DE3122776A1

DE3122776A1 - "dorn-greifklaue und verfahren zum herstellen einer solchen klaue"

Info

Publication number: DE3122776A1
Application number: DE19813122776
Authority: DE
Inventors: Frederick Arnold 01960 Peabody Mass. Skinner; Clarke Ray 02333 East Bridgewater Mass. Sutherland
Original assignee: Usm Corp 06032 Farmington Conn; USM Corp
Current assignee: Emhart Industries Inc
Priority date: 1980-06-09
Filing date: 1981-06-09
Publication date: 1982-05-19
Also published as: GB2077149B; ES503297A0; ES8203245A1; US4356719A; AU7139381A; ZA813732B; FR2483811A1; AU542402B2; FR2483811B1; JPS6361102B2; CA1157820A; DE3122776C2; GB2077149A; JPS5725241A

Description

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DIFL. ING. HEINZ BARDEHLE * ^:_.^::..^: * O München, 4. ₆. ₁₉₈₁ PATENTANWALT

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Aktenzeichen: Mein Zeichen: P 3250

USM Corporation Farmington, Connecticut 06032 Zustelladresse: 181 Elliott Street

Beverly, Mass. 01915 V. St. v. A.

Dorn-üreifklsue und Verfahren zum Herstellen einer solchen Klaue

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Beschreibung

Dorn-Greifklaue und Verfahren zum Herstellen einer solchen Klaue ;

Die Erfindung bezieht sich auf Blindniet-Klauen sowie auf ein Verfahren zum Herstellen derartiger Klauen. Die Erfindung betrifft insbesondere Klauen für die Verwendung in einem Blindnietwerkzeug, welches zwei Klauen aufweist, die an einer kegelstumpfförmigen Innenfläche eines hohlen Klauengehäuses anliegen und die jeweils eine inr wesentlichen flache Seite (die Innenseite) mit einer Längsnut aufweisen, die beim Gebrauch der betreffenden Klauen mit der Wut der anderen Klaue zum Zwecke des Ergreifens des Dornes zusammenwirkt. Die betreffende Klaue ist auf der anderen Seite (der Außenseite) abgeschrägt. Diese andere Seite liegt an der Oberfläche des Klauengehäuses derart an, daß beim Zurückziehen des Klauengehäuses der Dorn zwischen den beiden Klauen ergriffen und weggezogen wird..

Im allgemeinen umfaßt bei einem Blindnietwerkzeug des zuvor betrachteten Typs das Klauengehäuse eine zylindrische Hülse mit Klauenanlageflachen, die durch eine kegelstumpfförmige Innenwand an einem Ende gebildet sind» Der eingeschlossene Spitzenwinkel der kegelstumpfförmigen Wand liegt üblicherweise in der Größenordnung von 20°. Ein mit einem derartigen Klauengehäuse ausgestattetes Blindnietwerkzeug kann mit zwei Klauen versehen sein, die zur Vorderseite des Klauengehäuses hin und damit dichter zusammen gedrückt werden, und zwar mit Hilfe eines unter Federdruck stehenden Stößels bzw. Kolbens. Der betreffende Stößel und die rückseitigen Enden der Klauen können komplementär zueinander abgeschrägte Oberflächen aufweisen, die eine Unterstützung dafür liefern, die Klauen diametral einander gegenüberliegend in demselben Abstand vom Ende des Klauengehäuses zu halten. Eine derartige An-

ordnüng is+: in der GB-PS 11 18 637 beschrieben. Es ist außerdem eine übliche Praxis, entsprechend abgeschrägte Flächen an den vorderen Enden der Klauen vorzusehen, die mit einem hinteren kegeistumpfförmigen Rückseitenbereich eines Vorderteils des Werkzeugs derart zusammenwirkt, daß eine Unterstützung für die Sicherstellung des Öffnens der Klauen bei Vorbewegen des Klauengehäuses nach einer Nieteinstelloperation und das folgende Lösen des Erfassens eines abgebrochenen Bereiches des Dornschaftes unterfitü"t:'.l wird,, der zuvor durch die Klauen weggezogen worden int.

