DE102007023635B4

DE102007023635B4 - Vorrichtung und Verfahren zum Setzen von Blindnieten

Info

Publication number: DE102007023635B4
Application number: DE102007023635.4A
Authority: DE
Inventors: Robin Stevenson; Roland J. Menassa; Pei-Chung Wang; Ugur Ersoy
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2006-05-25
Filing date: 2007-05-22
Publication date: 2015-02-05
Anticipated expiration: 2027-05-23
Also published as: US20070271764A1; DE102007023635A1; US7832074B2

Abstract

Vorrichtung (44) zur Befestigung von gestapelten oberen und unteren Elementen (10, 12) aneinander durch Setzen eines Blindniets (22) von der Art, die einen Nietkopf (26) aufweist, der an das obere Element (10) stößt, und einen hohlen Schaft (28) aufweist, der durch ausgerichtete Löcher (14, 16) des oberen und unteren Elementes (10, 12) reicht, und der ein Abschlussende (32) und einen Dorn (24) aufweist, der einen Stiel (38) umfasst, welcher sich durch den hohlen Schaft (28) des Blindniets (22) erstreckt, und einen Dornkopf (40), der in der Nähe des Abschlussendes (32) des Nietschafts (28) liegt, umfassend: ein Werkzeuggehäuse (46), das einen Amboss (70, 74) aufweist, der auf den Nietkopf (26) gesetzt ist; Klemmbacken (56, 58) zum Greifen des Dorns (24); und ein Abschneidewerkzeug (77) zum Schneiden des Dorns (24); gekennzeichnet durch eine Hülse (52), die in dem Werkzeuggehäuse (46) hin- und her bewegbar ist und die Klemmbacken (56, 58) trägt und zurückzieht, um so die Klemmbacken (56, 58) und den Dorn (24) axial zu verschieben und zu bewirken, dass der Dornkopf (40) in axialer Richtung zusammenfällt und den hohlen Schaft (28) des Blindniets (22) radial in Eingriff mit dem unteren Element (12) ausdehnt, so dass der Blindniet (22) das obere und untere Element (10, 12) aneinander befestigt; und einen Messwandler (86) und eine Prozesssteuerung (90), die eingerichtet sind, um das Setzen des Blindniets (22) zu überwachen und das Abschneidewerkzeug (77) zum Abschneiden des Dorns (24) nach dem Feststellen des abgeschlossenen Setzens des Blindniets (22) zu steuern.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und Verfahren zum Verbinden eines Satzes von Elementen durch Blindniete gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. der Ansprüche 8 oder 13, wie beispielsweise aus der US 2,371,423 A bekannt.
STAND DER TECHNIK
Es ist bekannt, wie man einen Satz von Elementen unter Verwendung einer Blindnieteinrichtung verbindet. Die Verwendung eines Blindniets zum Verbinden von Elementen ist bei der Montage oder Reparatur von Fahrzeugkarosserien oder anderen Anwendungen besonders nützlich, bei denen Zugang nur zu einer Seite eines der Elemente (eines oberen Elementes) erhalten werden kann, wobei das andere Element (ein unteres Element) unter dem oberen Element verborgen und unzugänglich ist.
Der herkömmliche Blindniet besteht aus einem Nietschaft und einem Dorn, wie dies beispielsweise aus der bereits genannten US 2,371,423 A oder auch aus der GB 839 956 A oder der EP 0 738 550 A2 bekannt ist. Der Nietschaft weist einen Nietkopf auf, der an das obere Element stößt, und einen hohlen Schaft, der durch ausgerichtete Löcher des oberen und unteren Elementes reicht und ein Abschlussende aufweist. Der Dorn umfasst einen Stiel, der sich durch den hohlen Schaft des Niets erstreckt, und einen Dornkopf neben dem Abschlussende des Nietschafts. Ein ebenfalls aus den drei genannten Druckschriften bekanntes Werkzeug setzt den Blindniet, indem der Dorn axial so herausgezogen wird, dass der Kopf des Dorns zusammenfällt und den hohlen Schaft des Blindniets radial aufweitet, so dass dieser mit dem unteren Element in Eingriff gelangt. Der Dorn weist normalerweise einen geschwächten Bereich auf, mit dem ein Punkt auf dem Dorn definiert wird, an dem der Dorn bricht, entweder durch Drehen des Werkzeugs oder durch Anwenden einer Axialkraft, die die Zugfestigkeit des geschwächten Bereichs des Dorns überschreitet. Obwohl es für die Festigkeit und das Aussehen wünschenswert ist, den Dorn bündig mit dem Nietkopf abzubrechen, erschweren es Schwankungen der Dicke des Werkstücks und Schwankungen bei der Wiederholbarkeit des Bruchs des Dornschaftes, einen bündigen Bruch des Dornstiels zu erhalten.
