DE3446978C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anbrigen eines
Hohlkörpers, der einen Kopf mit einem rohrförmigen, vernietbaren
Mantel und eine achsparallele, in den Innenraum des
Mantels mündende Durchgangsbohrung besitzt, insbesondere
einer Mutter, an einer Tafel, einem Blech od. dgl., bei dem
der Hohlkörper mit dem Mantel auf die Tafel weisend ausgerichtet,
durch die Bohrung des Hohlkörpers hindurch eine
Öffnung in der Tafel ausgestanzt und deren Rand zu einem
Kragen durchgezogen wird, dessen Kantenbereich zusammen mit
dem U-förmig um diesen nach außen verformten Mantel des in
den Kragen gedrückten Hohlkörpers eine Verankerung an der
Tafel bildet, eine Matrize und eine Setzvorrichtung
zum Durchführen dieses Verfahrens sowie die mit dem Verfahren
hergestellte Verbindung.
Es gibt Muttern, die in einer durch sie selbst gelochten Tafelöffnung aufgrund
von Ausnehmungen am Mutternkörper an der Tafel verankert
werden, wie in den US-Patenten 32 99 500 und 33 14 138
beschrieben. Es gibt außerdem eine Reihe selbstnietender
Muttern, einschließlich Muttern mit einem umlaufenden
Absatz, der in ein vorgestanztes Loch gedrückt und
radial nach außen in einer Matrize umgeformt
wird und so eine mechanische Verbindung mit der Tafel
eingeht, siehe z. B. US-Patente 39 38 239 und 40 18 257. Da für die
in diesen letzten Patenten beschriebenen, selbstnietenden Muttern
jedoch die Tafel vorgelocht werden muß,
erfordert das Anbringen dieser Muttern mindestens zwei getrennte Arbeitsgänge.
Außerdem ist dazu ein sehr genaues Ausrichten der Mutter auf das zuvor
in einem getrennten Arbeitsgang gestanzte Loch in der Tafel notwendig,
wodurch die Anwendbarkeit dieses Verfahrens insbesondere für die Massenproduktion
limitiert wird. In dem US-Patent 39 26 236 ist zwar
bereits ein Verfahren zum Befestigen einer Mutter dargestellt
und beschrieben, bei dem die Tafel von einem durch
die Mutternbohrung ragenden Stempel gestanzt und in einem
kontinuierlichen Vorgang befestigt wird, jedoch ist diese
Mutter keine Nietmutter mit einem durch das gestanzte Loch
sich erstreckenden Nietteil. Es ist noch zu erwähnen, daß
zum Stand der Technik auch verschiedene Niettechniken und
Verfahren gehören, bei denen das Befestigungselement ein
ringförmiges Endteil aufweist, das mit Preßsitz in eine
Öffnung in einer Tafel eingeführt und dann vernietet oder
radial nach außen verformt wird. Zum Stand der Technik
gehört auch ein Vorschlag, bolzenartige Befestigungselemente
anzubringen, wobei der Bolzen ein ringförmiges Endteil
aufweist, das eine Platte od. dgl. durchdringt und radial
nach außen verformt werden kann.
Der eingangs erwähnte Stand der Technik ergibt sich im
wesentlichen aus den US-Patenten 23 25 929 und 38 00 401.
Allerdings ist diese bekannte Verbindung nicht nur hinsichtlich
der von ihr aufzunehmenden und zu übertragenden Kräfte
unbefriedigend, sondern besitzt auch keine druckdichten
Eigenschaften.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum
Anbringen eines Hohlkörpers, insbesondere einer Mutter, an
einer Tafel sowie eine Matrize und eine Setzvorrichtung
zum Durchführen dieses Verfahrens und auch eine mit diesem
Verfahren hergestellte Verbindung zu schaffen, die die vorerwähnten
Nachteile des Standes der Technik nicht besitzen
und insbesondere für die Massenproduktion bei geringer Störanfällgikeit
und großer Rüstflexibilität geeignet sind und
zuverlässig haltbare sowie druckdichte Verbindungen, vorzugsweise
bei dünnen Blechen, garantieren. Die erfindungsgemäße
Lösung dieser Aufgabe ist in den Patentansprüchen
angegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Anbringen eines Hohlkörpers,
insbesondere einer Mutter, führt zu einer einzigartigen
und verbesserten Verbindung, vor allem bei relativ
dünnen Tafeln, wie sie in der blechverarbeitenden
Industrie zur Anwendung kommen. Das erfindungsgemäße Verfahren
kann in seinen bevorzugten Variationen in einem kontinuierlichen
Arbeitsgang durchgeführt werden und ist besonders
für die Anwendung mit Pressen geeignet, die zwei
relativ zueinander bewegbare Werkzeugteile besitzen, wobei
die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer solchen Presse
an den beiden Werkzeugteilen befestigt wird. Eine derartig
ausgerüstete Presse kann dann so betrieben werden, daß
gleichzeitig die Tafel in eine gewünschte Form gebracht und
an gewünschter Stelle eine Mutter od. dgl. befestigt wird,
wodurch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße
Vorrichtung besonders geeignet für die Massenproduktion
werden. Dabei können auch mehrere Muttern in einem
Arbeitsgang befestigt werden, so daß auch hier das ansonsten
erforderliche Fertigstellen in einem zweiten Arbeitsgang,
einschließlich des Vorstanzens der Tafel, vermieden
wird.
Wie bereits erwähnt, eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren,
um einen Hohlkörper, insbesondere ein mutternartiges
Verbindungselement unlösbar an einer Tafel in einem
einzigen Arbeitsgang zu befestigen. Zu den im Rahmen der
Erfindung verwendbaren Hohlkörpern gehören solche, die einen
Kopfteil, einen rohrförmigen Mantel, der sich vom Kopf
aus erstreckt und ein freies, offenes Ende aufweist, und
eine durch den Kopf gehende Durchgangsbohrung, insbesondere
Gewindebohrung besitzen, die vorzugsweise koaxial zur Öffnung
am freien Ende des Mantels verläuft. Derartige Hohlkörper
können Muttern mit und ohne Gewinde, Lager od. dgl.
Elemente sein. Wenn nachfolgend der Einfachheit halber nur
von "Muttern" gesprochen wird, so umfaßt dies im Rahmen der
Erfindung auch Elemente, wie sie zuvor angegeben wurden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst die Mutter
mit ihrem Mantel zur Tafel zeigend ausgerichtet. Dann
wird das freie Ende des Mantels in Anlage an die Tafel
gebracht, und zwar so stark, daß die Tafel vor dem Stanzvorgang
vorbelastet wird. Dadurch wird die Mutter genau relativ
zur Tafel in Position gebracht und die konzentrische
Ausrichtung der endgültigen Verbindung sichergestellt, was
besonders wichtig für die Vollkommenheit der mechanischen
Verbindung ist. Mit dem Lochstempel, der durch die im
Mutternkopf vorgesehene Bohrung fährt, wird nun ein Butzen
aus der Tafel gestanzt und ausgestoßen, dessen Durchmesser
vorzugsweise geringer als der Innendurchmesser des Mantels
ist, wodurch für die endgültige Verbindung zusätzliches
Tafelmaterial zur Verfügung steht. Das freie Ende des Mantels
der Mutter wird gegen die der Stanzkante zunächst
liegenden Bereiche der Tafel gedrückt, wodurch diese vom
Mantel eingeklemmt werden, während sie aus der Tafelebene
heraus gezogen werden. Der Mantel wird fortschreitend durch
die gestanzte Öffnung gedrückt, wobei er die der Stanzkante
benachbarten Bereiche der Tafel kragenartig verformt und
dann auch selbst zusammen mit dem Kragenrand radial nach
außen verformt wird. Diese Verformung führt schließlich
dazu, daß der Mantel einen im Querschnitt U-förmigen Ringkanal
bildet, der mit seiner Öffnung zum Kopf hin zeigt,
während gleichzeitig die verformten Tafelbereiche zumindest
zum Teil in den sich entwickelnden U-förmigen Ringkanal gedrückt
werden, so daß sie schließlich von dem Ringkanal so
eingefaßt werden, daß sich eine außerordentlich stabile
Verbindung zwischen der Tafel und der Mutter ergibt.
Wie bereits erwähnt, wird die mechanische Verbindung zwischen
den verformten Tafelbereichen und der Mutter mit
Hilfe einer Matrize durchgeführt. Die
Matrize weist eine ringförmige, glatte Einsenkung auf, die
sich erfindungsgemäß über eine umlaufende Abstufung erweitert
und zur Matrizenauflage hin konisch öffnet. Diese
Einsenkung wirkt als Rollfläche, die das freie Ende des
Mantels radial nach außen in den im Querschnitt hakenförmigen
oder U-förmigen Ringkanal verformt; außerdem gehört zur
Matrize ein zentraler, von der Einsenkung umgebener, gegenüber
der Rollfläche vorstehender Ringbereich, der teleskopartig
während des Verformvorgangs in den Innenraum des
Mantels fährt und dabei für den Mantel eine Stützfunktion
ausübt. Dabei bildet das freie Endteil dieses Matrizeneinsatzes
praktisch das Widerlager zum freien Ende des Mantels,
wenn dieser, wie erwähnt, die der Stanzkante zunächst
liegenden Tafelbereiche einklemmt, so daß beim weiteren
Eintauchen des Matrizeneinsatzes die genannten Tafelbereiche
aufgrund ihres eingeklemmten Zustandes gezogen und dadurch
gleichzeitig in ihrer Dicke reduziert werden.
Bei der erfindungsgemäß verwendbaren Mutter weist der Kopf
einen größeren Außendurchmesser auf als der Mantel und
besitzt der Kopf eine schulter- oder ringförmige Druckfläche,
die der Tafel zugewandt ist. Die Druckfläche des
Kopfes kann mehrere vorstehende Rippen besitzen, die nach
beendeter Befestigung der Mutter an der Tafel sowohl eine
zuverlässige Sicherung gegen ungewollte Drehbewegungen der
Mutter darstellen, als auch einen positiven Einfluß auf den
Ablauf des Befestigungsverfahrens ausüben. Dabei wird dafür
gesorgt, daß die Rippen in die benachbarten Tafelbereiche
gedrückt werden, und zwar zu einem Zeitpunkt, zu dem gerade
der U-förmige Ringkanal aus dem freien Ende des Mantels
gebildet wird, so daß der sich in bzw. vor dem U-förmigen
Ringkanal befindende Bereich der Tafel in den Kanal hineingedrückt
und auch verdickt bzw. gestaucht wird, wodurch die
mechanische Verbindung noch fester wird.
Zum Durchführen des
erfindungsgemäßen Verfahrens dient eine Setzvorrichtung
mit einem Führungs- und Befestigungsgehäuse, das beispielsweise an
einer der beiden Werkzeughälften bzw. -platten einer Presse
befestigt ist, die relativ zueinander zu bewegen sind. Im
Führungs- und Befestigungsgehäuse ist ein ringförmiger Stößel
hin- und herbewegbar gelagert, der einen in eine Führungsbohrung
des Führungs- und Befestigungsgehäuses reichenden
Schaft aufweist. Die Setzvorrichtung besitzt außerdem einen
Zuführkopf, der im Normalzustand vom Führungs- und Befestigungsgehäuse
entfernt gehalten wird, jedoch gegen dieses
bewegbar ist und einen Stößelkanal aufweist, in dem der
Schaft des Stößels teleskopisch gelagert ist. Im Zuführkopf
befindet sich außerdem ein Zuführkanal, der
in den Stößelkanal einmündet. Dadurch können die Muttern aus einem
Vorrat über den Zuführkanal in den Stößelkanal in die zum
Befestigen erforderliche Stellung gebracht werden. Der ringförmige
Stößel weist eine axiale Führungsbohrung auf, in
der ein Lochstempel teleskopisch geführt wird. Die Länge
des Lochstempels ist größer als die des Stößels. Der Lochstempel
ist gegenüber dem Führungs- und Befestigungsgehäuse
fixiert, z. B.
an der Werkzeugplatte befestigt, die auch das
Führungs- und Befestigungsgehäuse trägt. Normalerweise wird
der Stößel über beispielsweise Federn im Stößelkanal des
Zuführkopfes unter Vorspannung gehalten, so daß die freien
Enden des Stößels und des Lochstempels fluchtend
nahe dem Zuführkanal ausgerichtet sind und eine Mutter
ohne weiteres in den Stößelkanal gelangen kann.
Nach Positionierung einer Mutter in die einsatzbereite Position
schließt ein Antrieb das Führungs- und Befestigungsgehäuse
und den Zuführkopf. Das kann zum Beispiel dadurch
geschehen, daß die Presse geschlossen wird. Das Schließen
des Zuführkopfes und des Führungs- und Befestigungsgehäuses
führt dazu, daß der Stößel und der Lochstempel vorgeschoben
werden, und zwar der Stößel im Stößelkanal und der Lochstempel
im Führungskanal des Stößels. Dann berührt zunächst die
ringförmige Endfläche des Stößels den Kopf auf der dem
Mantel gegenüberliegenden Seite, so daß dann das freie Ende
des Mantels an der Tafel zu liegen kommt, die vor dem
Stößelkanal in Position gebracht wurde. Gleichzeitig
schiebt sich der Lochstempel in die Mutternbohrung und
durch den Innenraum des Mantels bis zur Anlage an der
Tafel. Der Lochstempel stanzt dann einen Butzen aus der
Tafel, der durch die in der Matrize vorgesehene, zentrale
Bohrung ausgestoßen wird. Schließlich wird die Mutter durch
den Stößel in die Tafelöffnung gedrückt und in dieser, wie
beschrieben, befestigt.
Die im Oberbegriff des die erfindungsgemäße Setzvorrichtung
betreffenden Anspruchs 7 enthaltenen Merkmale sind aus der
DE-OS 33 14 487 bekannt.
Erfindungsgemäß besitzt das Führungs- und Befestigungsgehäuse
eine Kammer, in der das im Durchmesser vergrößerte
Kopfteil des Stößels hin- und herbewegbar ist. Die Kammer
ist mit einem Druckmittel, beispielsweise Druckluft, beaufschlagbar,
mit dem der Stößel in Richtung auf die Tafel
vorgespannt bzw. vorbelastet wird, so daß der Stößelschaft
sich im Normalzustand in seiner ausgefahrenen Position in
dem Stößelkanal befindet. Eine Druckquelle sorgt dafür, daß
der Druck in der Kammer auf einem vorbestimmten Wert gehalten
wird. Der Druck bzw. die Druckluft entweicht durch den
zwischen dem ringförmigen Stößel und dem Lochstempel gebildeten
Ringraum zum bzw. aus den freien Enden des Stößels
und des Lochstempels. Dadurch wird in der Nähe des Zuführkanals
im Zuführkopf ein Unterdruck erzeugt, der die Muttern
einzeln aus dem Zuführkanal in den Stößelkanal unterhalb
der freien Stößelstirnfläche zieht und dort in die
für das Befestigen der Mutter an der Tafel erforderliche
Stellung bringt und zentriert. Wie bereits erwähnt, muß die
Mutter außerordentlich genau in dem Stößelkanal ausgerichtet
sein, damit der Lochstempel ohne Schwierigkeiten und
ohne störende Berührungen durch die Bohrung der Mutter
geführt werden kann. Der erwähnte Unterdruck erfüllt diese
Bedingungen in hervorragender Weise, indem er durch das
gleichmäßig über den Umfang verteilte Entweichen aus dem
erwähnten Ringraum eine absolut zentrische Lage für die
Mutter gewährleistet.
Der Zuführkopf ist vorzugsweise an dem Führungs- und
Befestigungsgehäuse in Achsrichtung des Stößels begrenzt verschiebbar
geführt und über Federkraft abgestützt, wie das
bei Setzköpfen für selbststanzende Muttern an sich bekannt
ist (DE-AS 12 54 940).
Anhand der beigefügten Zeichnungen werden nachfolgend weitere
Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung erläutert. Es
zeigt
Fig. 1 eine teilweise geschnittene, perspektivische Darstellung
einer Mutter, die bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren unter Verwendung einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung benutzt werden kann,
Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer
erfindungsgemäßen Setzvorrichtung in zum Anbringen
der Mutter gemäß Fig. 1 eingenommener
Stellung,
Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Setzvorrichtung
gemäß Fig. 2 während des ersten Schrittes
des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt der in Fig. 3 dargestellten
Setzvorrichtung,
Fig. 5 einen vergrößerten Ausschnitt der in den Fig. 2 und 3
dargestellten Setzvorrichtung im Zustand eines weiteren
Verfahrensschrittes,
Fig. 6 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Setzvorrichtung
gemäß den Fig. 2 und 3 im Zustand eines
weiteren Verfahrensschrittes,
Fig. 7 einen vergrößerten Ausschnitt der in Fig. 6 dargestellten
Setzvorrichtung in der dort wiedergegebenen
Stellung,
Fig. 8 einen vergrößerten Ausschnitt der in den Fig. 2, 3 und 6
dargestellten Setzvorrichtung im Zustand eines noch
weiteren Schrittes des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 9 einen der Fig. 8 entsprechenden Ausschnitt
im Zustand eines
noch weiteren Verfahrensschrittes,
Fig. 10 ebenfalls einen Ausschnitt
ähnlich der Fig. 9, jedoch in einem wiederum weiteren
Verfahrensschritt,
Fig. 11 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Setzvorrichtung
gemäß den Fig. 2, 3 und 6 in der Position
nach beendetem Anbringen der Mutter an der Tafel
und
Fig. 12 einen vergrößerten Querschnitt entlang der Linie
12-12 in Fig. 2.
Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einer
Möglichkeit des Anbringens von mutterartigen, als Verbindungselemente
einzusetzenden Hohlkörpern. Wenn nachfolgend von
"Muttern" gesprochen wird, so sind damit sämtliche gleichartigen
Elemente gemeint, die eine durchgehende Bohrung mit
oder ohne Gewinde aufweisen, die koaxial zur
Öffnung eines einstückig mit dem Verbindungselement verbundenen
Mantels verläuft; dieser Ausdruck umfaßt somit unter
anderem auch selbstnietende Muttern, Nieten, Lager, Wellenlager
u. dgl.
Fig. 1 zeigt eine Mutter 70, die sich insbesondere zur
Verwendung in der nachfolgend beschriebenen Vorrichtung eignet.
Wie die Darstellung zeigt, gehört zu der Mutter 70 ein
Kopf 72 und ein vernietbarer Mantel 74. Der Kopf 72 weist
eine ringförmige Preßfläche 76 und eine innere Gewindebohrung
78 auf, die koaxial zu der Ausnehmung oder Öffnung,
d. h. dem Innenraum 80 des Mantels 74 verläuft und mit
dieser bzw. diesem in Verbindung steht. Bei dem Ausführungsbeispiel
ist eine schulter- oder ringförmige Druckfläche 82
des Kopfes 72 mit einer Vielzahl radial vorstehender Rippen
84 versehen. Das freie Ende 86 des Mantels 74 besitzt innen
eine geneigte oder nach außen konisch verlaufende Schneidfläche
88 und außen eine gewölbte Stoß- und Ziehfläche 90.
Der in der Wandstärke dünn gehaltene Mantel 74 ist relativ
kurz, um sein Eindrücken während des Nietvorganges zu verhindern.
Es könnte auch eine gerundete Fläche anstelle der
konischen Schneidfläche 88 verwendet werden. Wie aus der
nachfolgenden Beschreibung der Setzvorrichtung sowie des
Befestigungsverfahrens für die Mutter 70 hervorgeht, wird
das Blech bzw. die Tafel gestanzt und der Butzen durch den
Lochstempel, der durch die Gewindebohrung 78 fährt, vor dem
Befestigen der Mutter 70 in der gestanzten Tafelöffnung
ausgestoßen. Es sei erwähnt, daß die Mutter 70 gemäß Fig. 1
grundsätzlich auch selbststanzend verwendet werden kann.
