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Die Erfindung betrifft ein Setzgerät, insbesondere für Blindnietmuttern, mit einer variablen Setzhubeinstellung, das ein Gehäuse aufweist, in dem ein Zugbolzen in Axialrichtung beweglich angeordnet ist, wobei ein Setzhub des Zugbolzens mit einem Anschlagelement einstellbar ist, das in das Gehäuseeinschraubbar ist.
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Derartige Setzgeräte finden beispielsweise Anwendung beim Setzen von Blindnietmuttern. Blindnietmuttern werden beispielsweise in Bleche und andere dünnwandige Werkstücke eingesetzt, in die ein Gewinde nicht direkt einbringbar ist. Dabei wird die Blindnietmutter zunächst auf eine Spitze des Zugbolzens aufgedrillt und dann in eine Öffnung im Werkstück geführt. Durch eine anschließende Zugbewegung des Zugbolzens erfolgt eine Verformung der Blindnietmutter an der vom Setzgerät abgewandten Seite des Werkstücks. Nachdem der Zugbolzen den gewünschten Setzhub, also die gewünschte axiale Zugbewegung durchgeführt hat, und damit eine ausreichende Verformung der Blindnietmutter erfolgt ist, soll die Zugbewegung des Zugbolzens und damit der Setzhub automatisch beendet werden und der Zugbolzen aus der Blindnietmutter ausgedrillt werden. Die Blindnietmutter verbleibt dann im Werkstück.
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Je nach Dicke des Werkstücks und Ausbildung der Blindnietmutter ist ein unterschiedlich großer Setzhub erforderlich. Dementsprechend ist der Setzhub in den meisten Setzgeräten einstellbar. Die Einstellung erfolgt dadurch, dass für die Bewegung des Zugbolzens eine einstellbare Begrenzung in Form eines Anschlagelements im Gehäuse vorgesehen ist. Die Lage des Anschlagelements innerhalb des Gehäuses bestimmt dabei den Setzhub. Der Zugbolzen ist dann so weit axial beweglich, bis er mit einer Gegenfläche am Anschlagelement anliegt. Dies führt zu einer starken Krafterhöhung, die zum Beenden des Setzhubs und zum Beginn der Ausdrillbewegung führt.
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Das Anschlagelement kann also zur Einstellung des Setzhubs an unterschiedlichen Stellen im Gehäuse positioniert werden. Dabei ist es bekannt, das Anschlagelement unterschiedlich weit in das Gehäuse einzuschrauben, wodurch die Position des Anschlagelements im Gehäuse variabel eingestellt werden kann. Problematisch bei dieser Vorgehensweise ist jedoch, dass sich die Lage des Anschlagelements insbesondere bei Vibrationen selbständig verändern kann, so dass eine ungewollte Verstellung des Setzhubs erfolgen kann.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine sichere Lage des Anschlagelements im Gehäuse zu gewährleisten.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Setzgerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Anschlagelement zumindest einen Bereich mit einer polygonalen, insbesondere gleichmäßig polygonalen Kontur aufweist, wobei ein Rastmittel vorgesehen ist, das zwischen einer Schließposition und einer Verstellposition bewegbar ist, wobei das Rastmittel in der Schließposition in eine Bewegungsbahn von Kantender polygonalen Kontur eingreift und in der Verstellposition die Bewegungsbahn freigibt.
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Beim Einschrauben erfolgt eine Rotation des Anschlagelements. Die Kanten der polygonalen Kontur bewegen sich dementsprechend bei der Einschraubbewegung auf einer kreisförmigen Bewegungsbahn. Das Rastmittel kann nun zwischen zwei Kanten derart positioniert werden, dass es in die Bewegungsbahn der benachbarten Kanten eingreift und damit eine Rotationsbewegung des Anschlagelements verhindert. Wenn das Rastmittel in der Schließposition ist, wird also eine Rotation des Anschlagelements und damit eine Veränderung des Setzhubs wirkungsvoll verhindert. Durch Verschieben des Rastmittels in die Verstellposition wird die Bewegungsbahn der Kanten freigegeben, so dass eine Rotation des Anschlagelements möglich ist. In diesem Fall kann der Setzhub durch einfache Rotation des Anschlagelements, wodurch dieses in das Gehäuse ein- oder ausgeschraubt wird, eingestellt werden.