Es wäre wünschenswert, Verbesserungen im Verfahren des Befestigens von Elementen mittels Blindniet bereitzustellen, besonders Verbesserungen, um solche Befestigungen mit höherer Festigkeit und größerer Zuverlässigkeit sowohl beim Prozess des Setzens als auch bei der fertigen Befestigung vorzunehmen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es werden Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 oder des Anspruchs 13 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zur Befestigung von oberen und unteren Elementen durch Setzen eines Blindniets von der Art bereitgestellt, die einen Nietkopf aufweist, der an das obere Element stößt, und einen hohlen Schaft aufweist, der durch ausgerichtete Löcher des oberen und unteren Elementes reicht, und ein Abschlussende aufweist, und einen Dorn aufweist, der einen Stiel umfasst, welcher sich durch den hohlen Schaft des Niets erstreckt, und einen Dornkopf, der in der Nähe des Abschlussendes des Nietschafts liegt. Das Werkzeuggehäuse weist einen Amboss auf, der sich auf dem Nietkopf befindet. Eine Hülse kann innerhalb des Werkzeuggehäuses hin- und her bewegt werden und trägt Klemmbacken zum Greifen des Dorns. Das Zurückziehen der Klemmbacken durch die Hülse verschiebt die Klemmbacken und den Dorn in axialer Richtung und bewirkt, dass der Dornkopf axial zusammenfällt und den hohlen Schaft des Blindniets radial erweitert, so dass er mit dem unteren Element in Eingriff gelangt, so dass der Niet das obere Element und das untere Element aneinander befestigt und der Dorn innerhalb des Nietschafts durch Presssitz festgehalten wird. Ein erster Messwandler misst die Axiallast, die auf den Dorn ausgeübt wird, und ein zweiter Messwandler misst die axiale Verschiebung von Hülse und Klemmbacken und Dorn. Wenn die Axiallast und die Dornverschiebung bestätigen, dass der Blindniet richtig zusammengefallen ist, wird ein Abschneidewerkzeug, wie zum Beispiel eine Klinge, betätigt, um den Dorn bündig mit dem Nietkopf abzuschneiden, und dann wird das Werkzeug entfernt.
Weitere Bereiche der Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung werden aus der ausführlichen Beschreibung ersichtlich, die hierin bereitgestellt wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung ist aus der detaillierten Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen vollständiger zu verstehen.
1 ist eine Schnittansicht durch ein oberes Element und ein unteres Element, die aneinander befestigt werden sollen, welche ein Werkzeug und ein Überwachungssystem zum Setzen eines Blindniets zeigt, der in ausgerichteten Löchern in den Elementen sitzt.
2 ist eine ähnliche Ansicht wie in 1, zeigt aber die Betätigung des Werkzeugs zum Setzen des Blindniets und Abschneiden des Blindnietdorns.
3 ist ein Flussdiagramm, das den Setzprozess zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ALS BEISPIEL DIENENDEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Mit Bezug auf 1 ist ein oberes Element 10 eine Blechtafel, und ein unteres Element 12 ist eine Blechtafel. Das obere Element und das untere Element sollen aneinander befestigt werden. Falls gewünscht, können ein oder mehrere zusätzliche Komponenten oder Elemente zusammen mit dem oberen und unteren Element aufgestapelt werden.