Die Setzvorrichtung gemäß Fig. 2 und den übrigen Figuren ist so
ausgelegt, daß sie in einer Stanz- und Prägepresse mit
gegenüberliegenden, relativ zueinander bewegbaren Platten
oder Matrizenteilen eingebaut werden kann. Die an der Tafel
zu befestigenden Muttern 70 werden in einen Stanzkopf 100
gefördert, der ein Führungs- und Befestigungsgehäuse 102
besitzt, das an einer oberen Werkzeugplatte 104 befestigt sein
kann. Wie für den Fachmann ersichtlich, wird der Stanzkopf 100
normalerweise an einer Halteplatte 106 angebracht, die
ihrerseits mittels Bolzen, Schrauben oder mit anderen konventionellen
Verbindungselementen an der oberen Werkzeugplatte
104 befestigt werden kann.
Die Setzvorrichtung kann jedoch auch umgekehrt gerüstet werden, nämlich
in einer nach oben zu stanzenden Bauweise, bei der der
Stanzkopf 100 an einer dann beweglichen unteren Werkzeugplatte
befestigt ist.
Der Stanzkopf 100 weist einen ringförmigen Stößel 108 auf,
der mit einem länglichen Kolbenkopf 110 versehen ist, der
sich in einer Kammer 112 auf- und abwärts bewegen kann. Das
Führungs- und Befestigungsgehäuse 102 weist eine Führungsbohrung
114 auf, in der sich der Stößel 108 bewegt. Beim dargestellten
Ausführungsbeispiel ist der Stößel 108 im Querschnitt kreisrund.
Die Kammer 112 und die Führungsbohrung 114 sind dann ebenfalls
kreisrund, um den Stößel 108, der einen passenden
Schaft 114 a besitzt, zu führen. Es sei jedoch darauf hingewiesen,
daß die Querschnittsform des Stößels 108 von der jeweiligen
Verwendung abhängt. Die dargestellten Muttern 70 sind
grundsätzlich ebenfalls kreisrund, jedoch kann auch ihre
Querschnittsform von ihrem jeweils besonderen Verwendungszweck
abhängig und somit verschieden von der Kreisform
sein. Zum Beispiel kann der Kopf 72 der Mutter 70 hexagonal
oder oktagonal sein. Die Form des Mantels 74 kann ebenfalls
modifiziert werden, vorausgesetzt daß die Gewindebohrung
78 koaxial zur Öffnung des Innenraums 80 des Mantels 74
verläuft.
Der Kolbenkopf 110 ist innerhalb der Kammer 112 durch
sowohl einen an ihm angebrachten als auch einen am Ende der
Kammer 112 angebrachten O-Ring 116 bzw. 118 abgedichtet. Im
dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Führungsstift 120
am Führungs- und Befestigungsgehäuse 102 angeordnet, um
eine Drehbewegung des Stößels 108 zu verhindern. Der Führungsstift
120 besitzt eine flache Oberfläche, die auf einem flachen
Oberflächenbereich des Stößels 108 gleitet, wodurch die erwähnte
Drehbewegung des Stößels 108 relativ zum Führungs- und Befestigungsgehäuse
102 verhindert wird. In einer Freibohrung 123,
die sich längs durch den ringförmigen Stößel 108 erstreckt,
befindet sich ein Lochstempel 122. In dem dargestellten
Ausführungsbeispiel besitzt der Lochstempel 122 einen Kopf 124,
der an der Halteplatte 106 befestigt ist.
Dadurch bleibt der Lochstempel 122
relativ zum Führungs- und Befestigungsgehäuse 102 in fixierter
Lage, und der Stößel 108 kann relativ zum Führungs- und
Befestigungsgehäuse 102 sowie zum Lochstempel 122 in der
Kammer 112 bewegt werden.
Zum Stanzkopf 100 gehört des weiteren ein Zuführkopf 126, der sich
relativ zum Führungs- und Befestigungsgehäuse 102 während
der Befestigung der Mutter 70 in nachfolgend erläuterter
Weise bewegt. Der Zuführkopf 126 weist einen Stößelkanal 128
auf, der den Schaftteil 130 des Stößels 108 aufnimmt und in
dessen Bereich auch der Lochstempel 122 reicht. Der Zuführkopf
126 besitzt außerdem einen querverlaufenden Zuführkanal
132, der mit dem Stößelkanal 128 zum Zwecke der Zuführung
der Muttern 70 in Verbindung steht. Beim dargestellten
Ausführungsbeispiel werden die Muttern 70 über eine Sortierschiene
134 od. dgl. gefördert, die an den Zuführkopf 126 über
ein Zwischenstück 136 angeschlossen ist. Der Zugang zum
Zwischenstück 136 wird durch eine Deckplatte 138 ermöglicht,
die am Zwischenstück 136 mit Schrauben od. dgl. befestigt ist.
Der Zuführkopf 126 wird am Führungs- und Befestigungsgehäuse
102 über eine Führungssäule 139 bewegbar gehalten, die für
eine saubere Führung der Bewegungen des Zuführkopfes 126
relativ zum Führungs- und Befestigungsgehäuse 102 sorgt. Außerdem
ist ein Anschlagstift 140 vorgesehen, der den Abstand
zwischen dem Zuführkopf 126 und dem Führungs- und Befestigungsgehäuse
102 begrenzt. Der Zuführkopf 126 ist normalerweise durch
nicht dargestellte Federn od. dgl. mit Abstand vom Führungs-
und Befestigungsgehäuse 102 gehalten. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel
ist in der oberen Werkzeugplatte 104, die das
Ende der Führungssäule 139 aufnimmt, wenn sich der Zuführkopf
126 in Richtung auf das Führungs- und Befestigungsgehäuse 102
bewegt, eine Ausnehmung 142 vorgesehen. Ein Anschlagring
144 liegt zwischen dem Zuführkopf 126 und dem Führungs- und
Befestigungsgehäuse 102, um deren Relativbewegung genau zu
begrenzen.
Über eine Druckleitung 146, die mit der Halteplatte 106
über ein Anschlußstück 148 verbunden ist, wird in der Kammer
112 Druck aufrechterhalten. Dazu ist in der Halteplatte
106 ein Druckkanal 150 vorgesehen, der die Verbindung zwischen
der Druckleitung 146 und der Kammer 112 darstellt.
Bei einem typischen Anwendungsfall wird die Druckleitung 146 an
in einschlägigen Herstellungsbetrieben ohnehin vorhandene
Druckquellen angeschlossen, die im allgemeinen einen Druck
zwischen 3 und 6 bar liefern. Der pneumatische Druck in der
Kammer 112 stellt ein Mittel zum Vorspannen dar, das normalerweise
den Stößel 108 in den Stößelkanal 128 des Zuführkopfes
126 drückt. In dieser Position sind die freien Enden
des Schaftteils 130 des Stößels 108 und des Lochstempels 122 im
wesentlichen nahe dem Zuführkanal 132 des Zuführkopfes 126 ausgerichtet
und sorgen für einen freien Durchgang zwischen
dem Zuführkanal 132 und dem Stößelkanal 128, wie dies in
Fig. 2 dargestellt ist. Die Mutter 70 wird normalerweise durch
nicht dargestellte, federbelastete Finger, wie sie dem
Fachmann bekannt sind, in der für das Befestigen einsatzbereiten
Position 70 a im Stößelkanal 128 vor dem Stößel 108 und dem
Lochstempel 122 gehalten.
