WO2018178186A1 - Method for setting a jointed connection by shaping - Google Patents

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WO2018178186A1
WO2018178186A1 PCT/EP2018/057988 EP2018057988W WO2018178186A1 WO 2018178186 A1 WO2018178186 A1 WO 2018178186A1 EP 2018057988 W EP2018057988 W EP 2018057988W WO 2018178186 A1 WO2018178186 A1 WO 2018178186A1
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WO
WIPO (PCT)
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setting
force
auxiliary joining
joining part
difference
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/057988
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Normen Fuchs
Thomas Nehls
Original Assignee
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. filed Critical Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.
Priority to EP18714759.0A priority Critical patent/EP3600715A1/en
Publication of WO2018178186A1 publication Critical patent/WO2018178186A1/en

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Classifications

    • 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
    • B21J15/28—Control devices specially adapted to riveting machines not restricted to one of the preceding subgroups
    • B21J15/285—Control devices specially adapted to riveting machines not restricted to one of the preceding subgroups for controlling the rivet upset cycle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B27/00—Hand tools, specially adapted for fitting together or separating parts or objects whether or not involving some deformation, not otherwise provided for
    • B25B27/0007—Tools for fixing internally screw-threaded tubular fasteners
    • B25B27/0014—Tools for fixing internally screw-threaded tubular fasteners motor-driven

Definitions

  • the invention is in the field of mechanical engineering and especially in the field of joining technology. It can be used with particular advantage in riveted joints.
  • Blind rivet nuts formed, which allow the processing and setting of only one working side.
  • a blind rivet nut is usually inserted through an opening of the components to be joined and it will
  • blind riveting for example, from DE 602004 000 246 T2 discloses the use of blind rivet nuts, in which the tensile force is applied by means of a threaded bolt, which is screwed into the closing head and movement usually after compression again Will get removed.
  • a setting process are basically setting devices, for example from DE 33 06 827 AI known, which control the joining process by mechanical stops and monitoring the setting force and the setting path.
  • Riveting known using a riveting tool driven by a motor, with an electric motor whose current is detected for monitoring the setting force.
  • the path traveled by the rivet element during the setting process is repeatedly measured by the movement of the setting device.
  • Various measuring points with respect to the path and the setting force applied at each measuring point are checked and compared with reference values, whereby the setting process of the rivet element is qualitatively not accepted if, at a measuring point, the setting force applied there lies outside the reference force value range for this measuring point.
  • DE 10 2013 112 363 A1 discloses a method for producing a compound connected by forming technology, in which the setting path is measured together with the force exerted and difference quotients are formed.
  • the setting process is the method according to DE 10 2013 112 363 AI by a predetermined breaking point on the rivet
  • the present invention has for its object to provide a method for setting a compound-bonded compound with or without an auxiliary joining part and a setting device for setting such a connection, the conclusion of a viable connection even with variations of input variables such as manufacturing tolerances of auxiliary joining parts or components guarantee.
  • the object is achieved with the features of the invention by a method according to claim 1.
  • the claims 2 to 11 relate to advantageous embodiments of the method.
  • the claim 12 relates to a setting device for setting an auxiliary joining part and the claims 13 to 18 relate to advantageous embodiments of such a setting device.
  • the invention accordingly relates to a method for producing a compound-bonded compound of at least two components or of a component with an auxiliary joining part, in which by a continuous
  • Component material of one or more of the components is formed, wherein during the setting process, the applied force and the setting path are detected.
  • the object is achieved by repeatedly forming difference quotients from a difference between consecutively exerted forces F and a difference of the traveled setting path S and with at least one
  • Reference value are compared and that the setting process is aborted in the range of an increase in the process force as soon as the difference quotient reaches or exceeds a predetermined reference value.
  • the difference quotient determined in this way continuously or regularly connects the process variables setting path and setting force during the setting process and enables the individual evaluation of the joining process and the assessment of the reliability of the joint connection under
  • the process curve which describes the change of setting force with the setting path, shows that the setting force initially increases until a plastic deformation of the auxiliary joining part / rivet or the components to be joined begins, then thereafter, the setting force only slightly increases and sometimes even slightly decreases and to the end of the
  • the abort criterion can also be the increase in the setting force / the exceeding of a reference value of the difference quotient after passing through a plateau / area with a difference quotient close to zero.
  • At least one difference quotient is greater than or equal to one
  • Difference quotient must be compared with a single stored reference value in order to check the occurrence of the abort criterion. There is thus no need to elaborate determination of reference values along the process curve for preparing the settlement path or for reference measurement for individual types of rivets. It has to be for every type of
  • Joining connection only a single reference size can be determined as a termination criterion in the form of a predetermined difference quotient.
  • the forming compound can be combined with or without
  • An advantageous embodiment of the invention is that during the setting process, the covered Setzweg is detected continuously and that in certain path intervals of the distance traveled Setzweges or at fixed waypoints the force exerted and the traveled Setzweg measured, determined differences of the force and the Setzweges to each last past measurement and a quotient of the difference of the applied forces and the difference of the traveled Setzwege determined and compared with a reference value.
  • the intervals / intervals in which the difference quotients are formed are based in this case on the distance traveled.
  • the points can be equidistant or they can be at the beginning of the
  • the force and the set path at intervals of the set path of at most 0.1 mm or in time intervals that are less than or equal to 2 milliseconds are detected.
  • the force exerted as well as the distance traveled measured determines differences in the force and the setting path to the last previous measurement and a Quotient of the difference of the applied forces and the difference of the distances traveled is determined and compared with a reference value. It can be assumed that a setting tool performs the setting process continuously by increasing the setting force and covering the setting path, in which case the difference quotients can be formed and compared with the reference value in time-constant or condensing intervals of the setting process.
  • a force transmission element in particular a
  • Clamping device a stamp or a screw with the setting side of an auxiliary joining part, in particular rivet and connected thereto by means of
  • Force transmission element is exerted a force on the auxiliary joining part, which is sufficient to transform the auxiliary joining part.
  • Threaded pin exerted the necessary force on the rivet and after the
  • the grub screw can be unscrewed again.
  • Other embodiments provide that with the end of the rivet on which the setting head is formed, a pin is permanently connected, which is separated after the application of the force. It may, as mentioned above by way of example, also be provided that after a deformation of the
  • Auxiliary joining parts in particular rivet the pin or the screw from the setting side of the auxiliary joining part, in particular rivet residue-free and non-destructive is removed, in particular by unscrewing.
  • Part surface receives, in particular during clinching / clinching, and thereon by means of the force transmission element, a force on the
  • Component material is applied, which is sufficient to a connecting element in the components, in particular in the form of a positive
  • the invention relates not only to a method of the type described above, but also to a setting device for producing a joining compound of at least two components, in which a auxiliary joining part and / or a by a continuous force of a setting device
  • Component material of one or more of the components is formed, with a first detection device which detects the setting path during the setting process and with a second detection device which detects the applied force during the setting process, characterized in that a
  • Processing device is provided which is adapted to
  • a processing device is provided which is adapted to determine differences of successively detected values of the applied force F and differences of the respective covered set paths S, to determine a difference quotient Delta F / Delta S from these differences and to compare this with at least one stored reference value.
  • the processing device can be designed, for example, as a microcontroller, in which measured values of the setting path and the setting force are processed. Differences to past measurements can also be determined by the microcontroller and in the form of a
  • Microcontroller provided a memory device in which one or more reference values are stored, wherein for a fixed rivet or a certain type of reshaping joint connection
  • the processing device is set up to abort the setting process in the region of the increase of the process force as soon as the difference quotient reaches or exceeds a predetermined reference value.
  • a device for connecting the setting tool is provided with a part of a Hilfs alterngeteils in the form of a blind rivet nut or a locking ring bolt, in particular, the setting tool is detachable from the part of the auxiliary joining part again.
  • This device can be realized, for example, by a setting tool with its own screw drive, which connects a screw with the blind rivet nut and this connection by unscrewing after the setting process again dissolves.
  • a setting tool in which the device for connecting the setting tool with a part of the auxiliary joining part, in particular locking ring bolt, a clamping device which engages the locking ring bolt during the setting process until complete deformation of the locking ring, in particular the Setting device of the part of the auxiliary joining part is releasable again.
  • a setting device in which a device for the contact of the setting device with a part of an auxiliary joining part in the form of a
  • a setting device may be provided, in which a device for the contact of the setting device with a part of a component for Clinching / clinching is provided, in particular, the setting tool from the part of the component is releasable again.
  • FIG. 2 shows the blind rivet nut of FIG. 1 after the setting process
  • FIG. 3 schematic elements of a setting device
  • Fig. 5 shows schematically a representation of a clinch process, as well
  • FIGS. Figures 6 and 7 show in schematic form the process of the semi-hollow punch rivet.
  • Fig. 1 shows a blind rivet nut as an example of a technically joined auxiliary joining part 1, which is joined by way of example to a sheet 2 or by means of a layering of a plurality of sheets.
  • an opening 3 is provided in the sheet 2, in which the blind rivet nut 1 is inserted.
  • the blind rivet nut 1 has a setting head 4 in the form of a radially outwardly projecting flange and in the region of the closing head, which is formed in the blind rivet nut shown only in the course of the setting process, an internal thread. 5
  • a set screw 11 (see Fig. 3) is inserted and screwed into the thread 5 and pulled in the direction of the arrow 6 to initiate the setting process.
  • Fig. 2 shows the deformed state of the rivet 1 after the setting end 7 of the rivet has been pulled up in the direction of the arrow 6.
  • the shaft 8 of the rivet has a longitudinal section with the thread 5, as well as a smooth, usually thinner walled portion 9 (forming area), which buckles in the course of the pulling movement, so that the rivet 1 shortens in the direction of the pulling movement 6.
  • the region 9 of the shank 8 forms into a bead 9a projecting radially outward, which bears against the metal sheet 2.
  • the rivet 1 is thus fixed to the flange 4 on the one hand and the bead 9 a on the other hand at the edge of the opening 3 in the sheet or the sheet stack 2.
  • each setting tool for the forming-technical joining has a device in order to impart a translational movement to the auxiliary joining part and / or the component material.