Ein Loch 14 wird gebohrt, durchstochen oder auf eine andere Weise durch das obere Element 10 bereitgestellt, und im unteren Element 12 wird ein ausgerichtetes Loch 16 bereitgestellt.
Eine Blindnietanordnung 18 wird durch die ausgerichteten Löcher 14 und 16 eingeführt. Die Blindnietanordnung 18 umfasst einen Blindnieten 22 und einen Dorn 24.
Der Blindniet 22 weist einen Nietkopf 26 und einen hohlen Nietschaft 28 auf, die als Ganzes zu einem Stück geformt sind. Der Nietkopf 26 ruht auf der oberen Fläche 30 des oberen Elementes 10. Der hohle Nietschaft 28 erstreckt sich durch die ausgerichteten Löcher 14 und 16 und ist etwas länger als die gemeinsame Dicke von oberem und unterem Element 10 und 12 und weist ein Abschlussende 32 auf, das etwas hinter der Unterfläche 34 des unteren Elementes 12 endet.
Der Dorn 24 umfasst einen Stiel 38, der sich in enger Passung durch den Blindniet 22 erstreckt und einen vergrößerten Dornkopf 40 an seinem Abschlussende aufweist. Wie in 1 zu sehen, ist der Dorn 24 länger als die Länge von Blindniet 22, so dass der Stiel 38 sich über den Nietkopf 26 von Blindniet 22 hinaus erstreckt. Der Dornkopf 40 ist größer als der Innendurchmesser des hohlen Nietschafts 28 von Blindniet 22, aber kleiner als der Durchmesser der ausgerichteten Löcher 14 und 16, so dass die Blindnietanordnung 18 durch die ausgerichteten Löcher 14 und 16 eingeführt werden kann. Das unterste Ende des hohlen Nietschafts 28 ist an der Schulter 41 nach innen gewendet, die innerhalb einer abgesetzten Vertiefung 42 sitzt, die im Dornstiel 38 neben dem Dornkopf bereitgestellt ist.
Mit Bezug auf 1 wird ein Blindnietsetzwerkzeug, das allgemein mit 44 bezeichnet wird, zum Setzen der Blindnietanordnung 18 verwendet. Das Werkzeug umfasst ein rohrförmiges Werkzeuggehäuse 46, das eine Bohrung 48 aufweist. Eine Aufnahmehülse 52 kann innerhalb der Bohrung 48 des rohrförmigen Werkzeuggehäuses 46 verschoben werden und weist eine Hülsenhöhlung 54 auf. Mehrere Klemmbacken, von denen zwei als Klemmbacken 56 und 58 gezeigt werden, werden innerhalb der Hülsenhöhlung 54 der Aufnahmehülse 52 gehalten.
Das obere Ende der Aufnahmehülse 52 ist durch Gewinde 64 an einer Antriebswelle 62 befestigt. Die Antriebswelle 62 ist mit einer Betriebsvorrichtung, wie zum Beispiel einem pneumatischen Zylinder, hydraulischen Zylinder, Elektromotor oder dergleichen, verbunden, um die Aufnahmehülse 52 innerhalb des rohrförmigen Werkzeuggehäuses 46 zwangsweise hin- und herzubewegen.
Das untere Ende der Aufnahmehülse 52 ist teilweise durch eine Stirnwand 66 abgeschlossen, in die normalerweise das untere Ende der Aufnahmehülse 52 eingreift, wie in 1 gezeigt. Ein ringförmiges Ambossgehäuse 70 ist auf das untere Ende der Aufnahmehülse 52 gesetzt und ist daran mit eine Haltering 72 befestigt. Das untere Ende des Ambossgehäuses 70 bildet eine Ambossfläche 74, die zum Aufsetzen auf dem Nietkopf 26 des Blindniets 22 geformt ist.