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Dabei ist besonders bevorzugt, dass das Rastmittel in der Schließposition flächig an einer Fläche zwischen benachbarten Kanten der polygonalen Kontur anliegt. Der Begriff „flächig” schließt in diesem Zusammenhang auch eine Linien-Berührung mit ein. Dadurch erfolgt sozusagen eine Rastung des Setzhubs, da durch Verschieben des Rastmittels in die Schließposition das Anschlagelement in einer Winkelposition sein muss, in der das Rastmittel flächig an einer Fläche zwischen benachbarten Kanten anliegen kann. Dabei kann durch Verschieben des Rastmittels in die Schließposition gegebenenfalls eine geringfügige Winkelverstellung des Anschlagelements hervorgerufen werden. Je nach Ausführung ist dabei eine Rastung erreichbar, mit der eine Einstellung des Setzhubs in Schritten in Abhängigkeit von dem Verhältnis von Gewindesteigung zur Anzahl der Kanten bzw. Flächen erfolgt.
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Bevorzugterweise ist das Anschlagelement als Hohlzylinder ausgebildet, wobei sich der Zugbolzen axial durch das Anschlagelement hindurch erstreckt und das Anschlagelement eine radial nach innen ragende Anschlagfläche aufweist. Das Anschlagelement ist also relativ Raum sparend um den Zugbolzen herum angeordnet. Durch die radial nach innen ragende Anschlagfläche kann diese relativ groß ausgebildet sein, so dass relativ große Kräfte übertragbar sind. Das Anschlagelement weist dabei ein Außengewinde auf, mit dem es in das Gehäuse einschraubbar ist. Gegebenenfalls kann eine Führung vorgesehen sein, um den Zugbolzen innerhalb des Anschlagelements axial zu führen, so dass eine sichere Lagerung des Zugbolzens erreicht wird. Dabei ist das Anschlagelement dadurch, dass es den Zugbolzen umgibt, relativ einfach von außen erreichbar, so dass eine einfache Verstellung des Setzhubs durch Rotation des Anschlagelements erfolgen kann.
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Dabei ist besonders bevorzugt, dass die polygonale Kontur als Außenkontur ausgebildet ist. Die Bearbeitung einer Außenkontur ist relativ einfach, so dass das Anschlagelement mit geringem Aufwand herstellbar ist. Auch steht um das Anschlagelement herum relativ viel Platz zur Verfügung, um das Rastmittel im Gehäuse unterzubringen. Dabei steht durch die Ausbildung als Außenkontur eine relativ große Umfangsfläche zur Ausbildung der polygonalen Kontur zur Verfügung, so dass entweder viele Kanten ausgebildet werden können oder die Flächen zwischen den benachbarten Kanten relativ groß sein können. Während durch größere Flächen möglicherweise ein größeres Moment vom Rastmittel aufgenommen werden kann, ist durch eine Erhöhung der Anzahl der Kanten bzw. Ecken der polygonalen Kontur eine geringere Schrittweite bei der Einstellung des Setzhubs möglich.
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Vorteilhafterweise weist das Rastmittel eine Umfangsausnehmung auf, die in der Schließposition außerhalb und in der Verstellposition innerhalb der Bewegungsbahn der Außenkanten angeordnet ist. Bei der weiteren Ausgestaltung des Rastmittels ist man dann relativ frei. Es ist nur erforderlich, dass das Rastmittel derart verschiebbar ist, dass die Umfangsausnehmung in den Bereich der Bewegungsbahn der Außenkanten verschoben werden kann.
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Dabei ist besonders bevorzugt, dass das Rastmittel federnd in der Schließposition gehalten ist. Dadurch wird gewährleistet, dass das Anschlagelement nur dann in das Gehäuse ein- bzw. ausschraubbar ist, wenn das Rastmittel betätigt wird. Ohne Betätigung des Rastmittels ist eine Verstellung des Setzhubs nicht möglich. Eine ungewollte Verstellung des Setzhubs wird damit verhindert.