  • These can be tensile or compressive forces. In this case, both the transmitted force and the traveled translational path of the device are detected separately.
  • FIG. 3 shows by way of example schematically parts of a setting tool 10 for a
  • a drive element 13 is shown in the form of a drive pin, which engages in the threaded pin 11 at its upper end for transmitting a rotational movement.
  • the drive element 13 is thus in both
  • the threaded pin 11 is screwed by the drive of the drive element 13 in the thread 5.
  • the grub screw 11 passes through the longitudinal opening of the rivet 1.
  • On the setting tool is a
  • Platen 15 is provided, which is placed on the rivet 1 or on the material to be riveted 2.
  • This support plate 15 serves as an abutment for the setting tool during the setting process, if by means of a draw tube 16, the threaded pin 11 is pulled at its head 17 in the direction of arrow 18 to compress the rivet 1.
  • a traction drive is provided which in the figure
  • the draw tube has at its end facing the rivet on an inner flange 16 a, which rests against the head 17 of the threaded pin 11. The tensile force, in the direction of arrow 18 on the draft tube and on the
  • Grub screw 11 and thus acts on the closing end of the rivet is detected by means of a force sensor 19.
  • the path traveled by the draw tube 16 during the setting process is detected continuously by the displacement sensor 20. The information about the
  • Processing means 21 as well as by the sensor 20, the value of each currently traversed path of the threaded pin 11.
  • force intervals or Setzwegintervallen the processing means 21 forms a difference of the respectively detected setting force to the set in the previous measurement setting force and a difference of Recorded Setzweges to the Setzweg recorded in the previous measurement and forms of these differences one
  • Fig. 4 shows a diagram in which on the horizontal axis of the covered Setzweg S and on the vertical axis, the setting force F is shown.
  • the corresponding process curve 22 shows the course of the setting force F over the progressive setting path S. It turns out that initially at a
  • the curve 23 shows for each point of the set S the slope of
  • Another embodiment relates to two sheets to be joined and a Hilfs alterngeteil in the form of a locking ring bolt without Abrissteil consisting of bolts and locking ring.
  • the locking ring bolt is caught by a clamping device and pulled into the bolt longitudinal axis.
  • the mouthpiece of the setting tool is supported on the upper side of the closing ring.
  • the components to be joined are pressed together, with increasing setting force, the mouthpiece of the setting tool begins with the deformation of the locking ring by sliding over the outside of the locking ring.
  • the locking ring is reshaped so that the material of the locking ring has been formed in the groove geometry of the bolt and a positive connection has been created.
  • the Setzweg is the path that attached to a mandrel
  • Fig. 5 shows two joined sheets 24, 25, by means of clinching, also
  • Auxiliary joining part are joined together. This is done by applying pressure by means of a press ram 26, which is pressed in the direction of the arrow 27 against the sheets, so that they deform into the opposite and provided with a pot-shaped recess 28 die 29 into it.
  • the die 29 may have movable parts 29 a, 29 b passing through
  • Fig. 6 shows two sheets to be joined 31, 32 and an auxiliary joining part in the form of a Halbhohlstanzniets 33 and arranged under the sheets
  • the lower sheet 32 is not pierced by the rivet 33.
  • the path of travel is the path traveled by the punch 37 during the setting process.
  • the setting force is the force exerted by the punch.
  • Another embodiment relates to two sheets to be joined as well as an auxiliary joining part in the form of a solid rivet and a die arranged under the sheets, consisting of cutting and stamping ring.
  • Component material forms a stamping ring.
  • the path of settlement is the path that the stamp travels during the setting process.
  • the setting force is the force exerted by the punch.

Abstract

The invention relates to a method for producing a jointed connection by shaping of at least two components (2, 24, 25, 31, 32) or of a component with an auxiliary joining part (1, 33) or a functional element, wherein an auxiliary joining part (1, 33) and/or a component material of one or more of the components (2, 24, 25, 31, 32) is shaped by means of a constant action of force of a setting device (10, 26, 29, 34, 37), wherein the exerted force and the setting path are detected during the setting operation. The method is characterized in that repeatedly differential quotients are formed from a difference of successively applied forces F and a difference of traveled setting paths and are compared with at least one reference value, and that the setting operation is terminated in the region of an increase of the process force as soon as the differential quotient reaches or exceeds a predetermined reference value.

Description

Verfahren zum Setzen einer umformtechnisch  Method for setting a forming technology
gefügten Verbindung  connected connection
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet des Maschinenbaus und speziell auf dem Gebiet der Fügetechnik. Sie ist mit besonderem Vorteil bei Nietverbindungen einsetzbar. The invention is in the field of mechanical engineering and especially in the field of joining technology. It can be used with particular advantage in riveted joints.
Umformtechnisch zu fügende mechanische Hilfsfügeteile sind im Stand der Technik seit langem bekannt. So ist das Fügen von Metallteilen, insbesondere Blechen, vor der Einführung der Schweißtechnik überwiegend mit Schraub- und Niettechnik durchgeführt worden. Bei einer Nietverbindung ist in vielen Fällen ein Niet vorgesehen mit einem Nietschaft, der eine Öffnung durchsetzt und auf einer Seite einen Setzkopf sowie auf der gegenüberliegenden Seite einen Schließkopf aufweist. Die Verbindung wird durch Bearbeiten des Schließkopfes und seine Verformung hergestellt und ist üblicherweise nicht zerstörungsfrei zu lösen. Sonderformen von Nieten sind beispielsweise durch genannte Forming mechanically to be joined mechanical auxiliary joining parts have long been known in the art. Thus, the joining of metal parts, in particular sheets, has been carried out prior to the introduction of welding technology mainly with screwing and riveting. In a riveted joint, a rivet is provided in many cases with a rivet shank, which passes through an opening and has a setting head on one side and a closing head on the opposite side. The connection is made by machining the closing head and its deformation and is usually not destructive to solve. Special forms of rivets are called by, for example
Blindnietmuttern gebildet, die die Bearbeitung und das Setzen von nur einer Arbeitsseite erlauben. Eine Blindnietmutter wird üblicherweise durch eine Öffnung der zu fügenden Bauteile gesteckt und darauf wird das Blind rivet nuts formed, which allow the processing and setting of only one working side. A blind rivet nut is usually inserted through an opening of the components to be joined and it will
durchgesteckte Ende durch Aufbringen einer Zugkraft gestaucht und unter Ausbildung eines Schließkopfes verformt. plugged end compressed by applying a tensile force and deformed to form a closing head.
Zu den betrachteten umformtechnischen Fügeverfahren gehört auch das sogenannte Clinchen/Durchsetzfügen, der Schließringbolzen und das The so-called clinching / joining, the locking ring bolt and the
Stanznieten (Halbhohlstanznieten, Vollstanznieten). Punch rivets (semi-hollow punch rivets, solid punch rivets).
Es sind aus dem Stand der Technik verschiedene Arten der Blindniettechnik bekannt, wobei beispielsweise aus der DE 602004 000 246 T2 die Anwendung von Blindnietmuttern hervorgeht, bei denen die Zugkraft mittels eines Gewindebolzens aufgebracht wird, der in den Schließkopf eingeschraubt und nach der Stauch bewegung üblicherweise wieder entfernt wird. There are known from the prior art, various types of blind riveting, for example, from DE 602004 000 246 T2 discloses the use of blind rivet nuts, in which the tensile force is applied by means of a threaded bolt, which is screwed into the closing head and movement usually after compression again Will get removed.
Für die Durchführung eines Setzvorgangs sind grundsätzlich Setzgeräte, beispielsweise aus der DE 33 06 827 AI bekannt, die durch mechanische Anschläge sowie unter Überwachung der Setzkraft und des Setzweges den Fügeprozess steuern. Es kann dabei ein bestimmter Setzweg oder eine Setzkraft vorgegeben werden, bei deren Erreichen der Setzvorgang beendet wird und bei der auf Grund von Erfahrungswerten davon auszugegangen wird, dass eine zuverlässige Verbindung zustande gekommen ist. For the implementation of a setting process are basically setting devices, for example from DE 33 06 827 AI known, which control the joining process by mechanical stops and monitoring the setting force and the setting path. In this case, it is possible to specify a specific setting path or a setting force, upon the achievement of which the setting process is terminated and, on the basis of empirical values, it is assumed that a reliable connection has been established.
Aus der DE 10 2007 059 422 AI ist ein Verfahren zum Setzen von From DE 10 2007 059 422 AI a method for setting of
Nietelementen bekannt, wobei ein von einem Motor angetriebenes Nietgerät verwendet wird, mit einem Elektromotor, dessen Strom zur Überwachung der Setzkraft erfasst wird. Zudem wird der Weg, den das Nietelement während des Setzvorgangs zurücklegt, anhand der Bewegung der Setzeinrichtung wiederholt gemessen. Es werden verschiedene Messpunkte bezüglich des Weges und der bei jedem Messpunkt aufgebrachten Setzkraft überprüft und mit Referenzwerten verglichen, wobei der Setzvorgang des Nietelementes qualitativ nicht akzeptiert wird, wenn an einem Messpunkt die dort aufgebrachte Setzkraft außerhalb des Referenzkraftwertebereiches für diesen Messpunkt liegt. Aus der DE 10 2013 112 363 AI ist ein Verfahren zur Erzeugung einer umformtechnisch gefügten Verbindung bekannt, bei dem der Setzweg zusammen mit der ausgeübten Kraft gemessen wird und Differenzen- quotienten gebildet werden. Hierdurch wird das Abreißen eines Abreißabschnitts eines Niets identifiziert. Ziel ist hierbei nicht der Abbruch des Setzvorganges, sondern das frühzeitige Zurückfahren des Setzkolbens, um Produktionszeit zu sparen. Der Setzvorgang wird beim Verfahren nach DE 10 2013 112 363 AI durch eine Sollbruchstelle am Nietelement Riveting known using a riveting tool driven by a motor, with an electric motor whose current is detected for monitoring the setting force. In addition, the path traveled by the rivet element during the setting process is repeatedly measured by the movement of the setting device. Various measuring points with respect to the path and the setting force applied at each measuring point are checked and compared with reference values, whereby the setting process of the rivet element is qualitatively not accepted if, at a measuring point, the setting force applied there lies outside the reference force value range for this measuring point. DE 10 2013 112 363 A1 discloses a method for producing a compound connected by forming technology, in which the setting path is measured together with the force exerted and difference quotients are formed. As a result, the tearing of a tear-off portion of a rivet is identified. The aim here is not the termination of the setting process, but the early retraction of the setting piston to save production time. The setting process is the method according to DE 10 2013 112 363 AI by a predetermined breaking point on the rivet
vordefiniert. predefined.