1 zeigt auch ein lineares Betätigungselement 75, das mit einem Befestigungswinkel 76 auf dem ringförmigen Ambossgehäuse 70 befestigt ist. Das lineare Betätigungselement 75 treibt eine Abschneideklinge 77 an, die innerhalb eines Schlitzes 78 in der Seite des ringförmigen Ambossgehäuses 70 gleitet. Das lineare Betätigungselement 75 kann eine hydraulische, pneumatische, elektrische, mechanische oder eine andere Betätigungsvorrichtung zum Vorschieben und Zurückziehen der Abschneideklinge 77 sein.
Wie in 1 zu sehen, weist das untere Ende der Aufnahmehülse 52 eine Öffnung 80 auf, die zu einer Öffnung 82 im ringförmigen Ambossgehäuse 70 ausgerichtet ist. Diese Öffnungen 80 und 82 wirken zusammen und nehmen den Dornstiel 38 auf, wenn das Setzwerkzeug 44 auf die Blindnietanordnung 18 abgesenkt wird, wie in 1 gezeigt. In 1 wird das Werkzeug gezeigt, wobei die Ambossfläche 74 gegen den Nietkopf 26 gedrückt ist und die Klemmbacken 56 und 58 gegen den Dornstiel 38 an der Oberseite von Nietkopf 26 gedrückt sind. Die Abschneideklinge 77 steht neben dem Dornstiel 38 auf der Höhe der Oberseite des Nietkopfs 26 bereit.
In 2 ist zu erkennen, dass der Betriebsmechanismus betrieben wurde, was bewirkt, dass die Antriebswelle 62 die Aufnahmehülse 52 nach oben zurückzieht. Die Klemmbacken 56 und 58 haben an den Außenseiten Nockenflächen 81 und 83, die auf eine passende ringförmige Nockenfläche 85 von Aufnahmehülse 52 drücken. Diese Nockenflächen wirken so, dass die Klemmbacken 56 und 58 mit der Aufnahmehülse angehoben werden und die Klemmbacken 56 und 58 auch nach innen gedrückt werden, um so den Dornstiel 38 sicher zu greifen, so dass der Dornstiel 38 zusammen mit der Aufnahmehülse 52, den Klemmbacken 56 und 58 und der Antriebswelle 62 gehoben wird. Es versteht sich, dass die Klemmbacken 56 und 58 mit Zähnen gezeigt sind, die einen wirksamen Halt des Dornstiels 38 sicherstellen. Der Dornstiel 38 kann auch mit Nuten (nicht dargestellt) versehen sein, um den Halt durch die Klemmbacken 56 und 58 weiter zu verstärken.
In 2 sind die Klemmbacken 56 und 58 zwangsweise zurückgezogen worden, was bewirkte, dass der Dornstiel 38 nach oben gezogen wurde, so dass der Dornkopf 40 das Abschlussende 32 des Nietschafts 28 berührt hat und axial so gewirkt hat, dass der Nietschaft 28 axial zusammenfällt und sich radial ausdehnt, so dass sich ein aufgeweiteter Kopf 60 bildet, der mit der Unterseite 34 des unteren Elementes 12 in Eingriff steht. Das unterste Ende 41 des Nietschafts 28 bleibt innerhalb der abgesetzten Vertiefung 42 des Dornstiels 38 festgelegt. Das obere Element 10 und das untere Element 12 werden also zwischen dem Nietkopf 22 und dem aufgeweiteten Kopf 60 des Nietschafts 28 straff festgehalten, wodurch das obere Element 10 und das untere Element 12 fest aneinander befestigt sind.
2 zeigt auch, dass der Betätigungsdornstiel 38 durch die Betätigung des linearen Betätigungselementes 75 abgeschnitten wurde, um die Abschneideklinge 77 bündig mit der Oberseite von Nietkopf 26 durch den Dornstiel 38 zu drücken. Dornstiel 38 bleibt innerhalb des Nietschafts 28 durch die Schulter 41 von Nietschaft 28 festgelegt, die innerhalb der abgesetzten Vertiefung 42 des Dornstiels 38 sitzt. Außerdem sorgt der Durchmesser des Dornstiels 38 für eine Presspassung im hohlen Nietschaft 28, so dass der Dornstiel zur Festigkeit der Blindnietverbindung beiträgt.
