EP0623063A1 - Verfahren zum verbinden von platten bzw. vorrichtung und werkzeug zur durchführung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zum verbinden von platten bzw. vorrichtung und werkzeug zur durchführung des verfahrensInfo
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- EP0623063A1 EP0623063A1 EP93902047A EP93902047A EP0623063A1 EP 0623063 A1 EP0623063 A1 EP 0623063A1 EP 93902047 A EP93902047 A EP 93902047A EP 93902047 A EP93902047 A EP 93902047A EP 0623063 A1 EP0623063 A1 EP 0623063A1
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Classifications
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- F16B17/00—Connecting constructional elements or machine parts by a part of or on one member entering a hole in the other and involving plastic deformation
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Definitions
- the invention is based on a method for connecting plates arranged in abutment to one another according to the preamble of claim 1 and on a machine tool for carrying out the method according to the preamble of claim 3 or a tool according to claim 17.
- the plates are preferably sheets which are produced by the stamping process and in which, in addition to the external dimensions, the tines and other openings are produced in a stamping process.
- the pre-punched parts are put together after a possibly still necessary edge and then connected to each other.
- Various methods of joining panels are known. According to a generic method, in which the tines on the first plate are substantially longer than the second plate is thick, inserted through the through openings, after which the projecting part is folded and thereby clamps the second plate to the first.
- Interlacing can only be bent over according to another known method, in order to hold the second plate to the first like a hook.
- connection method is that, on the one hand, parts of the tine protrude above the surface of the second plate and thus represent a risk of injury, so that this technique can only be used on hidden surfaces.
- protrusion of a part of the tine regardless of whether it is folded or bent over, is unsightly, particularly when the second plate is an outer wall of a component.
- the parts to be connected form a so-called lobe breakthrough system in which one of the parts has an opening into which a prong of the other part inserts, after which these parts are welded together.
- a welding device must always be present for the connection and that the surface of the parts is partially destroyed by the welding or the parts can warp due to local heating.
- the inventive method with the characterizing features of the main claim and the machine tool according to the invention with the characterizing features of claim 3 has the advantage that two plates can be connected to each other in a simple manner without an additional connecting element and without damaging the surface.
- the embossing tool is adjusted with respect to the workpiece via the tool and workpiece holder, in order then to carry out the embossing work on the end face of the tine by the drive device.
- no stamp die system is required, so that the parts to be connected only have to be accessible from one side, namely the outside of the second plate. This allows a significant simplification in the assembly of housings.
- the surface of the components to be connected can be treated in advance, since it is not stressed during assembly. Last but not least, there are no sharp contours on the assembled panels that could pose a risk of injury.
- Another advantage is that the machine tool is easy to handle and, due to the wedging principle, a relatively firm connection is created with relatively low embossing forces, even though the connection points only have to be accessible from one side.
- the condition of the tine material is that it is deformable in order to achieve the notching or embossing effect, which is particularly the case with sheets made of steel, aluminum, copper or brass.
- the method according to the invention is considerably simplified by holding and gripping the plates after they are plugged together and for notching by means of openings provided in the plates.
- its tool holder has two grippers, each of which can be pushed through an opening in the second plate and serves to center the embossing tool with respect to the sinking of the first plate and to hold (grip) the same. Because both the tool holder and the gripping device are arranged on the machine tool, the gripping via the corresponding openings simultaneously centers the tool with respect to the tines.
- the tool or workpiece holder has an actuation device for closing and opening the grippers, wherein the actuation device for closing the grippers can have a displacement device which, when displaced in the direction of the workpiece, shoulders arranged on the grippers is slidable and thus causes the gripper to close.
- the surfaces facing one another either from the actuating device or from the respective shoulder have a wedge-shaped course. The steeper the resulting inclined plane, the faster the grippers are swung toward each other per stroke of the actuating device.
- the actuating device for opening the gripper has pins arranged transversely to the adjustment direction, which are guided in elongated holes provided in the grippers, so that pins and elongated holes are used in the opening movement of the actuating device spread the grippers apart.
- the grippers are pivotably mounted on the side facing away from the workpiece.
- a backdrop or another device which, when the actuating device is moved, causes the grippers to pivot again.
- an opening is likewise present in the first plate, the ends of the grippers gripping the workpiece through this opening in the manner of pliers and at least partially penetrating this opening after the gripper has closed.
- the end face of the first plate is clamped to the wall of the second plate which is transverse to it, the gripper ends being supported on the wall of the opening, i.e. the grippers hook the first plate so that the stamping tool can act against this hook resistance on the end face of the tine to deform it.
- the two gripping jaws act and can advantageously be roughened at the ends facing one another for better grip.
- a proximity switch is provided which emits a signal for controlling the drive device when a certain point is reached during the working movement such that the deformation of the tine by the embossing tool only begins when centering or . Adjustment of the embossing tool with respect to the tine has been carried out. Only when this adjustment has been determined via the proximity switch does the drive device begin to move the stamping tool in the direction of the tines.
- a hold-down device which acts under the action of a spring and presses the second component onto the end face when the first component is gripped by the grippers. This prevents the tines from completely or partially slipping out of the through opening when the tine is deformed by the stamping tool.
- the drive device and / or the actuating device works with pneumatic, hydraulic or electrical means. Appropriate working cylinders are then provided for the pneumatic or hydraulic means, while an electric motor or electromagnet is used for the electrical means.
- the actuating device and the drive device can be controlled independently of one another. But they can also be designed as a sequential control, so that after gripping the workpiece by means of the actuating device, only the drive device moves the embossing tool.
- centering marks can be bores into which the centering pins can be immersed, or recesses or elevations into which the end faces of the centering pins can snap.
- the elevation can consist of warts that interact with the centering pins.
- the warts can either be designed as an elevation or as a depression.
- the centering pins have a concave shape at their end that comes into contact with the wart, in the second case a convex shape. If warts are used, there is the advantage, among other things, that the warts can be ground away after embossing, so that a smooth surface is produced.
- the embossing tool is designed as a flat steel with a rectangular cross section and a chisel-like front working end, the working end being able to consist of a plurality of longitudinally or transversely arranged wedge-shaped or pyramid-shaped sections.
- the quality of the material of the tine and its dimensions are decisive for the design of this front working end.
- Fig. Lb shows a cross section through the connected sheet metal parts according to Figure la along the line A-A
- 1c shows a detail from FIG. 1b on an enlarged scale
- Fig .2 shows a section through a machine tool in the open state and according to a first
- Embodiment; 3a the same machine in the closed state;
- Fig .3b is a side view with partial section of this first
- 8b shows two alternative centering options between the machine tool and the workpiece.
- FIG. 1 two sheet metal parts 21 and 22 are shown, of which the sheet metal part 22 is arranged abutting and at right angles to the sheet 21 and the two sheets 21, 22 were connected to one another by a machine tool according to the invention according to the method according to the invention
- Figure 2 illustrated embodiment of this machine.
- the sheet metal part 22 has on its one end face a prong 19 which is inserted or inserted into a corresponding through opening 41 (FIG. 1 c) in the sheet metal part 21.
- This sheet metal part 21 is thus on the end edge of the sheet metal part 22.