Aus der DE 10 2007 059 422 AI ist ein Setzverfahren bekannt, bei dem Kraft- und Wegmessungen durchgeführt werden, wobei die Messwerte zur From DE 10 2007 059 422 AI a setting method is known in which force and displacement measurements are performed, the measured values for
Beurteilung der Fügequalität entlang des Setzweges mit Referenzwert- bereichen verglichen werden. Die Erfassung des Differenzenquotienten erfolgt nach Abschluss des Setzvorganges zu Zwecken der Qualitätssicherung. Im Ergebnis können so Unregelmäßigkeiten des Setzvorganges nachträglich erkannt werden, ein aktiver Eingriff und damit eine Vermeidung von Assessment of joint quality along the settlement path are compared with reference value ranges. The determination of the difference quotient takes place after completion of the setting process for quality assurance purposes. As a result, so irregularities of the setting process can be detected later, an active intervention and thus avoiding
Unregelmäßigkeiten ist somit nicht möglich. Irregularities is not possible.
Aus der DE 20 2016 103 269 Ul ist ein Setzverfahren bekannt, bei dem Weg- und Kraftmessungen durchgeführt und Differenzenquotienten aus diesen Größen zur Qualifizierung des Setzprozesses (d.h. nach Abschluss des DE 20 2016 103 269 U1 discloses a setting method in which path and force measurements are carried out and difference quotients of these variables are used to qualify the setting process (that is, after completion of the setting process)
Setzvorganges) verwendet werden. Setting process) can be used.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Setzen einer umformtechnisch gefügten Verbindung mit oder ohne ein Hilfsfügeteil sowie ein Setzgerät zum Setzen einer solchen Verbindung zu schaffen, die das Zustandekommen einer tragfähigen Verbindung auch bei Schwankungen von Eingangsgrößen wie beispielsweise Fertigungstoleranzen der Hilfsfügeteile oder Bauteile gewährleisten. The present invention has for its object to provide a method for setting a compound-bonded compound with or without an auxiliary joining part and a setting device for setting such a connection, the conclusion of a viable connection even with variations of input variables such as manufacturing tolerances of auxiliary joining parts or components guarantee.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der Erfindung durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Die Patentansprüche 2 bis 11 beziehen sich auf vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens. Der Patentanspruch 12 bezieht sich auf ein Setzgerät zum Setzen eines Hilfsfügeteiles und die Patentansprüche 13 bis 18 beziehen sich auf vorteilhafte Ausgestaltungen eines solchen Setzgerätes. The object is achieved with the features of the invention by a method according to claim 1. The claims 2 to 11 relate to advantageous embodiments of the method. The claim 12 relates to a setting device for setting an auxiliary joining part and the claims 13 to 18 relate to advantageous embodiments of such a setting device.
Die Erfindung bezieht sich demgemäß auf ein Verfahren zum Erzeugen einer umformtechnisch gefügten Verbindung von wenigstens zwei Bauteilen oder von einem Bauteil mit einem Hilfsfügeteil, bei dem durch eine stetige The invention accordingly relates to a method for producing a compound-bonded compound of at least two components or of a component with an auxiliary joining part, in which by a continuous
Krafteinwirkung eines Setzgerätes ein Hilfsfügeteil und/oder ein Force of a setting tool an auxiliary joining part and / or a
Bauteilwerkstoff eines oder mehrerer der Bauteile umgeformt wird, wobei beim Setzvorgang die ausgeübte Kraft sowie der Setzweg erfasst werden. Component material of one or more of the components is formed, wherein during the setting process, the applied force and the setting path are detected.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass wiederholt Differenzenquotienten aus einer Differenz von nacheinander ausgeübten Kräften F und einer Differenz des zurückgelegten Setzweges S gebildet und mit wenigstens einem The object is achieved by repeatedly forming difference quotients from a difference between consecutively exerted forces F and a difference of the traveled setting path S and with at least one
Referenzwert verglichen werden und dass der Setzvorgang im Bereich eines Anstiegs der Prozesskraft abgebrochen wird, sobald der Differenzenquotient einen vorgegebenen Referenzwert erreicht oder überschreitet. Reference value are compared and that the setting process is aborted in the range of an increase in the process force as soon as the difference quotient reaches or exceeds a predetermined reference value.
Der auf diese Weise laufend oder regelmäßig ermittelte Differenzenquotient setzt die Prozessgrößen Setzweg und Setzkraft während des Setzprozesses in Verbindung und ermöglicht die individuelle Bewertung des Fügeprozesses und die Einschätzung der Zuverlässigkeit der Fügeverbindung unter The difference quotient determined in this way continuously or regularly connects the process variables setting path and setting force during the setting process and enables the individual evaluation of the joining process and the assessment of the reliability of the joint connection under
Berücksichtigung von Schwankungen der Eingangsgrößen wie beispielsweise in Fertigungstoleranzen der Niete, Toleranzen von Bohrungen in den zu fügenden Bauteilen und Toleranzen des Setzgerätes. Die Prozesskurve, die die Änderung der Setzkraft mit dem Setzweg beschreibt, zeigt, dass die Setzkraft zunächst ansteigt bis eine plastische Verformung des Hilfsfügeteils/Niets oder der zu fügenden Bauteile beginnt, dass danach die Setzkraft nur wenig weiter ansteigt und teilweise sogar geringfügig sinkt und dass zum Ende des Consideration of fluctuations in the input variables such as in manufacturing tolerances of rivets, tolerances of holes in the components to be joined and tolerances of the setting tool. The process curve, which describes the change of setting force with the setting path, shows that the setting force initially increases until a plastic deformation of the auxiliary joining part / rivet or the components to be joined begins, then thereafter, the setting force only slightly increases and sometimes even slightly decreases and to the end of the
Fügeprozesses ein starker und deutlicher Anstieg der Setzkraft erfolgt. Der Bereich einer relativ gleichbleibenden Setzkraft beim Setzen eines Blindniets kennzeichnet den Abschnitt des Installationsprozesses, auf dem der Joining process a strong and significant increase in setting power takes place. The range of a relatively constant setting force when setting a blind rivet marks the section of the installation process on which the
Umformbereich am Schaft des Hilfsfügeteils (Blindnietmutter) einknickt und verformt wird, bis die Stauchung beendet ist. Eine weitergehende Verformung ist durch eine Stauchung des Niets nicht mehr möglich. An diesem Punkt des steilen Anstieges der Prozesskraft kann üblicherweise der Setzvorgang abgebrochen werden. So ist auch das Merkmal "im Bereich des Anstiegs der Prozesskraft" in den Ansprüchen zu verstehen. Ein Abbruch des Setzvorgangs erfolgt in dem Bereich der Setzbewegung / des Setzvorgangs, in dem die plastische Verformung eines Hilfsfügeteils oder des Bauteilwerkstoffs beendet ist und ein deutlicher Anstieg der Setzkraft erfolgt. Der Abbruch erfolgt hierbei regelungstechnisch, d.h. unabhängig von einem Absinken der Kraft beispielsweise infolge des Abreißens eines konstruktiv vorgesehenen Forming area on the shaft of the auxiliary joining part (blind rivet nut) buckles and is deformed until the compression is completed. A further deformation is no longer possible by a compression of the rivet. At this point of the steep increase of the process force usually the setting process can be aborted. Thus, the feature "in the area of the increase of the process force" in the claims to understand. A discontinuation of the setting process takes place in the region of the setting movement / setting process, in which the plastic deformation of an auxiliary joining part or the component material is completed and a significant increase in the setting force takes place. The demolition takes place in this case control technology, ie regardless of a decrease in the force, for example due to the tearing of a structurally provided
Abreißabschnitts. Tear-away.
Da nach dem Beginn der plastischen Verformung zunächst ein Plateau der Setzkraft durchlaufen wird, kann als Abbruchkriterium auch das Ansteigen der Setzkraft / das Überschreiten eines Referenzwerts des Differenzenquotienten nach Durchlaufen eines Plateaus / eines Bereiches mit einem Differenzenquotienten nahe null dienen. Since, after the beginning of the plastic deformation, a plateau of the setting force is first passed through, the abort criterion can also be the increase in the setting force / the exceeding of a reference value of the difference quotient after passing through a plateau / area with a difference quotient close to zero.
Es ist auch denkbar, den Setzvorgang abzubrechen, sobald wenigstens eine der folgenden Bedingungen oder Kombinationen von Bedingungen erfüllt ist: It is also conceivable to abort the setting process as soon as at least one of the following conditions or combinations of conditions is met:
1. Zwei unmittelbar nacheinander ermittelte Werte des 1. Two values determined immediately after each other
Differenzenquotienten sind beide größer als oder gleich einem  Difference quotients are both greater than or equal to one
Referenzwert.  Reference value.
2. Wenigstens ein Differenzenquotient ist größer als oder gleich einem 2. At least one difference quotient is greater than or equal to one
Referenzwert, und gleichzeitig ist der Wert der Setzkraft an diesem Punkt des Setzvorgangs größer als oder gleich einem weiteren Referenzwert. Auch hierdurch wird die Fehlerquote durch Fehlmessungen reduziert.  Reference value, and at the same time, the value of the setting force at this point of the setting process is greater than or equal to another reference value. This also reduces the error rate due to incorrect measurements.
3. Es werden auch Differenzen zwischen unmittelbar nacheinander 3. There are also differences between immediately one after the other
ermittelten Differenzenquotienten ermittelt, und sobald eine solche Differenz einen Referenzwert erreicht oder überschreitet, wird der Setzvorgang abgebrochen.  determined difference quotient is determined, and as soon as such a difference reaches or exceeds a reference value, the setting process is aborted.
