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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Setzen eines Stanzniets in Blech.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient zum Setzen
eines Stanzniets für
eine Verbindung an Blechen ohne Vorbohren. Unter Bildung eines Stanzloches
wird der Stanzniet durch das Blech hindurchgedrückt. Mittels Gegendruck wird
Blechmaterial unter plastischer Verformung in eine Umfangsrille
gedrückt,
die in dem Schaft des Stanzniets gebildet ist.
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Ein aus der
EP 1 013 945 B1 bekannter Stanzniet
ist nicht nur ein Stanzniet, sondern zugleich auch ein Prägeniet.
Wenn ein solcher Stanz-Prägeniet
zwei miteinander zu verbindende Bauteile unter Bildung eines Stanzlochs
durchstanzt hat; wird anschließend
um das dem Nietkopf abgewandte Schaftende herum bei dem dortigen
Bauteil eine Nut geprägt,
wodurch unter plastischer Verformung Material des dortigen Bauteils
in die in dem Schaft gebildete Umfangsrille eindringt. Zu diesem
Zweck muss eine Matrize der Nietsetzvorrichtung mit einem nach oben vorstehenden
Ringbund versehen sein, der das zu dem Kopf entgegengesetzte Schaftende
in sich aufnimmt und dabei um das Schaftende herum die Nut in das
Material des dortigen Bauteils prägt. Die Umfangsrille ist bei
diesem bekannten Schaft-Prägeniet dem
Schaftende unmittelbar benachbart, so dass die plastische Verformung
nur in dem Material des unteren Bauteils stattfindet. Der Kopf des
Stanz-Prägeniets
ist kegelstumpfförmig
und wird bei dem Setzen des Niets in das obere Bauteil so weit eingepresst, dass
die Oberseite des Kopfes des gesetzten Niets mit der Oberseite des
oberen Bauteils bündig
ist. Ein solcher Stanz-Prägeniet
benötigt
wegen des erforderlichen Prägevorganges
eine entsprechend aufwendig gestaltete Nietsetzvorrichtung.
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Ein ähnlicher Stanz-Prägeniet ist
aus der
US-A-3 909 913 bekannt.
Dieser Stanz-Prägeniet
unterscheidet sich von dem zuvor beschriebenen hauptsächlich durch
eine etwas andere Form des Kopfes und der Umfangsrille. Die
US-A-3 909 913 zeigt
aber zusätzlich
den Aufbau der Matrize, die für den
Prägevorgang
eingesetzt wird.
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Das
DE 297 07 669 U1 beschreibt einen Stanzniet,
bei dem es sich gemäß der vorgenannten Definition
ebenfalls um einen Stanz-Prägeniet
handelt. Diese Druckschrift zeigt eine alte Bauform eines solchen
Stanz-Prägeniets,
bei dem Umfangsrille näher
bei der Trennstelle von zwei miteinander zu verbindenden Bauteilen
angeordnet ist als bei dem Stanz-Prägeniet nach der
EP 1 013 945 B1 , so dass nicht
nur durch den Prägevorgang
Material des unteren Bauteils plastisch in die Umfangsrille hinein
verformt wird, sondern dass auch durch den kegelstumpfförmigen Nietkopf
Material des oberen Bauteils in die Umfangsrille hinein verformt
wird. Dieser bekannte Stanz-Prägeniet
benötigt
offenbar eine noch aufwendiger gestaltete Nietsetzvorrichtung.
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Aus der
US-A-4 130 922 ist ein Stanz-Prägeniet bekannt,
mit dem sich zwar auch dünne
Bauteile oder Bleche miteinander verbinden lassen, zum Setzen dieses
Niets muss jedoch sowohl die Matrize als auch eine Patrize als Prägewerkzeug
ausgebildet sein, damit nicht nur um das Schaftende eine Nut in das
dortige Bauteil geprägt
werden kann, sondern auch eine Nut um den Nietkopf in das andere
Bauteil.
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Einen entsprechenden Stand der Technik zeigt
auch die
US-A-5 678
970 , bei dem sowohl die Matrize als auch die Patrize als
Prägewerkzeug
ausgebildet ist. Wenn lediglich die Matrize als Prägewerkzeug
ausgebildet ist, wird ein Niet verwendet, bei dem der Kopf einen
größeren Durchmesser
als das Schaftende aufweist. Der Kopf wird bei dem Setzvorgang bündig in
dem oberen Bauteil versenkt, und eine Nut wird nur um das Schaftende
in das untere Bauteil geprägt.
