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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Setzen eines Blindniets mit Hilfe eines Zugkopfes mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Blindniet sowie einen Zugkopf für ein solches Verfahren.
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Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der
DE 40 03 494 A1 zu entnehmen.
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Blindniete weisen allgemein eine von einem Nietdorn durchsetzte Niethülse auf. Der Nietdorn weist an seinem einen Ende einen Dornkopf auf, mit dem er beim Setzvorgang die Niethülse zur Ausbildung eines Schließkopfes verformt. An dem gegenüberliegenden Ende weist der Nietdorn einen Greifabschnitt auf, welcher beim Setzvorgang durch einen Zugkopf eines Setzwerkzeug gegriffen wird, welches zur Verformung der Niethülse und zur Ausbildung des Setzkopfes beim Setzvorgang eine Zugkraft ausübt. Bei Erreichen einer vorgegebenen definierten Setzkraft ist der Setzvorgang abgeschlossen. Der Nietdorn weist üblicherweise eine Sollbruchstelle auf, an der der Nietdorn nach Beendigung des Setzvorgangs und bei Erreichen der vorgegebenen Setzkraft abreist.
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Zum Greifen des Nietdorns durch den Zugkopf weisen heutige Nietdorne im Greifabschnitt eine Rillenstruktur mit einer Vielzahl von Rillen auf. Der Zugkopf weist üblicherweise Greifbacken auf, die zum Klemmen des Nietdorns radial versetzt werden. Die Greifbacken haben dabei üblicherweise ebenfalls eine Rillenstruktur, die korrespondierend zu der Rillenstruktur des Nietdorns ausgebildet ist und in diese eingreift und dabei eine Mehrzahl von Formschlüssen zwischen den korrespondierenden Rillen bzw. Stegen zwischen den Rillen ausbildet.
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Bei automatisierten Setzverfahren mit Hilfe von Blindniet-Robotern kommt es entscheidend auf eine hohe Prozesssicherheit mit geringer Störanfälligkeit an. Bei dem oben beschriebenen Greifsystem mit den korrespondierenden Rillenstrukturen hat sich eine gewisse Fehleranfälligkeit gezeigt. Die Ursache liegt hier in einer nicht optimalen Ausrichtung der beiden Greif-Teilsysteme Nietdorn und Greifbacken. So besteht z. B. die Gefahr, dass die ringförmigen Stege am Nietdorn durch die ausgeübte Zugkraft abgeschert werden, wenn die Stege der Greifbacken nicht in die Rillen des Nietdorns eingreifen sondern vielmehr auf den Stegen des Nietdorns auftreffen. Dieses Abscheren der Stege führt letztendlich dazu, dass beim Setzvorgang nicht die erforderliche Setzkraft ausgeübt und entsprechend eine unbrauchbare Blindnietverbindung ausgebildet wird. Auch bei einer nicht exakt konzentrischen Ausrichtung des Nietdorns zu den Greifbacken besteht ein solches Problem. Schließlich besteht auch noch die Gefahr, dass der Nietdorn aufgrund von Toleranzspielräumen etc. außerzentrisch in die Greifbacken eingeführt wird, so dass die Greifbacken den Nietdorn nicht vollständig greifen. Üblicherweise sind drei den Nietdorn ringförmig umschließende Greifbacken angeordnet. Bei einer außerzentrischen Lage des Nietdorns innerhalb einer durch die Greifbacken definierten Aufnahme besteht die Gefahr, dass eine Greifbacke nicht zum Eingriff kommt. Das radiale Versetzen der Greifbacken zum Schließen der Greifbacken erfolgt üblicherweise durch eine keilförmige Außenstruktur der Greifbacken, die mit einer vorzugsweise korrespondierenden Schräge einer Zughülse des Setzwerkzeugs zusammenwirkt.
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Um ein solches Abscheren von einzelnen Rillen zu vermeiden ist gemäß der
DE 40 03 494 A1 anstelle einer Rillenstruktur eine konische Ausgestaltung des Greifabschnitts des Nietdorns vorgesehen. Komplementär hierzu sind auch die Greifbacken des Zugkopfes konusförmig ausgebildet. Im Bereich der Konusflächen wird der Nietdorn geklemmt. Durch die sich erweiternde, konische Ausgestaltung können hierbei hohe Zugkräfte aufgebracht werden.
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Auch hier besteht das Problem eines außerzentrischen Greifens und Klemmens des Nietdorns durch die Greifbacken.
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein prozesssicheres und zuverlässiges Setzen eines Nietdorns zu gewährleisten.
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Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zum Setzen eines Blindniets mit Hilfe eines Zugkopfes mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch einen Blindniet mit den Merkmalen des Anspruchs 6, welcher insbesondere zum Einsatz bei einem derartigen Verfahren ausgebildet ist sowie schließlich durch einen Zugkopf mit den Merkmalen des Anspruchs 11.
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Die im Hinblick auf die einzelnen Aspekte, also auf das Verfahren, auf den Blindniet sowie auf den Zugkopf nachfolgend angeführten Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen sind sinngemäß jeweils wechselseitig auch auf die anderen Aspekte übertragbar.
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Beim Verfahren zum Setzen des Blindniets wird mit Hilfe eines Zugkopfes, welcher mehrere, in radialer Richtung versetzbare Greifbacken aufweist, ein Nietdorn des Blindniets in einem Greifabschnitt gegriffen und axialer Richtung gezogen. Hierbei wird eine Zugkraft vom Zugkopf auf den Nietdorn ausgeübt, welche ausreichend hoch ist, um den Blindniet bei dem Setzen in ein vorglochtes Bauteil mit einer definierten Setzkraft zu verformen. Der Nietdorn wird wie üblich von vorne in den Zugkopf bei geöffneten Greifbacken eingeführt, wenn diese also in einer radial äußeren Position angeordnet sind. Anschließend werden die Greifbacken, die bei eingeführtem Nietdorn auf Höhe des Greifabschnitts angeordnet sind, radial in Richtung zum Nietdorn in eine geschlossene Stellung versetzt. Im Unterschied zu bekannten Konzepten sind der Zugkopf und der Nietdorn derart aufeinander abgestimmt, dass die Greifbacken in ihrer geschlossenen Stellung den Greifabschnitt nicht klemmen, sondern lediglich insoweit lose umgreifen, dass bei Ausübung einer axialen Zugbewegung des Zugkopfes die Greifbacken zunächst entlang des Greifabschnitts des Nietdorns gleiten und erst ab einer nachfolgenden definierten Zugosition die erforderliche Zugkraft zum Ziehen des Nietdorns auf diesen übertragen und in in Axialrichtung mitnehmen.
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Unter „lose umfassen” wird hierbei allgemein verstanden, dass die Greifbacken zumindest im Bereich eines vorderen Gleitabschnittes des Greifabschnittes den Nietdorn nicht klemmen, so dass auf alle Fälle gewährleistet ist, dass die Greifbacken vor dem Beginn des eigentlichen Setzvorgangs, wenn also die auf den Nietdorn einwirkende Zugkraft beispielsweise zur Verformung der Niethülse ansteigt, am Greifabschnitt entlang gleiten. Spätestens wenn die Zugkraft sich beim Setzvorgang erhöht gleiten die Greifbacken entlang des Greifabschnitts in die vorgegebene Zugposition, in der dann die erforderliche Zugkraft ausgeübt wird. Zugkopf und Nietdorn sind daher derart aufeinander abgestimmt, dass ein derartiges Gleiten bei jedem Setzvorgang gewährleistet ist.
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Mit dieser Maßnahme wird unter Anderem der besondere Vorteil erzielt, dass bei einer außerzentrischen Orientierung des Nietdorns bezüglich der Greifbacken weiterhin alle Klemmbacken in Eingriff mit dem Nietdorn kommen und somit prozesssicher zur Ausübung der erforderlichen Zugkraft beitragen.
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Darüber hinaus ist der Nietdorn im Bereich des Greifabschnitts allgemein auch durch eine glatte rillenfreie Oberfläche charakterisiert, um zum Einen das Gleiten zu ermöglichen und zum Anderen die Gefahr eines Abscherens der Rillen zu vermeiden.
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In zweckdienlicher Weiterbildung wird die Zugkraft, die für die Verformung des Blindniets beim Setzvorgang erforderlich ist, vorzugsweise ausschließlich durch einen Formschluss zwischen den Greifbacken und einem Anschlag am Ende des Greifabschnitts übertragen. Im Unterschied zu bisherigen Systemen ist daher kein radiales Klemmen des Nietdorns vorgesehen. Die Greifbacken gleiten zunächst im Bereich eines Gleitabschnittes in Axialrichtung, bis sie am Anschlag zum Anliegen kommen, der die Zugposition definiert.