4. Der Differenzenquotient und die Differenz aufeinander folgender 4. The difference quotient and the difference between successive ones
Differenzenquotienten erreichen oder überschreiten je einen  Differences in quotients reach or exceed one each
vorgegebenen Differenzwert. 5. In den Fällen 3 und 4 tritt als zusätzliche Bedingung das Erreichen oder Überschreiten einer vorgegebenen Setzkraft hinzu. predetermined difference value. 5. In cases 3 and 4, the achievement or exceeding of a predetermined setting force is added as an additional condition.
Analoges gilt für das Clinchen, den Schließringbolzen und das Stanznieten (Halbhohlstanznieten, Vollstanznieten). The same applies to the clinching, the locking ring bolts and the punched rivets (semi-hollow punching rivets, solid punch rivets).
Eine optimierte Überwachung des Setzvorgangs ist mittels der genannten Differenzenquotienten und gegebenenfalls der übrigen erwähnten Größen möglich, die über bestimmte Intervalle die Unterschiede der Setzkraft und des Setzweges in Beziehung zueinander setzen. Weiter unten werden die An optimized monitoring of the setting process is possible by means of the said difference quotients and, if appropriate, the other variables mentioned, which set the differences between the setting force and the setting path over specific intervals in relation to one another. Below are the
Prozesskurve und der Verlauf des Differenzen- bzw. Differentialquotienten noch gezeigt und näher erläutert. Process curve and the course of the differential or differential quotient still shown and explained.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind lediglich die Erfassung von Prozessgrößen mittels zweier Sensoreinrichtungen sowie die laufende Bildung von Differenzenquotienten notwendig. Der To carry out the method according to the invention, only the acquisition of process variables by means of two sensor devices and the continuous formation of differential quotients are necessary. Of the
Differenzenquotient muss mit einem einzigen hinterlegten Referenzwert verglichen werden, um das Eintreten des Abbruchskriteriums zu prüfen. Es ist damit auch keine aufwendige Ermittlung von Referenzwerten entlang der Prozesskurve zur Vorbereitung des Setzweges oder zur Referenzmessung für einzelne Typen von Nieten notwendig. Es muss für jede Art der Difference quotient must be compared with a single stored reference value in order to check the occurrence of the abort criterion. There is thus no need to elaborate determination of reference values along the process curve for preparing the settlement path or for reference measurement for individual types of rivets. It has to be for every type of
Fügeverbindung nur eine einzige Referenzgröße als Abbruchkriterium in Form eines vorgegebenen Differenzenquotienten ermittelt werden. Joining connection only a single reference size can be determined as a termination criterion in the form of a predetermined difference quotient.
Die Anforderungen an gespeicherte Referenzwerte und an die Qualität und den Aufwand des Bewertungsvorganges sind damit niedrig gehalten. The requirements for stored reference values and for the quality and effort of the valuation process are thus kept low.
Die umformtechnisch gefügte Verbindung kann mit oder auch ohne The forming compound can be combined with or without
Verwendung eines Hilfsfügeteils wie beispielsweise eines Niets, einer Use of an auxiliary joining part such as a rivet, a
Blindnietmutter, eines Schließringbolzens oder Stanzniets (Halbhohlstanzniet, Vollstanzniet) erhalten werden. Blind rivet nut, a locking ring bolt or punch rivet (Halbhohlstanzniet, Vollstanzniet) are obtained.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, dass während des Setzvorganges laufend der zurückgelegte Setzweg erfasst wird und dass in bestimmten Weginterwallen des zurückgelegten Setzweges oder an festgelegten Wegpunkten die ausgeübte Kraft sowie der zurückgelegte Setzweg gemessen, Differenzen der Kraft und des Setzweges zur jeweils letzten zurückliegenden Messung ermittelt und ein Quotient aus der Differenz der aufgewandten Kräfte und der Differenz der zurückgelegten Setzwege ermittelt und mit einem Referenzwert verglichen wird. An advantageous embodiment of the invention is that during the setting process, the covered Setzweg is detected continuously and that in certain path intervals of the distance traveled Setzweges or at fixed waypoints the force exerted and the traveled Setzweg measured, determined differences of the force and the Setzweges to each last past measurement and a quotient of the difference of the applied forces and the difference of the traveled Setzwege determined and compared with a reference value.
Die Zwischenräume/Intervalle, in denen die Differenzenquotienten gebildet werden, orientieren sich in diesem Fall an dem zurückgelegten Setzweg. Dabei können die Punkte äquidistant sein oder sie können zu Beginn des The intervals / intervals in which the difference quotients are formed are based in this case on the distance traveled. The points can be equidistant or they can be at the beginning of the
Setzvorgangs weitere Abstände voneinander aufweisen, als zum Ende des Setzvorganges, wenn der Abbruch zu erwarten ist. Die Dichte der Wegpunkte, an denen der Differenzenquotient gebildet wird, kann auch über den Setzweg gleichmäßig zunehmen. Setting process further apart from each other, as the end of the setting process, if the termination is expected. The density of the waypoints at which the difference quotient is formed can also increase uniformly over the set path.
Es kann dabei vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Kraft und der Setzweg in Intervallen des Setzweges von höchstens 0,1 mm oder in Zeitintervallen, die kleiner oder gleich 2 Millisekunden sind, erfasst werden. It can be advantageously provided that the force and the set path at intervals of the set path of at most 0.1 mm or in time intervals that are less than or equal to 2 milliseconds are detected.
Es kann auch vorteilhaft vorgesehen sein, dass während des Setzvorganges laufend die ausgeübte Kraft erfasst und nach bestimmten It can also be advantageously provided that during the setting process, the applied force is continuously detected and determined
Setzkrafterhöhungen oder zu bestimmten erreichten Kraftwerten die ausgeübte Kraft sowie der zurückgelegte Setzweg gemessen, Differenzen der Kraft und des Setzweges zur jeweils letzten zurückliegenden Messung ermittelt und ein Quotient aus der Differenz der aufgewandten Kräfte und der Differenz der zurückgelegten Setzwege ermittelt und mit einem Referenzwert verglichen wird. Setzkrafterhöhungen or to certain force values reached the force exerted and the distance covered measured measured, determined differences of force and Setzweg to each last past measurement and a quotient of the difference of the applied forces and the difference of the distance setting paths is determined and compared with a reference value.
In diesem Fall orientieren sich die Intervalle in denen die In this case, the intervals in which orient the
Differenzenquotienten gebildet werden an der sich fortschreitend Differences quotients are formed at the progressing
verändernden Setzkraft. Dies ist insbesondere in solchen Fällen sinnvoll, in denen die Setzkraft sich mit der Umformung stetig ändert, insbesondere sich stetig und monoton vergrößert. changing setting force. This is particularly useful in those cases in which the setting force changes continuously with the forming, in particular increases steadily and monotonously.
Letztlich kann es auch vorgesehen sein, dass während des Setzvorganges zu vorbestimmten Zeiten oder in vorbestimmten Zeitintervallen die ausgeübte Kraft sowie der zurückgelegte Setzweg gemessen, Differenzen der Kraft und des Setzweges zur jeweils letzten zurückliegenden Messung ermittelt und ein Quotient aus der Differenz der aufgewandten Kräfte und der Differenz der zurückgelegten Setzwege ermittelt und mit einem Referenzwert verglichen wird. Dabei kann davon ausgegangen werden, dass ein Setzgerät den Setzprozess kontinuierlich durch Erhöhung der Setzkraft und Zurücklegen des Setzweges durchführt, wobei dann in zeitlich gleichbleibenden oder sich verdichtenden Abständen des Setzvorgangs die Differenzenquotienten gebildet und mit dem Referenzwert verglichen werden können. Finally, it can also be provided that, during the setting process at predetermined times or at predetermined time intervals, the force exerted as well as the distance traveled measured, determines differences in the force and the setting path to the last previous measurement and a Quotient of the difference of the applied forces and the difference of the distances traveled is determined and compared with a reference value. It can be assumed that a setting tool performs the setting process continuously by increasing the setting force and covering the setting path, in which case the difference quotients can be formed and compared with the reference value in time-constant or condensing intervals of the setting process.
In einer weiteren Ausführungsform kann zudem vorgesehen sein, dass zunächst ein Kraftübertragungselement, insbesondere eine In a further embodiment, it may also be provided that initially a force transmission element, in particular a
Klemmvorrichtung, ein Stempel oder eine Schraube mit der Setzseite eines Hilfsfügeteils, insbesondere Niets verbunden und darauf mittels des Clamping device, a stamp or a screw with the setting side of an auxiliary joining part, in particular rivet and connected thereto by means of
Kraftübertragungselements eine Kraft auf das Hilfsfügeteil ausgeübt wird, die ausreichend ist, um das Hilfsfügeteil umzuformen. Force transmission element is exerted a force on the auxiliary joining part, which is sufficient to transform the auxiliary joining part.
Es ist sinnvoll, mittels eines Stifts oder einer Schraube die Setzkraft auf der Setzseite des Hilfsfügeteils auf den Schließkopf des Niets auszuüben und den Stift oder die Schraube vorteilhaft nach dem Setzvorgang auch zu entfernen.It makes sense to exercise by means of a pin or a screw, the setting force on the setting side of the auxiliary joining part on the closing head of the rivet and advantageous to remove the pin or screw after the setting process.
Hierzu ist es grundsätzlich bekannt, an dem Ende eines Niets, insbesondere einer Blindnietmutter, an dem der Schließkopf ausgebildet wird, ein For this purpose, it is generally known, at the end of a rivet, in particular a blind rivet nut, on which the closing head is formed, a
Innengewinde zur Verbindung mit einem Gewindestift vorzusehen. Dieser wird vor dem Setzvorgang eingeschraubt, danach wird mittels des Provide internal thread for connection with a threaded pin. This is screwed in before the setting process, then by means of the
Gewindestifts die notwendige Kraft auf den Niet ausgeübt und nach demThreaded pin exerted the necessary force on the rivet and after the
Herstellen der Verbindung kann der Gewindestift wieder ausgeschraubt werden. Andere Ausführungsformen sehen vor, dass mit dem Ende des Niets, an dem der Setzkopf ausgebildet wird, ein Stift dauerhaft verbunden ist, der nach dem Aufbringen der Kraft abgetrennt wird. Es kann, wie oben beispielhaft erwähnt, auch vorgesehen sein, dass nach einer Verformung desMaking the connection, the grub screw can be unscrewed again. Other embodiments provide that with the end of the rivet on which the setting head is formed, a pin is permanently connected, which is separated after the application of the force. It may, as mentioned above by way of example, also be provided that after a deformation of the
Hilfsfügeteiles, insbesondere Niets der Stift oder die Schraube von der Setzseite des Hilfsfügeteiles, insbesondere Niets rückstandsfrei und zerstörungsfrei entfernt wird, insbesondere durch Ausschrauben. Auxiliary joining parts, in particular rivet the pin or the screw from the setting side of the auxiliary joining part, in particular rivet residue-free and non-destructive is removed, in particular by unscrewing.