Gegenüber dem Zuführkopf 126 wird auf einer unteren Matrizenaufnahme
158 ein Blech bzw. eine Tafel 160 aufgelegt. Eine
Matrize 154 ist koaxial ausgerichtet mit dem Stößelkanal
128 an der unteren Matrizenaufnahme 158 befestigt. Beim dargestellten
Ausführungsbeispiel gehört zur Matrize 154 ein stempelförmiger
Matrizeneinsatz 156, der sich aus der Mitte der Matrize 154
erhebt, was nachfolgend noch näher beschrieben werden wird.
Die Tafel 160 wird außerdem von herkömmlichen, federbelasteten
Stripperbolzen 162 getragen, die das Abnehmen der fertiggestellten
Mutter-Tafel-Verbindung von der Matrize 154 unterstützen,
wie dies dem Fachmann bekannt ist. Darüber hinaus
gehört im dargestellten Ausführungsbeispiel zu den Betätigungsmitteln
der Setzvorrichtung ein nicht dargestellter,
konventioneller Magnet-Näherungsschalter im Zuführkopf
126, der anzeigt, ob sich eine Mutter 70 in der für
das Befestigen gewünschten Position 70 a befindet. Die Signalleitung
des Näherungsschalters ist mit 152 beziffert. Der konventionelle,
magnetische Näherungsschalter wird normalerweise gegenüber
dem Zuführkanal 132 angeordnet. Wenn sich eine
Mutter 70 in der gewünschten, ausgerichteten Position 70 a befindet,
löst der Näherungsschalter die Pressenbewegungen
aus, bei denen eine der Werkzeugplatten auf die
andere zu bewegt wird, wodurch die Mutter 70 an der Tafel 160
befestigt wird. In der typischen Anwendung wird die obere
Werkzeugplatte 104 auf die untere Matrizenaufnahme 158 zu
bewegt, was nachfolgend anhand der Fig. 3 bis 11 erläutert
werden wird. Während der Abwärtsbewegung der oberen
Werkzeugplatte 104 wird der Zuführkopf 126 zunächst mit der
Tafel 160 in Berührung gebracht, wobei die Stripperbolzen
162 gegen die Matrize 154 vorgespannt werden, was zu einer
Verringerung des Abstandes zwischen dem Zuführkopf 126 und
dem Führungs- und Befestigungsgehäuse 102 führt (siehe
Fig. 3). Diese Relativbewegung bewirkt, daß der Schaftteil
130 des Stößels 108 weiter in den Stößelkanal 128 hineingeschoben
wird und die Preßfläche 76 des Kopfes 72 der Mutter 70
berührt, wodurch die Mutter 70 aus ihrer Bereitstellungsposition
70 a auf die Tafel 160 zu bewegt wird, wie dies besonders
deutlich aus Fig. 4 hervorgeht. In dieser Position ist die
Tafel 160 fest zwischen dem Zuführkopf 126 und einer schulterförmigen
Matrizenauflage 170 gehalten. Die Tafel 160 kann
aber auch auf der unteren Matrize 154 festgeklemmt werden. Das
freie Ende 86 des Mantels 74 wird durch den Schaftteil 130
des Stößels 108 gegen die Tafel 160 gedrückt, die dabei unter
Vorspannung gerät. Wie zuvor erwähnt, wird der Stößel 108 durch
den pneumatischen Druck in der Kammer 112 federbelastet im Stößelkanal
128 gehalten. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, hat sich bis
dahin der Kolbenkopf 110 des Stößels 108 in der Kammer 112 noch nicht bewegt,
jedoch reicht der Druck des freien Endes 86 der Mutter 70 auf
die Tafel 160 aus, um die Tafel 160 leicht einzubeulen oder einzudrücken,
was für eine genaue, koaxiale Ausrichtung des Mantels
74 relativ zur ringförmigen Einsenkung 172 der Matrize
154 ebenso wichtig ist, wie für das Beibehalten der konzentrischen
Ausrichtung der Mutter-Tafel-Zuordnung während des
Befestigens der Mutter 70.
Wie am besten aus Fig. 4 hervorgeht, ist die Einsenkung 172
als Halbtoroid gestaltet und besitzt der Matrizeneinsatz
156 ein in diese Einsenkung 172 hineinragendes, als Erhebung 174
ausgebildetes Endteil, das sich übergangslos an die
ringförmige, konkave Oberfläche der Einsenkung 172 anschließt.
Wie aus den Darstellungen der Matrize 154, insbesondere aus den
Fig. 9 und 10, hervorgeht, ist die ringförmige Einsenkung 172 in
der Matrize 154 abgestuft, und zwar besteht sie aus zwei ineinander
übergehenden, ringförmigen Konfigurationen, von denen
die der Tafel 160 nächstliegende einen größeren Außenradius
besitzt als die sich daran nach unten anschließende. Der
Ringbereich mit dem größeren Außenradius ist im wesentlichen
aus einer konisch von außen nach innen abnehmenden
äußeren Wand gebildet, während das sich daran anschließende,
nach innen etwas abgesetzte, ringförmige Rollflächenteil
zusammen mit dem Matrizeneinsatz
156 eine im Querschnitt halbkreisförmige Form besitzt.
Durch eine Anfasung an der Oberkante einer abgestuften
Bohrung 178 des Matrizeneinsatzes 156 wird diese Oberkante zu einem besonders
effektiven Gegenschneidwerkzeug. Die Anfasung ist besonders deutlich
aus Fig. 4 ersichtlich. Es ist ohne weiteres einsehbar,
daß damit ein möglichst großer Butzen ausgestanzt
wird, um eine möglichst große Öffnung in der Tafel 160 zu erreichen,
was dann ein besseres Einführen des Mantels 74 der
Mutter 70 in die Tafel 160 ermöglicht. Die abgestufte Bohrung 178
erstreckt sich mittig durch den Matrizeneinsatz 156, der koaxial zum
Lochstempel 122 ausgerichtet ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der Matrizeneinsatz 156 mit Preßsitz in eine
Durchgangsbohrung 180 in der Matrize 154 eingesetzt und ist an
seiner der Erhebung entgegengesetzten Seite 182 im Durchmesser
größer ausgeführt, so daß im Zusammenwirken mit einer
Abstufung in der Durchgangsbohrung 180 eine exakte Lage für den
Matrizeneinsatz 156 erreicht wird. Wie dem Fachmann durch die
nachfolgende Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens
deutlich werden wird, unterliegt die Erhebung 174 der Abnutzung,
weshalb hier ein separat zu ersetzender Einsatz verwendet
wird. Es ist jedoch zu bemerken, daß die Matrize 154
auch einstückig hergestellt und benutzt werden kann.
In der in Fig. 3 dargestellten, gegenseitigen Lage des Führungs-
und Befestigungsgehäuses 102 und des Zuführkopfes
126 ragt der Lochstempel 122 in die Gewindebohrung 78 des
Kopfes 72 und den Innenraum 80 des Mantels 74 bis zur
Anlage an die Tafel 160 gemäß Fig. 4. Wie zuvor ausgeführt
wurde, liegt das freie Ende 86 des Mantels 74 unter der
Einwirkung des Schaftteils 130 des Stößels 108 mit Druck an der
Tafel 160 an, die dadurch vorgespannt wird, wobei gleichzeitig
die koaxiale Ausrichtung des Mantels 74 zur Einsenkung 172
beibehalten wird. Weiteres Schließen der Presse führt dazu,
daß der Zuführkopf 126 in Richtung auf das Führungs- und
Befestigungsgehäuse 102 bewegt wird, da er, wie in Fig. 3
dargestellt, auf der Matrizenaufnahme 158 aufliegt. Der
Lochstempel 122 bewegt sich daher relativ zum Stößel 108
durch die Freibohrung 123 im Stößel 108, wodurch die Tafel 160 in
die Einsenkung 172 der Matrize 154 und gegen die vorstehende
Erhebung 174 des Matrizeneinsatzes
156 verformt wird (siehe Fig. 5). Es ist festzuhalten, daß
das freie Ende 86 des Mantels 74 in der vorspannenden
Position an der Tafel 160 verbleibt. Die Tafel 160 bleibt
zwischen der schulterförmigen Matrizenauflage 170 und dem
Zuführkopf 126 eingeklemmt.
Ein weiteres Schließen der Presse führt dazu, daß der
Lochstempel 122 unter Ausstanzen eines Butzens 184 aus der
Tafel 160 durch diese hindurchfährt, wie am besten aus Fig. 7
zu ersehen ist. In dieser Position (siehe auch Fig. 6),
bleibt der Kolbenkopf 110 des Stößels 108 mit leichtem
Abstand von der Halteplatte 106, so daß der Stößel 108
relativ zum Führungs- und Befestigungsgehäuse 102 noch nicht fest fixiert
ist, jedoch verbleibt das freie Ende 86 des
Mantels 74 aufgrund des pneumatischen Drucks
in der Kammer 112 unter Vorspannung an der Tafel 160. Die Tafel 160 wird zwischen dem Rand der
Öffnung der Bohrung 178 in dem Matrizeneinsatz 156 und der äußeren
Kante des Lochstempels 122 ausgestanzt, und der Butzen 184 wird
sofort entfernt und zwar in die Bohrung 178 gedrückt bzw.
ausgestoßen. Nachdem der Rand der Bohrung 178 an der der Tafel 160
zugewandten Erhebung 174 die innere Anfasung aufweist,
wird ein im Durchmesser möglichst großer Butzen 184 ausgestanzt.
Damit ergibt sich eine möglichst große Öffnung in der
Tafel 160, so daß ein leichteres Eintreiben des Mantels 74
der Mutter 70 in die Tafel 160 möglich ist. Außerdem wird durch
diese Maßnahme eine größere Bandbreite der zu verarbeitenden
Blechdicken erreicht.
Sobald der Kolbenkopf 110 in Anlage an die Halteplatte 106
gelangt, drückt der Schaftteil 130 des Stößels 108 das freie
Ende 86 des Mantels 74 auf das
der ausgestanzten Öffnung benachbarte Tafelmaterial 160 a, wie
dies in Fig. 8 dargestellt ist. Das Tafelmaterial 160 a wird
zunächst zwischen dem freien Ende 86 des Mantels 74 und der
konvexen Oberfläche der Erhebung 174 des
Matrizeneinsatzes 156 gehalten und dabei etwas verdünnt und in
die Einsenkung 172 gezogen. Während der Stößel 108 fortfährt,
die Mutter 70 in die Einsenkung 172 zu drücken, kommt das
freie Ende 86 des Mantels 74 mit der Wand der halbtoroiden
Oberfläche der Einsenkung 172 in Berührung, und das freie
Ende 86 des Mantels 74 wird radial nach außen verformt, wie dies
in Fig. 9 mit der Bezugsziffer 86 a gezeigt wird. Der der
gestanzten Öffnung benachbarte Tafelbereich wird gleichzeitig
zu einem gegen die Außenfläche des Mantels 74 anliegenden
Kragen 160 b gezogen, wie
dies ebenfalls aus Fig. 9 hervorgeht. Schließlich wird das
freie Ende 86 des Mantels 74 soweit umgebogen, daß es gegen den
Kopf 72 der Mutter 70 weist, d. h. unter dem Einfluß seiner
Berührung mit der Rollfäche der Einsenkung 172 in einen
U-förmigen Ringkanal 86 b verformt, der im Querschnitt hakenartig
ausgebildet ist, wie dies in Fig. 10 dargestellt
wird. Die ringförmige Druckfläche 82 der Mutter 70 wird gleichzeitig
in die Tafel 160 getrieben, so daß der verformte Tafelbereich
in den sich entwickelnden U-förmigen Ringkanal 86 b
gedrückt wird, wobei sich die Kante des Kragens 160 b leicht
zu einem Ringwulst verdickt, wie dies bei 160 c
in Fig. 10 dargestellt ist. Außerdem werden die Rippen 84
der Druckfläche 82 des Kopfes 72 der Mutter 70 in diesen Ringwulst
160 c gedrückt, wodurch eine Verformung erreicht wird, die
jegliche Rotation der Mutter 70 in der Tafel 160 verhindert. Zudem wird
dieser Tafelbereich zusätzlich in den U-förmigen Ringkanal 86 b
des Mantels 74 gedrückt. Der Zuführkopf 126 liegt nun
satt am Führungs- und Befestigungsgehäuse 102 an. (s. Fig.
11). Das bedeutet, daß das Führungs- und Befestigungsgehäuse
102 am Anschlagring 144 anliegt, so daß die Relativbewegung
zwischen dem Zuführkopf 126 und dem Führungs- und
Befestigungsgehäuse 102 auf das gewünschte Maß begrenzt wird. Außerdem hat sich die
Führungssäule 139 in die Ausnehmung 142 in der oberen
Werkzeugplatte 104 bewegt.