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Vorzugsweise ist das Rastmittel senkrecht zur Axialrichtung bewegbar, wobei das Rastmittel seitlich am Anschlagelement vorbeiführbar ist. Dadurch erfolgt eine Verschiebung der Umfangsausnehmung senkrecht zur Axialrichtung derart, dass beim seitlichen Vorbeiführen des Rastmittels am Anschlagelement zunächst eine Anlagefläche bzw. Anlagelinie des Rastmittels an der Fläche zwischen benachbarten Kanten der polygonalen Kontur vorhanden ist, bis die Umfangsausnehmung oberhalb dieser Fläche positioniert ist, so dass die Bewegungsbahn der Kanten freigegeben wird. Beim Ein- oder Ausschrauben des Anschlagelements bewegen sich die Kanten der Kontur dann durch die Umfangsausnehmung des Rastmittels. Das Rastmittel kann bei dieser Ausbildung beidseitig des Zugbolzens im Gehäuse geführt werden, so dass eine stabile Lagerung des Rastmittels mit geringem Spiel möglich ist. Dadurch ist eine exakte Einstellung des Setzhubs realisierbar.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Gehäuse eine Öffnung auf, durch die das Anschlagelement manuell zugänglich ist. Durch diese Öffnung ist dabei z. B. ein Bereich der Mantelfläche des Anschlagelements derart zugänglich, dass ein Moment auf das Anschlagelement übertragen werden kann, wodurch ein Ein- bzw. Ausschrauben des Anschlagelements in das Gehäuse erfolgt. Dabei kann das Anschlagelement mit relativ geringer Reibung im Gehäuse geführt sein, da ein Feststellen des Anschlagelements im Gehäuse und damit des Setzhubs mit Hilfe des Rastmittels erfolgt. Für ein Ein- bzw. Ausschrauben des Anschlagelements sind daher nur relativ geringe Kräfte erforderlich. Dadurch ist eine werkzeuglose Einstellung des Setzhubs möglich.
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Vorzugsweise ist ein Ende des Rastmittels durch eine Öffnung des Gehäuses zugänglich, wobei das Rastmittel in das Gehäuse eindrückbar ist. Das Rastmittel ist also ebenfalls manuell betätigbar, wobei eine Eindrückbewegung relativ einfach durchführbar ist. Durch das Eindrücken wird das Rastmittel in die Verstellposition verschoben, wobei die Umfangsausnehmung des Rastmittels derart oberhalb des Anschlagelements positioniert wird, dass die Bewegungsbahn der Kanten der polygonalen Kontur freigegeben wird. Sobald das Rastmittel nicht mehr gedrückt wird, wird es mit Hilfe eines Rückstellelements wie beispielsweise einer Feder zurück in die Schließposition bewegt, bei der es in die Bewegungsbahn der Kanten eingreift und damit eine weitere Rotation des Anschlagelements verhindert. Dabei ist auch von außen erkennbar, ob das Rastmittel sicher in die Schließposition zurückbewegt worden ist. Gegebenenfalls ist noch eine geringe Bewegung des Anschlagelements durch manuellen Eingriff erforderlich.
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Vorzugsweise ist die polygonale Kontur als gleichmäßiges n-Eck ausgebildet, wobei n insbesondere = 6, 7, 8, 9, 10 oder 12 ist. Damit ist eine gleichmäßige Rastung bzw. Indexierung möglich, so dass eine ausreichend genaue Einstellung des Setzhubs realisierbar ist. So kann beispielsweise eine Skala vorgesehen sein, die exakt den eingestellten Setzhub beispielsweise in mm angibt. Durch die Zusammenwirkung zwischen der polygonalen Kontur und dem Rastmittel kann das Anschlagelement nicht jede beliebige Winkelposition einnehmen, sondern nur Winkelpositionen, an denen eine Fläche zwischen den Kanten der polygonalen Kontur parallel zur entsprechenden Fläche des Rastmittels verläuft. Der Setzhub ist also ebenfalls nur schrittweise einstellbar, wodurch diese Schritte exakt eingestellt werden können. Das Einstellen unbeabsichtigter Zwischenwerte ist nicht möglich, da dann das Rastmittel entweder nicht in seine Schließposition verschiebt oder bei Bewegen in seine Schließposition das Anschlagelement geringfügig mitbewegt.
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Vorteilhafterweise weist der Zugbolzen einen auswechselbaren Gewindedorn auf. Durch einen Austausch des Gewindedorns des Zugbolzens kann dieser an unterschiedliche Befestigungsmittel wie beispielsweise an Blindnietmuttern mit unterschiedlichen Durchmessern angepasst werden. Das Setzgerät ist damit sehr variabel einsetzbar. Die jeweils erforderliche Einstellung des Setzhubs kann dabei werkzeuglos erfolgen.