- the tine 19 is stamped with the sheet metal part 21 in the connected state of the two sheet metal parts. This embossing is explained in more detail with reference to FIGS. 1b and 1c.
- the openings 23 and 24, and in the sheet metal part 22 there is an opening 25 which, like the prongs 19, are obtained in particular by punching the sheet metal parts and which are used for accessing the machine tool during the connection process.
- FIG. 1c The cross section shown in FIG. 1b through the two sheet metal parts 21 and 22 shows the connection that has already been made, in which the prong 19 is already embossed, this section 40 being shown enlarged in FIG. 1c.
- the tine 19 is inserted into the through opening 41 and stamped on the upper side with the sheet metal part 21.
- a notch 42 was made or embossed into the upper end face of the tine 19 using a tool according to the invention (FIG. 4), the side regions 43 and 44 of this end face of the tine being pressed outwards in the manner shown and thus wedging the tine 19 in the through opening 41 cause.
- connection technology shown in FIGS. 1 a - l c is used in particular for the assembly of housings in which a large number of sheet metal parts, which can also be arranged in several planes, typically have to be joined.
- the machine tool shown in Figure 2 has two grippers la and lb which are pivotally mounted on axes 14 and which are inserted into the openings 23 and 24 of the sheet metal part 21 for the production of the connection. Between the two grippers la and lb, a notch tool 5 (notch stamp) is arranged with which, when the grippers are closed, an embossing of the tine 21 and thus a connection of the sheet metal part 22 to the sheet metal part 21 is effected.
- the notching tool 5 is fastened by means of a cylindrical pin 12 to a tool holder 2, which in turn interacts with a hydraulic cylinder 8.
- the hydraulic cylinder 8 is supplied by a hydraulic unit (not shown), its piston being adjustable along the axis 27 shown in broken lines.
- a stroke limiter is provided so that the notching tool 5 always covers a precisely defined stroke.
- This includes a stroke limiting element 7, which is attached to a piston rod 28, which in turn belongs to the hydraulic cylinder 8.
- the stroke limiting element 7 thus moves synchronously with the notching tool 5.
- There is also a stop element 29 which is fixedly connected to a housing cap 6 of the machine tool and has a bore for the passage of the piston rod 28.
- the stationary stop element 29 acts as a stop for the lower part of the stroke limiting element 7.
- the maximum stroke (identified by the distance 30 in FIG. 2) and thus also the embossing depth of the notching tool 5 can be adjusted by the stroke limiting element 7 being adjusted by means of a screw 17 on the piston rod 28.
- An inductive proximity switch 18 is attached to the housing cap 6 and responds to the movement of the stroke limiting element 7. If the element 7 moves downward, an electrical signal is triggered when passing the switching point 31, which is used to control the hydraulic system. Only when this signal has been generated is the full working pressure for deforming the tine 19 released.
- the hydraulic system is controlled using a programmable logic controller.
- the hydraulic cylinder 8 is held in a receiving part 3 serving as a tool holder.
- the sensor part 3 is provided on the outside with a protective plate 9, for example to prevent an operator from getting his hands into the inner area of the machine tool, in which the moving parts are located.
- the grippers la and ib are also connected to the pick-up part 3.
- the grippers are pivotably mounted on the axes 14. In the interior of the grippers la and lb there are slot-shaped recesses 32a and 32b (shown in dashed lines) which taper towards the top.
- pins 33a and 33b are displaced in the recesses 32a and 32b and, when the tool holder 2 moves upward, cause the grippers 1a and 1b to spread apart as a result of the tapering shape of the recesses explained.
- the tool holder 2 has a displacement device 2a, which the hydraulic cylinder 8 also displaces.
- the grippers la and lb have a shoulder region 34a and 34b with an inclined plane, so that when the tool holder 2 moves downward, the two grippers la and lb are pivoted toward one another, the ends of which approach each other.
- the notching tool 5 is connected to the tool holder 2 by a cylindrical pin 12.
- the notching tool 5 is surrounded by a hold-down device 4, by means of which the transverse sheet metal part 21 is pressed against the sheet metal part 22 arranged in abutment thereto. The force for this is generated by disc springs 11.
- the lower surface of the hold-down is flat and lies on the sheet metal part 21.
- the hold-down device 4 is connected to the notching tool 5 via a pin 35.
- the hold-down device has a recess below this pin 35, so that after the lower edge of the hold-down device has been placed on the sheet metal part 21, the cutting edge of the notching tool 5 can be pressed into the sheet metal part 22 beyond the hold-down device.
- the cutting edge of the Notching tool 5 in the illustrated embodiment has a wedge-shaped cross section with an angle at the tip of 60 °, a height of the triangle of 4 mm and a length of the cutting edge of 9 mm.
- the cutting edge is made of hardened tool steel, for example.
- FIG. 3a the machine tool described as the first embodiment is shown in the closed state.
- the embossing tool 5 has been moved so far down that the stroke limiting element 7 rests on the stop element 29.
- the displacement device 2a has been pushed by the movement of the tool holder 2 over the shoulder 34a or 34b of the gripper la or lb, so that the two gripper ends are pressed against one another.
- the hold-down device 4 rests on the sheet metal part 21 and the cutting edge of the notching tool 5 touches the upper end face of the tine 19 of the sheet metal part 22.
- connection shown in FIGS. 1 a - l c is produced by the machine tool described as follows:
- the sheet metal part 21 provided with the openings 23 and 24 and the through opening 41 is placed on the sheet metal part 22 provided with the opening 25 and the prongs 19, so that the prong 19 projects into the through opening 41.
- the two grippers la and lb of the machine tool are inserted into the openings 23 and 24 and the hydraulic cylinder 8 put under pressure .
- the tool holder 2 is moved down until the lower edge of the hold-down 4 rests on the sheet metal part 21.
- the associated shifting device 2a also moves downward and pushes over the shoulders 34a and 34b of the grippers, so that they are pivoted inward into the position shown in FIG. 3a.
- the ends of the grippers are in the opening 25 of the sheet metal part 22.
- the pressure required for this movement of the tool holder 2 is significantly lower than the actual working pressure of the machine tool.
- the use of the proximity switch 18 ensures that the notching tool 5 is only pressed into the prongs 19 when the machine tool is properly attached. In the event of a tilt, the proximity switch does not respond to 18, since the tool holder 2 has not moved far enough downwards so that the upper part of the stroke limiting element 7 can trigger the switch 18. This ensures that there is no broken pliers or damage to the machine tool or the tool.
- the hydraulic cylinder is reversed so that the tool holder 2 is withdrawn with the notching tool 5.
- the pins 33a and 33b are pulled along with the tool holder 2, whereby the grippers la and lb are pivoted apart due to the shape of the elongated hole recesses 32a and 32b in the grippers la and lb, respectively. After that, the machine tool is free for a new work cycle.
- the notching tool has a wedge-shaped profile on its end face. As shown in FIG. 4, however, other embossing profiles can also be used. In addition to the wedge-shaped notching tool 5, a straight toothed punch 50 with several teeth 51 or a punch 52 with spikes 53 can also be used.
- the grippers 60 and 61 are shown in FIG. 5a in the open state and in FIG. 5b in the closed state.