Ein Überwachungssystem zur Überwachung und Steuerung des Setzwerkzeugs umfasst einen Verschiebungssensor 86, der die Verschiebung der Aufnahmehülse 52 misst, eine Lastzellenunterlegscheibe 88, die die Axiallast misst, die auf den Dornstiel 38 ausgeübt wird, und eine elektronische Steuerung 90.
Spezieller gesagt, ist der Verschiebungssensor 86 vorzugsweise ein linearer variabler Differentialtransformator, der auf dem Werkzeuggehäuse 46 montiert ist und einen federbelasteten Plungerkolben 92 aufweist, der einem Arm 94 folgt, welcher aus der Seite der Aufnahmehülse 52 vorsteht. Alternativ kann der Messwandler 86 ein handelsüblicher optischer Verschiebungssensor sein. Der Messwandler 86 ist durch ein Kabel 96 elektrisch mit der elektronischen Steuerung 90 verbunden.
Die Lastzellenunterlegscheibe 88 ist zwischen dem unteren Ende des rohrförmigen Werkzeuggehäuses 46 und dem Ambossgehäuse 70 angeordnet. Es versteht sich, dass eine gleiche und entgegengesetzte Reaktionskraft auftritt, die auf das Ambossgehäuse 70 ausgeübt wird und durch die Lastzellenunterlegscheibe 88 erfasst wird, wenn die Klemmbacken 56 und 58 und die Aufnahmehülse 52 den Dornstiel 38 zwangsweise anheben. Die Lastzellenunterlegscheibe 88 ist durch ein Kabel 98 elektrisch mit der elektronischen Steuerung 90 verbunden.
Es versteht sich und ist zu erkennen, dass die elektronische Steuerung 90 die Dornverschiebung und die Axialkraft während der Ausführung des Setzprozesses des Blindniets überwacht, wie im Flussdiagramm von 3 gezeigt. Insbesondere stellt die elektronische Steuerung 90 fest, dass die Größe der Dornverschiebung und Axialkraft mit dem vollständigen und ordnungsgemäßen axialen Zusammenfall und der radialen Ausdehnung des Nietschafts 28 übereinstimmt, und betätigt dann das lineare Betätigungselement 75 zum Vorschieben der Abschneideklinge 77 in den Schlitz 78 und zum Abschneiden des Dornstiels 38. Dieses Abschneiden kann aktiviert werden, während die Axialkraft aufgebracht wird oder nachdem die Axialkraft gelöst wird. In beiden Fällen wird der Dornstiel 38 bündig mit dem Nietkopf 26 abgetrennt. Und das bündige Abschneiden wird ungeachtet jeglicher Abweichungen in der Stärke der Elemente 10 und 12 erreicht.
Außerdem kann die elektronische Steuerung 90 eine beliebige Zahl von Überwachungs- und Steuerungsfunktionen ausführen. Das Überwachungssystem und die Prozesssteuerung 90 können zum Beispiel zurückgesetzt werden, um unterschiedliche Stärken von Materialkombinationen aneinander zu befestigen. Das Überwachungssystem kann leicht Berichte und Fehlermeldungen bereitstellen, wie im Flussdiagramm gezeigt. Oder die Prozesssteuerung 90 kann die automatische Einstellung des Hubs und der Kraft der Aufnahmehülse in dem Fall in Gang setzen, dass der Prozess außerhalb der normalen Regelungsgrenzen für eine der überwachten Bedingungen abläuft. Die Offenbarung der US-Patentanmeldung US 2007/0 175 010 A1, angemeldet am 27. Januar 2006 unter dem Titel ”Method for Monitoring the Installation of Blind Rivets [Verfahren zur Überwachung des Setzens von Blindnieten]”, stellt ferner eine Beschreibung des Überwachungssystems bereit.