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Aus der
US-A-4 978 270 ist ein kopfloser Stanz-Prägeniet bekannt,
der nicht nur eine als Prägewerkzeug
ausgebildete Matrize und eine als Prägewerkzeug ausgebildete Patrize
erfordert, sondern selbst mehrere Umfangsrillen aufweist. Er ermöglicht es,
drei übereinander
angeordnete Bauteile miteinander zu verbinden.
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Schließlich zeigt die
DE 43 33 052 C2 eine selbststanzende
Befestigungsvorrichtung, bei welcher der Niet aus einem Nietkopf
und einem Nietschaft mit zentrischer Ausnehmung besteht, dessen freie
Stirnfläche
eine ihn aufnehmende Blechtafel nicht vollends durchstanzt.
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Für
eine Verbindung an Blechen sind nicht nur Stanzniete bekannt, die
zwei oder mehr als zwei Bleche miteinander verbinden, sondern auch
Stanzniete, die an einem Blech befestigt werden, wobei der Kopf
von solchen Stanznieten beispielsweise als ein Lagerzapfen ausge bildet
sein kann (
US-A-3 571 903 ).
Der Schaft kann dabei so ausgebildet sein, dass bei dem Setzvorgang
den Schaft umgebendes Blechmaterial nach oben verdrängt wird,
das anschließend
durch den Lagerzapfenteil des Stanzniets wieder niedergedrückt wird,
um durch plastische Verformung in die Umfangsrille gedrückt zu werden
und so den Stanzniet in dem Blech formschlüssig festzulegen. Auch solche
Stanzniete können
nicht in dünnem
Blech gesetzt werden. Bei diesem bekannten Stanzniet gibt es zwar
auch eine Ausführungsform, bei
der sich ein Abschnitt des Schaftes in einem zwischen der Umfangsrille
und dem Schaftende gelegenen Bereich in Richtung zu dem Schaftende
verjüngt, in
dieser Ausführungsform
ist der Niet jedoch kein Stanzniet, sondern benötigt eine in dem Blech vorgefertigte
konische Öffnung,
in welcher er durch eine spezielle Ausbildung des oberhalb der Umfangsrille gelegenen
Schaftteils durch Blechmaterial, das in die Umfangsrille hinein
plastisch verformt wird, befestigt wird.
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Für
das Setzen von Stanznieten der vorgenannten Art ist es auch bekannt
(
US-A-1 275 576 ), zusätzlich eine
Prägepatrize
einzusetzen und den Kopf in der durch die Prägepatrize geprägten Nut
zusätzlich
zu verstemmen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine
Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die weniger
aufwendig gestaltet ist, mit der sich aber trotzdem ein Stanzniet
so setzen lässt,
dass sich eine sichere Verbindung an dünnen Blechen ergibt, sei es zum
Miteinanderverbinden von mehreren dünnen Blechen oder für eine Verbindung
des Stanzniets mit dünnem
Blech.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von
einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass
die Vorrichtung erfindungsgemäß eine obere
Büchse
hat, welche wenigstens einen Stempel verschiebbar aufnimmt, eine
feststehende untere Büchse,
welche Abstand von der oberen Büchse
aufweist und während
des Setzvorganges den Schaft des Stanzniets aufnimmt, und eine die
untere Büchse umgebende
und diese in Richtung zu dem Stempel überragende, federnd vorgespannte
Spannbüchse als
ein Auflager für
mit dem oder durch den Stanzniet zu verbindendes Blech.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
haben Patrize und Matrize einen einfachen Aufbau, da statt eines
Prägewerkzeuges
lediglich eine federnd vorgespannte Spannbüchse eingesetzt wird.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der
Vorrichtung nach der Erfindung bilden die Gegenstände der
Unteransprüche.
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Wenn in einer Ausgestaltung der Vorrichtung nach
der Erfindung der Stempel einen Durchmesser hat, welcher dem Durchmesser
des Kopfes des Stanzniets entspricht, lassen sich Stanzniete auf
einfache Weise einzeln verarbeiten, indem sie von unten her in die
obere Büchse
eingeschoben werden.