Die einander gegenüberliegenden Innenseiten der Klauen der betrachteten Art sind im allgemeinen flach und weisen mittlere Längsnute auf, in denen die Dornschafte erfaßt werden; die Nuten weisen normalerweise Querzähne über ihre Länge auf, um das Ergreifen zu unterstützen. Die Außenflächen der Nuten, die an der kegeistumpfförmigen Innenwand des Klauengehäuses anliegen, können als Teil eines entsprechenden Kegels oder, wie dies in der GB-PS 11 18 637 beschrieben ist, als zweiteilige keglige Teile gebildet seih, die durch einen mittleren, relativ flachen Teil getrennt, sind, der in Klauenlängsrichtung verläuft. Derartige Klauen werden üblicherweise durch Gießen oder durch Bearbeiten hergestellt, was beides teure Vorgänge sind. Die betreffenden Vorgänge sind bisher als wesentliche Vorgänge für den Hersteller von Klauen dieser Art von Blindnietwerkzeugen betrachtet worden. Obwohl die Herstellkosten derartiger Klauen für kraftbetätigte Werkzeuge nicht unerschwinglich sind, hat es sich als unpraktisch herausgestellt, ein hohles Klauengeliäuse mit gesonderten Klauen dieser Art für billige, von Hand betätigte Werkzeuge, wie Spannzangen, zu verwenden, die zu einem Preis vertrieben werden, der die Kosten eines Gehäuses oder von maschinell bearbeiteten Klauen nicht tragen kann. Demgemäß sind andere, weniger

wirksame Einrichtungen z-um Ergreifen bzw. Erfassen, von Dornschäften üblicherweise für spannzangenartige Werkzeuge im billigeren Preisbereich angewandt worden. Bezüglich der Zieheinrichtungen derartiger billiger Werkzeuge wird angenommen, daß sie während des Nietens von einigen 1000 Nieten, beispielsweise -von 2300 bis 3000 Nieten, wirksam bleiben, während bei Ziehwerkzeugen kraftbetätigter Werkzeuge, die üblicherweise 20000 Nietungen übersteigen, die Erfüllung der betreffenden Leistung nicht erwartet wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Dorn-Greifklauen für ein Blindnietwerkzeug mit einem Klauengehäuse des oben beschriebenen Typs zu schaffen, wobei diese Klauen geringere Herstellkosten verursachen sollen als die- derzeit in Gebrauch befindlichen bearbeiteten Klauen.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß für ein Blindnietwerkzeug der betrachteten Art eine Dorn-Greifklaue geschaffen ist, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie ein*¹ Schicht struktur aufweist, die durch Urnfalzen eines Motallblecb-Rohlir-nf. in drei übereinander liegenden Bereichen erhalten wird, wobei ein innerer Bereich des betreffenden Rohlings vorgesehen ist, längs dessen eine Längsnut verlauft.und der längs einer Klauenkante mit dem einen äußeren Bereich verbunden ist, welcher die abgeschrägte Oberfläche begrenzt bzw. festlegt. Ein mittlerer Bereich ist zwischen den beiden anderen Bereichen vorgesehen. Torzugsweise ist der mittlere Bereich mit dem einen äußeren Bereich längs desjenigen Randes verbunden, der jenem Rand gegenüberliegt, an welchem dieser äußere Bereich mi L dem inneren Bereich verbunden ist.

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v.^rie bei herkömmlichen Klauen, die durch Gießen oder Bearbeiten hergestellt sind, weist eine Klaue gemäß der Erfindung vorzugsweise eine innere, im wesentlichen flache Seite in der Außenform eines Trapezes mit parallelen Stirnseiten auf, wobei das schmale Ende der zugespitzt laufenden Außenseiten kurzer ist als das breitere Ende. Die Klaue ist außerdem an jedem Ende der genuteten Innenseite vorzugsweise abgeschrägt, und längs der Nut sind quer verlaufende Zähne vorgesehen.

Durch die Erfindung ist ferner ein Verfahren zum Herstellen einer Klaue für ein in seinem Innern konisch verlaufendes Klauengehäuse einer Klemmhülse eines Blindnietwerkzeuges geschaffen. Dieses Verfahren ist durch folgendes Verfahrensschritte gekennzeichnet:

a) Aus einem Metallblech wird ein Rohling geeigneter Außenform ausgestanzt;

b) die gegenüberliegenden Scbenkelbereiche des Rohlings werden über einen mittleren Bereich aufeinander umge-

• falzt, um eine im wesentlichen flache dreischichtige Anordnung zu bilden, die die Form ^ei^nes Trapezes mit langen uric, kurzen parallelen Kanten an ihren Enden und symmetrisch geneigt verlaufenden Seitenrändern aufweist;

c) der Schichtenrohling wird zwischen gegenüberliegenden Formen zusammengepreßt, die eine Längsnut in einer Seite formen und die der anderen Seite eine Konfiguration geben, welche zu der kurzen Kante des Rohlings hin sich verjüngt.

Vorzugsweise wird im Zuge der Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung der eine Schenkel bzw. Flügel von seiner Falzlinie aus gemessen um die Dicke des Metallbleches kurzer gewählt als der andere Schenkel bzw. Flügel. Der betreffende eine Schenkel bzw. Flügel wird als erster auf den mittleren Bereich umgefalzt, und der andere

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Schenkel "bzw. Flügel wird auf die Oberseite des erstgenannten Schenkels bzw. Flügels umgefalzt.

Bei einem Verfahren gemäß der Erfindung wird die Nut, die über ihre Länge quer verlaufende Zähne aufweisen kann, vorzugsweise in den betreffenden anderen Schenkel bz\tf. Flügel eingeprägt, und die abgeschrägte Konfiguration wird dem mittleren Bereich gegeben- Dabei wird die abgeschrägte Konfiguration entweder eine konische Konfiguration sein oder durch zweiteilige konische Bereiche gebildet sein, die durch einen mittleren, relativ flachen Teil getrennt sind, der in Klauenlängsrichtung verläuft. An jedem Ende der in der Innenseite eine Nut aufweisenden ■ Oberfläche des Rohlings können flache abgeschrägte Oberflächen gebildet sein.

Im Zuge der Durchführung eines Verfahrens gemäß der Erfindung wird die Klaue vorzugsweise fortschreitend aus einem Metallstreifen geformt, indem der Rohling teilweise in der ersten Stufe ausgestanzt wird und während der anschließenden Falz- und Preßoperationen von dem Streifen festgehalten wird. Daraufhin wird die Klaue von dem Streifen abgetrennt. ·

Nach Abschluß der Falz- und Preßvorgänge an dem Rohling kann der betreffende Rohling, sofern er aus einem Streifen aus einem Kohlenstoffstahl besteht, einer normalen Härtungs-Wärmebehandlung axisgesetzt werden.

Gemäß der Erfindung hergestellte Klauen arbeiten sehr zufriedenstellend und sind insbesondere für die Verwendung in von Hand betätigten Blindnietwerkzeugen geeignet, in denen ihre Gebrauchslebensdauer die Anzahl der Nietvorgänge übersteigt, denen solche Werkzeuge normalerweise ausgesetzt sind. Die Wirtschaftlichkeit, bei der Herstellung wird durch einen mehrstufigen Streifenformungsvorgang