Der vorgenannte Prozess sorgt für ein Setzen des Blindbefestigungselements mit hoher Festigkeit. Insbesondere tragen das Abschneiden des Dornschaftes 38 bündig mit dem Nietkopf 26 und das Zurückhalten des Dornsstiels 38 innerhalb des Nietschafts 28 und die Presspassung zwischen dem Dornstiel 38 und dem Nietschaft sämtlich zu einem zuverlässigen und hochfesten Setzen des Befestigungsmittels bei.
Die Zeichnungen zeigen Sensoren zum Erfassen von Verschiebung und Kraft. Es kann jedoch als nützlich angesehen werden, einen dieser Zustände ohne den anderen zu überwachen. Außerdem können andere Verschiebungsmesswandler und Kraftmesswandler für die hier speziell beschriebenen eingesetzt werden. Ferner kann es wünschenswert sein, die Lastzelle bei der Antriebswelle oder der Aufnahmehülse zu montieren, um die Kraft zu messen, die auf den Dorn durch das Setzwerkzeug ausgeübt wird, obwohl die Zeichnungen die Lastzelle als mit dem Amboss verbunden zeigen.
Und obwohl die Zeichnungen nur ein oberes Element und unteres Element zeigen, die durch den Blindniet befestigt werden, kann das Überwachungssystem dieser Erfindung auch verwendet werden, wenn drei oder mehr Elemente oder Komponenten aufeinander gestapelt werden. Außerdem kann die vorliegende Erfindung in Verbindung mit Blindnieten eingesetzt werden, die über das Reibrühr-Blindnietverfahren von US-Patentanmeldung US 2006/0 024 145 A1, die am 2. Februar 2006 unter dem Titel „Friction Stir Rivet and Method of Joining Therewith [Reibrührniet und Verfahren zum Verbinden damit]” veröffentlich wurde, gesetzt werden.
Obwohl die Zeichnungen eine einzelne Abschneideklinge 77 zeigen, kann es wünschenswert sein, zwei oder mehr Kingen zu haben, die sich dem Dornstiel 38 von entgegengesetzten Seiten nähern. Außerdem braucht die Klinge 77 den Dornstiel 38 nicht vollständig abzutrennen; die Klinge 77 kann vielmehr in den Dornstiel 77 einschneiden, um den Dornstiel 38 ausreichend zu schwächen, so dass die Axialkraft, die durch das Setzwerkzeug angewendet wird, den Dornstiel 38 sauber am Klingenschnitt greift.
Obwohl die Zeichnung das Abschneidewerkzeug als Klinge 77 zeigt, wird ferner ersichtlich, dass das Abschneidewerkzeug eine Schleifscheibe auf einem rotierenden Motor, ein rotierendes Sägeblatt, eine Schere oder eine andere herkömmliche Schneidvorrichtung sein kann, die im Fachgebiet bekannt ist. Wenn das Abschneidewerkzeug Metallspäne oder -staub erzeugt, kann eine Absaugung zum Absaugen der Späne oder des Staubs im Werkzeug installiert werden.
Obwohl die Zeichnungen ein Blindnietbefestigungselement der Art zeigen, die eine nach innen gewendete Schulter 41 aufweist, welche innerhalb einer abgesetzten Vertiefung 42 des Dornstiels 38 sitzt, um den Dorn innerhalb des hohlen Nietschafts 28 zu halten, ist die Erfindung auch auf Blindniete anwendbar, bei denen der Dorn innerhalb des Schafts durch Reibung oder Rändelung oder andere Verfahren festgehalten wird.