In diesem Fall wird an dem Stift oder der Schraube von der Setzseite des Hilfsfügeteiles hergezogen, um die Schließseite zu stauchen und darauf kann auf der Setzseite der Stift oder die Schraube entweder abgeschnitten oder anderweitig abgetrennt oder ausgeschraubt werden. In this case, pulled on the pin or the screw from the setting side of the auxiliary joining part to compress the closing side and can On the setting side, either pin or screw should be cut or otherwise removed or unscrewed.
Es kann auch eine Implementierung vorgesehen sein, bei der zunächst ein Kraftübertragungselement, insbesondere ein Stempel, Kontakt mit derIt may also be provided an implementation in which first a force transmission element, in particular a stamp, contact with the
Bauteiloberfläche aufnimmt, insbesondere beim Clinchen/Durchsetzfügen, und darauf mittels des Kraftübertragungselements eine Kraft auf den Part surface receives, in particular during clinching / clinching, and thereon by means of the force transmission element, a force on the
Bauteilwerkstoff ausgeübt wird, die ausreichend ist, um in den Bauteilen ein Verbindungselement, insbesondere in Form einer formschlüssigen Component material is applied, which is sufficient to a connecting element in the components, in particular in the form of a positive
Verbindung, zu formen. Connection, shape.
Die Erfindung bezieht sich außer auf ein Verfahren der oben erläuterten Art auch auf ein Setzgerät zum Erzeugen einer umformtechnisch gefügten Verbindung von wenigstens zwei Bauteilen, bei dem durch eine stetige Krafteinwirkung eines Setzgeräts ein Hilfsfügeteil und/oder ein The invention relates not only to a method of the type described above, but also to a setting device for producing a joining compound of at least two components, in which a auxiliary joining part and / or a by a continuous force of a setting device
Bauteilwerkstoff eines oder mehrerer der Bauteile umgeformt wird, mit einer ersten Erfassungseinrichtung, die beim Setzvorgang den Setzweg erfasst sowie mit einer zweiten Erfassungseinrichtung, die beim Setzvorgang die ausgeübte Kraft erfasst, dadurch gekennzeichnet, dass eine  Component material of one or more of the components is formed, with a first detection device which detects the setting path during the setting process and with a second detection device which detects the applied force during the setting process, characterized in that a
Verarbeitungseinrichtung vorgesehen ist, die dazu eingerichtet ist, Processing device is provided which is adapted to
Differenzen von nacheinander erfassten Werten der ausgeübten Kraft F und Differenzen der jeweils erfassten zurückgelegten Setzwege S zu ermitteln, aus diesen Differenzen einen Differenzenquotient Delta F/Delta S zu ermitteln und diesen mit wenigstens einem gespeicherten Referenzwert zu vergleichen. Die Aufgabe wird hierbei dadurch gelöst, dass eine Verarbeitungseinrichtung vorgesehen ist, die dazu eingerichtet ist, Differenzen von nacheinander erfassten Werten der ausgeübten Kraft F und Differenzen der jeweils erfassten zurückgelegten Setzwege S zu ermitteln, aus diesen Differenzen einen Differenzenquotient Delta F/Delta S zu ermitteln und diesen mit wenigstens einem gespeicherten Referenzwert zu vergleichen.  Determine differences of consecutively detected values of the applied force F and differences of the respectively covered traveled set paths S, to determine from these differences a difference quotient delta F / delta S and to compare this with at least one stored reference value. The object is achieved in that a processing device is provided which is adapted to determine differences of successively detected values of the applied force F and differences of the respective covered set paths S, to determine a difference quotient Delta F / Delta S from these differences and to compare this with at least one stored reference value.
Die Verarbeitungseinrichtung kann beispielsweise als Mikrocontroller ausgebildet sein, in dem Messwerte des Setzweges und der Setzkraft verarbeitet werden. Differenzen zu zurückliegenden Messungen können durch den Mikrocontroller ebenfalls ermittelt und in Form eines The processing device can be designed, for example, as a microcontroller, in which measured values of the setting path and the setting force are processed. Differences to past measurements can also be determined by the microcontroller and in the form of a
Differenzenquotienten zueinander ins Verhältnis gesetzt werden. Es ist in dem Mikrocontroller eine Speichereinrichtung vorgesehen, in der ein oder mehrere Referenzwerte gespeichert werden, wobei zu einem festgelegten Niet oder einer bestimmten Art der umformenden Fügeverbindung die Difference quotients are set in relation to each other. It is in that Microcontroller provided a memory device in which one or more reference values are stored, wherein for a fixed rivet or a certain type of reshaping joint connection
Differenzenquotienten mit einem entsprechend diesem zugeordneten Referenzwert als Abbruchkriterium verglichen werden. Difference quotient to be compared with a corresponding reference value associated with this as a termination criterion.
Zudem ist vorgesehen, dass die Verarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet ist, den Setzvorgang im Bereich des Anstiegs der Prozesskraft abzubrechen, sobald der Differenzenquotient einen vorgegebenen Referenzwert erreicht oder überschreitet. In addition, it is provided that the processing device is set up to abort the setting process in the region of the increase of the process force as soon as the difference quotient reaches or exceeds a predetermined reference value.
Es ist vorteilhaft weiter vorgesehen, dass eine Vorrichtung zum Verbinden des Setzgerätes mit einem Teil eines Hilfsfügeteils in Form einer Blindnietmutter oder eines Schließringbolzens vorgesehen ist, wobei insbesondere das Setzgerät von dem Teil des Hilfsfügeteiles wieder lösbar ist. It is advantageously further provided that a device for connecting the setting tool is provided with a part of a Hilfsfügeteils in the form of a blind rivet nut or a locking ring bolt, in particular, the setting tool is detachable from the part of the auxiliary joining part again.
Diese Vorrichtung kann beispielsweise durch ein Setzgerät mit eigenem Schraubantrieb verwirklicht sein, der eine Schraube mit der Blindnietmutter verbindet und diese Verbindung durch Ausschrauben nach dem Setzvorgang wieder löst. This device can be realized, for example, by a setting tool with its own screw drive, which connects a screw with the blind rivet nut and this connection by unscrewing after the setting process again dissolves.
Es kann im Rahmen der Erfindung auch ein Setzgerät vorgesehen sein, bei dem die Vorrichtung zum Verbinden des Setzgerätes mit einem Teil des Hilfsfügeteils, insbesondere Schließringbolzen, eine Klemmvorrichtung aufweist, das den Schließringbolzen während des Setzprozesses bis zum vollständigen Umformen des Schließringes greift, wobei insbesondere das Setzgerät von dem Teil des Hilfsfügeteils wieder lösbar ist. It can be provided within the scope of the invention, a setting tool in which the device for connecting the setting tool with a part of the auxiliary joining part, in particular locking ring bolt, a clamping device which engages the locking ring bolt during the setting process until complete deformation of the locking ring, in particular the Setting device of the part of the auxiliary joining part is releasable again.
Weiter kann ein Setzgerät vorgesehen sein, bei dem eine Vorrichtung zum Kontakt des Setzgerätes mit einem Teil eines Hilfsfügeteils in Form einesFurthermore, a setting device can be provided in which a device for the contact of the setting device with a part of an auxiliary joining part in the form of a
Halbhohlstanznietes oder Vollstanznietes vorgesehen ist, wobei insbesondere das Setzgerät von dem Teil des Hilfsfügeteils wieder lösbar ist. Semi-punched rivet or Vollstanznietes is provided, in particular, the setting tool from the part of the auxiliary joining part is releasable again.
Schließlich kann auch ein Setzgerät vorgesehen sein, bei dem eine Vorrichtung zum Kontakt des Setzgerätes mit einem Teil eines Bauteils zum Clinchen/Durchsetzfügen vorgesehen ist, wobei insbesondere das Setzgerät von dem Teil des Bauteils wieder lösbar ist. Finally, a setting device may be provided, in which a device for the contact of the setting device with a part of a component for Clinching / clinching is provided, in particular, the setting tool from the part of the component is releasable again.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Figuren einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend erläutert. In the following the invention with reference to an embodiment in figures of a drawing is shown and explained below.
Dabei zeigt It shows
Fig. 1 schematisch einer Blindnietmutter vor dem Setzvorgang, 1 shows schematically a blind rivet nut before the setting process,
Fig. 2 die Blindnietmutter aus Figur 1 nach dem Setzvorgang, 2 shows the blind rivet nut of FIG. 1 after the setting process, FIG.
Fig. 3 schematische Elemente eines Setzgerätes sowie Fig. 3 schematic elements of a setting device and
Fig. 4 den Verlauf von Prozessgrößen während des Setzvorganges. 4 shows the course of process variables during the setting process.
Fig. 5 schematisch eine Darstellung eines Clinch-Vorganges, sowie Fig. 5 shows schematically a representation of a clinch process, as well
Fign. 6 und 7 in schematischer Form des Prozesses des Halbhohlstanznietes. FIGS. Figures 6 and 7 show in schematic form the process of the semi-hollow punch rivet.