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Wenn in einer weiteren Ausgestaltung
der Vorrichtung nach der Erfindung die feststehende untere Büchse einen
Außendurchmesser
hat, welcher größer ist
als der Durchmesser des Kopfes des Stanzniets, lässt sich in Zusammenwirkung
mit der federnd vorgespannten Spannbüchse auf einfache Weise die
Menge an Blechmaterial festlegen, das in die Umfangsrille hinein
plastisch verformt werden soll.
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Wenn in einer weiteren Ausgestaltung
der Vorrichtung nach der Erfindung der Außendurchmesser der unteren
Büchse
um die Differenz zwischen dem Durchmesser des Kopfes und einem größten Durchmessers
des Schaftes des Stanzniets größer ist
als der Durchmesser des Kopfes des Stanzniets, lässt sich die Menge an in die
Umfangsrille hinein plastisch zu verformendem Material weiter optimieren.
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Wenn in einer weiteren Ausgestaltung
der Vorrichtung nach der Erfindung der Innendurchmesser der unteren
Büchse
gleich groß wie
oder geringfügig
größer als
der Durchmesser eines zylindrischen Schaftabschnittes des Stanzniets
ist, lässt
sich während
des Setzvorganges der durch das Blech hindurchtretende Schaft in
der unteren Büchse
aufnehmen und anschließend
das durchgestanzte Blech auf dem Schaft wieder zurück in Richtung
zu dem Kopf des Stanzniets schieben.
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Wenn in einer weiteren Ausgestaltung
der Vorrichtung nach der Erfindung die Spannbüchse eine Ringschulter aufweist,
die durch ein zwischen einem Widerlage und der Ringschulter angeordnetes Federelement
nachgiebig gegen einen Anschlag vorgespannt ist, hat die Matrize
einen besonders einfachen Aufbau.
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Wenn in einer weiteren Ausgestaltung
der Vorrichtung nach der Erfindung das Federelement ein Tellerfederpaket
ist, lässt
sich auf einfache Weise durch Wahl entsprechender Tellerfedern die
Kraft festlegen, mit der das Blech, sobald es von dem Stanzniet
durchstanzt worden ist, auf dem Schaft des Stanzniets zurück in Richtung
zu dessen Kopf verschoben wird.
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Wenn in einer weiteren Ausgestaltung
der Vorrichtung nach der Erfindung an einem Stempelaustrittsende
der oberen Büchse
ein Führungsteil
für Stanzniet-Magazinierstreifen
angebracht ist, lassen sich auf einfache Weise magazinierte Stanzniete
setzen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.
Es zeigen
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die 1a – 1c eine erste Ausführungsform eines
mit einer Vorrichtung nach der Erfindung setzbaren Stanzniets in
Seitenansicht, in Draufsicht bzw. in perspektivischer Darstellung,
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2a den
Stanzniet nach den 1a – 1c in gesetztem Zustand ,
wobei er zwei Bleche miteinander verbindet und wobei zusätzlich eine
Einzelheit der Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt ist,
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2b eine
zweite Ausführungsform
des mit der Vorrichtung nach der Erfindung setzbaren Stanzniets
im gesetzten Zustand, wobei er zwei Bleche miteinander verbindet,
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3 eine
erste Ausführungsform
der Vorrichtung nach der Erfindung und
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4 eine
zweite Ausführungsform
der Vorrichtung nach der Erfindung.
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1a zeigt
in Draufsicht eine erste Ausführungsform
eines Stanzniets, der insgesamt mit 10 bezeichnet ist und
durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung 40 oder 40', die in den 3 bzw. 4 dargestellt ist, gesetzt werden kann.
Der Stanzniet 10 ist in gesetztem Zustand in 2a gezeigt. Eine zweite Ausführungsform
des Stanzniets ist in gesetztem Zustand in 2b gezeigt und insgesamt mit 10' bezeichnet. Auf
die 2b, 3 und 4 wird
weiter unten näher
eingegangen.
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Der Stanzniet 10 hat gemäß der Darstellung in
den 1a – 1c einen Kopf 12,
einen sich daran anschließenden
Schaft 14, eine in dem Schaft gebildete Umfangsrille 16 und
ein zu dem Kopf entgegengesetztes Schaftende 18. Der Kopf 12 ist
auf einer dem Schaft 14 zugewandten Unterseite mit einer ringförmigen Planfläche 20 versehen.
Die Umfangsrille 16 schließt sich unmittelbar an die
Unterseite des Kopfes 12 an. Ein Abschnitt 22 des
Schaftes 14 verjüngt
sich konisch in einem zwischen der Umfangsrille 16 und
dem Schaftende 18 gelegenen Bereich in Richtung zu dem
Schaftende 18. Der Kopf 12 ist in dem dargestellten
Ausführungsbeispiel
zwar ein Flachkopf, wie es in den 1a und 1b ohne weiteres zu erkennen
ist, es könnte
sich jedoch auch um einen Halbrundkopf od. dgl. handeln. Wesentlich
für die
Erfindung ist, dass sich an die Umfangsrille 16 die Planfläche 20 anschließt, deren
Zweck weiter unten deutlich werden wird.
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Der hier beschriebene Stanzniet 10, 10' dient für eine Verbindung
an dünnen
Blechen, d.h. entweder zum Miteinanderverbinden von zwei dünnen Blechen 24, 26,
wie es in den 2a bzw.
2b gezeigt ist, oder von mehr als zwei dünnen Blechen (nicht dargestellt).
Der Stanzniet 10, 10' kann aber auch an einem dünnen Blech
befestigt werden. In diesem Fall würde die Verbindung so aussehen
wie in den 2a und 2b, lediglich mit dem Unterschied,
dass die dort zwischen den beiden Blechen 24, 26 sichtbare
Trennlinie nicht vorhanden wäre.
Das einzelne dünne
Blech könnte
selbstverständlich
dünner
sein als die beiden dünnen
Bleche 24, 26 zusammen. In jedem Fall hat bei
den in den 1 und 2 gezeigten beiden Ausführungsformen
der Stanzniet 10, 10' eine axiale Länge L (1a) bzw. L' (2b)
der Umfangsrille 16, die größer ist als die Dicke eines
einzelnen Bleches, an dem der Stanzniet 10 oder 10' zu befestigen
ist, oder die Gesamtdicke der Bleche 24, 26, die
durch den Stanzniet 10, 10' miteinander zu verbinden sind.
Bei der in 1 dargestellten
Ausführungsform
des Stanzniets 10 erstreckt sich der Verjüngungsabschnitt 22 des
Schaftes 14 bis zu einem zylindrischen Endabschnitt 28,
der einen äußeren Durchmesser D1
hat. Bei dem in 2b dargestellten
Stanzniet 10' erstreckt
sich der Verjüngungsabschnitt 22' bis zu einem
spitzer als der Verjüngungsabschnitt 22' zulaufenden
Spitzenabschnitt 32, der in dem als eine Spitze ausgebildeten
Schaftende 18' endigt.
Der Verjüngungsabschnitt 22, 22' kann sich unmittelbar
an die Umfangsrille 16, 16' anschließen (nicht dargestellt). Bei
den hier dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen des Stanzniets 10, 10' schließt sich ein
zylindrischer Schaftabschnitt 30 bzw. 30' unmittelbar
an die Umfangsrille 16 bzw. 16' an und reicht bis zu dem Verjüngungsabschnitt 22 bzw. 22' des Schaftes 14.
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Bei beiden Ausführungsformen des Stanzniets 10, 10' erstreckt sich
die Umfangsrille 16, 16' bis zu einer Längsmitte M bzw. M' des Stanzniets.
Der Verjüngungsabschnitt 22, 22' des Schaftes 14, 14' hat eine axiale
Länge V
bzw. V', die im
Wesentlichen gleich der axialen Länge L bzw. L' der Umfangsrille 16, 16' ist. Bei der
ersten Ausführungsform
des Stanzniets 10 schließt sich an den Verjüngungsabschnitt
mit der Länge
V noch der zylindrische Endabschnitt 28 an. Bei dem Stanzniet 10' schließt sich an
die axiale Länge
V' des Verjüngungsabschnitts noch
der Spitzenabschnitt 32 an. Die Gesamtlänge des Stanzniets 10, 10' ist somit wesentlich
größer als und
vorzugsweise mehr als zweimal so groß wie die Gesamtdicke des Blechmaterials,
an welchem die Verbindung mit dem oder durch den Stanzniet 10, 10' mit Hilfe der
Vorrichtung 40, 40' nach
der Erfindung herzustellen ist.