Claims

Vorrichtung (44) zur Befestigung von gestapelten oberen und unteren Elementen (10, 12) aneinander durch Setzen eines Blindniets (22) von der Art, die einen Nietkopf (26) aufweist, der an das obere Element (10) stößt, und einen hohlen Schaft (28) aufweist, der durch ausgerichtete Löcher (14, 16) des oberen und unteren Elementes (10, 12) reicht, und der ein Abschlussende (32) und einen Dorn (24) aufweist, der einen Stiel (38) umfasst, welcher sich durch den hohlen Schaft (28) des Blindniets (22) erstreckt, und einen Dornkopf (40), der in der Nähe des Abschlussendes (32) des Nietschafts (28) liegt, umfassend: ein Werkzeuggehäuse (46), das einen Amboss (70, 74) aufweist, der auf den Nietkopf (26) gesetzt ist; Klemmbacken (56, 58) zum Greifen des Dorns (24); und ein Abschneidewerkzeug (77) zum Schneiden des Dorns (24); gekennzeichnet durch eine Hülse (52), die in dem Werkzeuggehäuse (46) hin- und her bewegbar ist und die Klemmbacken (56, 58) trägt und zurückzieht, um so die Klemmbacken (56, 58) und den Dorn (24) axial zu verschieben und zu bewirken, dass der Dornkopf (40) in axialer Richtung zusammenfällt und den hohlen Schaft (28) des Blindniets (22) radial in Eingriff mit dem unteren Element (12) ausdehnt, so dass der Blindniet (22) das obere und untere Element (10, 12) aneinander befestigt; und einen Messwandler (86) und eine Prozesssteuerung (90), die eingerichtet sind, um das Setzen des Blindniets (22) zu überwachen und das Abschneidewerkzeug (77) zum Abschneiden des Dorns (24) nach dem Feststellen des abgeschlossenen Setzens des Blindniets (22) zu steuern.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Abschneidewerkzeug (77) im Werkzeuggehäuse (46) neben dem Amboss (70, 74) befestigt ist und den Dorn (24) bündig mit dem Nietkopf (26) abschneidet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Messwandler (86) mindestens einen ersten Messwandler zum Messen der Axiallast, die auf den Dorn (24) ausgeübt wird, und einen zweiten Messwandler zum Messen der axialen Verschiebung der Hülse (52) und der Klemmbacken (56, 58) mit demselben umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Messwandler (86) ein Verschiebungsmesswandler ist, der einen linearen variablen Differentialtransformator aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der mindestens ein Messwandler (86) ein Verschiebungsmesswandler ist, der einen optischen Verschiebungssensor (86) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Messwandler (86) ein Kraftmesswandler ist, der eine Lastzelle umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Abschneidewerkzeug (77) eine Abschneideklinge (77) ist, die in einem Schlitz (78) verschiebbar montiert ist, der im Werkzeuggehäuse (46) neben dem Nietkopf (26) vorgesehen ist, und die durch ein lineares Betätigungselement (75) zum Abschneiden des Dorns (24) bündig mit dem Nietkopf (26) betätigt wird.
Verfahren zum Befestigen eines Paars von Elementen (10, 12) aneinander durch Setzen eines Blindniets (22) von der Art, die einen Nietkopf (26) aufweist, der an ein Element (10) stößt, und einen hohlen Schaft (28) aufweist, der durch ausgerichtete Löcher (14, 16) der Elemente (10, 12) reicht und ein Abschlussende (32) aufweist, und der einen Dorn (24) aufweist, der einen Stiel (38) umfasst, welcher sich durch den hohlen Schaft (28) des Blindniets (22) erstreckt, und einen Dornkopf (40), der in der Nähe des Endes des Nietschafts (28) liegt, umfassend: Greifen des Dorns (24) und Verschieben des Dorns (24) in axialer Richtung, um zu bewirken, dass der Dornkopf (40) in axialer Richtung zusammenfällt und radial den hohlen Schaft (28) des Blindniets (22) in Eingriff mit dem anderen Element aufweitet, so dass der Blindniet (22) die Elemente (10, 12) aneinander befestigt; und Abschneiden des Dorns (24) bündig mit dem Nietkopf (26); gekennzeichnet durch Überwachen des Setzens des Blindniets (22) durch mindestens einen Messwandler (86) und eine Prozesssteuerung (90), wobei das Abschneiden des Dorns (24) durchgeführt wird, wenn die Prozesssteuerung (90) feststellt, dass der Blindniet (22) ordnungsgemäß gesetzt worden ist.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Abschneiden des Dorns (24) durch eine Abschneideklinge (77) ausgeführt wird, die im Werkzeuggehäuse (46) in der Nähe des Ambosses (70, 74) montiert ist, um den Dornstiel (38) bündig mit dem Nietkopf (26) abzuschneiden.
