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Vorrichtung zum Zusammenfügen zweier Teile
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung einer
unmittelbaren Fügeverbindung zweier zusammen zwischen einem Prägestempel und einer
Gegenlage gelegter Teile, von denen eines prägbar und dem Prägestempel zugewandt
und ein zweites mit einem Durchbruch vorgelocht ist, welcher in der axialen Verlängerung
des in das prägbare Teil hineindrückbaren Prägestempel liegt und welcher das eine
Prägewarze bildende verdrängte Material aufnimmt.
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Eine derartige Vorrichtung ist z.B. durch die DT-PS 918 090 bekannt
geworden. Um die beiden Teile in der Vorrichtung richtig zu positionieren, d.h.,
den Durchbruch möglichst genau in die axiale Verlängerung des Prägestempels zu bringen,
müssen an der Vorrichtung besondere Positionierhilfen vorgesehen werden.
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Dies können z.B. Anschläge sein, deren Lage der Form des vorgelochten
Teiles und der Position des Durchbruchs individuell angepaßt werden muß. Dies bedeutet,
daß die Vorrichtung jeweils von Serie zu Serie umgerüstet werden muß. Das bedeutet
aber, daß eine relativ große Auflagefläche für die Teile und die Anschläge vorzusehen
ist, und daß sich eine solche universell verwendbare Vorrichtung nur für weitgehend
flache Teile eignet.
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Für Teile mit einer komplizierten Raumform sind daher spezielle Vorichtungen
vorzusehen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Vermeidung der vorstehenden
Nachteile eine Vorrichtung zu schaffen, die in ihrem Aufbau einfach ist und die
sich für unterschiedliche Teile eignet, ohne daß sie umgerüstet werden muß.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß aus der Gegenlage in den Durchbruch
ein axial in Prägerichtung verschiebbarer Sucherstift hineinragt, der in der axialen
Verlängerung des Prägestempels angeordnet und in die Gegenlage versenkbar ist.
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Durch den Sucherstift, der direkt in den Durchbruch mit geringem seitlichen
Spiel eingreift, kann dieser genauestens und unmittelbar auf die Position des Prägestempels
ohne Zuhilfenahme zusätzlicher Mittel ausgerichtet werden. Es werden als keine verstellbaren
Anschläge mehr benötigt, die von Serie zu Serie neu einzustellen sind. Insbesondere,
wenn die beiden Teile an mehreren Stellen miteinander verbunden werden sollen, wenn
also das vorgelochte Teil mit mehreren Durchbrüchen versehen ist, können alle Fügeverbindungen
an zwei jeweils miteinander zu verbindenden Teilen unmittelbar der Reihe nach hergestellt
werden. Nach dem Stand der Technik wäre dafür ein Mehrfachwerkzeug erforderlich
oder es müßten erst sämtliche Fügeverbindungen in einer ersten Position einer Serie
fertiggestellt werden, bevor die Vorrichtung auf die nächste Position umgerüstet
werden kann.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn der z.B. gefederte Sucherstift
und die Gegenlage oberhalb des Prägestempels angeordnet sind. Die Bedienperson kann
dann unter direkter Beobachtung den Durchbruch auf die Position des Sucherstiftes
einrichten.
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Sodann kann der Sucherstift in den Durchbruch eingeschoben und daraufhin
der Prägestempel in das prägbare Teil hineingedrückt werden. Dabei ist die Federkraft
des Sucherstiftes erheblich geringer als die Prägekraft des Prägestempels, so daß
der Sucherstift leicht von der sich bildenden Prägewarze in die Gegenlage zurückversenkt
werden kann.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind der Prägestempel
und
der Sucherstift in Druckiacken ein er Handzange eingesetzt.
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Anhand einer solchen Handzange werden die Vorteile der Erfindung besonders
deutlich. Da bereits eines der beiden zu verbindenden Teile vorgelocht ist, ist
die aufzubringende Verformungsarbeit nicht allzu groß, insbesondere wenn der Durchmesser
des Prägestempels klein gehalten wird. Es ist also möglich, die Fügeverbindung von
Hand auszuführen. Es versteht sich daß an einer solchen Prägezange keine Positionieranschläge
oder dergleichen angebracht werden können, da sie sonst zu unhandlich würde. Die
Handzange läßt sich universell einsetzen.