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Um prozesssicher zu gewährleisten, dass die vorgegebene Zugposition, insbesondere der Anschlag von den Greifbacken eingenommen wird, ist – wie bereits erwähnt – dieser vorgegebenen Zugposition ein Gleitabschnitt vorgelagert, in dem der Nietdorn vorzugsweise mit einem Radialspiel von den Greifbacken umgriffen wird. Die Greifbacken definieren daher in ihrer geschlossenen Position einen Schließdurchmesser, welcher ein Übermaß im Vergleich zu einem Greifdurchmesser des Nietdorns im Bereich des Gleitabschnitts aufweist. Ein geringes Übermaß ist hierbei bereits ausreichend. So entspricht der Schließdurchmesser beispielsweise dem Greifdurchmesser zuzüglich einem Toleranzmaß. Vorzugsweise wird ein Übermaß und damit ein Radialspiel beispielsweise im Bereich von 0,05 mm bis 0,2 mm eingestellt.
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Zweckdienlicherweise erfolgt eine insbesondere automatische Ausgleichsbewegung zwischen Nietdorn und den Greifbacken im Falle einer nicht zentrischen oder nicht koaxialen Ausrichtung zwischen Nietdorn und Greifbacken. Es erfolgt also eine Symmetrisierung der Greifpartner, was zu einem prozesssicheren Übertragen der erforderlichen Zugkräfte führt. So erfolgt beispielsweise eine Synchroniserung der einzelnen Greifbacken und/oder eine Versetzung des Nietdorns in die zentrische Lage. Hierdurch wird insgesamt gewährleist, dass bei Erreichen der Zugposition, also insbesondere des Anschlags, eine möglichst symmetrische, konzentrische Anordnung der Greifpartner, also des Nietdorns und der Greifbacken für ein sicheres Greifen erzielt ist.
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Die Symmetrisierung wird hierbei auch unterstützt durch die üblicherweise lose Lagerung der einzelnen Klemmbacken innerhalb des Zugkopfes. Diese sind innen liegend in einer Zughülse schwimmend gelagert. Durch diese lose Lagerung ist daher auch eine Ausgleichsbewegung der Greifbacken zur Erreichung der symmetrischen, konzentrischen Anordnung ermöglicht.
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Die axiale Ausdehnung des Greifabschnitts beträgt vorzugsweise das 1,2 bis 1,5 fache einer axialen Länge der Greifbacken. Dies gewährleistet zum Einen ein prozesssicheres Einführens der Greifbacken in den Greifabschnitt. Zum Anderen ist dadurch auch ein ausreichender Gleitweg sichergestellt.
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Der erfindungsgemäße Blindniet weist entsprechend einen Nietdorn mit einem Gleitabschnitt auf, welcher für ein Gleiten der Greifbacken des Zugkopfes in Axialrichtung ausgebildet ist. Der Gleitabschnitt ist dabei zumindest ein Teil des Greifabschnitts und erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte Länge des Greifabschnitts. Der Gleitabschnitt ist daher insgesamt an einen zugeordneten Zugkopf angepasst, so dass im Zusammenwirken das Gleiten ermöglicht ist. Allgemein weist in bevorzugter Ausgestaltung der Nietdorn im Gleitabschnitt eine konstante Querschnittsgeometrie auf, um das Gleiten zu ermöglichen.
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Zweckdienlicherweise ist der Greifabschnitt zumindest im Bereich des Gleitabschnittes durch einen Zylinder bzw. eine Zylindermantelfläche gebildet und weist dort einen gleichbleibenden kreisrunden Querschnitt mit einer glatten Profil- und rillenfreien Oberfläche auf. Diese Ausgestaltung ist zum Einen einfach herzustellen. Zum Anderen kann hierdurch der Blindniet auch in einer beliebigen Drehposition in den Zugkopf eingeführt werden und es ist keine spezielle (Dreh-)Orientierung des Niets in Relation zum Zugkopf erforderlich.