Verfahren nach Anspruch 8, das ferner das Überwachen des Setzprozesses über einen ersten Messwandler zum Messen der Axiallast, die auf den Dorn (24) ausgeübt wird, und/oder einen zweiten Messwandler zum Messen der axialen Verschiebung der Hülse (52) und der Klemmbacken (56, 58) mit demselben umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei beim Setzen des Blindniets (22) und Abschneiden des Dorns (24) ein Teil des Dorns (24), der sich vom Dornkopf (40) bis zum Nietkopf (26) erstreckt, durch Presspassung innerhalb des hohlen Nietschafts (28) gehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 8, das ferner das Überwachen des Setzens des Blindniets (22) durch mindestens einen Messwandler (86) und eine Prozesssteuerung (90), Abschneiden des Dorns (24), wenn die Prozesssteuerung (90) feststellt, dass der Blindniet (22) vollständig gesetzt wurde, und Festhalten des Teils des Dorns (24), der sich vom Dornkopf (40) bis zum Nietschaft (28) erstreckt, innerhalb des hohlen Schafts (28) des Blindniets (22) durch Presspassung zwischen dem Dornstiel (38) und dem hohlen Schaft (28) umfasst.
Verfahren zum Bereitstellen einer hochfesten Befestigung eines Satzes von gestapelten Elementen (10, 12) aneinander durch Setzen eines Blindniets (22) von der Art, die einen Nietkopf (26) aufweist, der an ein oberes Element (10) stößt, und einen hohlen Schaft (28) aufweist, der durch ausgerichtete Löcher (14, 16) der Elemente (10, 12) reicht, und ein Abschlussende (32) aufweist, das über ein unteres Element (12) hinausragt, und der einen Dorn (24) aufweist, der einen Stiel (38) umfasst, welcher sich durch den hohlen Schaft (28) des Blindniets (22) erstreckt, und einen Dornkopf (40), der in der Nähe des Abschlussendes (32) des Nietschafts (28) liegt, umfassend: zwangsweises Verschieben des Dorns (24) in axialer Richtung, um zu bewirken, dass der Dornkopf (40) in axialer Richtung zusammenfällt und radial den hohlen Schaft (28) des Blindniets (22) in Eingriff mit dem unteren Element (12) aufweitet, so dass der Blindniet (22) die Elemente (10, 12) aneinander befestigt; gekennzeichnet durch Überwachen des Setzens des Blindniets (22) durch mindestens einen Messwandler (86) und eine Prozesssteuerung (90); und Abschneiden des Dorns (24) als Reaktion auf das Feststellen der Prozesssteuerung (90), dass der Blindniet (22) ordnungsgemäß gesetzt wurde.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei beim Setzen des Blindniets (22) und Abschneiden des Dorns (24) ein Teil des Dorns (24), der sich vom Dornkopf (40) bis zum Nietkopf (26) erstreckt, durch enges Festhalten innerhalb des hohlen Nietschafts (28) gehalten wird, so dass der Dorn (24) zur Festigkeit der Befestigung beiträgt.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Abschneiden des Dorns (24) durch ein Abschneidewerkzeug (77), das den Dorn (24) bündig mit dem Nietkopf (26) abschneidet, unabhängig von Schwankungen der Dicke der gestapelten Elemente (10, 12) ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Abschneidewerkzeug (77) eine Klinge (77), eine Säge, eine Schleifscheibe oder eine Schere ist.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Abschneiden des Dorns (24) unabhängig von Schwankungen der Dicke der gestapelten Elemente (10, 12) von einem Abschneidewerkzeug (77) ausgeführt ist, das den Dorn (24) bündig mit dem Nietkopf (26) abschneidet, so dass der Teil des Dorns (24), der sich vom Dornkopf (40) bis zum Nietkopf (26) erstreckt, durch enges Festhalten innerhalb des hohlen Schaftes (28) des Niets (22) festgehalten wird, wodurch der Dorn (24) zur Festigkeit der Befestigung beiträgt.