Die Fig. 1 zeigt eine Blindnietmutter als Beispiel eines umformtechnisch gefügten Hilfsfügeteiles 1, die beispielhaft an ein Blech 2 oder mittels der einen Schichtung aus mehreren Blechen gefügt wird. Dazu ist in dem Blech 2 eine Öffnung 3 vorgesehen, in die die Blindnietmutter 1 eingeschoben ist. Die Blindnietmutter 1 weist einen Setzkopf 4 in Form eines radial nach außen ragenden Flansches auf und im Bereich des Schließkopfes, der bei der gezeigten Blindnietmutter erst im Zuge des Setzprozesses gebildet wird, ein Innengewinde 5. Fig. 1 shows a blind rivet nut as an example of a technically joined auxiliary joining part 1, which is joined by way of example to a sheet 2 or by means of a layering of a plurality of sheets. For this purpose, an opening 3 is provided in the sheet 2, in which the blind rivet nut 1 is inserted. The blind rivet nut 1 has a setting head 4 in the form of a radially outwardly projecting flange and in the region of the closing head, which is formed in the blind rivet nut shown only in the course of the setting process, an internal thread. 5
Von der Seite des Setzkopfes 4 her wird zur Einleitung des Setzvorgangs ein Gewindestift 11 (vgl. Fig. 3) eingeführt und in dem Gewinde 5 verschraubt und darauf in die Richtung des Pfeils 6 gezogen. From the side of the setting head 4, a set screw 11 (see Fig. 3) is inserted and screwed into the thread 5 and pulled in the direction of the arrow 6 to initiate the setting process.
Die Fig. 2 zeigt den verformten Zustand des Niets 1 nachdem das Setzende 7 des Niets nach oben in Richtung des Pfeils 6 gezogen worden ist. Der Schaft 8 des Niets weist einen Längenabschnitt mit dem Gewinde 5, sowie einen glatten, üblicherweise dünnwandigeren Abschnitt 9 (Umformbereich) auf, der im Rahmen der Zugbewegung einknickt, so dass der Niet 1 sich in Richtung der Zugbewegung 6 verkürzt. Dabei formt sich der Bereich 9 des Schaftes 8 zu einer radial nach außen ragenden Wulst 9a aus, die sich an das Blech 2 anlegt. Der Niet 1 ist damit mit dem Flansch 4 einerseits und dem Wulst 9a andererseits am Rand der Öffnung 3 in dem Blech oder dem Blechstapel 2 festgelegt. Fig. 2 shows the deformed state of the rivet 1 after the setting end 7 of the rivet has been pulled up in the direction of the arrow 6. The shaft 8 of the rivet has a longitudinal section with the thread 5, as well as a smooth, usually thinner walled portion 9 (forming area), which buckles in the course of the pulling movement, so that the rivet 1 shortens in the direction of the pulling movement 6. In this case, the region 9 of the shank 8 forms into a bead 9a projecting radially outward, which bears against the metal sheet 2. The rivet 1 is thus fixed to the flange 4 on the one hand and the bead 9 a on the other hand at the edge of the opening 3 in the sheet or the sheet stack 2.
Allgemein besitzt jedes Setzgerät für das umformtechnische Fügen eine Vorrichtung, um eine translatorische Bewegung auf das Hilfsfügeteil und/oder den Bauteilwerkstoff aufzuprägen. Dies können Zug- oder Druckkräfte sein. Dabei werden sowohl die übertragene Kraft als auch der zurückgelegte translatorische Weg der Vorrichtung getrennt erfasst. Die Fig. 3 zeigt beispielhaft schematisch Teile eines Setzgerätes 10 für eineIn general, each setting tool for the forming-technical joining has a device in order to impart a translational movement to the auxiliary joining part and / or the component material. These can be tensile or compressive forces. In this case, both the transmitted force and the traveled translational path of the device are detected separately. FIG. 3 shows by way of example schematically parts of a setting tool 10 for a
Blindnietmutter. In der Figur ist zunächst der Gewindestift 11 mit dem Insert. In the figure, first, the threaded pin 11 with the
Außengewinde 12 dargestellt, das in das Innengewinde 5 der Blindnietmutter 1 eingreift. Hierzu ist ein Antriebselement 13 in Form eines Antriebsstiftes gezeigt, der in den Gewindestift 11 an seinem oberen Ende zur Übertragung einer Drehbewegung eingreift. Das Antriebselement 13 ist somit in beidenExternal thread 12 shown, which engages in the internal thread 5 of the blind rivet nut 1. For this purpose, a drive element 13 is shown in the form of a drive pin, which engages in the threaded pin 11 at its upper end for transmitting a rotational movement. The drive element 13 is thus in both
Drehrichtungen um seine Längsachse 14 drehbar. Turning directions about its longitudinal axis 14 rotatable.
Zu Beginn eines Setzvorganges wird der Gewindestift 11 durch den Antrieb des Antriebselementes 13 in das Gewinde 5 eingeschraubt. Der Gewindestift 11 durchsetzt dabei die Längsöffnung des Niets 1. An dem Setzgerät ist eineAt the beginning of a setting process, the threaded pin 11 is screwed by the drive of the drive element 13 in the thread 5. The grub screw 11 passes through the longitudinal opening of the rivet 1. On the setting tool is a
Auflageplatte 15 vorgesehen, die auf den Niet 1 oder auf das zu nietende Material 2 aufgesetzt wird. Diese Auflageplatte 15 dient als Widerlager für das Setzgerät während des Setzvorgangs, wenn mittels eines Zugrohres 16 der Gewindestift 11 an seinem Kopf 17 in Richtung des Pfeils 18 gezogen wird, um den Niet 1 zu stauchen. Hierzu ist ein Zugantrieb vorgesehen, der in der FigurPlaten 15 is provided, which is placed on the rivet 1 or on the material to be riveted 2. This support plate 15 serves as an abutment for the setting tool during the setting process, if by means of a draw tube 16, the threaded pin 11 is pulled at its head 17 in the direction of arrow 18 to compress the rivet 1. For this purpose, a traction drive is provided which in the figure
3 nicht näher dargestellt ist und der das Zugrohr 16 in Richtung des Pfeils 18 zieht. Das Zugrohr weist an seinem dem Niet zugewandten Ende einen Innenflansch 16a auf, der sich an den Kopf 17 des Gewindestifts 11 anlegt. Die Zugkraft, die in Richtung des Pfeils 18 auf das Zugrohr und auf den 3 is not shown in detail and pulls the draft tube 16 in the direction of arrow 18. The draw tube has at its end facing the rivet on an inner flange 16 a, which rests against the head 17 of the threaded pin 11. The tensile force, in the direction of arrow 18 on the draft tube and on the
Gewindestift 11 und somit auf das Schließende des Niets wirkt, wird mittels eines Kraftsensors 19 erfasst. Der Weg, den das Zugrohr 16 während des Setzvorganges zurücklegt, wird laufend durch den Wegsensor 20 erfasst. Die Information über die Grub screw 11 and thus acts on the closing end of the rivet is detected by means of a force sensor 19. The path traveled by the draw tube 16 during the setting process is detected continuously by the displacement sensor 20. The information about the
augenblicklich ausgeübte Kraft wird vom Sensor 19 zu der Momentarily exerted force is the sensor 19 to the
Verarbeitungseinrichtung 21 geleitet, ebenso wie durch den Sensor 20 der Wert des jeweils momentan zurückgelegten Wegs des Gewindestifts 11. In festgelegten Zeitabständen, Kraftintervallen oder Setzwegintervallen bildet die Verarbeitungseinrichtung 21 eine Differenz der jeweils erfassten Setzkraft zu der bei der vorangegangenen Messung erfassten Setzkraft und eine Differenz des erfassten Setzweges zu dem bei der vorangegangenen Messung erfassten Setzweg und bildet aus diesen Differenzen einen Processing means 21, as well as by the sensor 20, the value of each currently traversed path of the threaded pin 11. At predetermined time intervals, force intervals or Setzwegintervallen the processing means 21 forms a difference of the respectively detected setting force to the set in the previous measurement setting force and a difference of Recorded Setzweges to the Setzweg recorded in the previous measurement and forms of these differences one
Differenzenquotienten. Dieser jeweils aktualisierte Differenzenquotient wird laufend mit einem Referenzwert verglichen und bei Erreichen oder Difference quotient. This updated difference quotient is constantly compared with a reference value and upon reaching or
Überschreiten eines vorgegebenen Referenzwertes durch den Exceeding a predetermined reference value by the
Differenzenquotienten wird der Setzvorgang abgebrochen bzw. beendet. Difference quotient, the setting process is aborted or terminated.
Die Fig. 4 zeigt ein Diagramm, bei dem auf der horizontalen Achse der zurücklegte Setzweg S und auf der vertikalen Achse die Setzkraft F dargestellt ist. Die entsprechende Prozesskurve 22 zeigt den Verlauf der Setzkraft F über den fortschreitenden Setzweg S. Es zeigt sich, dass zunächst bei einem Fig. 4 shows a diagram in which on the horizontal axis of the covered Setzweg S and on the vertical axis, the setting force F is shown. The corresponding process curve 22 shows the course of the setting force F over the progressive setting path S. It turns out that initially at a
Komprimieren des Niets von einem Weg 0 bis zu einem Weg Sl keine Kraft aufzuwenden ist, da hier lediglich das mechanische Spiel überwunden wird. Daraufhin steigt die für einen Setzweg erforderliche Kraft F stark an, um dann auf einem Plateau bis zu einem Punkt S2 relativ konstant zu bleiben. Am Punkt S2 verändert sich die Steigung der Prozesskurve deutlich. Compressing the rivet from a path 0 to a way Sl no force is to spend, since here only the mechanical game is overcome. Thereupon, the force F required for a setting path increases sharply, in order then to remain relatively constant on a plateau up to a point S2. At point S2, the slope of the process curve changes significantly.