- the grippers 60 and 61 have clamping jaws 62 and 63 on the mutually facing end sections, between which the sheet metal part 22, which here has no opening 25, is clamped when the clamping jaws are closed (FIG. 5b).
- the grippers 60 and 61 After insertion of the grippers 60 and 61 through the openings 23 and 24, they are pivoted against one another as described in the first exemplary embodiment and thereby clamp the sheet metal part 22 between their clamping jaws 62 and 63, after which the notching tool 5 moves downwards and the tines 19 of the sheet metal part 22 notches the connection between the To produce sheet metal parts 21 and 22.
- the surface of the mutually facing sides of the clamping jaws 62 and 63 is roughened, for example knurled. The remaining distance between the jaws 62 and 63 corresponds to the thickness of the sheet.
- either the grippers 60 and 61 can be exchanged as a whole or only the clamping jaws 62 and 63 can be replaced and designed to be interchangeable.
- FIG. 6 shows a third exemplary embodiment of the machine tool according to the invention, in which the embossing force is generated electromagnetically.
- the machine tool has a handle 70 and a switch 71, the actuation of which triggers the stamping or notching stroke.
- the embossing is carried out using a notching tool, as in the previously described exemplary embodiments
- the notching tool 72 is connected at its upper end to an iron core 74, which is pulled down after the electromagnet is switched on.
- a return spring 79 ensures that the notching tool 72 returns to its original position after the embossing.
- the drive of the notching tool 72 is similar to that of electronic nailers, with a striking movement also taking place.
- the tool head 76 For centering the machine tool or the notching tool 72 over the desired embossing point, the tool head 76 has two centering pins 77, only one of which can be seen - the second is covered by this.
- the two centering pins 77 engage in corresponding centering holes 80 and 81 of the sheet metal part 21, as well as them are shown in FIG. 7 and as a result of which a good adjustment of the notching tool 72 with respect to the prongs 19 is provided.
- FIGS. 8a and 8b show two alternative centering options for the third embodiment of the machine tool.
- two lugs 91 are pressed into the sheet metal part 21, only one of which is shown - which interacts with a concave design of the lower end of the centering pin 90, so that a positive engagement occurs when the centering pin 90 is placed on the lug 91 .
- a wart 93 protrudes inward of the plate part 21, so that the associated centering pin 92 is accordingly convex at its lower end.
- warts for centering instead of punch holes are particularly recommended when the sheets must not have larger openings, for example in ventilation construction.
- the use of warts against the piercing holes has the advantage that there is no material destruction and the surface of the sheets is comparatively smooth. If the warts protrude outwards as in FIG. 8a, they can also be ground off after stamping the sheets.
- the warts 91 and 93 are embossed into the sheets 21 and 22 before they are joined together.
- the centering pins 77 are resiliently mounted, ie loaded by a spring 78 arranged in the machine tool, so that when the machine tool is placed on the sheet metal part, the centering pin 77, 90 or 92 is somewhat can return, so that the tool can be pressed flat onto the sheet metal part.
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Description
Verfahren zum Verbinden von Platten bzw. Vorrichtung und Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Verbinden von auf Stoß zueinander angeordneten Platten nach der Gattung des Anspruchs 1 und von einer Werkzeugmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach der Gattung von Anspruch 3 bzw. einem Werkzeug nach Anspruch 17.
Es sind verschiedene Verfahren und auch Werkzeuge zur Durchführung des Verfahrens zum Verbinden von auf Stoß zueinander angeordneten Platten bekannt, wobei über die Plattenverbindung Bauteile miteinander verbunden werden, beispielsweise Gehäuseteile und dergleichen. Bevorzugt handelt es sich bei den Platten um Bleche, die im Stanzverfahren hergestellt werden und bei denen in einem Stanzvorgang außer den Außenabmessungen auch die Zinken und sonstige Öffnungen hergestellt werden. Üblicherweise werden die vorgestanzten Teile nach einem möglicherweise noch erforderlichen Kanten zusammengesteckt und dann miteinander verbunden.
Es sind verschiedene Verfahren des Verbindens von Platten bekannt. Gemäß einem gattungsgemäßen Verfahren, bei dem die Zinken an der ersten Platte wesentlich länger sind, als die zweite Platte dick ist, durch die Durchgangsöffnungen gesteckt, wonach der durchkragende Teil verschränkt wird und dadurch die zweite Platte an die erste spannt. Statt einem
Verschränken kann gemäß einem anderen bekannten Verfahren der Zinken lediglich umgebogen werden, um damit wie ein Haken die zweite Platte an der ersten festzuhalten.
Der Nachteil dieses Verbindungsverfahrens ist, daß einerseits über die Oberfläche der zweiten Platte Teile des Zinkens herausragen und damit eine Verletzungsgefahr darstellen, so daß diese Technik nur an verdeckten Flächen angewendet werden kann. Zudem ist das Herausragen eines Teils des Zinkens, unabhängig davon, ob er verschränkt oder umgebogen ist, unansehnlich insbesondere dann, wenn es sich bei der zweiten Platte um eine Außenwand eines Bauteils handelt.
Gemäß einem anderen bekannten Verfahren zum Verbinden von auf Stoß zueinander angeordneten Platten, nämlich dem WIG- Schweißen für den Gehäusebau bilden die zu verbindenden Teile ein sogenanntes Lappen- Durchbruchsyste , bei dem eines der Teile eine Öffnung hat, in welche sich ein Zinken des anderen Teils einfügt, wonach diese Teile miteinander verschweißt werden. Der Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht darin, daß für die Verbindung stets eine Schweißvorrichtung vorhanden sein muß und daß die Oberfläche der Teile durch das Schweißen teilweise zerstört wird bzw. durch die lokale Erwärmung die Teile sich verziehen können.