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Endseitig ist der Greifabschnitt wie bereits erwähnt durch einen Anschlag begrenzt. Dieser ist zweckdienlicherweise als eine (Kreis-) Ringfläche ausgebildet, die senkrecht zur Axialrichtung orientiert ist.
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Entsprechend weist der Nietdorn außerhalb des Greifabschnittes einen Dorndurchmesser auf, welcher im Vergleich zu einem Greifdurchmesser im Greifabschnitt größer ist, um den Anschlag auszubilden. Der Dorndurchmesser entspricht dabei dem 1,1 bis 1,5fachen des Greifdurchmessers des Greifabschnitts. Hierdurch ist eine ausreichend große Anschlagsfläche bereitgestellt.
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Zur Ausbildung des Greifabschnittes ist dieser in einer ersten Ausführungsvariante gegenüber dem restlichen Nietdorn und insbesondere dem Dorndurchmesser verjüngt ausgebildet. Alternativ hierzu ist der Anschlag durch eine Verdickung, die sich beispielsweise nur über einen Abschnittsbereich des Nietdorns erstreckt, ausgebildet. Die Ausbildung des Greifabschnitts mit dem zugeordneten Anschlag erfolgt dabei vorzugsweise durch ein einfaches Walzverfahren, welches kostengünstig und mit wenig Aufwand durchführbar ist. Der Nietdorn wird daher zum Herstellen zwischen rotierenden Walzen eingebracht, so dass eine Materialverdrängung erfolgt.
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In bevorzugter Ausgestaltung schließt sich an den Anschlag in Axialrichtung ein Kraftaufnahmeabschnitt des Nietdorns an, der vorzugsweise den Dorndurchmesser aufweist. Der Kraftaufnahmeabschnitt ist dabei derart ausgelegt, dass er die für den Setzvorgang erforderliche Zugkraft vollständig aufnehmen kann. Es erfolgt keine, zumindest keine nennenswerte Kraftübertragung im Bereich des Gleitabschnitts. Die Zugkraft wird ausschließlich über den Anschlag übertragen. Entsprechend ist vorgesehen, dass der Kraftaufnahmeabschnitt eine ausreichende Längenausdehnung aufweist, die zumindest dem 0,5fachen und vorzugsweise zumindest dem 1 bis 1,5fachen des Nietdorndurchmessers beträgt.
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Ergänzend weist der Nietdorn üblicherweise noch eine Sollbruchstelle auf, an der er bei Erreichen einer Sollbruchkraft, die der Setzkraft entspricht, abreißt. Dies wird üblicherweise durch eine Ringnut erzielt. Um ein zuverlässiges Abreißen an der Sollbruchstelle zu gewährleisten weist der Greifabschnitt im Vergleich zur Sollbruchstelle eine größere Zugfestigkeit auf, insbesondere einen größeren Greifdurchmesser im Vergleich zu einem Sollbruch-Durchmesser an der Sollbruchstelle.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert Diese zeigen jeweils in teilweise vereinfachten Darstellungen:
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1 eine Schnittdarstellung durch einen Zugkopf mit darin aufgenommenem Blindniet,
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2 eine Seitenansicht eines Nietdorns,
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3 eine ausschnittsweise, schematisierte Darstellung des Nietdorns im Bereich eines Greifabschnitts zusammen mit illustrierten Klemmbacken des Zugkopfes.
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In den Figuren sind gleichwirkende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Der in der 1 dargestellte Zugkopf 2 ist Teil eines hier nicht näher dargestellten Setzwerkzeuges, welches vorzugsweise zum automatisierten Setzen von Blindnieten 4 ausgebildet ist. Beispielhaft ist ein solcher Blindniet 4 in 1 dargestellt. Der Blindniet 4 weist grundsätzlich eine Niethülse 6 mit einem Setzkopf 8 sowie einen durch die Niethülse 6 hindurch geführten Nietdorn 10 mit einem die Niethülse 6 endseitig überstehenden Dornkopf 12 auf.