Die Kurve 23 zeigt für jeden Punkt des Setzweges S die Steigung der The curve 23 shows for each point of the set S the slope of
Prozesskurve 22 als Grenzwert des Differenzenquotienten Process curve 22 as a limit value of the difference quotient
AF AF
~ÄS an. Am Punkt Sl zeigt sich ein Maximum der Steigung, die zum Punkt S3 bis fast auf 0 absinkt. Danach ergeben sich gewisse Schwankungen in der  ~ ÄS on. At the point Sl shows a maximum of the slope, which drops to the point S3 to almost 0. Thereafter, there are some fluctuations in the
Steigung, jedoch steigt die Steigung erst ab dem Punkt S2 stark und deutlich an. Es kann ein Grenzwert = ReferenzwertGradient, however, the slope increases sharply and significantly only from the point S2. It can be a limit = Reference value
Figure imgf000016_0001
festgelegt sein, mit dem die jeweils gemessenen Differenzenquotienten verglichen werden. Bei Erreichen des Wertes
Figure imgf000016_0002
am Punkt S4 wird dann der Setzvorgang abgebrochen. Der Graph, der in der Darstellung den Verlauf der Differenzenquotienten angibt, bildet somit ein sehr viel deutlicheres Differenzierungskriterium für den Abbruch des
Figure imgf000016_0001
be fixed, with which the respectively measured difference quotients are compared. Upon reaching the value
Figure imgf000016_0002
at point S4 then the setting process is aborted. The graph, which indicates the course of the difference quotients in the representation, thus forms a much more distinct differentiation criterion for the termination of the
Setzvorgangs als beispielsweise der reine Kraftverlauf über den Setzweg. Setting process as for example the pure force course over the Setzweg.
Somit ist durch die laufende Übermittlung und Überwachung der Thus, through the ongoing transmission and monitoring of
Differenzenquotienten aus Setzkraft und Setzweg eine zuverlässige Methode gegeben, in einfacher und reproduzierbarer Weise eine zuverlässige und dauerhafte Verbindung mit einem umformtechnisch gefügten Difference quotient from setting force and Setzweg given a reliable method, in a simple and reproducible way a reliable and permanent connection with a forming technology
Verbindungselement zu schaffen. To create connecting element.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel bezieht sich auf zwei zu verbindende Bleche sowie ein Hilfsfügeteil in Form eines Schließringbolzens ohne Abrissteil, bestehend aus Bolzen und Schließring. Der Schließringbolzen wird durch eine Klemmvorrichtung gefasst und in Bolzenlängsachse gezogen. Das Mundstück des Setzgerätes stützt sich an der Oberseite des Schließringes ab. Dadurch werden die zu verbindenden Bauteile zusammengepresst, mit zunehmender Setzkraft beginnt das Mundstück des Setzgerätes mit der Umformung des Schließringes, indem es über die Außenseite des Schließringes gleitet. Zum Abschluss des Setzprozesses ist der Schließring so umgeformt, dass sich das Material des Schließringes in die Rillengeometrie des Bolzens eingeformt hat und ein Formschluss entstanden ist. Another embodiment relates to two sheets to be joined and a Hilfsfügeteil in the form of a locking ring bolt without Abrissteil consisting of bolts and locking ring. The locking ring bolt is caught by a clamping device and pulled into the bolt longitudinal axis. The mouthpiece of the setting tool is supported on the upper side of the closing ring. As a result, the components to be joined are pressed together, with increasing setting force, the mouthpiece of the setting tool begins with the deformation of the locking ring by sliding over the outside of the locking ring. At the conclusion of the setting process, the locking ring is reshaped so that the material of the locking ring has been formed in the groove geometry of the bolt and a positive connection has been created.
Der Setzweg ist der Weg, den die an einem Zugdorn befestigte The Setzweg is the path that attached to a mandrel
Klemmvorrichtung während des Setzprozesses zurücklegt. Die Setzkraft ist die durch den Zugdorn ausgeübte Kraft. Die Fig. 5 zeigt zwei gefügte Bleche 24, 25, die mittels Clinchen, auch Traverses clamping device during the setting process. The setting force is the force exerted by the mandrel. Fig. 5 shows two joined sheets 24, 25, by means of clinching, also
Durchsetzfügen, also durch Umformung ohne Verwendung eines Punching, that is by forming without using a
Hilfsfügeteils, zusammengefügt sind. Dies geschieht durch Druckausübung mittels eines Pressstempels 26, der in Richtung des Pfeils 27 gegen die Bleche gedrückt wird, so dass diese sich in die gegenüberliegende und mit einer topfartigen Ausnehmung 28 versehene Matrize 29 hinein verformen. Auxiliary joining part, are joined together. This is done by applying pressure by means of a press ram 26, which is pressed in the direction of the arrow 27 against the sheets, so that they deform into the opposite and provided with a pot-shaped recess 28 die 29 into it.
Die Matrize 29 kann bewegliche Teile 29a, 29b aufweisen, die durch The die 29 may have movable parts 29 a, 29 b passing through
Nachgeben während der Verformung eine Verbreitung der Ausformung des ausgestülpten Teils 30 der Bleche ermöglichen. Hierdurch kann in einem Ausführungsfall eine Hinterschneidung des Bleches 25 entstehen, in die das Blech 24 hineingedrückt wird, so dass die Bleche 24, 25 kraft- und Yield during the deformation allow a spreading of the shape of the everted portion 30 of the sheets. In this way, in one embodiment, an undercut of the sheet 25 arise, in which the plate 24 is pressed, so that the sheets 24, 25 force and
formschlüssig gefügt sind. are positively joined.
Als Setzweg wird während des Setzvorgangs der Weg erfasst, den der Pressstempel 26 zurücklegt. Die Setzkraft ist die durch den Pressstempel ausgeübte Kraft. Fig. 6 zeigt zwei zu verbindende Bleche 31, 32 sowie ein Hilfsfügeteil in Form eines Halbhohlstanzniets 33 und eine unter den Blechen angeordnete As Setzweg the way is detected during the setting process, the punch 26 travels. The setting force is the force exerted by the ram. Fig. 6 shows two sheets to be joined 31, 32 and an auxiliary joining part in the form of a Halbhohlstanzniets 33 and arranged under the sheets
Matrizen 34 mit einer topfartigen Ausnehmung 35. Der Halbhohlstanzniet wird durch einen Stempel (37) in Richtung des Pfeils 36 in die Bleche 31, 32 hineingedrückt, wobei er das obere Blech 31 durchstößt und sich, wie in Fig. 7 gezeigt, in das Material des unteren Blechs 32 hinein spreizt. Beide Bleche werden dabei in die topfartige Ausnehmung 35 hineingedrückt. Matrices 34 with a pot-like recess 35. The Halbhohlstanzniet is pressed by a punch (37) in the direction of arrow 36 in the sheets 31, 32, wherein it pierces the upper plate 31 and, as shown in Fig. 7, in the material of the lower plate 32 spreads. Both sheets are pressed into the cup-shaped recess 35.
Das untere Blech 32 wird von dem Niet 33 nicht durchstoßen. Der Setzweg ist der Weg, den der Stempel 37 während des Setzprozesses zurücklegt. Die Setzkraft ist die durch den Stempel ausgeübte Kraft. The lower sheet 32 is not pierced by the rivet 33. The path of travel is the path traveled by the punch 37 during the setting process. The setting force is the force exerted by the punch.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel bezieht sich auf zwei zu verbindende Bleche sowie ein Hilfsfügeteil in Form eines Vollstanzniets und eine unter den Blechen angeordnete Matrize, bestehend aus Schneid- und Prägering. DerAnother embodiment relates to two sheets to be joined as well as an auxiliary joining part in the form of a solid rivet and a die arranged under the sheets, consisting of cutting and stamping ring. Of the
Vollstanzniet wird durch einen Stempel in die Bleche hineingedrückt, wobei er das obere und untere Blech durchstößt. Zum Abschluss des Setzprozesses prägt sich der Prägering der Matrize in den Bauteilwerkstoff des unteren Bauteils ein, das Hilfsfügeteil wird höchstens minimal verformt und der durch den Prägering umgeformt Bauteilwerkstoff fließt in die Rillengeometrie des Nietelementes und erzeugt einen Formschluss. Im matrizenseitigen Vollstanzniet is pressed by a punch in the sheets, where he the upper and lower sheet pierces. At the end of the setting process, the stamping ring of the die is impressed into the component material of the lower component, the auxiliary joining part is minimally deformed at most, and the component material formed by the stamping ring flows into the groove geometry of the rivet element and produces a positive connection. In the matrizenseitigen
Bauteilwerkstoff bildet sich ein Prägering aus.  Component material forms a stamping ring.
Der Setzweg ist dabei der Weg, den der Stempel während des Setzprozesses zurücklegt. Die Setzkraft ist die durch den Stempel ausgeübte Kraft. The path of settlement is the path that the stamp travels during the setting process. The setting force is the force exerted by the punch.

Claims

Patentansprüche claims
Verfahren zum Erzeugen einer umformtechnisch gefügten Verbindung von wenigstens zwei Bauteilen (2, 24, 25, 31, 32) oder von einem Bauteil mit einem Hilfsfügeteil (1, 33) oder Funktionselement, bei dem durch eine stetige Krafteinwirkung eines Setzgerätes (10, 26, 29, 34 , 37) ein Hilfsfügeteil (1, 33) und/oder ein Bauteilwerkstoff eines oder mehrerer der Bauteile (2, 24, 25, 31, 32) umgeformt wird, wobei beim Setzvorgang die ausgeübte Kraft sowie der Setzweg erfasst werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, Method for producing a forming compound of at least two components (2, 24, 25, 31, 32) or of a component having an auxiliary joining part (1, 33) or functional element, in which by a continuous force of a setting device (10, 26, 29, 34, 37) an auxiliary joining part (1, 33) and / or a component material of one or more of the components (2, 24, 25, 31, 32) is formed, wherein during the setting process, the applied force and the setting path are detected, characterized .
