DE918090C

DE918090C - Verbinden von mindestens zum Teil geradlinig verlaufenden Teilen

Info

Publication number: DE918090C
Application number: DES6567D
Authority: DE
Inventors: Willi Plath
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1943-11-03
Filing date: 1943-11-03
Publication date: 1954-09-20

Description

Verbinden von mindestens zum Teil geradlinig verlaufenden Teilen Die Erfindung bezieht sich auf Verbinden von mindestens zum Teil geradlinig verlaufenden Teilen durch Werkstoffdeformation im kalten Zustand. Hierbei wird der Werkstoff des einen Teiles dazu benutzt, um mit dem anderen Teil einen versenkten Nietkopf zu bilden.
Es ist bekannt, zwei Blechstücke dadurch miteinander zu verbinden, daß in einem Blechstück zuerst ein Durchzug erzeugt und auf diesen Durchzug ein zweites Blechstück mit seiner Bohrung aufgelegt wird, worauf die beiden Blechstücke miteinander vernietet oder durch Kerben verbunden werden. Die Festigkeit solcher Verbindungen ist jedoch oft unzureichend.
Bei Verbindungen an schwer zugänglichen Stellen, z. B. bei Anwendung von Bügeln, werden die Nietungen meistens so ausgeführt, daß durch die Schenkel des U-förmigen Bügels von innen Niete durchgesteckt werden, so daß das eigentliche Vernieten von außen erfolgt. Dabei müssen die Niete jedoch von innen festgehalten werden. Ist der U-förmige Bügel sehr eng, so ist es schwierig, die Niete einzuführen. Wird dabei verlangt, daß an der Innenseite keine Köpfe vorstehen, so muß Senknietung angewandt werden. Zu diesem Zweck kann das Blech, noch bevor es die U-förmige Gestalt erhält angesenkt werden, so daß der Kopf dann den U-förmigen Bügel an der Innenseite eines Senknietes zu liegen kommt. Auch diese Verbindungsart ist aber umständlich und teuer.
Demgegenüber zeichnet sich die Erfindung im wesentlichen dadurch aus, daß die zu verbindenden Teile, von denen das eine eine Öffnung enthält, flach aufeinander und gegen eine Unterlage gedrückt werden, worauf mit Hilfe eines Dornes oder Stempels der Werkstoff aus dem vollen zu verbindenden Teil in das Loch des anderen Teiles hineingezwängt wird. Hierdurch entsteht zwischen den beiden Teilen eine feste, keine Niete erfordernde und keine vorstehenden Teile aufweisende Verbindung, die selbst in dauernden Erschütterungen unterworfenen Betrieben zuverlässig ist. Die Erfindung ist nicht nur für plattenförmige, z. B. mehrere Millimeter starke Teile, sondern beispielsweise auch zum Verbinden bügelförmiger Teile mit streifen-, winkelförmigen oder ähnlichen Teilen geeignet. Durch die Erfindung kann somit eine bündige Verbindung insbesondere an schlecht zugänglichen Stellen hergestellt werden. Hierbei können aus gleichen bzw. verschiedenen Werkstoffen bestehende Teile verwendet werden, von denen mindestens einer aus Metall besteht, während der andere unter Umständen aus Isolierstoff bestehen kann. Die Verbindung nach der Erfindung ist auch für stromleitende Teile geeignet, indem sie infolge des Fortfalls zusätzlicher Verbindungsmittel, wie Niete od. dgl., die Zahl der Stromübergangsstellen bzw. auch an und für sich die Übergangswiderstände herabzusetzen gestattet.
In der Zeichnung (Fig. 1, 2 und 3, q.) sind zwei Ausführungsbeispiele für die Herstellung der Verbindung nach der Erfindung, und zwar im Querschnitt bzw. zum Teil im Schnitt, zum Teil in Draufsicht, veranschaulicht.
Mit i und :2 sind die zu verbindenden, beispielsweise aus Blech bestehenden Teile bezeichnet. Der Teil e enthält eine sich verjüngende (angesenkte) Bohrung 3. Die beiden Blechteile werden zur Vernietung auf eine Unterlage q. gelegt, die eine Bohrung 5 enthält, in die ein Stempel 6 mit seinem verjüngten Ende (der Spitze 7) hineinbewegt werden kann. Der abgesetzte Stempel 6 wird in irgendeiner zweckmäßigen Weise an einer Presse od. dgl. geführt.
Beim Herunterbewegen des Stempels wird zunächst ein Loch in dem Blechstück i mit Hilfe der Spitze 7 des Stempels gebildet. Dabei zieht der Stempel zunächst etwas Werkstoff von dem plattenförmigen Blechstück i in die verjüngte Bohrung 3 des plattenförmigen Blechstückes :2 hinein. Beim weiteren Herunterbewegen des Stempels 6 wird dann mit seinem stärkeren Teil eine Vertiefung 8 in der oberen Blechplatte i gebildet, wobei durch den verdrängten Werkstoff die Senkbohrung 3 mit Werkstoff voll ausgefüllt wird. Auf diese Weise entsteht eine Nietung, die eine äußerst feste Verbindung und äußerlich ein vollkommen glattes Aussehen ergibt.
Der weitere erhebliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß sie ermöglicht, versenkte Nietverbindungen an U-förmigen Bügeln herzustellen, was bisher entweder überhaupt nicht odern urunterÜberwindung großer Schwierigkeiten möglich war. In Fig. 2 ist eine derartikgt Verbindung unter Verwendung eines U-förmigen Bügels dargestellt. Der Bülgel ist dabei mit io bezeichnet. i i und 12 sind beliebige Blechteile, die an dem U-förmigen Bügel derart befestigt werden sollen, daß keine Nietung innen und außen aus dem Bügel hervorsteht. Nachdem der Bügel io mit den Innenflächen seiner Schenkel zur Anlage an die nicht dargestellte Unterlage gebracht ist, wird ein Stempel 6 gemäß Fig.6 von außen durch Blechteile i i und z2 in den U-förmigen Bügel hineingedrückt. Hierbei wird der Werkstoff an den mit 13 und 14 bezeichneten Stellen in die konische Öffnung des Bügels io, etwa wie vorstehend in bezug auf Fig. i im einzelnen angegeben wurde, hineingezwängt.
Um die Verbindung an den U-förmigen Bügeln bzw. anderen schlecht zugänglichen Stellen herstellen zu können, kann in der Weise vorgegangen werden, daß der Werkstoff nicht in gesenkte, sondern zylindrische Löcher hineingedrückt wird, die sich dabei durch den Preßdruck so verformen, insbesondere ausweiten, daß eine Nietung entsteht, die einer Senknietung gleichkommt, indem sie, ebenso wie die zuletzt genannte, innen bündig und besonders fest ist. Ein derartiges Verbinden geht aus Fig. 3 und q. hervor. Es handelt sich um Annieten von Wangen 2, 2' an den Innenseiten des U-förmigen Bügels io. Mit q. ist die z. B. aus einem polierten Stahlklotz bestehende Unterlage bezeichnet, die einen Teil der Nietvorrichtung bildet und die nach dem erfolgten Nietvorgang herausgezogen wird. Die Nietung kann mit Hilfe zweier abgesetzter Stempel 6, 17 und 6', 17' erfolgen, die beim Nieten in Richtung zueinander senkrecht zu den Schenkeln des Bügels bewegt werden. Die Vernietung geht besonders deutlich aus Fig. q. hervor, die einen Ausschnitt der Fig. 3 in vergrößertem Maßstab darstellt. Der Werkstoff wird in den Schenkeln des U-förmigen Bügels mit Hilfe der zwischen den Teilen 6 und 17 bzw. 6' und 17' der Stempel gebildeten, z. B. ringförmigen Vorsprünge verdichtet und in die zylinderförmigen Löcher 23 bzw. 23' der Wangen 2 bzw. 2' hineingedrückt, indem in dem Bügel- ro eine Vertiefung 15 entsteht und der aus ihr herausgedrängte Werkstoff bis an den Stahlklotz g. fließt. Dabei werden die Löcher 23, 23' so verformt, insbesondere ausgeweitet, daß sich in der Nähe des Bügels io eine verhältnismäßig flache Ansenkung 2q. bildet; während das Loch 23 an der der Unterlage q. zugekehrten Seite trichterförmig erweitert wird.
Die Unferlage'4 läßt sich nach dem erfolgten Verbinden der Wangen 2, 2' mit dem U-förmigen Bügel io leicht herausziehen. Eine derartige Verbindungsart, bei der keine Nieten eingeführt und gehalten zu werden brauchen, ist äußerst fest.
Das Verbinden nach der Erfindung kann z. B. auch in der Weise erfolgen, däß der U-förmige Bügel innen und die Wangen' außen zu liegen kommen.
Die Verbindungen nach der Erfindung können überall angewandt werden. So können sie z. B. im i Schalterbau Anwendung finden, und zwar z. B. wenn an den U-förmigen Trägern der Schütze oder anderer Schaltgeräte Wangen für Blasspulen vorgesehen werden sollen.
Die Verbindung nach der Erfindung ist selbst für erschütterungsreiche Betriebe, z. B. Walzwerke, Untertagebetriebe usw., geeignet, wo dauernde Erschütterungen auftreten bzw. besonders häufig geschaltet wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verbinden von mindestens zum Teil geradlinig verlaufenden Teilen durch Werkstoffdeformation im kalten Zustand, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verbindenden Teile, von denen das eine eine Öffnung enthält, flach aufeinander und gegen eine Unterlage gelegt werden, worauf mit Hilfe eines Dornes oder Stempels der Werkstoff aus dem vollen zu verbindenden Teil in das Loch des anderen Teiles hineingezwängt wird. a. Verbinden nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung in einem der zu verbindenden Teile nach der Anlagefläche dieser Teile zu verjüngt (gesenkt) und der Stempel abgesetzt ist und eine dornartige Spitze besitzt, durch die beim Nietvorgang zunächst ein Loch in dem von der Unterlage weiter entfernten zu verbindenden Teil hergestellt und dabei zunächst etwas Werkstoff von dem von der Unterlage weiter entfernten Teil in die verjüngte Bohrung des an die Unterlage anliegenden Teiles hineingezogen wird, worauf durch ein Weiterbewegen des Stempels in eine Bohrung der Unterlage durch den verstärkten Stempelteil die verjüngte Öffnung mit dem Werkstoff aus dem von der Unterlage weiter entfernten Teil ausgefüllt wird. 3. Verbinden nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in dem bzw. den der Unterlage zugekehrten, zu verbindenden Teil bzw. Teilen ein zylindrisches Loch vorgesehen ist, das unter Verwendung eines abgesetzten Stempels durch den in das Loch hineinfließenden Werkstoff verformt wird, insbesondere derart, daß es sich nach beiden Enden hin allmählich aufweitet. q.. Verbinden nach Anspruch i und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufweiten des Lochs an dem der Unterlage zugekehrten Lochende schwach konisch verläuft, während in dem Bereiche der Berührungsfläche zwischen den beiden zu verbindenden Teilen eine flache Ansenkung gebildet wird.