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Der Zugkopf 2 umfasst ein Gehäuse 14, in dem eine Zughülse 16 in an sich bekannter Weise in Axialrichtung 18 gleitverschieblich geführt ist. Die Zughülse 16 wird mit einem hier nicht näher dargestellten Antrieb beispielsweise kraft- oder weggesteuert beim Setzvorgang nach hinten gezogen. Die Zughülse 16 weist an ihrem vorderen Ende eine schräg verlaufende Innenwandung auf, so dass frontendseitig ein sich etwa konisch verjüngender Aufnahmeraum für Greifbacken 20 gebildet ist. In diesem liegen üblicherweise lose um den Umfang verteilt mehrere Greifbacken 20 ein, die jeweils in etwa im Querschnitt betrachtet keilförmig ausgebildet sind. Die Greifbacken 20 verbreitern sich daher in Axialrichtung 18. Der Keilwinkel ist dabei an den Winkel der Schrägstellung der Innenwandung der Zughülse 16 angepasst, so dass die Außenwand der Greifbacken 20 jeweils etwa parallel zur korrespondierenden Innenwand der Zughülse 16 verlaufen. Die Greifbacken 20 sind dabei jeweils – im Querschnitt senkrecht zur Axialrichtung betrachtet – als Kreisringsegmente ausgebildet. Üblicherweise sind insgesamt drei um den Umfang verteilte Greifbacken 20 vorgesehen. Diese sind in Umfangsrichtung zueinander etwas beabstandet.
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Die Greifbacken 20 weisen zum Zentrum hin jeweils eine Greiffläche 22 auf, welche als Segment einer Zylinderfläche ausgebildet ist. Die Greifflächen 22 der Greifbacken 20 definieren insgesamt einen zylinderförmigen Greifraum. Die Greifflächen 22 sind dabei vorzugsweise als glatte, ebene Flächen ausgebildet. Alternativ können sie auch – wie bei herkömmlichen Greifwerkzeugen beispielsweise mit einer Rillenstruktur versehen sein.
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Die Greifbacken 20 sind mit Hilfe der Zughülse 16 in radialer Richtung von einer äußeren Offen-Stellung, zu einer radial inneren Geschlossen-Stellung versetzbar. In der Offen-Stellung werden sie mit Hilfe eines als Federelement 24 ausgebildeten Rückstellelements gehalten, welches die Greifbacken 20 in eine axial vordere Position presst.
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Die Überführung in die geschlossene Stellung erfolgt bei einem Ziehen der Zughülse 16 in Axialrichtung 18. Hierbei werden die Greifbacken 20 durch ihre Keilform einerseits und durch die konische Ausbildung der Zughülse 16 andererseits in radialer Richtung nach innen versetzt.
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Zum Setzen des Blindniets 4 wird dieser in zumindest ein vorgelochtes Bauteil mit dem Dornkopf 12 voraus eingesteckt. Der Zugkopf 2 drückt dabei den Setzkopf 8 gegen die Bauteiloberfläche. Anschließend wird die Zughülse 16 in Axialrichtung 18 nach hinten gezogen. Dabei wird der Nietdorn 10 mitgeführt, so dass der Dornkopf 12 gegen die Niethülse 6 versetzt wird, wodurch die Niethülse 6 verformt wird und sich ein Schließkopf ausbildet. Das oder die Bauteile sind dann zwischen dem ausgebildeten Schließkopf und dem Setzkopf 6 eingespannt. Für die plastische Verformung der Niethülse 6 ist eine vorgegebene, definierte Setzkraft erforderlich, die als Zugkraft über den Nietdorn 10 auf die Niethülse 6 übertragen wird.
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Um die erforderliche Zugkraft aufbringen zu können, waren bei bisherigen Systemen die Nietdorne 10 mit Rillen versehen, in die die Greifbacken 20 mit einer komplementären Rillenstruktur eingegriffen und den Nietdorn 10 klemmend gegriffen haben.
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Gemäß dem hier beschriebenen neuen System ist demgegenüber kein radiales Klemmen vorgesehen. Vielmehr sind die einzelnen Komponenten derart aufeinander abgestimmt, dass auch in der geschlossenen Stellung der Greifbacken 20 diese grundsätzlich, also bei jedem Setzvorgang in Axialrichtung entlang des Nietdorns 10 bis zu einem Anschlag 26 gleiten und erst dann die für den Umformvorgang erforderliche Zugkraft auf den Nietdorn 10 übertragen.
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Hierzu ist ein speziell ausgebildeter Nietdorn 10 vorgesehen, wie er aus den 2 und 3 zu entnehmen ist:
Der Nietdorn 10 erstreckt sich in Axialrichtung 18 von einem Dornkopf 12 bis zu einem gegenüberliegenden, konischen Dornende 28. Der Nietdorn 10 weist einen sich über eine Abschnittslänge l1 erstreckenden Greifabschnitt 30 auf, der sich in Axialrichtung 18 bis zum als Ringanschlag ausgebildeten Anschlag 26 erstreckt. An den Anschlag 26 schließt sich ein Kraftaufnahmeabschnitt 34 an, welcher eine axiale Länge l2 aufweist und anschließend in das konische Dornende 28 übergeht. Zwischen dem Greifabschnitt 30 und dem Dornkopf 12 ist noch eine Sollbruchstelle 36 durch eine Ringnut ausgebildet. Im Bereich der Ringnut weist der Nietdorn 10 einen Sollbruchdurchmesser d3 auf, welcher kleiner als der Greifdurchmesser d2 ist. Im Schaftbereich zwischen dem Greifabschnitt 30 und dem Dornkopf 12 weist der Dorn zwei Bereiche mit einer Rändelung auf.
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Der Nietdorn 10 weist einen Dorndurchmesser d1 auf, den der Nietdorn 10 im Bereich des Kraftaufnahmeabschnitts 34 sowie im an den Greifabschnitt 30 anschließenden Abschnitt zeigt. Im Greifabschnitt 30 selbst weist der Nietdorn einen Greifdurchmesser d2 auf, welcher geringer als der Dorndurchmesser d1 ist. Der Dorndurchmesser d1 liegt typischerweise im Bereich von einigen Millimetern, beispielsweise im Bereich von 2 bis 4 mm. Er beträgt typischerweise das 1,1 bis etwa 1,5-Fache des Greifdurchmessers d2.
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Im Bereich des Greifabschnitts 30 weist der Nietdorn 10 eine zylindrische Ausgestaltung mit über die gesamte Abschnittslänge l1 gleichbleibender Querschnittsfläche auf. Dadurch ist der gesamte Greifabschnitt 30 zugleich auch als Gleitabschnitt 38 ausgebildet. Die Abschnittslänge l1 ist im Ausführungsbeispiel sehr groß, beträgt ein Vielfaches des Dorndurchmessers d1 und erstreckt sich etwa über 30% bis 50% der Gesamtlänge des Nietdorns 10.
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Die Funktion und Wirkungsweise des neuen Konzepts wird nachfolgend anhand der 3 erläutert. In 3 sind die Greifbacken 20 in ihrer geschlossenen Stellung dargestellt, bei der sie also in Richtung zur Mittenachse radial versetzt sind. Durch geeignete Maßnahmen am Zugkopf 2, beispielsweise durch einen Anschlag für die Begrenzung der Relativbewebung der Zughülse 16 gegenüber den Greifbacken 20, definieren die Greifbacken 20 in der Schließstellung einen fest vorgegebenen Schließdurchmesser d4, welcher zumindest geringfügig größer als der Greifdurchmesser d2 ist. Der radiale Verstellweg der Greifbacken ist daher mechanisch begrenzt. Die Greifbacken 20 klemmen daher den Nietdorn 10 im Greifabschnitt 30 nicht, zumindest nicht derart, dass eine Zugkraft übertragbar ist. Sie üben allenfalls aufgrund einer nicht exakten konzentrischen Anordnung zwischen Nietdorn 10 und den Greifbacken 20 eine geringfügige Klemmung aus. Durch die Begrenzung des radialen Verstellweges der Greifbacken 20 ist insgesamt jedoch gewährleistet, dass die Greifbacken 20 am Greifabschnitt 30 entlang gleiten können.
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Aufgrund des größeren Schließdurchmessers d4 ist zwischen den Greifflächen 22 der Greifbacken 30 und der Zylindermantelfläche des Greifabschnitts 30 ein Radialspiel r ausgebildet.