dass wiederholt Differenzenquotienten aus einer Differenz von nacheinander ausgeübten Kräften F und einer Differenz von zurückgelegten Setzwegen S gebildet und mit wenigstens einem Referenzwert verglichen werden und dass der Setzvorgang im Bereich eines Anstiegs der Prozesskraft abgebrochen wird, sobald der Differenzenquotient einen vorgegebenen Referenzwert erreicht oder überschreitet.  that difference quotients are repeatedly formed from a difference of consecutively applied forces F and a difference of traversing paths S and compared with at least one reference value and that the setting process is aborted in the region of an increase of the process force as soon as the difference quotient reaches or exceeds a predetermined reference value.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die umformtechnisch gefügte Verbindung ohne die Verwendung eines Hilfs- fügeteils (1, 33) durch Clinchen/Durchsetzfügen geschieht. A method according to claim 1, characterized in that the forming compound added without the use of an auxiliary joining part (1, 33) by clinching / clinching done.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die umformtechnisch gefügte Verbindung unter Verwendung eines Hilfsfüge- teils (1, 33; xl, x2) geschieht. A method according to claim 1, characterized in that the compound-forming compound using a Hilfsfüge part (1, 33, xl, x2) is done.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Hilfsfügeteil (1, 33, xl, x2) ein Halbhohlstanzniet (33), ein Vollstanzniet (xl), ein Schließringbolzen ohne Abrissteil (x2) oder eine Blindnietmutter (1) verwendet wird. A method according to claim 3, characterized in that as auxiliary joining part (1, 33, xl, x2) a half-hollow punch rivet (33), a solid punch rivet (xl), a lock ring bolt without tear-off part (x2) or a blind rivet nut (1) is used.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des Setzvorganges laufend der zurückgelegte Setzweg erfasst wird und dass in bestimmten Weginte rwallen des zurückgelegten Setzweges oder an festgelegten Wegpunkten die ausgeübte Kraft sowie der zurückgelegte Setzweg gemessen, Differenzen der Kraft und des Setzweges zur jeweils letzten zurückliegenden Messung ermittelt und ein Quotient aus der Differenz der aufgewandten Kräfte und der Differenz der zurückgelegten Setzwege ermittelt und mit einem Referenzwert verglichen wird. 5. The method according to claim 1, characterized in that during the setting process continuously covered Setzweg is detected and that measured in certain Weginte rwallen the distance traveled or set waypoints the applied force and the distance traveled Setzweg determined differences of force and Setzweg to the last past measurement and a quotient of the difference of the applied forces and the difference of the distances covered Setzwege determined and is compared with a reference value.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft und der Setzweg in Intervallen des Setzweges von höchstens 0,1 mm oder on Zeitintervallen, die kleiner oder gleich 2 Millisekunden sind, erfasst werden. A method according to claim 1, characterized in that the force and the set path are detected at intervals of the set path of at most 0.1 mm or at time intervals which are less than or equal to 2 milliseconds.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des Setzvorganges laufend die ausgeübte Kraft erfasst und nach bestimmten Setzkrafterhöhungen oder zu bestimmten erreichten Kraftwerten die ausgeübte Kraft sowie der zurückgelegte Setzweg gemessen, Differenzen der Kraft und des Setzweges zur jeweils letzten zurückliegenden Messung ermittelt und ein Quotient aus der Differenz der aufgewandten Kräfte und der Differenz der zurückgelegten Setzwege ermittelt und mit einem Referenzwert verglichen wird. A method according to claim 1, characterized in that during the setting process continuously detects the applied force and measured for certain setting power increases or certain force values achieved the force exerted and the distance covered, determined differences of force and Setzweg to each last past measurement and a quotient is determined from the difference of the applied forces and the difference of the distances traveled and compared with a reference value.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass während des Setzvorganges zu vorbestimmten Zeiten oder in vorbestimmten Zeitintervallen die ausgeübte Kraft sowie der zurückgelegte Setzweg gemessen, Differenzen der Kraft und des Setzweges zur jeweils letzten zurückliegenden Messung ermittelt und ein Quotient aus der Differenz der aufgewandten Kräfte und der Differenz der zurückgelegten Setzwege ermittelt und mit einem Referenzwert verglichen wird. Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that measured during the setting process at predetermined times or at predetermined time intervals, the force exerted and the distance covered, determined differences of the force and the set path to each last past measurement and a quotient of the difference the expended forces and the difference of the distances traveled and is compared with a reference value.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst ein Kraftübertragungselement, insbesondere eine Klemmvorrichtung , ein Stempel oder eine Schraube (11) mit der Setzseite eines Hilfsfügeteils, insbesondere Niets (1, 33) verbunden und darauf mittels des Kraftübertragungselements eine Kraft auf das Hilfs- fügeteil ausgeübt wird, die ausreichend ist, um das Hilfsfügeteil umzuformen. Method according to one of claims 4 to 8, characterized in that first a force transmission element, in particular a clamping device, a punch or a screw (11) with the setting side of an auxiliary joining part, in particular rivet (1, 33) and connected thereto by means of the force transmission element a force on the auxiliary mating part is applied, which is sufficient to reshape the auxiliary joining part.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst ein Kraftübertragungselement, insbesondere ein Stempel (28), Kontakt mit der Bauteiloberfläche aufnimmt, insbesondere beim Clinchen/Durchsetzfügen, und darauf mittels des Kraftübertragungselements eine Kraft auf den Bauteilwerkstoff ausgeübt wird, die ausreichend ist, um in den Bauteilen ein Verbindungselement, insbesondere in Form einer formschlüssigen Verbindung, zu formen. Method according to one of claims 4 to 8, characterized in that first a force transmission element, in particular a punch (28), receives contact with the component surface, in particular during clinching / clinching, and thereon by means of the force transmission element, a force is exerted on the component material, the is sufficient to form a connecting element in the components, in particular in the form of a positive connection.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer Verformung des Hilfsfügeteils, insbesondere Niets (1, 33) die Klemmvorrichtung, der Stempel oder die Schraube (11) von der Setzseite des Hilfsfügeteils, insbesondere Niets rückstandsfrei und zerstörungsfrei entfernt wird. A method according to claim 9, characterized in that after a deformation of the auxiliary joining part, in particular rivet (1, 33), the clamping device, the punch or the screw (11) from the setting side of the auxiliary joining part, in particular rivet is removed without residue and non-destructive.
Setzgerät (10) zum Erzeugen einer umformtechnisch gefügten Verbindung von wenigstens zwei Bauteilen oder von einem Bauteil mit einem Hilfsfügeteil oder Funktionselement, bei dem durch eine stetige Krafteinwirkung eines Setzgeräts ein Hilfsfügeteil (1, 33) und/oder ein Bauteilwerkstoff eines oder mehrerer der Bauteile umgeformt wird, mit einer ersten Erfassungseinrichtung (19), die beim Setzvorgang den Setzweg erfasst sowie mit einer zweiten Erfassungseinrichtung (20), die beim Setzvorgang die ausgeübte Kraft erfasst, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verarbeitungseinrichtung (21) vorgesehen ist, die dazu eingerichtet ist, Differenzen von nacheinander erfassten Werten der ausgeübten Kraft F und Differenzen der jeweils erfassten zurückgelegten Setzwege zu ermitteln, aus diesen Differenzen einen Differenzenquotient Delta F/Delta S zu ermitteln und diesen mit wenigstens einem gespeicherten Referenzwert zu vergleichen, wobei im Bereich eines Anstiegs der Prozesskraft die Verarbeitungseinrichtung (21) dazu eingerichtet ist, den Setzvorgang abzubrechen, sobald der Differenzenquotient einen vorgegebenen Referenzwert erreicht oder überschreitet. Setzgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung (11, 13) zum Verbinden des Setzgerätes mit einem Teil eines Hilfsfügeteils in Form einer Blindnietmutter (1) vorgesehen ist, wobei insbesondere das Setzgerät von dem Teil des Hilfsfügeteils wieder lösbar ist. Setting device (10) for producing a forming-technically joined connection of at least two components or of a component with an auxiliary joining part or functional element, in which a auxiliary joining part (1, 33) and / or a component material of one or more of the components is formed by a continuous force of a setting device is characterized, with a first detection means (19) which detects the setting path in the setting process and with a second detection means (20) which detects the applied force during the setting process, characterized in that a processing device (21) is provided which is adapted to Determine differences of successively detected values of the applied force F and differences of the respective covered set paths, to determine from these differences a difference quotient delta F / delta S and to compare this with at least one stored reference value, wherein in the region of an increase of the process force processing gseinrichtung (21) is adapted to abort the setting process as soon as the difference quotient reaches or exceeds a predetermined reference value. Setting device according to claim 12, characterized in that a device (11, 13) for connecting the setting device with a part of an auxiliary joining part in the form of a blind rivet nut (1) is provided, wherein in particular the setting device of the part of the auxiliary joining part is releasable again.
Setzgerät nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (11, 13) zum Verbinden des Setzgerätes mit einem Teil eines Hilfsfügeteils, insbesondere einer Blindnietmutter (1) ein Schraubgewinde (12) aufweist, dass in ein Gewinde des Hilfsfügeteils einschraubbar und aus diesem ausschraubbar ist. Setting tool according to claim 12 or 13, characterized in that the device (11, 13) for connecting the setting tool with a part of an auxiliary joining part, in particular a blind rivet nut (1) has a screw thread (12) that in a thread of the auxiliary joining part screwed in and out this is unscrewed.
Setzgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (11, 13,) zum Verbinden des Setzgerätes mit einem Teil des Hilfsfügeteils in Form eines Schließringbolzens eine Klemmvorrichtung aufweist, das den Schließringbolzen während des Setzprozesses bis zum vollständigen Umformen des Schließringes greift, wobei insbesondere das Setzgerät von dem Teil des Hilfsfügeteils wieder lösbar ist. Setting tool according to claim 12, characterized in that the device (11, 13,) for connecting the setting tool with a part of the auxiliary joining part in the form of a locking ring bolt has a clamping device which engages the locking ring bolt during the setting process until complete forming of the locking ring, in particular the setting tool is detachable from the part of the auxiliary joining part again.
Setzgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung (11, 13) zum Kontakt des Setzgerätes mit einem Teil eines Hilfsfügeteils in Form eines Halbhohlstanznietes (33) oder Vollstanznietes vorgesehen ist, wobei insbesondere das Setzgerät von dem Teil des Hilfsfügeteils wieder lösbar ist. Setting device according to claim 12, characterized in that a device (11, 13) is provided for the contact of the setting device with a part of a Hilfsfügeteils in the form of a Halbhohlstanznietes (33) or Vollstanznietes, in particular the setting tool is detachable from the part of the auxiliary joining part again.
Setzgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung (11, 13) zum Konta kt des Setzgerätes mit einem Teil eines Bauteils zum Clinchen/Durchsetzfügen (26) vorgesehen ist, wobei insbesondere das Setzgerät von dem Teil des Bauteils wieder lösbar ist. Setting tool according to claim 12, characterized in that a device (11, 13) for Konta kt of the setting device with a part of a component for clinching / clinching (26) is provided, in particular, the setting tool is detachable from the part of the component again.
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