DE10319411B4

DE10319411B4 - Vorrichtung zum Stanznieten

Info

Publication number: DE10319411B4
Application number: DE2003119411
Authority: DE
Inventors: Hermann Reuschenbach
Original assignee: Individual
Current assignee: Reuschenbach Hermann Dr Ing 80805 Muenchen De
Priority date: 2003-04-29
Filing date: 2003-04-29
Publication date: 2008-03-13
Anticipated expiration: 2023-04-30
Also published as: DE10319411A1; DE10319411A8

Abstract

Vorrichtung zum Stanznieten bzw. Durchsetzfügen,
dadurch gekennzeichnet, dass
a) der Werkzeugrahmen aus mindestens zwei, gegeneinander verfahrbaren, Rahmenteilen 1, 2 besteht, und
b) der Stempel 3 fest mit einem ersten, vorzugsweise winkelförmigen, Rahmenteil 1 verbunden ist, und
c) die Matrize 4 koaxial zum Stempel 3 angeordnet und mit einem zweiten, vorzugsweise winkelförmigen, Rahmenteil 2 fest verbunden ist, und
d) die Antriebseinheit 9 außerhalb der Stempelachse angebracht ist, wobei besagte Antriebseinheit 9 die besagten mindestens zwei Rahmenteile 1, 2 gegeneinander verfährt sowie die am Werkstück wirksamen Fügekräfte aufbringt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stanznieten bzw. zum Durchsetzfügen. Derartige Vorrichtungen werden verwendet, um mindestens zwei Werkstücke, vorzugsweise dünnwandige Blechteile, jedoch auch nichtmetallische Werkstücke, mittels eines Nietes fest miteinander zu verbinden. Beim Durchsetzfügen mittels einer vereinfachten Ausführung eines Stanzniet-Werkzeugs wird ohne Verwendung eines Nietes allein durch Umformung eine reib- und formschlüssige Verbindung zweier Werkstücke geschaffen.
Bekannte Vorrichtungen zum Stanznieten bzw. Durchsetzfügen besitzen einen Stempel, der den Stanzniet in die zu verbindenden Materialien einpresst bzw. beim Durchsetzfügen die Werkstücke verformt, ferner eine die auf den Stempel einwirkenden Querkräfte aufnehmende Führung, die eine axiale Verschiebung des Stempels ermöglicht. Ferner ist ein Antrieb vorhanden, vorzugsweise als Hydraulikzylinder oder als elektromotorisch angetriebene Spindel oder als Kniehebelsystem ausgeführt, der den Stempel axial bewegt, und der die zum Stanznieten bzw. Durchsetzfügen erforderliche Kraft aufbringt. Weiterhin vorhanden sind ein Gegenhalter, auch Matrize genannt, der auf der dem Stempel gegenüber liegenden Seite der Werkstücke angebracht ist und die Werkstücke gegenüber dem Stempel abstützt sowie die Art der Verformung der Werkstücke beeinflusst. Weiterhin vorhanden sind ein Niederhalter zum Spannen und Abstreifen sowie eine Niederhalter-Führung, ferner ein Rahmen bzw. Maschinengestell, wobei durch den Rahmen bzw. das Maschinengerstell Antrieb, Führung und Matrize miteinander verbunden werden und die beim Nietvorgang bzw. Durchsetzfügen auftretenden Kräfte und Momente aufgenommen werden. Ferner ist bei einer Vorrichtung zum Stanznieten eine Einrichtung zum Bereithalten und Zuführen der Nieten vorhanden.
Bei den bekannten Vorrichtungen zum Stanznieten sind Stempel und Antrieb sowie meist auch die Führungen des Stempels und des Niederhalters koaxial hintereinander angeordnet. Dadurch ergibt sich in Richtung der Stempel-Längsachse eine große Bauhöhe der Vorrichtung. Diese große Bauhöhe verhindert bei räumlich beengten Platzverhältnissen häufig die Möglichkeit, zwei Werkstücke mittels Stanznieten bzw. Durchsetzfügen zu verbinden. So kann an der Innenseite der Schenkel von C- oder U-förmigen Bauteilen oder nahe der Ecke von rechtwinklig gekanteten Blechen häufig kein Stanznieten bzw. Durchsetzfügen erfolgen, da das Werkzeug in den verfügbaren Raum nicht hineingeführt werden kann.
Wegen des auslegungsseitig erforderlichen Durchmessers von Hydraulikzylindern bzw. von Lagerung und/oder Motor bei Spindelantrieben ist es zudem häufig unmöglich, einen Stanzniet in unmittelbarer Nähe zu einer parallel zur Niet-Achse verlaufenden Werkstückfläche anzubringen.
Bekannte zangenartige Stanzniet- bzw. Durchsetzfüge-Werkzeuge mit außerhalb der Stempelachse liegendem Antrieb sind nur in wenigen Fällen verwendbar, da der Stempel hier beim Nieten bzw. Fügen eine kreisbogenartige Bewegung beschreibt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Stanznieten bzw. Durchsetzfügen zur Verfügung zu stellen, die es ermöglicht, auch unter räumlich beengten Bedingungen, insbesondere bei begrenzter verfügbarer Höhe in Richtung der Stempelachse, das Stanznieten bzw. Durchsetzfügen vorzunehmen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Vorrichtung zum Stanznieten bzw. Durchsetzfügen der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Werkzeugrahmen aus mindestens zwei gegeneinander verfahrbaren Rahmenteilen besteht. Der Stempel ist fest mit einem ersten Rahmenteil verbunden. Weiterhin ist die Matrize koaxial zum Stempel angeordnet und mit einem zweiten Rahmenteil fest verbunden. Die Antriebseinheit ist außerhalb der Stempelachse angeordnet.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
In bevorzugter Ausführung sind ein erster Rahmenteil und/oder ein zweiter Rahmenteil winkelförmig ausgeführt, wodurch sich vorteilhaft eine zusätzliche Verringerung der Bauhöhe der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben, die schematisch in der Zeichnung dargestellt sind. Gleiche oder funktionsidentische Bauteile sind hierbei mit den selben Bezugszeichen versehen. Dabei zeigt:
1 eine Vorrichtung zum Stanznieten mit zwei gegeneinander verfahrbaren Rahmenteilen und dem außerhalb der Stempelachse angeordneten Antrieb;
2 eine Vorrichtung zum Stanznieten wie in 1, jedoch mit einem eigenen Antrieb für den Niederhalter
3 eine Vorrichtung zum Stanznieten, bei der der Antrieb mittelbar über ein Kurvengetriebe erfolgt
1 zeigt eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Stanznieten mit einem ersten Rahmenteil 1, an dem der Stempel 3 sowie der Niederhalter 11 angebracht sind. Ein zweiter Rahmenteil 2 ist fest mit der Matrize 4 verbunden. In bevorzugter Ausführung sind beide Rahmenteile 1, 2 winkelförmig ausgeführt, wodurch sich im Bereich der Stempelachse 5 eine besonders geringe Bauhöhe ergibt. Die beiden Rahmenteile 1, 2 besitzen in der hier gezeigten Ausführungsform an den parallel liegenden Schenkeln 7 und 8 eine gemeinsame, außerhalb der Stempelachse 5 liegende Führung durch die Führungselemente 6, die im vorliegenden Beispiel als Rollen ausgeführt sind. Statt solcher Rollen können jedoch auch andere Linearführungen wie z. B. Rollenkäfige oder Kugelumlaufführungen verwendet werden. Die Antriebseinheit 9 befindet sich außerhalb der Stempelachse 5, wodurch sich vorteilhaft eine erheblich verringerte Bauhöhe im Bereich der Stempelachse 5 im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen zum Stanznieten ergibt. In bevorzugter Ausführung befinden sich die Niederhalter-Führungselemente 10 ebenfalls außerhalb der Stempelachse 5, wodurch sich eine weitere Verringerung der Bauhöhe im Bereich der Stempelachse 5 ergibt, die mit "HO" gekennzeichnet ist. Somit kann die Vorrichtung auch unter besonders beengten Platzverhältnissen die Werkstücke 15 und 16 verbinden.