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So auch bei Teilen, die sich infolge ihrer Größe, ihrer Form oder
Lage nicht mehr in ein feststehendes Preßwerkzeug einlegen lassen. So können Teile
miteinander verbunden werden, von denen eines bereits z.B. in ein Gestell eingebaut
ist. Dadurch werden u.U. Montagearbeiten erheblich erleichtert.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Prägestempel
gegenüber seiner Druckbacke mittels einer Einstellschraube höhenverstellbar. Dadurch
können in einfacher Weise unterschiedliche Prägehöhen erreicht werden.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist der Prägestempel an seiner
freien Stirnseite ballig ausgebildet. Dadurch wird der Materialfluß im zu prägenden
Teil verbessert, so daß sich die Prägekraft und damit die aufzubringende Handkraft
verringert.
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Gemaß einer anderen Weiterbildung der Erfindung weist die Handzange
eine zweifache Hebelübersetzung auf, die einen ausreichenden Hub zuläßt und eine
große Prägekraft ermöglicht. Sie hat ferner den Vorteil, daß der Abstand zwischen
dem Prägestempel und der Drehachse der Druckbacken trotz des großen Ubersetzungs
verhältnisses relativ groß zu halten ist. Damit nähert sich die Bewegungsbahn des
Prägestempels einer Geraden an, so daß ein Verkanten in dem prägbaren Teil nahezu
vermieden wird.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das zu lochende
Teil mittels einer Handzange vorlochbar, bei welcher
der Prägestempel
mit scharfen Schnittkanten versehen ist und die als Gegenlage vorgesehene Druckplatte
als Schnittplatte ausgebildet ist, in deren Durchbruch das freie Ende des Sucherstifts
um zumindest die Dicke des vorgelochten Teils versenkbar ist, wobei das ausgestanzte
Abfallstück durch den Sucherstift auswerfbar ist. Dadurch kann eine Fügeverbindung
ohne die Zuhilfenahme anderer Werkzeuge komplett ausgeführt werden.
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Der Durchbruch erhält den gleichen Durchmesser wie der Prägestempel.
Dies begünstigt die Materialverformung insofern, als die eigentlichen Fliesvorgänge
auf den engen Randbereich der Prägewarze begrenzt sind, wodurch sich die aufzubringende
Kraft verringert. Die Gegenkraft des Sucherstiftes zum Auswerfen des Abfallstücks
beträgt höchstens 10 % der Schnittkraft beim Lochen, so daß die Arbeit nur unwesentlich
erschwert wird.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Sucherstift
als Nietkopf ausgebildet, dessen Versenktiefe in der Druckbacke durch eine Einstellschraube
verstellbar ist. In einigen Anwendungsfällen kann es erwünscht sein, die beiden
zusammengefügten Teile durch Stauchen der Prägewarze formschlüssig miteinander zu
vernieten. Es ist möglich, die ungestauchte Warze höher auszubilden, als das vorgelochte
Teil dick ist. Durch anschließendes Stauchen kann ein Nietwulst gebildet werden.
Es ist aber auch möglich, den Durchbruch anzusenken, so daß auch eine kürzere Prägewarze
einwandfrei genietet werden kann. Das Nieten kann gleichzeitig mit oder auch nach
dem Prägevorgang erfolgen. Bei gleichzeitigem Nieten wird die Versenktiefe des Sucherstiftes
fest auf die Höhe der Nietwarze eingestellt. ?lehrt man den Prägevorgang und den
Nietvorgang nacheinander aus, so empfiehlt es sich, die Versenktiefe des Sucherstiftes
schaltbar zu begrenzen. Beim Prägevorgang kann dann der Sucherstift beliebig weit
zurückfedern und beim Nieten auf eine vorgewählte Höhe eingestellt werden. Führt
man Prägen und Nieten nacheinander aus, so wird die aufzubringende Kraft geringer
gehalten als wenn beide Vorgänge gleichzeitig erfolgen. Bei gleichzeitigem Nieten
und Prägen ist jedoch der Zeitaufwand geringer. Welches der beiden Verfahren gewählt
wird, hängt von der Material-
beschaffenheit, der Dicke und dem
Loch- bzw. Prägedurchmesser ab.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten
Ausfuhrungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig.1eine Seitenansicht einer
zangenartigen Vorrichtung zur Herstellung einer unmittelbaren Fügeverbindung zweier
Teile, Fig. 2 eine vergroßerte Schnittdarstellung entlang der Linie 11-11 in Fig.
