DE1552838C - Vorrichtung zum Formen von Schließ köpfen an Nieten durch Pressen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Formen von Schließköpfen an Nieten durch Pressen, bei der ein Drehantrieb exzentrisch und gelenkig mit einem Werkzeughalter, der den Nietdöpper trägt, verbunden ist und bei der der Werkzeughalter über eine Kugelfläche an einer zentrisch liegenden Kugelfläche der Vorrichtung abgestützt ist.

Bei einer bekannten Vorrichtung ist der im wesentlichen kegelförmige Werkzeughalter vom Drehantrieb an seiner Spitze mittels eines Kugelgelenkes exzentrisch gehalten, so daß er während des Arbeitsvorganges mit seiner Längsachse eine Kegelfläche bestreicht. Der Werkzeughalter hat an seiner kegeligen Seite oder Mantelfläche eine kugelige Außenfläche, mit der er an einem ortsfesten Vor-. 'richtungsteil anliegt, und er stützt sich auf sehen seines auswechselbaren Werkzeuges an seinem Rand an einer an der Vorrichtung angebrachten Stützplatte ab. Von dem Werkzeug wird nur dann auf einer Umfangsbahn eine Abwälzbewegung erzeugt, der keine Gleitbewegung überlagert ist, wenn die Berührungslinie zwischen dem Döpper und dem Nietkopf eine Gerade ist. Ein kegelförmiger Nietkopf ist in der Praxis jedoch nicht erwünscht, weshalb die Anlagestelle zwischen dem Döpper und dem Nietkopf bogenförmig ausgebildet ist. Der Döpper ist der Form des herzustellenden Nietkopfes angepaßt und liegt während seiner Umlaufbewegung um den Nietkopf längs einer Linie an diesem an. Während des Nietvorganges wird Werkstoff quer zur Beruhrungslinie in Umfangsrichturig des herzustellenden Nietkopfes verdrängt (österreichische Patentschrift 31944).

Mit einer anderen bekannten Vorrichtung soll eine Abwälzbewegung rund um den Neitkopf erreicht werden, wobei die Achse des Döppers einen spitzen Kegel um die Achse der Vorrichtung beschreibt und der Döpper am Drehen um seine Achse gehindert wird. Die Stirnseite des Döppers weist eine dem herzustellenden Nietkopf sich eng anschmiegende Form auf. Auch hiermit läßt sich nur bei der Herstellung eines kegelförmigen Nietkopfes unter Verwendung einer ebenen Stirnfläche des Döppers eine reine Abwälzbewegung erzeugen, während bei allen anderen Niet- und Döpperformen Gleitbewegungen auftreten. Die Verformung des Nietes findet ebenfalls auf einer Umfangsbahn statt (deutsche Auslegeschrift I 192032)..

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, bei welcher der Döpper außer einer Bewegung auf einer Umfangsbahn eine zusätzliche Bewegung in radialer Richtung ausführt. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Drehantrieb als auf einer festen Kreisbahn abwälzbarer Kreis ausgebildet ist, wobei die Abmessungen des Drehantriebes so gewählt sind, daß der Nietdöpper stets im Nietkopfbereich ohne Überdeckung nach einem Umlauf zu bewegen ist, wobei ferner die Nietdöpperbahn über die Nietachse Oder nahe vorbeiführt und. vorzugsweise der Durchmesser des abwälzbaren Kreises größer als der Halbmesser des festen Kreises ist. Der Döpper wird hierdurch auf einer vorzugsweise verschlungenen Zykloidenbahn geführt, wobei von Vorteil ist, wenn diese Zykloidcnbahn durch eine zur Längsachse des Nietes koaxiale Lage hindurchgeht. Bei der Bewegung des Döppers auf einer Zykloidenbahn wird mit der Oberfläche des zu verformenden Nietes eine Berührung erzielt, die gegenüber der Bewegung auf der Umfangsbahn einen größeren spezifischen Druck pro Flächeneinheit ergibt. Die Werkstoffverdrängung in radialer Richtung ist der Werkstoffverdrängung in Umfangsrichtung überlegen, weil bei der Herstellung eines Nietkopfes die Hauptverdrängungsrichtung ohnedies in radialer Richtung liegt. Wegen der ständig wechselnden Neigung des Döppers zur Achse der Vorrichtung entsteht zwischen dem Döpper und dem herzustellenden Nietkopf eine theoretische Punktberührung und in der Praxis eine Berührung auf kleiner Fläche. Die Leistung der Vorrichtung ist bei kleinem Druckaufwand sehr groß. Es ergeben sich keine unerwünschten Deformationen der Nietteile. Die Arbeitsweise ist äußerst geräuscharm, die Werkstücke wandern seitlich nicht ab. Unter Verwendung einfacher und preiswerter Döpper können beliebige Nietformen hergestellt werden. Da keine Gleitreibung zwischen dem Döpper und dem Nietkopf auftritt, werden galvanische Überzüge nicht verletzt.

In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zum Formen von Schließköpfen an Nieten durch Pressen mit Hilfe eines Döppers als Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung im Längsschnitt schematisch dargestellt.

An einem strichpunktiert dargestellten Antriebskopf 1 einer Antriebsmaschine ist ein mit einem Längsschlitz versehener Gehäusekörper 2 mit Hilfe von nicht dargestellten Schrauben festgeklemmt. In diesem Gehäusekörper ist mit Hilfe von zwei an einem Flansch 5 angreifenden Axiallagern 3,4 sowie von im Abstand angeordneten Nadellagern ein Drehkörper 6 drehbar gelagert. Die Lage der Axiallager 3 und 4 ist durch einen im Gehäusekörper 2 befestigten Haltering7 gesichert. In einen.im Drehkörper 6 diametral angeordneten Querschlitz ragt eine Nase 8 einer im Antriebskopf 1 gelagerten Antriebswelle 9 hinein. Diese Welle und der Drehkörper 6 können auch mit Hilfe mindestens eines Stiftes miteinander gekuppelt werden.