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Dabei ist besonders bevorzugt, dass eine Gegenfläche des Zugbolzens, die mit der Anschlagfläche zusammenwirkt, unabhängig von dem Gewindedorn ist. Die Gegenfläche ist also unbeweglich mit dem Zugbolzen verbunden. Der eingestellte Setzhub wird dann durch einen Austausch des Gewindedorns nicht verändert. Vielmehr ist der Setzhub unabhängig vom jeweils eingesetzten Gewindedorn.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:
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1 ein Setzgerät in schematischer Darstellung,
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2 einen Querschnitt durch das Setzgerät mit dem Rastmittel in der Schließposition und
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3 einen Querschnitt gemäß 2 mit dem Rastmittel in Verstellposition.
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In 1 ist ein Setzgerät 1 dargestellt, das beispielsweise zum Setzen von Blindnietmuttern einsetzbar ist. Blindnietmuttern können auf einen auswechselbaren Gewindedorn 2 eines mehrteiligen Zugbolzens 3 aufgedrillt werden, indem der Zugbolzen 3 eine Rotationsbewegung durchführt. Der Zugbolzen 3 ist dafür drehbar und in Axialrichtung verschiebbar in einem Gehäuse 4 des Setzgeräts 1 gelagert. Die Drehbewegung des Zugbolzens 3 wird dabei in der Regel über einen Luftmotor erzeugt, während die axiale Zugbewegung mit Hilfe eines pneumatisch-hydraulischen Druckverstärkers bewirkt wird.
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Der Zugbolzen 3 wird dabei von der in 1 dargestellten Ausgangsposition in das Gehäuse 4 in Axialrichtung gezogen, wodurch eine Zugbewegung auf eine Blindnietmutter ausgeübt wird, die an dem Gewindedorn 2 aufgedrillt ist (nicht dargestellt). Dadurch erfolgt eine Verformung der Blindnietmutter derart, dass sie in einem Werkstück formschlüssig gehalten wird. Die Länge der Zugbewegung und damit des Setzhubs ist dabei von der Dicke des Werkstücks und der Ausbildung der Blindnietmutter abhängig.
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Der Setzhub wird dabei durch die Lage eines Anschlagelements 5 eingestellt, wobei der Zugbolzen eine Gegenfläche 6 aufweist, mit der er bei Beendigung des Setzhubs am Anschlagelement 5 anliegt.
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Das Anschlagelement 5 ist als Hohlzylinder ausgebildet und über eine Gewindepaarung 7 in das Gehäuse 4 einschraubbar, wobei je nachdem, wie weit das Anschlagelement 5 in das Gehäuse 4 eingeschraubt wird, die Lage des Anschlagelements 5 verändert wird und damit der Setzhub eingestellt wird.
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Der Zugbolzen 3 durchragt dabei axial das hohlzylindrische Anschlagelement 5. Dabei kann eine radiale Abstützung des Zugbolzens 3 durch das Anschlagelement 5 erfolgen, so dass der Zugbolzen 3 vibrationsfrei geführt ist.
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Zum Einbringen der für das Ein- bzw. Ausschrauben erforderlichen Rotation in das hohlzylindrische Anschlagelement 5 ist im Gehäuse 4 eine Öffnung 8 vorgesehen, durch die eine Mantelfläche des Anschlagelements manuell zugänglich ist. Eine Verstellung des Setzhubs ist dadurch werkzeuglos möglich. Dabei kann im Bereich der Öffnung 8 auch eine Skalierung auf der Mantelfläche des Anschlagelements 5 vorgesehen sein, auf der der eingestellte Setzhub ablesbar ist.
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Um auch bei Auftreten von Vibrationen eine ungewollte Verstellung der Winkelposition des Anschlagelements 5 und damit des eingestellten Setzhubs zu verhindern, ist ein Rastmittel 9 vorgesehen. Das Rastmittel 9 ist senkrecht zur Axialrichtung bzw. Zugrichtung des Zugbolzens bewegbar und wird dabei seitlich am Zugbolzen 3 vorbeigeführt. Bei der Darstellung in 1 ist das Rastmittel 9 in die Zeichenebene hinein bewegbar.