Vorteile der Erfindung
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs bzw. die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 3 hat dem gegenüber den Vorteil, daß in einfacher Weise ohne ein zusätzliches Verbindungselement und ohne Beschädigung der Oberfläche zwei Platten miteinander verbunden werden können. Über den Werkzeug- und Werkstückhalter wird das Prägewerkzeug in Bezug auf das Werkstück justiert, um dann durch die Antriebseinrichtung die Prägearbeit an der Stirnseite des Zinkens durchzuführen. Vorteilhaf erweise ist kein Stempelmatrizensystem erforderlich, so daß die zu verbindenden Teile nur von einer Seite her zugänglich sein müssen, nämlich der Außenseite der zweiten Platte. Hierdurch ist eine wesentliche Vereinfachung bei der Montage von Gehäusen erzielbar. Die Oberfläche der zu verbindenden Bauteile kann vorher fertig behandelt werden, da sie bei der Montage nicht beansprucht wird. Nicht zuletzt verbleiben auf den montierten Platten keine scharfen Konturen die eine Verletzungsgefahr bedeuten könnten.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Werkzeugmaschine leicht handhabbar ist und aufgrund des Verkeilungsprinzips bei verhältnismäßig niederen Prägekräften eine verhältnismäßig feste Verbindung entsteht und dies obwohl die Verbindungsstellen jeweils nur von einer Seite her zugänglich sein müssen. Die Voraussetzung
an das Zinkenmaterial ist, daß dieses verformbar ist, um die Kerb- oder Prägewirkung zu erzielen, was insbesondere bei Blechen aus Stahl, Aluminium, Kupfer oder Messing gegeben ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird durch das Festhalten und Ergreifen der Platten nach dem zusammenstecken und für das Kerben mittels in den Platten vorgesehenen Öffnungen wesentlich vereinfacht. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine weist deren Werkzeughalter zwei Greifer auf, die jeweils durch eine Öffnung der zweiten Platte durchsteckbar sind und dem Zentrieren des Prägewerkzeugs gegenüber dem Sinken der ersten Platte sowie dem Halten (ergreifen) derselben dient. Dadurch, daß an der Werkzeugmaschine sowohl der Werkzeughalter als auch die Greifeinrichtung angeordnet ist, erfolgt durch die Ergreifung über die entsprechenden Öffnungen gleichzeitig eine Zentrierung der Werkzeuges gegenüber dem Zinken.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Werkzeug- bzw. Werkstückhalter eine Betätigungseinrichtung zum Schließen und Öffnen der Greifer auf, wobei die Betätigungseinrichtung für das Schließen der Greifer eine Verschiebeeinrichtung aufweisen kann, welche bei einer Verschiebung in Richtung Werkstück über jeweils an den Greifern angeordneten Schultern schiebbar ist und damit ein schließen der Greifer bewirkt. Die einander zugewandten Flächen entweder von der Betätitungseinrichtung oder der jeweiligen Schulter weisen einen keilförmigen Verlauf auf. Je steiler die dadurch gegebene schräge Ebene ist, desto schneller werden die Greifer pro zurückgelegtem Hub der Betätigungseinrichtung auf inander zugeschwenkt.
Nach einer weiteren vorteilhaf ten Ausgestaltung der Erfindung weist die Betätigungseinrichtung zum Öf fnen der Greifer quer zur Verstellrichtung angeordnete Stifte auf , die in, in den Greifern vorgesehenen Langlöchern geführt s ind , s o daß be i der Ö f f nungsbewegung der Betät igungseinrichtung S t i f t e und Langlöcher ein auseinanderspreizen der Greifer bewirken. Die Greifer sind hierfür auf der dem Werkstück abgewandten Seite schwenkbar gelagert . Natürlich kann statt einem Langloch auch eine Kulisse oder eine andere Einrichtung dienen, die bei einer Hubbewegung der Betätigungseinrichtung ein Wieder¬ auf schwenken der Greifer bewirkt .
Nach einer weiteren vorteilhaf en Ausgestaltung der Erfindung ist in der ersten Platte ebenfalls eine Öffnung vorhanden, wobei die Enden der Greifer zangenartig das Werkstück durch diese Öf fnung ergreif en und dabei wenigstens teilweise diese Öffnung nach dem Schließvorgang der Greifer durchdringen. Hierbei erfolgt ein Anspannen der Stirnseite der ersten Platte an die quer dazu stehende Wandung der zweiten Platte , wobei die Greiferenden sich an der Wandung der Öffnung abstützen, d.h. die Greifer haken die erste Platte ein, so daß das Prägewerkzeug gegen diesen Hakenwiderstand auf die Stirnseite des Zinkens zu dessen Verformung einwirken kann.
Nach einer alternativen Ausgestaltung der Erf indung ergreifen die einander zugewandten Enden der zwei Greifer nach Einführung durch die Öffnungen der zweiten Platte und nach Schließen der Greifer die erste Platte zwischen sich und halten sie gegen Längsverschieben. Hierbei wirken die be i den Gr e i f er al s Kl emmbacken und können vorteilhafterweise an den einander zugewandten Enden für eine bessere Griffigkeit aufgerauht sein.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein Näherungsschalter vorgesehen, der bei erreichen einer bes timmten Stelle während der Arbeitsbewegung ein S ignal zur S t euerung der Antriebseinrichtung derart abgibt , daß die Deformation des Zinkens durch das Prägewerkzeug erst dann beginnt , wenn eine Zentrierung bzw . Justierung des Prägewerkzeugs gegenüber dem Zinken erfolgt ist . Erst wenn diese Justierung über den Näherungsschalter festgestellt wurde, beginnt die Antriebseinrichtung mit dem Verschieben des Prägewerkzeuges in Richtung Zinken.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein unter Wirkung einer Feder stehender Niederhalter vorgesehen, der das zweite Bauteil bei Ergreifen des ersten Bauteils durch die Greifer auf dessen Stirnseite drückt . Hierdurch wird verhindert, daß bei Einsetzen der Verformung des Zinkens durch das Prägewerkzeug der Zinken ganz oder teilweise aus der Durchgangsöffnung herausrutscht.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung arbeitet die Antriebseinrichtung und/oder die Betätigungs einrichtung mit pneumatischen, hydraulischen oder elektrischen Mitteln. Für die pneumatischen oder hydraulis chen Mit tel s ind dann entsprechende Arbeitszylinder vorgesehen, während bei den elektrischen Mitteln ein Elektromotor oder Elektromagnet Verwendung f indet . Hierbei können erf indungsgemäß die Betätigungseinrichtung und die Antriebseinrichtung unabhängig voneinander gesteuert sein. Sie können aber auch als Folgesteuerung ausgebildet sein, so daß nach Ergreifen des Werkstücks mittels der Betätigungseinrichtung erst die Antriebseinrichtung das Prägewerkzeug verschiebt .
Nach einer weiteren vorteilhaf en Ausgestaltung der Erfindung ist eine zusätzliche Zentriereinrichtung zur Zentrierung des Prägewerkzeugs bzw . des Werkzeughalters zum Zinken vorhanden , mit wenigstens zwei Zentrierstiften, die mit in der zweiten Platte vorhandenen Zentriermarken zusammenwirken . Bei diesen Zentriernarken kann es sich sowohl um Bohrungen handeln in die die Zentrierstifte eintauchen können oder aber um Vertiefungen oder Erhöhungen , in die die Stirnseiten der Zentrierstifte einrasten können . Eine solche Zentriereinrichtung ist besonders dann von Vorteil , wenn die Werkzeugmaschine ohne Greifer arbeitet , also dann, wenn über sonstige Mittel der für die Prägung erforderliche Widerstand an der ersten Platte vorhanden ist . Die Erhöhung kann aus Warzen bestehen, die mit den Zentrierstiften zusammenwirken. Die Warzen können entweder als Erhebung oder als Vertiefung ausgebildet sein . Im ersten Fall haben die Zentrierstifte an ihrem mit der Warze in Kontakt tretenden Ende eine konkave im zweiten Fall eine konvexe Form. Bei Verwendung von Warzen ergibt sich unter anderem der Vorteil , daß nach der Verprägung die Warzen weggeschliffen werden können, so daß eine glatte Oberfläche entsteht .
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erf indung ist das Prägewerkzeug als f lacher Stahl rechteckigen Querschnitts und meißelartigem stirnseitigem Arbeitsende ausgebildet , wobei das Arbeitsende aus mehreren längs bzw. quer angeordneten keil- oder pyramidenförmigen Abschnitten bestehen kann. Maßgebend für die Ausgestaltung dieses stirnseitigen Arbeitsendes ist die Qualität des Materials des Zinkens , sowie dessen Abmessungen.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erf indung sind der nachfolgenden Beschreibung , der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar .
Zeichnung
Drei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher erläutert . Es zeigen:
Fig . la Zwei Blecht eile in perspektivischer Darstellung, die mit einer Werkzeugmaschine gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel verbunden wurden; Fig. lb einen Querschnitt durch die verbundenen Blechteile gemäß Figur la entlang der Linie A-A; Fig. lc ein Detail aus Figur 1b in vergrößertem Maßstab; Fig .2 einen Schnitt durch eine Werkzeugmaschine in geö f fnetem Zust and gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel ; Fig.3a die gleiche Maschine in geschlossenem Zustand; Fig .3b eine Seitenansicht mit Teilschnitt dieses ersten
Ausführungsbeispiels ; Fig.4 verschiedene Aus führungs formen eines Kerbwerkzeugs für diese Werkzeugmaschine Fig.5a einen Teil einer Werkzeugmaschine im geöffneten
Zustand gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels; Fig .5b die gleiche Maschine in geschlossenem Zustand; Fig .6 ein dr i ttes Aus führungsbeispiel einer
Werkzeugmaschine im Schnitt; Fig.7 zwei Bleche in perspektivischer Darstellung, die mittels der Werkzeugmaschine nach Figur 6 verbunden wurden und
Fig. 8a
Fig. 8b zwei alternative Zentrierungsmöglichkeiten zwischen Werkzeugmaschine und Werkstück.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In Figur 1 sind zwei Blechteile 21 und 22 gezeigt, von denen das Blechteil 22 auf Stoß und im rechten Winkel zum Blech 21 angeordnet ist und wobei die beiden Bleche 21, 22 durch eine erfindungsgemäße Werkzeugmaschine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren miteinander verbunden wurden, nämlich dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel dieser Maschine. Das Blechteil 22 weist an seiner einen Stirnseite einen Zinken 19 auf, der in eine entsprechende Durchgangsöffnung 41 (Figur lc) in dem Blechteil 21 eingeführt oder eingesteckt ist. Dieses Blechteil 21 liegt also an der Stirnkante des Blechteils 22 an. Der Zinken 19 ist in verbundenem Zustand der beiden Blechteil mit dem Blechteil 21 verprägt. Diese Verprägung wird anhand Figur lb und lc näher erläutert. Außerdem sind in dem Blechteil 21 die Öffnungen 23 und 24, sowie im Blechteil 22 eine Öffnung 25 vorhanden, die wie der Zinken 19 insbesondere durch Stanzen der Blechteile gewonnen werden und die für den Zugriff der Werkzeugmaschine während des Verbindungsvorgangs verwendet werden.
In dem in Figur lb gezeigten Querschnitt durch die beiden Blechteile 21 und 22 ist die bereits vollzogene Verbindung erkennbar, bei der der Zinken 19 bereits verprägt ist, wobei dieser Abschnitt 40 in Figur lc vergrößert dargestellt ist.
Wie in Figur lc gezeigt, ist der Zinken 19 in die Durchgangsöffnung 41 eingeführt und an seiner Oberseite mit dem Blechteil 21 verprägt. Hierzu wurde mit einem erfindungsgemäßen Werkzeug (Figur 4) eine Kerbe 42 in die obere Stirnseite des Zinkens 19 eingeschlagen oder eingeprägt, wobei die Seitenbereiche 43 und 44 dieser Stirnseite des Zinkens in der dargestellten Weise nach außen gedrückt werden und damit eine Verkeilung des Zinkens 19 in der Durchgangsöffnung 41 bewirken.
Die in den Figuren la - lc gezeigte Verbindungstechnik wird insbesondere für den Zusammenbau von Gehäusen verwendet, bei denen typischerweise eine Vielzahl von Blechteilen, die auch in mehreren Ebenen angeordnet sein können zusammengefügt werden müssen.
Die in Figur 2 dargestellte Werkzeugmaschine weist zwei Greifer la und lb auf, die schwenkbar auf Achsen 14 gelagert sind und die für die Herstellung der Verbindung in die Öffnungen 23 und 24 des Blechteils 21 eingeführt werden. Zwischen den beiden Greifern la und lb ist ein Kerbwerkzeug 5 (Kerbstempel) angeordnet mit dem bei geschlossenen Greifern eine Prägung des Zinkens 21 und damit eine Verbindung des Blechteiles 22 mit dem Blechteil 21 bewirkt wird. Das Kerbwerkzeug 5 ist mittels eines Zylinderstiftes 12 an einem Werkzeugaufnehmer 2 befestigt, welcher seinerseits mit einem Hydraulikzylinder 8 zusammenwirkt. Der Hydraulikzylinder 8 wird durch ein nicht dargestelltes Hydraulikaggregat versorgt, wobei sein Kolben entlang der strichpunktiert dargestellten Achse 27 verstellbar ist. Während seines Druckhubs wird das Kerbwerkzeug 5 in die Stirnseite des Zinkens 19 des Blechteils 22 gedrückt.
Damit das Kerbwerkzeug 5 stets einen genau definierten Hub zurücklegt ist eine Hubbegrenzung vorgesehen. Diese umfaßt ein Hubbegrenzungselement 7, welches an einer Kolbenstange 28 befestigt ist, die wiederum durch den Hydraulikzylinder 8 gehört. Das Hubbegrenzungselement 7 bewegt sich also synchron mit dem Kerbwerkzeug 5. Es ist außerdem ein fest mit einer Gehäusekappe 6 der Werkzeugmaschine verbundenes Anschlagelement 29 vorhanden, welches eine Bohrung für den Druchgang der Kolbenstange 28 aufweist. Das stationäre Anschlagelement 29 wirkt als Anschlag für den unteren Teil des Hubbegrenzungselementes 7. Wenn das Kerbwerkzeug 5 nach unten fährt, bewegt sich das Hubbegrenzungselement 7 ebenfalls nach unten, bis es auf das Anschlagselement 29 auftrifft. Der maximale Hub (in Figur 2 durch die Strecke 30 gekennzeichnet) und damit auch die Prägetiefe des Kerbwerkzeugs 5 ist einstellbar, indem das Hubbegrenzungselement 7 mittels einer Schraube 17 an der Kolbenstange 28 verstellt wird.
An der Gehäusekappe 6 ist ein induktiver Näherungsschalter 18 befestigt, der auf die Bewegung des Hubbegrenzungselementes 7 anspricht. Wenn sich das Element 7 nach unten bewegt, wird beim Passieren des Schaltpunktes 31 ein elektrisches Signal ausgelöst, welches zur Steuerung des Hydrauliksystems benutzt wird. Erst wenn dieses Signal erzeugt wurde, wird der volle Arbeitsdruck zum Verformen des Zinkens 19 freigegeben. Die Steuerung des Hydrauliksystems geschieht mit Hilfe einer speicherprogrammierbaren Steuerung.
