers (11) oder des Übergangs (14) im Ringprofil-Inneren (51) Widerlagerflächen (49) gebildet werden, an welche die Halsvorsprünge (16) unter Zwischenschaltung des Lochrandbereichs (21) der Trägerbahn (20) angedrückt werden und flächige Andruckstellen (40) an der erfassten Trägerbahn erzeugen, gegen welche sich die Trägerbahn bei Zugbeanspruchungen stellt,
dass die Halsvorsprünge (16) an den Andruckstellen (40) den im Gebrauchsfall auf die Trägerbahn (20) ausgeübten Zugbelastungen (52) entgegengerichtet sind und sich in der Trägerbahn (20) verkrallen
und dass die Endzone (41) der Trägerbahn (20) im Ringprofil-Inneren (51) über die flächigen Andruckstellen (40) hinaus bis zur Lochkante weiterläuft und sich ringsegmentartig dem Ringprofil (50) anpasst.
Öse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die axialen Halsvorsprünge (16) aus einer gezahnten Endkante (19) des Halses (12) bestehen.
Öse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnspitzen (17) konvex und die Zahnlücken (18) konkav gerundet sind
und dass beide Rundungen (27, 28) einen Wellenverlauf der Zahnkante (19) bestimmen.
Öse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnkante (19) einen unsymmetrischen Wellenverlauf aufweist.
Öse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die konvexen Rundungen (27) der Zahnspitzen (17) kleiner als die konkaven Rundungen (28) der Zahnlücken (18) ausgebildet sind.
Öse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Trägerbahn (20) flexibel und/oder dehnfähig ausgebildet ist.
Öse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerbahn (20) aus einer Segeltuch-Plane besteht.
Öse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerbahn (20) aus einer verstärkten Kunststoff-Folie besteht.
Vorrichtung (30) zum Ansetzen von Ösenteilen (10) an einer Trägerbahn (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
mit einem das Bördelprofil (47) für den Hals (12) des Ösenteils (10) aufweisenden Unterwerkzeug (32), welches eine ringförmige Schneidkante (42) besitzt,
mit einem das Ösenteil (10) aufnehmenden Oberwerkzeug (31), welches relativ zum Unterwerkzeug (32) hubbeweglich (37) ist und mit einem gegen eine Federkraft (35) axialbeweglichen Zentraleinsatz (33) versehen ist,
wobei zwischen den beiden Werkzeugen (31, 32) die Trägerbahn (20) positioniert wird und die Schneidkante (42) vom Unterwerkzeug (32) mit der Stirnfläche (43) des Zentraleinsatzes (33) lochschneidend (29) auf die dazwischenliegende Trägerbahn (20) wirkt,
mit einem Druckring (34) im Unterwerkzeug (32), welcher in radialem Abstand zum Bördelprofil (47) angeordnet und in Richtung des Oberwerkzeugs (31) kraftbelastet (36) ist,
wobei der Lochradius (46) der Schneidkante (42) kleiner als der Außenradius (26) vom Hals (12) des Ösenteils (10) ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet ,
dass die Stirnfläche (43) des Zentraleinsatzes (33) im wesentlichen eben ausgebildet und frei von die Trägerbahn (20) tief ziehenden Vorziehzapfen ist,
dass - im Hubmaximum der beiden Werkzeuge (31, 32) gesehen - der Druckring (34) sich im wesentlichen im Höhenbereich der Schneidkante (42) vom Unterwerkzeug (32) befindet und zusammen mit der Schneidkante (42) eine Stützebene (60) für die zwischen die beiden Werkzeuge (31, 32) zu platzierende Trägerbahn (20) erzeugt,
dass dem Druckring (34) ein Gegendruckring (54) im Oberwerkzeug (31) zugeordnet und auf das Unterwerkzeug (32) hin kraftbelastet (55) ist,
dass die Trägerbahn (20) bei der Hubbewegung (37) zwischen den beiden Ringen (34, 54) eingespannt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Ringe (34, 54) zwei gegeneinander weisende Schräg- und Gegenschrägflächen (58, 59) aufweisen, welche beim Arbeitshub der Werkzeuge (31, 32) die Trägerbahn (20) zwischen sich einspannen.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägfläche (58) in einem in Hubrichtung (37) weisenden spitzen Winkel (61) gegenüber der Stützebene (60) verläuft, welche von der Stützfläche (45) des Druckrings (34) bestimmt ist,
und dass die Gegenschrägfläche (59) des Gegendruckrings (54) im wesentlichen parallel zur Schrägfläche (58) des Druckrings (34) verläuft.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine wendelförmige Druckfeder eine ringförmige Endfläche aufweist und dass diese Ringendfläche den Druckring (34) bildet und die Druckfeder die Kraftbelastung (36) erzeugt.