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In 2 ist das Rastmittel 9 und sein Zusammenwirken mit dem Zugbolzen 3 im Detail dargestellt. Dabei befindet sich das Rastmittel 9 in der Darstellung gemäß 2 in seiner Schließposition. Das Rastmittel 9 ist im Wesentlichen als kreiszylindrischer Stift ausgebildet, der in einer Bohrung 10 im Gehäuse 4 geführt ist. Das Anschlagelement 5 weist dabei einen Bereich mit einer polygonalen Außenkontur 11 auf, die bei diesem Ausführungsbeispiel als gleichmäßiges Zwölfeck ausgeführt ist. Die polygonale Außenkontur 11 weist bei diesem Ausführungsbeispiel dementsprechend zwölf Kanten 12 auf. Zwischen benachbarten Kanten 12 ist jeweils eine Fläche 13 ausgebildet. Bei der dargestellten Schließposition des Rastmittels 9 liegt das Rastmittel 9 flächig an einer Fläche 13 der Außenkontur 11 des Anschlagelements 5 an, so dass eine Rotation des Anschlagelements 5 nicht möglich ist. Da das Rastmittel 9 kreiszylindrisch ausgebildet wird, handelt es sich bei der Berührung zwischen dem Rastmittel 9 und der Fläche 13 streng genommen um eine Linienberührung. Diese soll jedoch in diesem Zusammenhang ebenfalls als flächige Berührung angesehen werden.
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Das Rastmittel 9 ist mit Hilfe einer Feder 14 in der Schließposition gehalten. An seinem Umfang weist das Rastmittel 9 eine Umfangsausnehmung 15 auf, die in der Schließposition von einer Wandung der Bohrung 10 abgedeckt ist.
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Ein Ende 16 des Rastmittels 9 ist durch eine Öffnung 17 im Gehäuse 4 von außen zugänglich, sodass beispielsweise mit einem Finger das Rastmittel 9 in das Gehäuse 4 hereingedrückt werden kann, bei der Darstellung in 2 nach links. Dabei erfolgt eine lineare Verschiebung des Rastmittels 9 von der Schließposition entgegen der Kraft der Feder 14 in eine Verstellposition.
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In 3 ist das Rastmittel 9 in der Verstellposition dargestellt. Durch einen Pfeil 18 soll eine Kraft symbolisiert sein, die auf das Ende 16 des Rastmittels 9 wirkt und das Rastmittel 9 in das Gehäuse 4 gegen die Kraft der Feder 14 eindrückt. In der Verstellposition befindet sich die Umfangsausnehmung 15 derart oberhalb des Zugbolzens 3, dass bei einer Rotation des Anschlagelements 5 die Kanten 12 der polygonalen Kontur 11 durch die Umfangsausnehmung 15 hindurchbewegt werden können. Das Rastmittel 9 gibt in der Verstellposition also die Bewegungsbahn der Kanten 12 frei. Dargestellt ist in 3 eine Winkelstellung des Anschlagelements 5, die nur erreichbar ist, wenn sich das Rastmittel 9 in der Verstellposition befindet. Durch Loslassen des Rastmittels 9 wird dieses durch die Kraft der Feder 14 wieder aus dem Gehäuse 4 herausgedrückt, so dass die Umfangsausnehmung 15 wieder innerhalb der Bohrung 10 abgedeckt wird. Dabei erfolgt eine Winkelverstellung des Anschlagelements 5, so dass die Fläche 13 wieder an dem Rastmittel 9 anliegt. Es sind also nur definierte Winkelpositionen des Anschlagelements 5 einstellbar. Dadurch kann eine Indexierung des einstellbaren Setzhubs erfolgen.
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Durch die Verwendung des Rastmittels kann eine Einstellung des Setzhubs des Setzgeräts für Blindnietmuttern werkzeuglos erfolgen, wobei gleichzeitig sichergestellt ist, dass eine unbeabsichtigte Verstellung des Setzhubs beispielsweise durch Vibrationen nicht auftritt. Dabei können durch das Rastmittel relativ große Kräfte aufgenommen werden, da es beidseitig des Bereichs, in dem Kräfte aufgenommen werden, im Gehäuse abgestützt wird. Dementsprechend ist eine relativ spielfreie Einstellung des Setzhubs möglich. Dabei erfolgt ein Freigeben durch einfaches Drücken und lineares Verschieben des Rastmittels, das mit Hilfe einer Feder zurück in die Schließposition bewegt wird. Ohne gewollte Betätigung befindet sich das Rastmittel also immer in seiner Schließposition, bei der keine Verstellung des Setzhubs erfolgen kann.
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Insgesamt wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung also eine relativ einfach aufgebaute Verstellmöglichkeit zum werkzeuglosen Einstellen des Setzhubs geschaffen, wobei gleichzeitig eine ungewollte Verstellung beispielsweise durch Vibrationen verhindert wird.