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Bei dem Stanzniet 10 geht
ebenso wie bei dem Stanzniet 10' die Umfangsrille 16 bzw. 16' mit einem ersten
Radius R1 in die Planfläche 20, 20' an der Unterseite
des Kopfes 12' über. Die
Umfangsrille 16, 16' ist
in einem in Bezug auf eine Längsachse 34, 34' des Stanzniets 10, 10' mittleren Bereich 36, 36' am Grund zu
der Längsachse 34, 34' parallel. Bei dem
Stanzniet 10 geht die Umfangsrille 16 mit einer gegen
die Längsachse 34 des
Stanzniets geneigten Geraden 38 in den anschließenden zylindrischen Schaftabschnitt 30 über, welcher
der dickste Teil des Schaftes 14, 14' ist und einen
Durchmesser D2 aufweist. Der Grund der Umfangsrille 16 geht
bei dem Stanzniet 10 mit einem zweiten Radius R2 in die
Gerade 38 über.
Bei dem Stanzniet 10' geht
die Umfangsrille 16' mit
einem dritten Radius R3 (2b)
in den anschließenden
zylindrischen Schaftabschnitt 30' über, der ebenfalls den größten Schaftdurchmesser
D2 aufweist. Bei dem Stanzniet 10 geht der Verjüngungsabschnitt 22 mit
einem vierten Radius R4 in den zylindrischen Endabschnitt 28 über. Weiter
geht bei dem Stanzniet 10 der zylindrische Schaftabschnitt 30 mit
einem fünften
Radius R5 in den Verjüngungsabschnitt 22 über. Die
in 1a diametral entgegengesetzten
beiden Geraden 38 schließen einen Winkel a von 60° ein. Das
Schaftende 18 ist bei dem Stanzniet 10 scharfkantig
ausgebildet. Schließlich
ist bei dem Stanzniet 10 der Durchmesser des zylindrischen
Endabschnittes 28 des Schaftes 14 gleich dem kleinsten
oder etwas kleiner als der kleinste Durchmesser d des Schaftes 14 im
Bereich der Umfangsrille 16.
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Bei beiden Ausführungsformen besteht der Stanzniet 10, 10' aus einem Material,
das härter
als das Blechmaterial ist, an dem mit dem Stanzniet eine Verbindung
herzustellen ist. In beiden Fällen
wird bei dem Setzvorgang der Stanzniet 10, 10' nicht verformt.
Verformt wird nur das Blechmaterial, an dem eine Verbindung herzustellen
ist. Bei dem Herstellen der Verbindung wird das Blechmaterial in
die Umfangsrille 16, 16' hinein plastisch verformt. Das
ergibt eine formschlüssige
Verbindung zwischen dem Stanzniet 10, 10' und dem Material
der Bleche 24, 26, das in der Umfangsrille 16, 16' zwischen der
Planfläche 20, 20' und einer Schulter
eingeschlossen wird, die durch die Gerade 38 bzw. durch
den Radius R3 gebildet wird.
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In 3 ist
eine erste Ausführungsform
der insgesamt mit 40 bezeichneten Vorrichtung zum Setzen des Stanzniets 10 gezeigt.
Die Vorrichtung 40 besteht aus einer insgesamt mit PA bezeichneten
Patrize und aus einer insgesamt mit MA bezeichneten Matrize, zwischen
denen in der Darstellung in 3 die
beiden durch den Stanzniet 10 miteinander zu verbindenden
Bleche 24, 26 eingespannt sind. Die Patrize PA
und die Matrize MA sind durch ein U-förmiges
Joch 42 miteinander verbunden. In 4 ist zu erkennen, dass bei einer zweiten
Ausführungsform
der insgesamt mit 40' bezeichneten
Vorrichtung zum Setzen des Stanzniets 10 das Joch 42' an einem elektrisch,
hydraulisch oder mit Druckluft betriebenen Werkzeug 44' angebracht
sein kann, das einen Stempel 46' bei dem Setzvorgang antreibt.
Der Antrieb des Stempels 46 ist in 3 nicht dargestellt. Der Antrieb kann
in 3 so wie in 4 ausgelegt sein oder von
Hand erfolgen, beispielsweise mit einem Hammer.
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Bei der Vorrichtung 40 nach 3 hat die Patrize PA eine
obere Büchse 48,
welche den Stempel 46 und den Stanzniet 10 verschiebbar
aufnimmt und ihrerseits in dem Joch 42 fest oder verschiebbar gehalten
ist. Die Matrize MA hat eine feststehende untere Büchse 50, welche
Abstand von der oberen Büchse 48 aufweist
und während
des Setzvorganges den Schaft 14 des Stanzniets 10 aufnimmt.