Der Hydraulikzylinder 8 ist in einem als Werkzeughalter dienenden Aufnehmerteil 3 gehalten. Das Aufnehmerteil 3 ist außen mit einem Schutzblech 9 versehen, um beispielsweise zu verhindern, daß eine Bedienungsperson mit ihren Händen in den inneren Bereich der Werkzeugmaschine gelangen kann,
in dem sich die beweglichen Teile befinden. Mit dem Aufnehmerteil 3 verbunden sind auch die Greifer la und ib. Die Greifer sind auf den Achsen 14 schwenkbar gelagert. Im Inneren der Greifer la und lb sind jeweils langlochförmige Ausnehmungen 32a und 32b vorhanden (gestrichelt dargestellt) , die sich nach oben hin verjüngen. Bei einer Bewegung des Stempelaufnehmers 2 werden Stifte 33a und 33b in den Ausnehmungen 32a bzw. 32b verschoben und verursachen bei einer Aufwärtsbewegung des Werkzeugaufnehmers 2 in Folge der sich verjüngenden Formgebung der Ausnehmungen ein auseinanderspreizen der Greifer la und ib. Dies wird anhand Figur 3a noch näher erläutert.
Der Werkzeugaufnehmer 2 weist eine Verschiebeeinrichtung 2a auf, die der Hydraulikzylinder 8 mitverschiebt. Die Greifer la und lb weisen einen Schulterbereich 34a bzw. 34b mit einer schrägen Ebene auf, so daß bei einer Abwärtsbewegung des Werkzeugsaufnehmers 2 die beiden Greifer la und lb gegeneinander geschwenkt werden, wobei deren Enden sich näher .
Wie in Figur 2 dargestellt, ist das Kerbwerkzeug 5 durch einen Zylinderstift 12 mit dem Werkzeugaufnehmer 2 verbunden. Das Kerbwerkzeug 5 ist von einem Niederhalter 4 umgeben, durch den das querliegende Blechteil 21 gegen das auf Stoß dazu angeordnete Blechteil 22 gedrückt wird. Die Kraft dafür wird durch Tellerfedern 11 erzeugt. Die untere Fläche des Niederhalters ist plan ausgebildet und liegt auf dem Blechteil 21 auf. Der Niederhalter 4 ist mit dem Kerbwerkzeug 5 über einen Stift 35 verbunden. Der Niederhalter weist unterhalb dieses Stiftes 35 eine Ausnehmung auf, so daß nach dem Aufsetzen der Unterkante des Niederhalters auf dem Blechteil 21 die Schneide des Kerbwerkzeugs 5 über den Niederhalter hinaus in das Blechteil 22 gedrückt werden kann. Die Schneide des
Kerbwerkzeugs 5 hat in dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen keilförmigen Querschnitt mit einem Winkel an der Spitze von 60°, einer Höhe des Dreiecks von 4 mm und einer Länge der Schneide von 9 mm. Die Schneide ist beispielsweise aus gehärtetem Werkzeugstahl gefertigt.
In Figur 3a ist die als erstes Ausführungsbeispiel beschriebene Werkzeugmaschine in geschlossenem Zustand gezeigt. Gegenüber der Darstellung in Figur 2 ist das Prägewerkzeug 5 so weit nach unten gefahren, daß das Hubbegrenzungselement 7 auf dem Anschlagelement 29 aufliegt. Gleichzeitig hat sich die Verschiebeeinrichtung 2a durch die Bewegung des Werkzeugaufnehmers 2 über die Schulter 34a bzw. 34b des Greifers la bzw. lb geschoben, so daß die beiden Greiferenden gegeneinander gedrückt werden. Der Niederhalter 4 liegt auf dem Blechteil 21 auf und die Schneide des Kerbwerkzeugs 5 berührt die obere Stirnseite des Zinkens 19 des Blechteils 22.
Bei der in Figur 3b gezeigten Seitenansicht dieser Werkzeugmaschine mit einem Teilschnitt im unteren Teil, insbesondere durch den einen Greifer la ist der in der Verschiebeeinrichtung 2a angeordnete Stift 33a erkennbar, der in der Langlochausnehmung 32a des Greifers la arbeitet.
Die in den Figuren la - lc gezeigte Verbindung wird durch die beschriebene Werkzeugmaschine wie folgt hergestellt:
Das mit den Öffnungen 23 und 24 und der Durchgangsöffnung 41 versehene Blechteil 21 wird auf das mit der Öffnung 25 sowie dem Zinken 19 versehene Blechteil 22, so daß der Zinken 19 in die Durchgangsöffnung 41 ragt. Danach werden die beiden Greifer la und lb der Werkzeugmaschine in die Öffnungen 23 und 24 eingeführt und der Hydraulikzylinder 8
unter Druck gesetz t . Infolge des sen wird der Werkzeugaufnehmer 2 nach unten gefahren, bis die Unterkante des Niederhalters 4 auf dem Blechteil 21 aufliegt . Während sich der Werkzeugaufnehmer 2 nach unten bewegt , bewegt sich auch die damit verbundene Verschiebeεinrichtung 2a nach unten und schiebt sich über die Schultern 34a und 34b der Greifer, so daß diese in die in Figur 3a gezeigte Stellung nach innen geschwenkt werden. Im geschlossenen Zustand befinden sich die Enden der Greifer in der Öffnung 25 des Blechteils 22 . Der für diese Bewegung des Werkzeugaufnehmers 2 erforderliche Druck ist wesentlich geringer als der eigentliche Arbeitsdruck der Werkzeugmaschine .
Wenn bei der Abwärtsbewegung des Werkzeugaufnehmers 2 die Kante 36 des Hubbegrenzungselementes 7 den Schaltpunkt 31 des Näherungsschalters 18 passiert , wird ein Signal ausgelöst, welches auf die Steuerung des Hydrauliksystems einwirkt und zur Folge hat, daß der volle Arbeitsdruck des Hydrauliksystems freigegeben wird . Dadurch wird das Kerbwerkzeug 5 ein Stück in den Zinken 19 des Blechteils 22 gedrückt , bis die Unterkante des Hubbegrenzungselementes 7 auf das Anschlagelement 29 trifft . Der Zinken 19 wird dadurch genau zentrisch in der Durchgangsöffnung 41 des Blechteils 21 verstemmt.
Durch die Verwendung des Näherungs Schalters 18 wird sichergestellt , daß das Kerbwerkzeug 5 nur dann in den Zinken 19 eingedrückt wird, wenn die Werkzeugmaschine ordnungsgemäß angesetzt ist . Bei einer eventuellen Verkantung spricht der Näherungs schalt er 18 nicht an, da der Werkzeugaufnehmer 2 nicht weit genug nach unten gefahren ist, damit das Oberteil des Hubbegrenzungselements 7 den Schalter 18 auslösen kann . Auf diese Weise wird sichergestellt , daß es nicht zu einem Zangenbruch oder
einer Beschädigung der Werkzeugmaschine bzw. des Werkzeuges kommt.