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erzielt, und zwar bei einer Produktionsrate von mehreren 1000 Stück pro Stunde im Vergleich zu lediglich Hunderten von Stück pro Stunde, wie sie durch herkömmliche Gießoder Bearbeitungsverfahren erzielt werden.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an einer Dorn-Greifklaue und anhand eines Verfahrens zum Herstellen einer solchen Klaue beispielsweise näher erläutert. Fig. 1 veranschaulicht die aufeinanderfolgenden Schritte bzw. Stufen des AusStanzens und Bildens der dargestellten Klaue aus einem Metallblechstreifen im Zuge der Durchführung des veranschaulichten Verfahrens .
Fig. 2. und 3 zeigen in Ansichten die dargestellte Klaue von einer Seite bzw. die Draufsicht auf die Innenseite der betreffenden Klaue.

Flg. 4 zeigt eine Schnittansicht längs der in Fig. 2 eingetragenen Linie IV-IV.

In Fig. 1 ist. die schrittweise erfolgende Metallblech-Ausstanzoperation veranschaulicht, durch die Teile eines I^eta!! Π γ· 'τοί fonr. in der Form der dargestellten Dorn-Greifl'lfHV? £'?\.^:ifi dor Kr"finching a\isgeschnitten, gebogen und geformt werden. Obwohl im Zuge der folgenden Beschreibung auf diese Zeichnungsfigur Bezug genommen wird, dürfte einzusehen sein, daß die Operationsstufen, von links nach rechts fortschreitend beschrieben werden, wobei das erste .hergestellte Teil bzw. Stück in der Stufe N vorliegt, während das Teil bzw. Stück am Anfang in der Stufe A hergestellt wird. Obwohl der Streifen in drei Teile aufgeteilt dargestellt ist, ist der betreffende Streifen ferner ein einziger Metallstreifen, wobei die aufeinanderfolgenden Bearbeitunpsstufen in einer geraden Reihe üßgend die Absetzungen lediglich zum Zwecke der Veranschaulichung vorgesehen sind. Dabei werden ein und dieselben Bezugszeichen für die in den Stufen A bis N dargestellten Rohlinge benutzt.

Im Zuge der Durchführung des veranschaulichten Verfahrens wird der Metallstreifen S, der aus Kohlenstoffstahl bzw. unlegiertem Stahl bestehen kann und der im allgemeinen eine bestimmte Dicke von 0,045 bis 0,050 (1,14 bis 1,27 mm) aufweist, von links nach rechts bei Betrachtung der Vorrichtung gemäß Fig. 1 in eine herkömmliche Metall-Stanzpresse eingeführt, wobei ein Indexloch 10 in einem gleichmäßigen Abstand von dem jeweils vorhergehenden Indexloch an der Kante des Streifens in der Stufe A geformt wird. Der Streifen wird dann durch die Stufen unter Ausnutzung dieser Indexlöcher 10 fortbewegt. In den Stufen B und C der Stanzoperation wird ein Teil (nicht dargestellt) des Streifens entfernt, um einen Zwischenraum 12 freizulassen, der von Zwischenträgern 14, 16, einem mittleren Bereich des Klauenrohlings und einem Schenkel bzw. Flügel 20 begrenzt wird. Gleichzeitig wird durch das Entfernen des anderen Teiles bzw. Bereiches die andere Seite der Hilfsträger 14, 16 begrenzt, und ferner wird ein Schenkel bzw. Flügel 22 sowie der übrige Teil des mittleren Bereiches 18 des nächsten benachbarten Rohlings vor dem Streifen (siehe Stufe D) festgelegt.