Die untere Büchse 50 ist
von einer federnd vorgespannten Spannbüchse 52 umgeben, welche
die untere Büchse 50 in
Richtung zu dem Stempel 46 überragt und als ein Auflager
für die
Bleche 24, 26 dient, die durch den Stanzniet 10 miteinander
zu verbinden sind.
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Der Stempel 46 der Vorrichtung 40 hat
einen Durchmesser, welcher dem Durchmesser des Kopfes 12 des
Stanzniets 10 entspricht. Die feststehende untere Büchse 50 hat
einen Außendurchmesser,
welcher größer ist
als der Durchmesser des Kopfes 12 des Stanzniets 10.
Die untere Büchse 50 hat
einen Innendurchmesser D3. Der Innendurchmesser D3 ist gleich dem
Durchmesser D2 des zylindrischen Schaftabschnittes 30 oder
etwas größer als
der Durchmesser D2. Der Außendurchmesser
der unteren Büchse 50 ist
um die Differenz zwischen dem Durchmesser des Kopfes 12 und
dem größten Durchmesser
D2 des Schaftes 14 des Stanzniets 10, also dem
Durchmesser D2 des zylindrischen Schaftabschnitts 30 größer als
der Durchmesser des Kopfes 12 des Stanzniets 10.
Die in 2a zusätzlich dargestellte
Einzelheit der Vorrichtung 40 zeigt, dass die vorstehend
angegebenen Durchmesser dafür
bemessen sind, geeigneten Raum für
das plastische Verformen der Bleche 24, 26 in
dem Gebiet der Umfangsrille 16 zu schaffen.
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Gemäß den 3 und 4 weist
die Spannbüchse 52, 52' eine Ringschulter 54, 54' auf, die durch
ein zwischen einem Widerlager 56, 56', an welchem
die untere Büchse 50, 50' befestigt ist,
und der Ringschulter 54, 54' angeordnetes Federelement 60, 60' nachgiebig
gegen einen Anschlag 62, 62' vorgespannt ist, der von einer
Schulter einer inneren Gewindebüchse 64, 64' gebildet wird,
die in eine äußere Gewindebüchse 66, 66' der Matrize
MA eingeschraubt ist. Das Federelement 60, 60' ist in dem
dargestellten Ausführungsbeispiel
ein Paket aus mehreren übereinander
gestapelten Tellerfedern 68, 68'.
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Die Vorrichtung 40' nach 4 unterscheidet sich von
der Vorrichtung 40 nach 3 außer durch
die andere Art des Antriebs im Wesentlichen dadurch, dass an einem
Stempelaustrittsende 70 der oberen Büchse 48' ein insgesamt mit 72 bezeichnetes
Führungsteil
für einen
Stanzniet-Magazinierstreifen 74 angebracht ist. Der Magazinierstreifen
enthält mehrere
beabstandete Stanzniete 10, die nacheinander unter den
Stempel 46' bewegt
und gesetzt werden können.
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Das Verfahren zum Setzen des Stanzniets 10 mit
der Vorrichtung 40, bei dem der Stanzniet ohne Vorbohren
unter Bildung eines Stanzloches durch die Bleche 24, 26 hindurchgedrückt und
anschließend
Blechmaterial unter plastischer Verformung in die Umfangsrille 16 gedrückt wird,
wird folgendermaßen
durchgeführt.
Zunächst
wird mit Hilfe des Stempels 46 der Stanzniet 10 nach
unten gedrückt,
bis er auf dem Blech 24 aufsitzt. Anschließend werden
gegen die Kraft der Tellerfedern 68 durch den Stempel 46 und
den Stanzniet 10 die Bleche 24, 26 zusammen
mit der Spannhülse 52 nach unten
bewegt, bis das Blech 26 auf der Oberseite der unteren
Büchse 50 aufliegt.
Von da an bewegt der Stempel 46 allein den Stanzniet 10 weiter
und es erfolgt das Ausstanzen des Loches durch den zylindrischen
Endabschnitt 28 des Stanzniets 10. Sobald die Bleche 24, 26 durchstanzt
sind, ergibt sich eine Entlastung, durch die die Kräfte der
Tellerfedern 68 wieder aktiv werden. Diese bewegen die
Spannhülse 52 zusammen
mit den Blechen 24, 26 wieder nach oben, und zwar
so weit, wie die Kräfte
der Tellerfedern 68 in der Lage sind, die Bleche 24, 26 auf
dem sich nach oben hin erweiternden Verjüngungsabschnitt 22 des
Niets 10 nach oben zu schieben. Die Grenzstellung wäre dann
erreicht, vorausgesetzt, dass die Kraft der Tellerfedern 68 ausreicht,
wenn das Blech 24 an der Unterseite der oberen Büchse 48 anliegt.