Nachdem das Blechteil 22 mit dem Blechteil 21 verstemmmt wurde, wird der Hydraulikzylinder umgesteuert, so daß der Werkzeugaufnehmer 2 mit dem Kerbwerkzeug 5 zurückgezogen wird. Mit dem Werkzeugaufnehmer 2 werden die Stifte 33a und 33b mitgezogen, wodurch aufgrund der Form der Langlochausnehmungen 32a und 32b in den Greifern la bzw. lb die Greifer la und lb auseinander geschwenkt werden. Danach ist die Werkzeugmaschine frei für einen neuerlichen Arbeitszyklus.
In dem vorstehend geschriebenen Aus ührungsbeispiel weist das Kerbwerkzeug auf seiner Stirnseite ein keilförmiges Profil auf. Wie in Figur 4 gezeigt, können jedoch auch andere Prägeprofile verwendet werden. Außer dem keilförmigen Kerbwerkzeug 5 kommt auch ein gerade verzahnter Stempel 50 mit mehreren Zähnen 51 oder ein Stempel 52 mit Dornen 53 in Frage.
Bei dem in den Figuren 5a und 5b gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine sind die Greifer 60 und 61 in Figur 5a in geöffnetem, in Figur 5b in geschlossenem Zustand gezeigt. Die Greifer 60 und 61 weisen auf den einander zugewandten Endabschnitten Klemmbacken 62 und 63 auf, zwischen denen bei geschlossenen Klemmbacken (Figur 5b) das Blechteil 22, das hier keine Öffnung 25 aufweist eingespannt ist. Nach Einführen der Greifer 60 und 61 durch die Öffnungen 23 und 24 werden sie wie beim ersten Ausführungsbeispiel beschrieben gegeneinander geschwenkt und klemmen dabei das Blechteil 22 zwischen ihren Klemmbacken 62 und 63 ein, wonach dann das Kerbwerkzeug 5 nach unten fährt und den Zinken 19 des Blechteils 22 kerbt, um die Verbindung zwischen den
Blechteilen 21 und 22 herzustellen. Um eine verbesserte Griffigkeit zu erhalten ist die Oberf läche der einander zugewandten Seiten der Klemmbacken 62 und 63 aufgerauht , beispielsweise gerändelt . Der verbleibende Abstand zwischen den Klemmbacken 62 und 63 entspricht der Dicke des Bleches . Zur Anpassung an unterschiedliche Blechdicken können entweder die Greifer 60 und 61 als Ganzes ausgewechselt werden oder lediglich die Klemmbacken 62 und 63 ausgewechselt und dafür auswechselbar gestaltet werden.
In Figur 6 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine dargestellt , bei dem die Prägekraf t elektromagneti s ch erz eugt wird . Die Werkzeugmaschine weist einen Handgriff 70 und einen Schalter 71 auf , durch dessen Betätigung der Präge- oder Kerbhub ausgelöst wird. Das Prägen wird wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen über ein Kerbwerkzeug
72 bewerkstelligt . Nach Betätigung des Schalters 71 wird das Kerbwerkzeug 72 unter der Wirkung des Elektromagneten
73 durch eine Führung 75 nach unten gegen das zu verformende Blechteil bewegt . Das Kerbwerkzeug 72 ist an seinem oberen Ende mit einem Eisenkern 74 verbunden, welcher nach Einschalten des Elektromagneten nach unten gezogen wird. Eine Rückholfeder 79 sorgt dafür, daß das Kerbwerkzeug 72 nach erfolgter Prägung wieder in seine Ausgangslage zurückkehrt . Der Antrieb des Kerbwerkzeugs 72 ähnelt dem von Elektronaglern , wobei auch eine Schlagbewegung stattfindet .
Zum Zentrieren der Werkzeugmaschine bzw. des Kerbwerkzeuges 72 über der gewünschten Prägestelle , weist der Werkzeugkopf 76 zwei Zentrierstif tε 77 auf , von denen nur einer erkennbar ist - der zweite ist durch diesen verdeckt . Die beiden Zentriers tif tε 77 greif en in entsprechende Zentrier löcher 80 und 81 des Blechteiles 21 ein, sowie sie
in Figur 7 dargestellt sind und wodurch eine gute Justierung des Kerbwεrkzeugs 72 gegenüber dem Zinken 19 gegeben ist.
In den Figuren 8a und 8b sind zwei alternative Zentriermöglichkeiten für das dritte Ausführungsbeispiel der Werkzeugmaschinε gεzεigt. Gεmäß dεr Ausführung nach Figur 8a sind in dem Blechteil 21 zwei Warzen 91 eingedrückt, von denεn nur εine dargestellt ist - die mit einer konkaven Ausbildung des unteren Endes des Zentrierstifts 90 zusammenwirkt, so daß beim Aufsetzen des Zentrierstifts 90 auf die Warze 91 ein Führungsformschluß entsteht. Bei der in Figur 8b gezeigten Variante dieser Zentrierungsart ragt einε Warze 93 nach innen des Plattenteils 21, so daß der zugehörigε Zentrierstift 92 dementsprεchend an seinεm untεrεn Endε konvex ausgebildet ist.
Die Verwendung solcher Warzen zur Zentrierung anstatt von Stanzlöchern ist insbesondere dann empfehlenswert, wenn die Bleche keine größeren Öffnungen aufweisen dürfen, zum Beispiel im Lüftungsbau. Außerdem hat die Verwendung von Warzen gegenübεr Zεntrierlöchern den Vorteil, daß keine Materialzerstörung erfolgt und die Oberfläche der Bleche vergleichsweise glatt ist. Wenn die Warzen wie in Figur 8a nach außen ragen, können sie zudem nach dem Verprägen der Bleche abgeschliffen werden. Die Warzen 91 bzw. 93 werden vor dem Zusammenfügen der Bleche 21 und 22 in diese geprägt.
Wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel in Figur 6 gezeigt sind die Zentrierstifte 77 federnd gelagert, d.h. durch eine in der Werkzeugmaschine angeordnete Feder 78 belastet, so daß beim Aufsetzen der Werkzeugmaschine auf das Blechteil der Zentriεrstift 77, 90 oder 92 etwas
zurückfεdεrn kann, so daß diε Wεrkzεugmaschinε flach auf das Blechteil gedrückt werden kann.
Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchεn und in der Zeichnung dargestεlltεn Merkmaie können sowohl εinzeln als auch in beliεbigεr Kombination εrfindungswεsentlich sein.
Bezugszahlenliste
Claims
Ansprüche
Verfahren zum Verbindεn von auf Stoß zueinander angεordnεtεn Plattεn (Bautεilεn) , insbεsondεrε Blechen (21 , 22 ) von denεn diε Stirnseitε εinεr εrstεn Platte (22 ) unter einem bestimmtεn Winkel (z . B . rechten Winkel) auf diε diε Wandfläche einεr zwεiten Platte (21) stößt gekennzeichnεt durch folgende Schritte:
- Anordnen mindestens einεs Zinkens (19 ) an der Stirnseite der erstεn Plattε (22 ) dessen Länge gleich oder geringfügig länger ist, als die Dicke der zweiten Platte (21)
- Anordnen einer Durchgangsöffnung (41) in der zweiten Platte (21) dεrεn Breite der Dicke des Zinkεs (19 ) entspricht;
- Stecken des Zinkens (19 ) in die Durchgangsöffnung (41) bis zur Anlage der Stirnseite der ersten Platte (22 ) an der Wandfläche der zweiten Platte (21) und
- Kerben der Stirnseite des Zinkens (19 ) und damit verkeilεn dεs Zinkεns (19 ) in der Durchgangsöffnung
(41) .