Die Verbindung zwischen der Mutter 70 und der Tafel 160 ist
nun fertiggestellt. Nach dem Öffnen der Presse wird zunächst
das Führungs- und Befestigungsgehäuse 102 zusammen
mit der oberen Werkzeugplatte 104 angehoben, bis der Zuführkopf
126 völlig frei auf Distanz zum Führungs- und
Befestigungsgehäuse 102 ist, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist.
Wie zuvor erläutert, werden das Führungs- und Befestigungsgehäuse
102 und der Zuführkopf 126 durch eine Feder oder ein anderes
Vorspannmittel normalerweise auf Distanz gehalten. Im
dargestellten Ausführungsbeispiel ist in der Führungssäule 139 eine
Spiralfeder als Druckfeder vorgesehen, die sich mit ihrem
anderen Ende an der oberen Werkzeugplatte 104 abstützt. Der
Zuführkopf 126 wird nun von der Mutter-Tafel-Verbindung
abgehoben, und die Stripperbolzen 162 heben die Tafel 160 von
der schulterförmigen Matrizenauflage 170 ab. Eine nicht
dargestellte Beschickungseinheit fördert dann eine weitere
Mutter 70 aus dem Zuführkanal 132 des Zuführkopfes 126 in den
Stößelkanal 128 in die in Fig. 2 gezeigte, einbaubereite
Position 70 a.
Es sind verschiedene Zuführ- und Spannsysteme für die
Muttern 70 an der Setzvorrichtung denkbar.
So kann z. B. eine auf Schwerkraft beruhende Zuführung
für den erfindungsgemäße gestalteten
Stanzkopf 100 vorgesehen werden, bei dem, wie nachstehend erläutert werden wird,
ein sich ergebender Unterdruck zur Unterstützung der Zufuhr
und Positionierung der Muttern 70 in vorteilhafter und einfacher
Weise nutzbar ist.
Der pneumatische Druck in der Kammer 112, der
durch Zufuhr des Druckmediums durch die Druckleitung 146 erzeugt
wird, entweicht nämlich durch den Ringraum zwischen dem Lochstempel 122 und
der Wand der Freibohrung 123 des Stößels 108. Aus dem
Verhältnis zwischen dem Druck in der Kammer 112 und der geringen
Querschnittsfläche des Ringraumes zwischen dem Stößel 108
und dem Lochstempel 122 ergibt sich eine hohe Ausströmgeschwindigkeit.
Wenn die Mutter 70 sich nicht in dem Stößelkanal 128
befindet, entweicht die Druckluft durch den Stößelkanal 128 und
erzeugt nahe dem Zuführkanal 132 einen Unterdruck. Dieser
Unterdruck zieht die vorderste Mutter 70 aus dem Zuführkanal 132 in den
Stößelkanal 128, wie dies in Fig. 12 dargestellt ist. In der
Praxis werden insbesondere kleine Muttern 70 in der erläuterten
Weise durch den Unterdruck in den Stößelkanal 128
gezogen. Was jedoch hinsichtlich der Wirkung des Unterdrucks
noch wichtiger ist, ist die Tatsache, daß der Unterdruck
die jeweils im Stößelkanal 128 befindliche Mutter 70 automatisch
unterhalb des Stößels 108 und des
Lochstempels 122 zentriert, so daß sichergestellt wird, daß die Mutter 70
im Stößelkanal 128 jeweils in der für die Befestigung an der
Tafel 160 gewünschten Position 70 a steht. Diese Vorteile der erfindungsgemäßen
Satzvorrichtung machen sich besonders bei Zuführsystemen
bemerkbar, die auf der sich auf die zuzuführenden
Teile auswirkenden Schwerkraft basieren.
Nachdem zuvor ein Ausführungsbeispiel der anzubringenden
Mutter 70 sowie eine dafür geeignete Setzvorrichtung beschrieben
wurden, folgt nun zusammenfassend die Darstellung des
Verfahrens zum Anbringen der Mutter 70 an der Tafel 160.
Bei diesem Verfahren wird
zunächst eine Mutter 70 mit ihrem Mantel 74 auf die Tafel 160 weisend
ausgerichtet. Wie in den Fig. 3 bis 11 gezeigt, drückt dann
der Schaftteil 130 des Stößels 108 das freie Ende 86 des Mantels 74
gegen die Tafel 160, die dadurch gemäß Fig. 4 leicht
vorgespannt bzw. eingedrückt wird. Der durch die Gewindebohrung 78 vorgeschobene Lochstempel 122
verformt nun die Tafel 160 in die Einsenkung 172 bis zur Anlage
an die Erhebung 174 des Matrizeneinsatzes 156, während
die Tafel 160 durch das freie Ende 86
des Mantels 74 weiterhin vorgespannt bleibt, wie das aus Fig. 5 hervorgeht. Dann
wird die Tafel 160 durch den zentrischen Lochstempel 122 gestanzt
und der Butzen 184 entfernt, bevor das freie Ende 86 des
Mantels 74 durch die Tafel 160 gedrückt wird (siehe Fig. 7).
Das freie Ende 86 wird dabei zunächst so in die Tafel 160 gedrückt, daß das
Tafelmaterial 160 a zwischen dem freien Ende 86 des Mantels 74 und der Erhebung 174 gehalten
und leicht dünner gequetscht wird, wie das in Fig. 8 dargestellt
ist. Sodann wird das freie Ende 86 durch die gestanzte
Öffnung gegen die konkave, ringförmige Rollfläche der
Einsenkung 172 der Matrize 154 gedrückt, was dazu führt, daß das
freie Ende 86 radial nach außen verformt wird, wie dies in
Fig. 9 mit der Bezugsziffer 86 a gezeigt ist. Wie zuvor
erwähnt, wird das nächst der gestanzten Öffnung liegende
Tafelmaterial 160 a gleichzeitig in den gegen die
Außenfläche des Mantels 74 anliegenden Kragen 160 b gezogen.
Schließlich wird das freie Ende 86 des Mantels 74 in einen
U-förmigen Ringkanal 86 b verformt, der sich zum Kopf 72 der Mutter 70 hin öffnet.
Das verformte Tafelmaterial wird gleichzeitig in diesen
U-förmigen Ringkanal 86 b hineingedrückt, so daß eine besonders starke
mechanische Verbindung zwischen der Tafel 160 und der Mutter 70
erzielt wird (vgl. Fig. 10). Dabei wird die Kante des Kragens 160 b
zu einem Ringwulst 160 c verdickt, der von dem vom
verformten Mantel 74 gebildeten Ringkanal 86 b innig verhakt umfaßt wird, was
zu einer sehr sicheren Umklammerung dieser Tafelbereiche
führt.
Nach den vorstehenden Ausführungen wird deutlich, daß
z. B. Form und Abmessungen der
Muttern je nach spezieller Anwendung ebenso variiert werden können,
wie die Dicke der Tafel.