Der Drehkörper 6 hat eine exzentrisch angeordnete Längsbohrung, die durch einen Antriebsschaft 10 durchsetzt ist, der in im Abstand angeordneten Nadellagern gelagert ist und der an seinem von der Antriebswelle 9 abgewandten Ende ein Außenzahnrad 11 trägt, das stirnseitig am Drehkörper 6 anliegt und gegenüber diesem mittels einer mit dem Antriebsschaft 10 durch Schrauben verbundenen Halteplatte 12. gegen axiale Verschiebung gesichert

ist. ■■· . . ■■'·. . ; ■^:-.

An dem vom Antriebskopf 1 abgewandten Ende des Gehäusekörpers 2 befindet sich ein Innenzahnrad 13, das in seiner axialen Lage durch einen Druckring 14 gesichert ist, dessen Befestigungsschrauben 15 am Außenumfang des Innenzahnrades 13 angreifen. Ein Stift 16 durchsetzt den Druckring 14 und greift ebenfalls am Außenring des Innenzahnrades 13 an. Das Übersetzungsverhältnis zwischen Außenzahnrad 11 und Innenzahnrad 13 ist z. B. 41:50.

Ein am Außenzahnrad 11 exzentrisch angebrachter Zapfen 17 durchsetzt den Druckring 14 und trägt an seinem freien Ende eine Antriebskugel 18, welche in in einem kegelförmigen Werkzeughalter 19 befestigte Kugelschalen 20 eingreift. Der Werkzeughalter 19 und der Druckring 14 sind an ihren einander zugewandten Seiten als aneinander anliegende Kugelsektoren ausgebildet, wobei der Werkzeughalter 19

gegenüber dem Druckring 14 verschiebbar ist. Eine zwischen einer amBefestigurigskörper2 angeschraubten Stützhülse 21 und einer Schulter des Werkzeughalters 19 abgestützte Feder 22 sucht den Werkzeughalter 19 an den Druckring 14 anzudrücken. In den Werkzeughalter 19 ist ein Döpper 23 eingesetzt, der durch einen im Werkzeughalter 19 befestigten Magnet 24 in seiner Arbeitslage gehalten wird.

Beim Antrieb des Außenzahnrades 11 durch die Antriebswelle 9 wälzt sich dieses Zahnrad am Innenzahnrad 13 ab, und die Achse des Zapfens 17 beschreibt eine Hypozykloide, deren Bahnen sich in Achsrichtung der Antriebswelle 9 schneiden und die wegen des gewählten Übersetzungsverhältnisses nebeneinander verlaufen oder sich in Umfangsrichtung auf der zu bestreichenden Fläche aneinanderreihen, so daß der Döpper 23 alle Winkellagen zur Längsachse des zu bearbeitenden Nietes zwischen zwei durch die exzentrische Anordnung des Zapfens 17 begrenzten Lagen einnimmt, wobei die Grenzlagen sich auf einer Kegelfläche befinden, deren Spitzenwinkel etwa 12° beträgt. Wegen der sich ändernden Neigung des Döppers im Verlaufe der Bewegung kommt zwischen dem Döpper und dem Nietkopf stets eine theoretische Punktberührung, aber keine Linienberührung zustande.

Wird die Arbeitsfläche des Döppers als ein um die Längsachse des Döppers umlaufender Bogen gebildet, wobei in der Mitte des Döppers eine Spitze entsteht, die etwa in gleicher Höhe wie der äußere Rand der Arbeitsfläche liegt, so kann ein Rundkopfniet mit mittiger Einsenkung erzeugt werden. Ein hoher Nietkopf weist in vorteilhafter Weise einen großen Scherwiderstand auf.

Das Ausführungsbeispiel läßt sich auch mit Vorteil bei Hohlnieten anwenden, die wegen der diametralen Bewegung des vom Niet entfernten Endes des Döppers nach außen gebördelt werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Formen von Schließköpfen an Nieten durch Pressen, bei der ein Drehantrieb exzentrisch und gelenkig mit einem Werkzeughalter, der den Nietdöpper trägt, verbunden ist und bei der der Werkzeughalter über eine Kugelfläche an einer zentrisch liegenden Kugelfläche der Vorrichtung abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb als auf einer festen Kreisbahn (13) abwälzbarer Kreis (11) ausgebildet ist, wobei die Abmessungen des Drehantriebes so gewählt sind, daß der Nietdöpper (23) stets im Nietkopfbereich ohne Überdeckung nach einem Umlauf zu bewegen ist, wobei ferner die Nietdöpperbahn über die Nietachse oder nahe vorbei führt und vorzugsweise der Durchmesser des abwälzbaren Kreises (11) größer als der Halbmesser des festen Kreises (13) ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehantrieb ein Zahnradantrieb (11,13) ist. .

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem in dem Gehäusekörper (2) gelagerten und von der Antriebswelle (9) antreibbaren Drehkörper (6) das Zahnrad (11) des Drehantriebes (11,13) mit exzentrischer Drehachse gelagert ist, das mit einem koaxial zur Antriebswelle im Gehäusekörper (2) angebrachten Innenzahnrad (13) kämmt und das den in den Werkzeughalter (19) eingreifenden Zapfen (17) trägt, und daß die Antriebswelle (9) mit dem Drehkörper (6) gekuppelt ist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen