DE428598C

DE428598C - Creation of a firm and tight rivet connection

Info

Publication number: DE428598C
Application number: DEA42050D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Publication date: 1926-05-07

Description

Herstellung einer festen und dichten Nietverbindung. Es ist bekannt, daß beim Versternmen infolge des Auseinanderspannens der Nietköpfe ein weiteres Anziehen der Niete eintritt.Creation of a firm and tight rivet connection. It is known, that when sternmen as a result of the tensioning apart of the rivet heads another Tightening the rivet occurs.

Die Erfindung beruht darauf, durch weitgehende Ausnutzung dieser Erscheinung ein Verfahren zur Herstellung hochwertiger Nietverbindungen zu schaffen, bei dem an Kraft und Zeit gespart werden kann und schädliche Überbeanspruchungen der Werkstücke vermieden «-erden.The invention is based on making extensive use of this phenomenon to create a process for the production of high quality riveted joints, in which in time and effort can be saved and harmful overstressing of the workpieces avoided «- earth.

Die notwendige Leistungssteigerung der neuzeitlichen Betriebe einerseits und der Bau von Höchstdruckkesseln andererseits machen Verfahren erforderlich, die bei geringem Kraft- und Zeitaufwand hochwertige Nietverbindungen ermöglichen, ohne daß aber die Kesselbleche durch übermäßige Drücke beschädigt werden dürfen. Diesen Forderungen konnten die gebräuchlichen Nietverfahren nicht genügen, da sie heim Ausbilden der Nietköpfe mit Drücken arbeiten, die leicht zum Überschreiten der Fließgrenze der Bleche führen und trotzdem keine hochwertige Nietung ergaben, wenn die Stempel abgezogen wurden, ehe die Niete genügend erkaltet waren.The necessary increase in performance of modern businesses on the one hand and the construction of ultra-high pressure boilers, on the other hand, require procedures that enable high-quality rivet connections with little effort and time, without but that the boiler plates may be damaged by excessive pressures. This one The usual riveting methods could not meet requirements, since they came home Form the rivet heads with pressures that easily exceed the yield point of the sheets lead and still no high-quality riveting resulted when the stamp were pulled off before the rivets were sufficiently cold.

Nach der Erfindung soll daher die Nietung in zwei Arbeitsvorgängen in der Weise tmterteilt werden, daß im ersten Arbeitsgang der Nietkopf nicht vollständig geschlossen, sondern mit geringstem Kraftaufwand soweit vorgebildet wird, daß er für das darauffolgende Verstemmen geeignet ist. Die Schließung des Nietkopfes und das eigentliche Anziehen des Nietes so weit, daß der erforderliche Gleitwiderstand entsteht, geschieht erfindungsgemäß erst im zweiten Arbeitsgang, beim Verstemmen.According to the invention, the riveting should therefore be carried out in two operations be tmterteiled in such a way that the rivet head is not completely in the first step closed, but is preformed with the least amount of force that it is suitable for the subsequent caulking. The closure of the rivet head and the actual tightening of the rivet so far that the required sliding resistance arises, happens according to the invention only in the second step, when caulking.

Die hier aufge«-endete Kraftleistung kommt auch heim raschesten Arbeiten voll zur Geltung, da die Niete indessen genügend erkaltet sind, so daß sie nach dem Verstemmen nicht mehr nachlassen.The power expended here comes even to the quickest work to its full advantage, since the rivets have meanwhile cooled down enough so that they after the caulking no longer let up.

Da bei diesen Arbeitsverfahren das Nachgeben der Niete ausgeschlossen ist, kann auch die Kraftleistung immer nur gerade so bemessen werden, als zur Herstellung einer befriedigenden i\Tietc erbindung notwendig ist. Überbeanspruchungen des Materials der Werkstücke, die auch eine hochwertige Nietverbindung beeinträchtigen können, können auf diese Weise leicht vermieden «erden. Wirtschaftlich gewährt das neue Verfahren durch Ersparnis an Kraft, Zeit und Arbeitslöhnen erhebliche Vorteile gegenüber den üblichen Verfahren.Since the rivet does not give way in this work process is, the power output can only be measured in the same way as for production a satisfactory connection is necessary. Overstressing of the material of the workpieces, which can also impair a high-quality riveted joint, can easily be avoided in this way. Economically granted the new Process through savings in labor, time and wages compared to considerable advantages the usual procedures.

Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung sind in den Z°ichnungen veranschaulicht, und zwar zeigt Abb. i einen einfachen Stemmdöpper, Abb. 2 eine Stemmwalze, Abb. 3 eine Ansicht auf den unteren Teil derselben unter Fortlassung einiger Gelenkstücke.Devices for performing the method according to the invention are illustrated in the drawings, namely Fig.i shows a simple mortise block, Fig. 2 a caulking roller, Fig. 3 a view of the lower part of the same below Omission of some joints.

Abb.:I und 5 veranschaulichen Gelenkstücke in verschiedener Ansicht.Fig.:I and 5 illustrate joint pieces in different views.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Stemmwalze ist in den Abb. fi bis 8 dargestellt.Another embodiment of the caulking roller is shown in Fig. Fi to 8 shown.

Der Stemmdöpper nach Abb. i ist an seinem Rande konvex ausgebildet, damit durch den in der Richtung der Pfeile auftretenden schrägen Druck der Nietkopf hochgezogen wird. Die Hohlform des Döppers ist tiefer ausgebildet, als dem Nietkopf entspricht, damit das Material beim Hochziehen des Kopfes nach oben ausweichen kann. Die Stemmwalze nach Abb. 2 bis 5 besteht aus der Spindel i (Abb. i), an der das -Gehäuse h mittels einer Mutterl befestigt ist. Durch die Feder in wird das Gehäuse k bei Drehung der Spindel von dieser mitgenommen. In dem unteren Teil des Gehäuses h sind drei Gelenkstücke n. drehbar um je einen Bolzen o gelagert, der in je zwei aus dem Gehäuse hervorragenden Leisten p ruht. Durch den unteren Teil der Leisten geht ein Anschlagstift q, der die Drehung der Gelenkstücke yz begrenzt. Das Gelenkstück n ist in seinem unteren Teil mit einer Aussparung versehen, in der die Profilroller r (Abb. 3 und d.) leicht auswechselbar auf den Bolzen s drehbar gelagert sind. Der Bolzen s ist in dem unteren Ende des Gelenkstückes, das durch die Aussparung eine gabelförmige Form hat, gelagert und gegen Verdrehung durch die Nase t gesichert.. Der außenliegende Gabelzinken u. ist im Interesse einer Verwendungsmöglichkeit der Stemmwalze für ein enge Nietteilung abgeschrägt. Der Arbeitsvorgang ist folgender: Der in Richtung der Spindelachse durch eine Bohrmaschine auf das Gehäuse ausgeübte Druck verteilt sich gleichmäßig auf die drei Gelenkstücken und wird von diesen durch die Profilrollen auf den nicht ganz geschlossenen Nietkopf, und zwar durch die Schrägstellung des Gelenkstückes, in nunmehr seitlicher Richtung übertragen. Die Gelenkstücke haben das Bestreben, diesem Druck durch eine Drehung um den Bolzens auszuweichen, und die Profilrollen üben hierbei den für das Verfahren eigentümlichen seitlichen Stemmdruck auf den nicht ganz geschlossenen Nietkopf aus, wobei der Niet gleichzeitig nachgezogen wird. Durch die Drehung der Vorrichtung erfolgt eine gleichmäßige und gleichzeitige Verstemmung-des ganzen Schließkopfumfanges. Die Form der Druckfläche der Profilrolle ist derart, daß ein Abgleiten der Rollen über den Nietkopf nicht möglich ist. In Abb. i ist eine unter Bearbeitung befindliche Nietreihe gezeigt, und zwar ein nicht ganz geschlossener Nietkopf vor dem Verstemmen, ein Nietkopf während des Verstemmens mit Andeutung der Krafteinrichtung und ein fertig verstemtnter Niet.The mortise head according to Fig. I is convex at its edge, thus the rivet head due to the inclined pressure occurring in the direction of the arrows is pulled up. The hollow shape of the anvil is deeper than the rivet head so that the material can move upwards when the head is pulled up. The caulking roller according to Fig. 2 to 5 consists of the spindle i (Fig. I) on which the -Housing h is fastened by means of a nut. The spring in the housing k is carried along by the spindle when it rotates. In the lower part of the case h are three joint pieces n. rotatably mounted around a bolt o, each in two from the housing protruding ledges p rests. Through the lower part of the strips is a stop pin q that limits the rotation of the articulation pieces yz. The joint piece n is provided in its lower part with a recess in which the profile roller r (Fig. 3 and d.) are rotatably mounted on the bolts s so that they can easily be replaced. Of the Bolt s is in the lower end of the joint piece, which is through the recess a Has forked shape, supported and secured against twisting by the nose t .. The external fork prong u. Is in the interest of a possible use of the Chamfer roller beveled for a tight rivet pitch. The work process is as follows: The one in the direction of the spindle axis by a drill on the The pressure exerted on the housing is evenly distributed over the three joint pieces and is from these through the profile rollers on the not completely closed rivet head, namely by the inclination of the joint piece, now in a lateral direction transfer. The joint pieces tend to relieve this pressure by turning to avoid the bolt, and the profile rollers practice the procedure for this peculiar lateral caulking pressure on the not completely closed rivet head, the rivet is retightened at the same time. By rotating the device there is an even and simultaneous caulking of the entire closing head circumference. The shape of the pressure surface of the profile roller is such that the rollers slide off over the rivet head is not possible. In Fig. I there is one under processing Row of rivets shown, namely a not completely closed rivet head before caulking, a rivet head during the caulking with an indication of the force device and a finished caulked rivet.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Stemmvorrichtung, bei welcher gar kein Druck auf das Blech ausgeübt wird und eine beliebige Nachstellbarkeit des Stemmdruckes ermöglicht ist, ist in den Abb. 5 bis 7 dargestellt. Abb. 5 ist ein Vertikalschnitt durch die ganze Stemmvorrichtung, Abb.6 ein Horizontalschnitt nach der Linie :1-ß der Abb.5, und Abb.7 ein Horizontalschnitt nach der Linie C-D der Abb. 5. Die Spindel i trägt in ihrem unteren Teil das zur Aufnahme der drei Gelenkstücke 2 dienende Gehiuse 3. Gehäuse und Spindel sind mittels einer dreiteiligen Platte 4. und der Schrauben ; miteinander befestigt. Die Platten legen sich auf den unteren, vorspringenden Teil 6 der Spindel, so daß Spindel und Gehäuse in der einen vertikalen Kraftrichtung gegen Verschieben gesichert sind; die andere vertikale Kraftrichtung wird durch die konische Ausbildung der Berührungsflächen des unteren Teiles 6 der Spindel und des Gehäuses aufgenommen. Gegen Verdrehung von Gehäuse und Spindel ist eine Feder 7 vorgesehen. Der untere Teil 6 der Spindel und das Gehäuse haben drei gemeinsame Aussparungen, durch die drei Gelenkstücke 2 hindurchgehen. All dem unteren Rande dieser Aussparungen des Gehäuses 3 befindet sich eine Nase 8, die in einer entsprechenden Vertiefung des Gelenkstückes eingreift und auf diese Weise eine Drehung des Gelenkstückes gestattet. Das Gelenkstück bildet also in diesem Falle einen zweiarmigen Hebel, während das Gelenkstück gemäß den Abb. i bis :1. einen einarmigen Hebel darstellt. Das Gehäuse 3 umfaßt die drei Gelenkstücke mit je einem Arm in der aus Abb.5 ersichtlichen Weise derart, daß das Gelenkstück sich mit seinem oberen Rand an das Gehäuse anlegt, wodurch eine Druckübertragung ähnlich wie in Abb. i erreicht wird. Das ganze Gehäuse ist mit einem Blech 9 umkleidet, so daß der Zwischenraum zwischen den einzelnen Armen des Gehäuses verdeckt ist. In jedem Arm befindet sich gegenüber dem Gelenkstück eine Spiralfeder io, die das Gelenkstück stets an einem mit der Spindel durch die Feder i i verbundenen Kegel 12 drückt. Die Gelenkstücke tragen oberhalb der Platte d. je einen Stift 29, der ein störendes Hindurchgleiten des Gelenkstückes durch die Aussparung des Gehäuses verhindert, wenn das Gelenkstück sich einmal nicht in einer Betriebspause an den Kegel 12 andrücken sollte. Die Profilrolle 2o des Gelenkstückes wird mit einer Ringmutter 3o auf diesem befestigt. Auf dem Kegel 12 sitzt ein Handrad 13, zwischen beiden ist ein Kugellager eingeschaltet. Das Handrad dreht sich in dem Gewinde einer Buchse 15 und hebt hierbei mittels des durch Schrauben an dem Handrad befestigten Mitnehmerringes 16 den Kegel 12 an oder drückt ihn nach unten, entsprechend der Drehrichtung des Handrades. Die Feder i 1 gestattet infolge der durchgehenden Nut 17 des Kegels diese Verschiebung. Die Gewindebuchse 15 ruht auf einer Anschlagmutter 18, die in ein entsprechendes Gewinde der Spindel eingreift und gegen eine Lockerung bei Drehung der Spindel durch die Madenschraube i9 gesichert ist. Die Mutter i8 hat den Zweck, bei einer Drehung des Handrades. die das Aufwärtsschieben des Kegels veranlassen soll, ein Abwärtsgleiten der Gewindebuchse zu verhindern. Mit ihrem anderen Ende stützt sich die Gewindebuchse 16 gegen. die Stirnfläche der 'Maschinenspindel 24 der Bohrmaschine, und zwar unter Zwischenschaltung eines Kugellagers 21 und eines Zwischenringes 22. Die Gewindebuchse besitzt an ihrem oberen Ende 2 seitlich vorspringende rechteckige Leisten 23, die in eine entsprechende Aussparung je eines Führungsstückes 24. greifen, so daß bei einer vertikalen Verstellung der Maschinenspinde123 eine Führung der mit derselben auf- oder abwärts gleitenden Gewindebuchse 15 erfolgt. Die beiden Führungsstücke 2.1 sind durch je eine Schraube 26 fest mit (lern Futter 32 der Bohrspindel verbunden. Ringsum die beiden Führungsstücke 24 ist zur Sicherung gegen Verdrehung derselben um die Schraube 26 ein Blechmantel 27 gelegt; beide Teile sind mit versenkten Schrauben 28 aneinander befestigt. Die durch die vorstehend beschriebenen Einrichtungen bedingten Bewegungsvorgänge der einzelnen Teile während des Verstenimens sind folgende: Mit der Spindel i und dein Maschinenfutter 25 drehen sich die Anschlagmutter 18, der Kegel 12 und das Gehäuse 3 mit seinen sämtlichen Vorrichtungen. Die sich nicht mit der Spindel drehenden, hauptsächlichsten Teile sind: die beiden Führungsstücke 24, die Gewindebuchse i5, das Handrad 13. Von diesen letzteren Teilen ist das Handrad 13, vollständig unabhängig von der Drehung der Spindel, in beiden Richtungen drehbar; ferner ist, als eine Folge der Drehung des Handrades, der Kegel 12 auf der Spindel verschiebbar, und zwar wiederum vollständig unabhängig von der Drehung der Spindel, weiterhin ist die Gewindebuchse 13 mit der ganzen Stemmvorrichtung und der Maschinenspindel 25 in den beiden Führtuigsstücken 24 verschiebbar (diese Verschiebung erfolgt durch die Bohrmaschine). Die Fiihrurrgsstücke 2d. sind die einzigen absolut feststehenden Teile der ganzen Stemmvorrichtung. Der Arbeitsvorgang geht folgendermaßen vor sich: Die ganze Stemmvorrichtung wird durch Verstellung der Maschinenspindel der Bohrmaschine soweit auf das Werkstück niedergelassen, daß die unteren Kanten der Profilrollen einen geringen Abstand: von dem Blech haben; nun kann der seitliche Stemmdruck auf den Schließkopf mittels Drehung des Handrades ausgeübt werden, wobei sich die Gelenkstücke, entsprechend der Verschiebung des Kegels 12, um die Nase 8 des Gehäuses drehen. Mit Hilfe der beschriebenen Einrichtung ist es möglich, während des Verstemmens, also während des Rotierens der Spindel, den Stemmdruck in jeder beliebigen in Betracht kommenden Größe und Richtung nur unmittelbar auf den Schließkopf selbst auszuüben; die Profilrollen drehen sich über dem Blech, und das erstrebte Ziel einer seitlichen Druckausübung zur Verstemmung des Nietes mit gleichzeitigem Nachziehen desselben unter möglichst geringer Beanspruchung der ganzen 'Nietverbindung ist erreicht.Another embodiment of a caulking device, in which no pressure is exerted on the sheet metal and any readjustment of the caulking pressure is made possible, is shown in FIGS. Fig. 5 is a vertical section through the entire caulking device, Fig.6 is a horizontal section along the line: 1-ß of Fig.5, and Fig.7 is a horizontal section along the line CD in Fig. 5. The spindle i carries in its lower Part of the housing 3 used to accommodate the three joint pieces 2. Housing and spindle are by means of a three-part plate 4. and the screws; attached to each other. The plates lie on the lower, protruding part 6 of the spindle, so that the spindle and housing are secured against displacement in one vertical direction of force; the other vertical direction of force is absorbed by the conical design of the contact surfaces of the lower part 6 of the spindle and the housing. A spring 7 is provided to prevent the housing and spindle from rotating. The lower part 6 of the spindle and the housing have three common recesses through which three joint pieces 2 pass. All the lower edge of these recesses of the housing 3 is a nose 8 which engages in a corresponding recess of the joint piece and in this way allows rotation of the joint piece. In this case, the joint piece forms a two-armed lever, while the joint piece according to Figs. I to: 1. represents a one-armed lever. The housing 3 comprises the three joint pieces, each with one arm, in the manner shown in FIG. 5 in such a way that the upper edge of the joint piece rests against the housing, whereby a pressure transmission similar to that in Fig. I is achieved. The whole housing is covered with a sheet metal 9 so that the space between the individual arms of the housing is covered. In each arm, opposite the joint piece, there is a spiral spring io, which always presses the joint piece on a cone 12 connected to the spindle by the spring ii. The joint pieces bear above the plate d. one pin 29 each, which prevents the joint piece from sliding through the recess in the housing if the joint piece should not press against the cone 12 during a break in operation. The profile roller 2o of the joint piece is attached to this with a ring nut 3o. A handwheel 13 sits on the cone 12, and a ball bearing is connected between the two. The handwheel rotates in the thread of a bushing 15 and thereby lifts the cone 12 by means of the driver ring 16 fastened to the handwheel by screws or pushes it downwards, according to the direction of rotation of the handwheel. The spring i 1 allows this displacement due to the continuous groove 17 of the cone. The threaded bushing 15 rests on a stop nut 18 which engages in a corresponding thread of the spindle and is secured against loosening when the spindle is rotated by the grub screw i9. The purpose of the nut i8 is to turn the handwheel. which is intended to cause the cone to slide upwards to prevent the threaded bushing from sliding downwards. With its other end, the threaded bushing 16 is supported against. the end face of the 'machine spindle 24 of the drill, with the interposition of a ball bearing 21 and an intermediate ring 22. The threaded bushing has at its upper end 2 laterally projecting rectangular strips 23, which engage in a corresponding recess of a guide piece 24, so that at A vertical adjustment of the machine spindle 123 is used to guide the threaded bushing 15 sliding up or down with the same. The two guide members 2.1 are fixed by a respective screw 26 with (learning chuck 32 of the drill spindle connected all around the two guide pieces 24 is placed for securing against rotation of the same around the screw 26 is a metal jacket 27;., Both parts are secured together with countersunk screws 28. The movement processes of the individual parts during the Verstenimens caused by the devices described above are as follows: The stop nut 18, the cone 12 and the housing 3 with all its devices rotate with the spindle i and the machine chuck 25 The main parts are: the two guide pieces 24, the threaded bushing i5, the handwheel 13. Of these latter parts, the handwheel 13 is rotatable in both directions, completely independently of the rotation of the spindle; furthermore, as a result of the rotation of the handwheel , the cone 12 slidable on the spindle, again completely independent ängig from the rotation of the spindle, furthermore, the threaded bushing 13 with the entire caulking device and the machine spindle 25 can be displaced in the two guide pieces 24 (this displacement is carried out by the drill). The guide pieces 2d. are the only absolutely fixed parts of the entire caulking device. The working process proceeds as follows: The entire caulking device is lowered onto the workpiece by adjusting the machine spindle of the drilling machine so that the lower edges of the profile rollers are at a small distance from the sheet metal; Now the lateral caulking pressure can be exerted on the closing head by turning the handwheel, the joint pieces rotating around the nose 8 of the housing in accordance with the displacement of the cone 12. With the aid of the device described, it is possible, during the caulking, that is to say while the spindle is rotating, to exert the caulking pressure in any size and direction only directly on the closing head itself; the profile rollers rotate above the sheet metal, and the desired goal of lateral pressure exertion to caulk the rivet with simultaneous retightening of the same with the least possible stress on the entire rivet connection is achieved.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method of making a solid and dense Riveted connection, characterized in that the rivet is used in a first operation not completely closed, but its head is only developed so far that by oblique lateral pressure on the edge of the rivet head during the next one Caulking the rivet is only fully tightened and the riveting is completed.

2. Device for caulking the rivet head according to the method according to claim i, characterized in that characterized in that the bearings of their caulking rollers (r, 20) are so movably arranged are that a constant change in their setting and adaptation to the closing head diameter is possible.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the Steixnnrolle (r) are mounted in one-armed levers, the pivot points (o) of which are close to the outer edge a circular support plate (k).

Device according to claim 2, characterized characterized in that the carrier of the caulking rollers (2o) can be pivoted as in a housing mounted two-armed lever (2) are formed.

5. Device according to claim: 2 and d., characterized in that the adjustment of the in one end of the two-armed Lever (2) mounted rollers (2o) by moving one against the other lever ends pressing cone (12) takes place in such a way that the necessary for this setting Forces cannot be applied from the workpiece and the workpiece is being pushed.

6. Device according to claim 2, d. and 5, characterized in that the displacement of the cone (12) along a central spindle mediating the rotation of the caulking rollers (2o) (i), however, irrespective of their rotation, expediently by means of a movement nut Handwheel (15) takes place. Device according to claim 6, characterized in that one the mating thread for the bushing (15) carrying the movement nut in with the chuck (32) a drilling spindle (25) firmly connected slideways (24) is guided so that the whole caulking device can be shifted lengthways against the drill spindle chuck] .: arm. B. anvil for caulking according to the method according to claim i, characterized in that d that its hollow shape is convexly bounded near the edge and somewhat deeper than that Closing head corresponds, so that when it is used, the closing head is compressed laterally and must move upwards.