Das Verfahren nach der
Erfindung ist besonders dazu geeignet, solche Muttern an relativ dünnen
Blechen dauerhaft zu befestigen, wie sie beispielsweise in
der Automobil- und Geräteindustrie verwendet werden.
Die Muttern können also an relativ dünnen Blechen
mit einer Dicke von ungefähr 0,6 mm ebenso an relativ
dicken Tafeln für die Automobilindustrie mit einer Dicke
von 6,25 mm angebracht werden. Die Abmessungen der Muttern
hängen sowohl von der Dicke der Tafel als auch von dem speziellen
Verwendungszweck ab. Die Muttern können aus Stählen
mit mittlerem Kohlenstoffgehalt hergestellt werden. Darüber
hinaus kann auch die Form des Kopfes der Muttern in Anpassung
an die Anwendung variiert werden. So kann der Kopf
irgendeine geeignete Form besitzen, während der Mantel
kreiszylindrisch, hexagonal usw. sein kann. Die Muttern
können auf herkömmliche Weise durch Warm- oder Kaltverformung
hergestellt werden.
Claims (10)
1. Verfahren zum Anbringen eines Hohlkörpers, der einen
Kopf mit einem rohrförmigen, vernietbaren Mantel und
eine achsparallele, in den Innenraum des Mantels mündende
Durchgangsbohrung besitzt, insbesondere einer
Mutter, an einer Tafel, einem Blech od. dgl., bei dem
der Hohlkörper mit dem Mantel auf die Tafel weisend
ausgerichtet, durch die Bohrung des Hohlkörpers hindurch
eine Öffnung in der Tafel ausgestanzt und deren
Rand zu einem Kragen durchgezogen wird, dessen Kantenbereich
zusammen mit dem U-förmig um diesen nach außen
verformten Mantel des in den Kragen gedrückten Hohlkörpers
eine Verankerung an der Tafel bildet, dadurch
gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (70), dessen Mantel
(74) über eine schulterförmige Druckfläche (82) in den
Kopf (72) übergeht, nach dem Ausrichten gegen die
Tafel (160) gedrückt wird, um diese vorzubelasten, daß
das Ausstanzen der Öffnung in Richtung der Vorbelastung
erfolgt, die dabei aufrechterhalten bleibt, und
daß der Rand der Öffnung während des Eindrückens des
Hohlkörpers (70) allein durch dessen Mantel (74) zu
dem Kragen (160 b) durchgezogen wird, der zumindest
teilweise gleichzeitig mit dem Mantel (74) derart verformt
wird, daß der Mantel (74) den U-förmigen Ringkanal
(86 b) bildet und dabei der Kantenbereich des
Kragens (160 b) im innigen Kontakt mit dem Mantel (74)
in den sich entwickelnden, U-förmigen Ringkanal (86 b)
gedrückt und zu einem versteiften und verstärkten Ringwulst
(160 c) verdickt wird, der den U-förmigen Ringkanal
(86 b) schließlich vollständig ausfüllt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
während des Durchziehens des Kragens (160 b) dessen
Kantenbereich dünner gedrückt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Tafel (160) unter der Vorbelastung napfartig
verformt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vorbelastung nach dem Ausstanzen
der Öffnung aufrechterhalten wird.
5. Matrize zum Durchführen des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis 4, mit einer zentrischen Erhebung mit
Schneidansatz, die von einer ringförmigen, bodenseitig
gerundeten Einsenkung umgeben ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einsenkung (172) über eine umlaufende
Abstufung sich erweiternd in einen zur Matrizenauflage
(170) hin sich konisch öffnenden, in diese auslaufenden
Bereich übergeht und daß die Erhebung (174)
eine zentrische Bohrung (178) aufweist.
6. Matrize nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Erhebung (174) als stempelförmiger Einsatz über
eine Schulter in einer zentrischen Bohrung der Matrize
(154) gehalten ist.
7. Setzvorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach
einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einem Führungs- und
Befestigungsgehäuse und einer Matrizenaufnahme, die
relativ zueinander bewegbar sind, wobei das Führungs-
und Befestigungsgehäuse eine Führungsbohrung aufweist,
in welcher ein Stößel begrenzt axial verschiebbar und
in Richtung auf die Matrizenaufnahme nachgiebig vorbelastet
angeordnet ist, in dessen Freibohrung ein am
Führungs- und Befestigungsgehäuse starr abgestützter
Lochstempel teleskopartig geführt ist, dessen Länge
größer als die des Stößels ist und dessen freie Stirnfläche
im wesentlichen mit der des Stößels fluchtet,
wenn dieser seine vorgeschobene Stellung im Führungs-
und Befestigungsgehäuse einnimmt, und mit einem zwischen
dem Führungs- und Befestigungsgehäuse und der
Matrizenaufnahme angeordneten Zuführkopf, der in Achsrichtung
des Stößels gegenüber dem Führungs- und Befestigungsgehäuse
relativbewegbar ist und einen Stößelkanal
hat, der das freie Ende des Stößels geführt aufnimmt
und in den ein Zuführkanal für die anzubringenden
Hohlkörper mündet, nahe dessen Mündungsöffnung
beim Zuführen die freien Stirnflächen des Stößels und
des Lochstempels zu liegen kommen, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungsbohrung (114) im Inneren des Führungs-
und Befestigungsgehäuses (102) zu einer als
Druckzylinder dienenen Kammer (112) erweitert ist,
die mit Druckgas beaufschlagt ist, welches über das in
der Kammer (112) gleitend geführte, als Kolbenkopf
(110) ausgebildete Aufnahmeende des Stößels (108) dessen
axiale Vorbelastung bewirkt, dabei den als Spiel
vorhandenen Ringraum zwischen der Wand der Freibohrung
(123) des Stößels (108) und dem Lochstempel (122)
durchdringt und aus dem engen Ringspalt am freien Ende
dieser Stempelanordnung mit hoher Ausströmgeschwindigkeit
entweicht, wodurch im Bereich der Mündungsöffnung
des Zuführkanals (132) ein Unterdruck entsteht, durch
dessen Saugkraft der dort bereitgestellte Hohlkörper
(70) in die zum Stößel (108) ausgerichtete Lage im
Stößelkanal (128) förderbar ist.
8. Setzvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zuführkopf (126) an dem Führungs- und
Befestigungsgehäuse (102) in Achsrichtung des Stößels
(108) begrenzt verschiebbar geführt und über Federkraft
abgestützt ist.
9. Mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4
hergestellte Verbindung, dadurch gekennzeichnet, daß
der aus dem Mantel (74) gebildete, U-förmige Ringkanal
(86 b) einen versteiften und verstärkten Ringwulst
(160 c) aus Tafelmaterial hakenartig umfaßt und von
diesem vollständig ausgefüllt ist.
10. Verbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kopf (72) des Hohlkörpers (70) zumindest teilweise
in das Tafelmaterial (160) versenkt ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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