Claims

Vorrichtung zum Stanznieten bzw. Durchsetzfügen, dadurch gekennzeichnet, dass a) der Werkzeugrahmen aus mindestens zwei, gegeneinander verfahrbaren, Rahmenteilen 1, 2 besteht, und b) der Stempel 3 fest mit einem ersten, vorzugsweise winkelförmigen, Rahmenteil 1 verbunden ist, und c) die Matrize 4 koaxial zum Stempel 3 angeordnet und mit einem zweiten, vorzugsweise winkelförmigen, Rahmenteil 2 fest verbunden ist, und d) die Antriebseinheit 9 außerhalb der Stempelachse angebracht ist, wobei besagte Antriebseinheit 9 die besagten mindestens zwei Rahmenteile 1, 2 gegeneinander verfährt sowie die am Werkstück wirksamen Fügekräfte aufbringt.
Vorrichtung zum Stanznieten bzw. Durchsetzfügen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass besagte mindestens zwei Rahmenteile 1, 2 parallel zur Stempelachse 5 gegeneinander verfahren werden.
Vorrichtung zum Stanznieten bzw. Durchsetzfügen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für besagte mindestens zwei Rahmenteile 1, 2 außerhalb der Stempelachse 5, vorzugsweise an den Schenkeln 7 und 8, liegende gemeinsame Führungselemente 6 vorhanden sind.
Vorrichtung zum Stanznieten bzw. Durchsetzfügen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Niederhalter-Führungselemente 10 an einem der besagten mindestens zwei Rahmenteile 1, 2 angebracht sind.
Vorrichtung zum Stanznieten bzw. Durchsetzfügennach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente 6 entsprechend ihrem Abstand zur Stempelachse 5 so dimensioniert sind, dass sie die durch die Fügekräfte erzeugten Momente und/oder Querkräfte aufnehmen können.
Vorrichtung zum Stanznieten bzw. Duchsetzfügen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente 6 an den abgewinkelten Schenkeln 7, 8 der besagten mindestens zwei Rahmenteile 1, 2 angebracht sind.
Vorrichtung zum Stanznieten bzw. Durchsetzfügen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter 11 einen eigenen Antrieb 12 besitzt.
Vorrichtung zum Stanznieten bzw. Durchsetzfügen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter 11 während der Zustell-Bewegung an seinem unteren Ende auf eine Position Z angehoben wird.
Vorrichtung zum Stanznieten bzw. Durchsetzfügen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungselemente 10 für den Niederhalter 11 auf einem der mindestens zwei Rahmenteile 1, 2 und außerhalb der Stempelachse 5 angebracht sind.
Vorrichtung zum Stanznieten bzw. Durchsetzfügen nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrung der besagten mindestens zwei Rahmenteile 1, 2 über ein Kurvengetriebe 13 erfolgt, wobei die Steigung der Kurve 14 des besagten Kurvengetriebes 13 die Presskraft des Stempels 3 bestimmt.