Verfahren nach Anspruch 1 , gekennzeichnεt durch das Festhalten und Ergreif εn der Platten (21 , 22 ) nach dem Zusammenstεcken und für das Kerben mittels in den Platten (21, 22 ) vorgesεhεnεn Öffnungen (23 , 24 , 25) .
Werkzεugmaschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruchs 1 oder 2, nämlich zum Verbinden zweier auf Stoß unter einem bestimmten Winkel zueinander angeordneten Platten (21, 22) (Bauteilε) mit εinεr ersten Platte (22) , die einεn übεr eine Stirnseite der Platte (22) hervorstehenden Zinken (19) (Fortsatz, Lappεn) aufweist, der aus deformierbarem Material bestεht und in εinε in der zweiten Platte (21) vorgesεhεnε Durchgangsöffnung (41) steckbar ist, deren Breitε dεr Dickε des Zinkens (19) entspricht, gekennzεichnεt durch folgεndε Merkmale:
- Einem entlang einεr quer zur Platte (21) verlaufenden Achse (27) gεführt verschiebbaren Prägewerkzeug (Kerbwerkzeug 5, 64, 72);
- einem Werkzeugaufnehmer (2, 3) zur Aufnahme des Prägewerkzeugs (5, 64, 72) und dessen Führung in die Arbeitslage zum Prägen der dem Prägewerkzeug zugewandten Stirnseite des Zinkens (19)
- einer Antriebsεinrichtung (8, 28, 73, 74) zum Vεrschiεben des Prägewerkzeugs (5, 64 72) gegen den Zinken (19) entlang einer Achse (27)
- so daß nach Auftreffen des Prägewerkz.eugs auf die freie Stirnseite des Zinkens dieser verformt wird, wodurch einε Verkeilung des Zinkens (19) in der Durchgangsöffnung (41) und damit ein Verbinden zwischen der ersten (22) und der zweiten (21) Platte erfolgt.
4. Werkzeugmaschinε nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugaufnehmer (2, 3) mit einem Aufnehmerteil (3) zusammenwirkt, welcher zwei Greif εr (la, lb) für diε Wεrkstückhalterung aufweist,
die jeweils durch eine Öffnung (23, 24) der zweiten Platte (21) durchsteckbar sind und dem Zentriεren des Prägewerkzeugs (5) gεgεnübεr dεm Zinken (19) der ersten Platte (22) sowie dεm Haltεn (Ergreifen) derselben dient.
5. Werkzeugmaschinε nach Anspruch 4, dadurch gεkεnnzeichnet, daß dεr Werkzeugaufnεhmer (2) eine Betätigungsεinrichtung zum Schliεßεn und Öffnεn der Greifer (la, lb) aufweist.
Werkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekεnnzεichnet , daß die Betätigungsεinrichtung für das Schliεßεn der Greifεr (la, lb) eine
Verschiebeeinrichtung (2a, 8) aufweist, welche bei einεr Vεrschiebung in Richtung Werkstück über jeweils an den Greifern (la, lb) angeordneten Schultern (34a, 34b) (keilförmigεr Vεrlauf) schiebbar ist und damit ein Schließεn dεr Greifer bewirkt.
7. Werkzeugmaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung zum Öffnen dεr Greifer (la, lb) quer zur Verstellrichtung angeordnetε Stiftε (33a, 33b) aufweist, die in Langlochausnehmungen (32a, 32b) dεr Grεifεr (la, lb) geführt sind, so daß bei der Rückstellung der Betätigungseinrichtung die Stifte (33a, 33b) die Grεifεr (la, lb) auf einander schwεnkεn.
8. Werkzεugmaschinε nach einem der .Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekεnnzεichnεt , daß in dεr εrstεn Platte (22)
εinε Öffnung (25) vorhanden ist und das die Enden der Greifεr (la, lb) wεnigstens tεilwεisε diεse Öffnung (25) nach ihrem Ξchließschwenkvorgang durchdringεn und damit die erstεn Platte (22) ergreifen.
Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzεichnεt, daß die εinander zugewandten Enden der zwei Greifεr (60, 61) nach ihrεr Schließschwenkbewegung die erstε Platte (22) als Halterung des Werkstückεs für den Prägevorgang zwischen sich einspannen.
10. Werkzeugmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzεichnεt, daß die einandεr zugewandten Enden der Greifer (60, 61) für eine bessere Griffigkeit aufgerauht (gerändelt) sind oder mit entsprechend griffigen Klemmbacken (62, 63) versehen sind.
11. Werkzeugmaschinε nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Näherungsschalter (18) vorhanden ist, der bei Erreichen einer bestimmten Stelle (31) während der Arbeitsbewegung ein Signal zur Steuεrung dεr Antriεbseinrichtung (8, 73, 74) derart abgibt, daß die Deformation des Zinkens (19) durch das Prägewerkzeug erst dann beginnt, wenn deren Justierung gegenüber dem Zinken (19) erfolgt ist.
12. Wεrkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein unter Wirkung einer Fedεr (11) stehender Niederhalter (4) vorgesehen ist, der das zwεite 3autεil (21) bεi Ergreifen des ersten
Bautεils (22) durch die Greifer auf dessen Stirnseite drückt.
13. Werkzeugmaschinε nach einεm dεr Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekεnnzεichnεt, daß diε Antriebseinrichtung (2, 8, 73, 74) und/oder diε Betätigungsrinrichtung (2, 8) mit pneumatischen, hydraulischen (Hydraulikzylinder 8) oder elεktrischen (Elektro agnεt 73) Mitteln arbeitεt.
14. Wεrkzeugmaschine nach Anspruch 13, dadurch gεkεnnzeichnet, daß die Antriebseinrichtung einen Elektromagneten (73) sowie einεn mit dεm Prägewerkzeug (71) verbundεnεn Körpεr (74) aufweist.
15. Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 14, dadurch gekεnnzεichnεt, daß εinε Zentriereinrichtung mit wenigstεns zwεi Zεntriεrstiftεn vorhanden ist (77, 90, 92), die mit in der zweitεn Plattε vorhandenen Zentriεrmarkεn (80, 81, 91, 93) zusammenwirken.
16. Werkzeugmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriereinrichtungen auf der erstεn Platte als Vertiefungen (Bohrung 80, Warze 93) oder Erhöhung (Warze 91) ausgebildet sind.
17. Prägewerkzeug für die Werkzeugmaschinε nach Anspruch 3 bis 16, dadurch gεkεnnzεichnεt, daß es als flacher Stahl rεchtεckigεn Quεrschnitts (55, 52) mit εißelartigem Arbεitsende (51, 53) ausgεbildet ist.
18. Prägewerkzeug nach Anspruch 17, dadurch gekεnnzεichnεt, daß das Arbεitsende aus mehreren längs bzw. quer angeordneten keil- oder pyramidenförmigen Abschnitten (Geradverzahnung 50 oder Dornenausführung 53) besteht.
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