In der Stufe E werden die Schenkel ?.O, 22 nach oben gebogen, so daß sie rechtwinklig zu dem mittleren Bereich verlaufen. Der Bereich 18 ist durch die Falzlinien der Schenkel als Trapez festgelegt, wobei dieses Trapez lange und kurze parallele Kanten an dem jeweiligen Ende und symmetrisch verlaufende schräge Seitenwände aufweist. Von den Falzlinien aus gemessen ist der Schenkel 22 kürzer als der Schenkel 20, und zwar um die Dicke des Metallbleches. In den Stufen F und G wird der kürzere Schenkel 22 zu dem mittleren Bereich 18 hin umgefalzt, bis er auf dem Bereich 18 flach aufliegt und an der Faltlinie des Schenkels 20 endet. Der längere Schenkel 20 wird dann über den kürzeren Schenkel 22 in den Stufen H und I umgefalzt, bis er auf diesem kürzeren Schenkel

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flach aufliegt, wie dies in der Stufe I veranschaulicht ist. Dies führt zu dem Ergebnis, daß der Rohling nunmehr eine aus drei Schichten bestehende Struktur aufweist, welche die drei übereinanderliegenden Metallplattenbereiche 18, 20 und 22 umfaßt. Die Außenlinie dieser Anordnung bzw. Struktur ist die Außenlinie des zuvor erwähnten Trapezes.

In der Stufe J des veranschaulichten Verfahrens wird der umgefalzte Rohling zwischen gegenüberliegenden Formen zusammengepreßt und zwar zwischen einer Druckform (nicht dargestellt) und einer Aufnahmeform T. Die Aufnahmeform T erteilt dem mittleren Bereich 18 des Rohlings, damit dieser zu der Außenseite einer Klaue wird, eine konische bzw. sich verjüngende Konfiguration, die von dein langen Ende zu dem kurzen Ende des Rohlings hin abnimmt. Die Verjüngung umfaßt bei dem in den Zeichnungen dargestellten Beispiel die Verwendung von zweiteiligen konischen Bereichen 24, 26 (Fig. 4), die durch ein zwischen ihnen liegendes relativ flaches Teil 28 getrennt sind, welches in Klauenlängsrichtung verläuft. Die Druckform liegt an der durch den Schenkel 20 gebildeten flachen Innenseite des Rohlings an und bildet eine Längsnut 30 mit quer zu deren Längsrichtung verlaufenden Zähnen 32 und mit einer flachen Abschrägung 34 an dem breiteren Ende des betreffenden Schenkels bzw. der betreffenden Seite. Zugleich wird der Rohling zu seinem schmalen Ende hin dünner. Die abschließende Preßoperation kann an einer Stufe J oder in zwei Stufen J und K erfolgen. In der Stufe L wird das Rohteil von dem Hilfsträger 14 abgeschert, wobei jedoch eine Fortbewegung durch den übrigen Teil des Streifens erfolgt, an dem das betreffende Rohteil durch den Träger 16 festgehalten ist. Dadurch erfolgt eine Fortbewegung zu der Stufe M hin, in der dem betreffenden Rohling eine Abschrägung 36 an dem schmalen Ende der genuteten Seite 20 eingeprägt wird. Der Rohling als nunmehr fertiggestellte

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Klaue wird dann von dem übrigen Hilfsträger 16 abgeschert und, wie dies in Übereinstimmung mit der durch das verwendete Metall festgelegten normalen Technik üblich ist, einer geeigneten Härtungsbehandlung ausgesetzt.

Wie in Fig. 2, 3 und 4 veranschaulicht, weist die Klaue eine flache Seite mit einer mittleren Dorn-Aufnabmenut auf, die scharfkantige VorSprünge oder Zähne 32 aufweist, welche quer zu der Nut 30-verlaufen." Die andere Seite läuft von einem breiten Ende, an dem dip Klaue im Bereich 34 abgeschrägt ist, zu einem schmalen Ende schräg zu, an dem die Klaue bei 36 abgeschrägt ist. Die betreffende andere Seite verläuft dabei längs zweier konischer Bereiche 24, 26, die durch einen mittleren, relativ flachen Teil 28 getrennt sind. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, wird die Nut 30 in den Schenkel 20 eingestanzt, der über dem Schenkel 22 liegt, welcher in der Schichtenanordnung zwischen dem erstgenannten Schenkel und dem mittleren Bereich 18 des Rohlings liegt, aus dem die Klaue hergestellt wurde.

Claims

Patentansprüche

Dorn-Greifklaue für ein Blindnietwerkzeug,' welches zwei Klauen aufweist, die durch eine kegeistumpfförmige Innenfläche eines hohlen Klauengehäuses in Anlage aneinander bringbar sind und die jeweils eine im wesentlichen flache Seite, insbesondere eine flache Innenseite, und eine Längsnut aufweisen, die mit der Nut der jeweils anderen Klaue derart zusammenwirkt, daß der Dorn greifbar ist, wobei die betreffenden Klauen auf der jeweils anderen Seite, insbesondere der Außenseite, die an der Oberfläche des Klauengehäuses anliegt, derart abgeschrägt verlaufen, daß beim Zurückziehen des Klauengehäuses der betreffende Dorn zwischen den beiden Klauen ergriffen und weggezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Klaue eine aus mehreren Schichten bestehende Anordnung aufweist, die durch Umfalzen eines Metallblech-Rohlings in drei übereinanderliegenden Bereichen erhalten wird, daß die betreffenden Bereiche einen inneren Bereich umfassen, längs dessen die Längsnut (30) verläuft mit der längs eines Klauenrandes mit dem Außenbereich verbunden istj der die abgeschrägte Fläche begrenzt, und daß zwischen den genannten beiden Bereichen ein mittlerer Bereich (22) eingefügt ist.
2. Klaue nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet., daß der mittlere Bereich (22) mit dem äußeren Bereich (24) längs des Klauenrandes verbunden ist, der demjenigen Klauenrand gegenüberliegt, an welchem der äußere Bereich (24) mit dem inneren Bereich (20) verbunden ist.

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3. Verfahren zum Herstellen einer Klaue nach Anspruch 1 oder 2 für ein auf seiner Innenseite abgeschrägt verlaufendes Klauengehäuse einer Klemmhülse eines Blindnietwerkzeuges, dadurch gekennzeichnet,

a) daß ein Rohling mit einer geeigneten Außenkontur aus dem Metallblech (S) ausgestanzt wird,

b) daß gegenüberliegende Schenkelteile (20, 22) des Rohlings über einen mittleren Bereich (18) übereinander derart gefalzt werden, daß eine im wesentlichen flache Dreischiebbenanordnung mit einer Trapezform erhalten wird, die lange und kurze parallele Kanten an ihren Enden aufweist und die mit symmetrisch geneigt verlaufenden Seitenkanten versehen ist, und

c) daß der aus Schichten bestehende Rohling zwischen einander' gegenüberliegenden Formen (T) derart zusammengepreßt wird, daß auf einer Seite eine Längsnut (30, 32) gebildet wird und daß der anderen Seite eine Konfiguration gegeben wird, die zu der kurzen Kante des Rohlings hin im Querschnitt abnimmt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Schenkel von seiner Falzlinie aus gemessen um die Dicke des Metallbleches kürzer gewählt wird als der andere Schenkel und daß der betreffende erste Schenkel als erster um den mittleren Bereich gefalzt wird, während der andere Schenkel so umgefalzt wird, daß er auf der Oberseite des erstgenannten Schenkels liegt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (30) in den genannten anderen Schenkel eingedrückt wird und daß die abgeschrägte Konfiguration ■ dem mittleren Bereich gegeben wird.

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6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 "bis 5, dadurch gekennzeichnet» daß dem aus einzelnen Schichten bestehenden Rohling flache abgeflachte Flächen dadurch gegeben werden, daß der betreffende Rohling an jedem Ende der genuteten Fläche zusammengepreßt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klaue fortschreitend aus einem Metallstreifen geformt wird, daß der Rohling teilweise in der ersten Stufe ausgestanzt wird und daß der betreffende Rohling während der anschließenden Falz- und Preßoperationen festgehalten >rird, woraufhin die Klaue von dem Streifen abgetrennt wird.