Die Bleche 24, 26 sind jetzt also von der unteren
Büchse 50 wieder
abgehoben worden, so dass zwischen den Blechen 24, 26 und
der der Oberseite der unteren Büchse 50 Abstand
vorhanden ist. Währenddessen
ist der Stempel 46 kontinuierlich vorwärts bewegt worden. Durch die
plötzliche
Freigabe der Kraft der Tellerfedern 68 sind die Bleche
24, 26 im Bereich des in diese gestanzten Loches relativ weit auf
dem Stanzniet 10 nach oben geschoben worden, wobei es in
dem Zwischenraum zwischen dem unteren Blech 26 und der
Oberseite der unteren Büchse 50,
der dann vorhanden ist, sogar zu einer Umbördelung der Bleche 24, 26 nach
unten hin gekommen sein kann. Durch den fortgesetzten Druck, der
durch den Stempel 46 auf den Stanzniet 10 ausgeübt wird, wird
dieser schließlich
durch das Stanzloch weiter nach unten gedrückt, bis der Kopf 12 mit
seiner Planfläche 20 auf
der Oberseite des Bleches 24 aufliegt. Ab jetzt werden
wieder der Stanzniet 10 und die Bleche 24, 26 gemeinsam
nach unten bewegt, bis das Blech 26 auf der Oberseite der
unteren Büchse 50 aufliegt.
Nun werden die nach unten verformten Randbereiche des Stanzloches
mit Hilfe des Stempels 46 auf der als ein festes Widerlager
dienenden unteren Büchse 50 in
einem ersten ringförmigen
Bereich B1 (2a) in die
Umfangsrille 16 hinein plastisch verformt. Der Endzustand
dieser Verformung ist in 2a gezeigt.
Während
dieser Verformung ist ein die untere Büchse 50 umgebender
zweiter ringförmiger
Bereich B2 durch die Spannbüchse 52 federnd elastisch
abgestützt.
Das Blechmaterial wird bei der Verformung in dem ersten ringförmigen Bereich
B1 auf die axiale Länge
L der Umfangsrille 16 zusammengedrückt. Die miteinander zu verbindenden
dünnen
Bleche 24, 26 haben oder das mit dem Stanzniet 10 zu
verbindende dünne
Blech hat vorzugsweise eine Gesamtdicke, die kleiner ist als die
Länge L
der Umfangsrille 16. Die Gesamtdicke könnte aber auch größer sein
als die Länge
L der Umfangsrille 16. Durch das erfindungsgemäße Setzverfahren
erfährt das
Blechmaterial in dem dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel
im Bereich der Umfangsrille 16 auf deren Länge L eine
Verdickung.
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Der Setzvorgang läuft mit der Vorrichtung 40' nach 4 im Wesentlichen so ab
wie mit der Vorrichtung 40 nach 3. 4 zeigt,
dass die Bleche 24, 26 während des Setzvorganges nicht
zwischen der Patrize PA und der Matrize MA eingespannt zu sein brauchen.
Sowohl bei der Vorrichtung 40 nach 3 als auch bei der Vorrichtung 40' nach 4 bewegt der Stempel 46, 46' bei dem Setzvorgang den
Stanzniet 10, 10' nach
unten, wobei dieser bei dem Durchstanzen der Bleche 24, 26 die
Spannbüchse 52, 52' gegen die Kraft
des Federelements 60, 60' nach unten drückt, bis das Blech 26 auf
der Oberseite der unteren Büchse 50, 50' aufliegt. In
diesem Augenblick beginnt der Gegendruck des Federelements 60, 60' die von oben
ausgeübte
Kraft zu übersteigen,
so dass die Spannbüchse 52, 52' durch das Federelement 60, 60' schlagartig
nach oben gedrückt
wird, um in dem ringförmigen
Bereich B1 das Blechmaterial nach oben und in die Umfangsrille 16, 16' hinein zu verformen.
Der Stanzvorgang und die Verformung des Blechmaterials erfolgen
so, wie es oben beschrieben worden ist.