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In der Ausgangsposition befinden sich die Greifbacken 20 zunächst in einer von dem Anschlag 26 beabstandeten Position, wie dies beispielhaft durch die gestrichelten Greifbacken 20 dargestellt ist. Anschließend werden die Greifbacken zusammen mit der Zughülse 16 in Axialrichtung 18 gezogen, so dass sie am Gleitabschnitt 38, der zugleich den Greifabschnitt 30 bildet, entlang gleiten, bis sie den Anschlag 26 erreichen. Dies ist die definierte Zugposition, ab der der Nietdorn 10 in Axialrichtung 18 zur Ausübung der erforderlichen Setzkraft gezogen wird. Während dieser Zugbewegung wird von der Niethülse 6 keine zusätzliche Radialkraft auf die Greifbacken 20 ausgeübt. Die Mitnahme des Nietdorns 10 beim Umformvorgang der Niethülse 6 erfolgt ausschließlich durch den Formschluss zwischen den Greifbacken 20 und dem Anschlag 26. Hierzu ist eine radiale Überdeckung ausgebildet. Die rückseitige zum Anschlag 26 orientierte Anlagefläche der Greifbacken ist zweckdienlicherweise zumindest annähernd parallel zum Anschlag und damit insbesondere rechwinklig zur Axialrichtung 18 orientiert.
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Nach erfolgtem Umform- und Setzvorgang nimmt die Zugkraft typischerweise stark zu, was zu einem Abreißen des Nietdorns 10 an der Sollbruchstelle 36 führt. Die Zughülse 16 wird anschließend wieder entlastet und durch das Federelement 24 wird der im Zugkopf 2 noch verbleibende Restdorn wieder frei gegeben und kann entsorgt werden. Anschließend wird der nächste Blindniet 4 mit dem Nietdorn 10 voraus in den Zugkopf 2 aufgeführt.
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Der Zugkopf 2 ist dabei insbesondere Teil eines Setzwerkzeuges zum vorzugsweise voll automatisierten Setzen von Blindnieten beispielsweise mit Hilfe von Industrierobotern, insbesondere für die Herstellung von Kraftfahrzeugen.
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Durch das hier beschriebene Blindniet-Setzkonzept mit den aufeinander abgestimmten Komponenten der Blindniete 4 mit dem speziell ausgebildeten Gleitabschnitt 38 und dem korrespondierend hierzu ausgebildeten Zugkopf 2 mit der insbesondere mechanischen Begrenzung des Schließdurchmessers d4 auf einen festen vorgegebenen Wert wird ein prozesssicheres, insbesondere automatisiertes Blindniet-Setzen ermöglicht.
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Weder treten Probleme aufgrund des Abschabens von Rillenstrukturen auf, da auf diese vorzugsweise vollständig sowohl auf Seiten des Nietdorns 10 als auch auf Seiten der Greifbacken 20 verzichtet ist. Darüber hinaus ist aufgrund der Ermöglichung des Gleitens beim Ziehvorgang auch eine Symmetrisierung der Greifpartner, also des Greifabschnitts 30 in Relation zu den Greifbacken 20 automatisch erreicht, so dass insgesamt die Zugkraft koaxial und symmetrisch auf den Nietdorn 10 über den Anschlag 26 übertragen wird.
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Aufgrund des Gleitweges der Greifbacken 20 und deren schwimmender Lagerung in der Niethülse 6 können die Greifbacken eine gewisse Ausgleichsbewegung ausführen. Alternativ oder ergänzend kann auch der Nietdorn eine derartige Ausgleichsbewegung ausführen. Insbesondere erlaubt hierbei das Radialspiel r auch eine gewisse Kippbewegung des Nietdorns 10 in der geschlossenen Stellung der Greifbacken 20, so dass eine koaxiale, konzentrische Ausrichtung zwischen Greifbacken 20 und Nietdorn 10 ermöglicht ist.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Zugkopf
- 4
- Blindniet
- 6
- Niethülse
- 8
- Setzkopf
- 10
- Nietdorn
- 12
- Dornkopf
- 14
- Gehäuse
- 16
- Zughülse
- 18
- Axialrichtung
- 20
- Greifbacken
- 22
- Greiffläche
- 24
- Federelement
- 26
- Anschlag
- 28
- Dornende
- 30
- Greifabschnitt
- 26
- Anschlag
- 34
- Kraftaufnahmeabschnitt
- 36
- Sollbruchstelle
- 38
- Gleitabschnitt
- d1
- Dorndurchmesser
- d2
- Greifdurchmesser
- d3
- Sollbruchdurchmesser
- d4
- Schließdurchmesser
- l1
- Abschnittslänge
- l2
- Länge des Kraftaufnahmeabschnitts
- r
- Radialspiel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4003494 A1 [0002, 0006]