1 und zwei miteinander zu verbindende Teile unmittelbar vor dem Fügevorgang, Fig.
3 die Teile nach Fig. 2 unmittelbar nach dem Fügevorgang.
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Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung einer unmittelbaren
Fügevorrichtung zweier Teile in Form einer doppelt übersetzten Handzange 1. Die
Handzange 1 weist arbeitsseitig zwei Druckbacken 2 und 3 auf, deren freie Enden
durch Zusammendrücken zweier Handhebel 4 aufeinander zu bewegt werden. In den Druckbacken
2 und 3 sind axial fluchtend Jeweils ein Prägestempel 5 sowie ein Sucherstift 6
eingesetzt. Der Prägestempel 5 ist mittels einer Einstellschraube 7 in seiner Druckbacke
2 axial verschiebbar. Dadurch kann das Maß, um welches er aus einer Druckbacke 2
herausragt, verstellt werden. Der Sucherstift 6 ragt aus der anderen Druckbacke
3 heraus dem Prägestempel 5 entgegen. Er ist durch seine Druckbacke 3 hindurchgeführt
und stützt sich mit seinem anderen Ende auf einer Blattfeder 8 ab, die mittels einer
Schraube 9 an der Druckbacke 3 befestigt ist.
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Nach Fig. 2 sind zwischen die Druckbacken 2 und 3 zwei miteinander
zu verbindende Teile 10 und 11 gelegt. Dabei ist ein prägbares Teil 10 der Druckbacke
2 mit dem Prägestempel 5 zugewandt. Ein zweites vorgelochtes Teil 11 ist der Klemmbacke
3 mit dem Sucherstift 6 zugewandt und in axialer Verlängerung
des
Prägestempels 5 und des Sucherstiftes 6 mit einem Durchbruch 12 versehen. Der Prägestempel
5, der Sucherstift 6 und der Durchbruch 12 weisen vorzugsweise einen runden Querschnitt
von annähernd gleichem Durchmesser auf. Der Durchmesser des Sucherstiftes 6 ist
etwas kleiner als der Durchmesser des Durchbruchs 12, so daß beim Auflegen der Teile
10 und 11 auf die Klemmbacke 3 der Sucherstift 6 leicht in den Durchbruch 12 eintreten
kann. Die Stirnkanten des Sucherstiftes 6 sind verrundet oder abgeschrägt, um den
Suchvorgang zu erleichtern.
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Nach Fig. 3 sind die beiden Druckbacken 2 und 3 bis zur Anlage mit
den Teilen 10 und 11 zusammengedrückt. Dadurch wurde der Prägestempel 5 in das prägbare
Teil 10 hineingedrückt. Die Prägetiefe ist dabei etwas geringer als die Materialstärke
des prägbaren Teiles 10. Durch das Eindrücken des Prägestempels 5 wurde aus dem
prägbaren Teil 10 Material in den Durchbruch 12 des vorgelochten Teiles 11 hineinverdrängt.
Es bildet sich eine Prägewarze 13, die den Durchbruch 12 in der Art eines Preßsitzes
ausfüllt. Durch die sich bildende Prägewarze 13 wird der Sucherstift 6 aus dem Durchbruch
12 zurückgedrückt und in die Druckbacke 3 versenkt. Die Stirnseite des Prägestempels
5 ist ballig ausgebildet, was den Materialfluß beim Prägen verbessert und das Abreißen
der Prägewarze erschwert. Die beiden Teile 10 und 11 sind nun kraft- und formschlüssig
miteinander verbunden.
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9 Patentansprüche 3 Figuren