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Die Erfindung betrifft ein Werkzeug sowie eine Verfahren zum Setzen eines Spreizniets in eine Öffnung wenigstens eines Werkstücks.
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Ein Niet ist ein formschlüssig wirkendes Verbindungselement, das während des Setzprozesses plastisch verformt wird. Niete werden in der Regel dazu genutzt, um mehrere Fügeteile, insbesondere Blechteile miteinander zu verbinden. Dazu wird der Niet durch überdeckende Öffnungen der Fügeteile gesteckt und dann endseitig plastisch verformt, um formschlüssig wirkende Anschlagkragen für die Fügeteile auszubilden. In der Regel wird dabei ein Ende des Niets verformt, während an dem anderen Ende ein vorgeformter Nietkopf ausgebildet ist. Das Einbringen der überdeckenden Öffnungen in die Fügeteile kann vor dem Setzen des Niets oder durch den Niet selbst beim Setzen erfolgen.
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Eine besondere Form von Nieten stellen Spreizniete dar. Spreizniete kommen insbesondere dann zum Einsatz, wenn ein Werkstück im Allgemeinen nur von einer Seite zugänglich ist. Spreizniete aus Kunststoff stellen eine Befestigungslösung dar, die eine schnelle und einfache Montage erlaubt.
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Ein Spreizniet weist in der Regel zwei Teile auf, nämlich einen verspreizbaren Spreiznietfuß und einen Eindrückstift. Der Spreiznietfuß hat einen hohlen Schaft, der normalerweise zylindrisch ist und für die Montage durch eine Öffnung, insbesondere Bohrung, in den zu verbindenden Werkstücken gesteckt wird. Ein Anschlagelement beziehungsweise Teller am Spreiznietfuß verhindert, dass der Spreizniet durch die Öffnung hindurch rutscht. Der Spreiznietfuß beziehungsweise Dorn wird in den verspreizbaren Spreiznietfuß hineingedrückt, wodurch der Spreiznietfuß auseinander gepresst wird und eine kraftschlüssige Haltewirkung in der Öffnung erzeugt.
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Ferner weist der Eindrückstift der Spreizniete häufig an seinem dem Spreiznietfuß abgewandten Ende ein zweites Anschlagelement beziehungsweise einen zweiten Teller auf. Dieses zweite Anschlagelement ist aus optischen Gründen meist größer als das Anschlagelement beziehungsweise der Teller am Spreiznietfuß. Da das Anschlagelement beziehungsweise der Teller am Spreiznietfuß das Anschlagelement beziehungsweise den Teller am Spreiznietfuß vollständig verdeckt, ist eine Montage des Spreizniet in eine Öffnung wenigstens eines Werkstücks per Hand nur schwer durchzuführen.
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Das heißt, da beim Eindrücken des Spreizniets per Hand nur auf das Anschlagelement beziehungsweise den Teller des Eindrückstiftes gedrückt werden kann, kann es bei enger Lochtoleranz passieren, dass der Eindrückstift in den Spreiznietfuß des Spreizniets gleitet und diesen verspreizt, noch bevor der Spreiznietfuß des Spreizniets vollständig beziehungsweise überhaupt in der Bohrung sitzt. Somit ist der Spreizniet ohne Wirkung beziehungsweise korrekten Verbau verspreizt und muss ersetzt werden, was die Prozesssicherheit untergräbt, zeit- und ausschussintensiv ist.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile bei Setzen von Spreiznieten in Öffnungen wenigstens eines Werkstücks zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Werkzeug und ein Verfahren zum Setzen eines Spreizniets in eine Öffnung wenigstens eines Werkstücks zur Verfügung zu stellen, welche ermöglichen einen Spreizniet in einem Zug zu setzen und dadurch die Verbauzeit eines Spreizniets zu reduzieren und die Einsatzmöglichkeiten von Spreiznieten zu erhöhen.
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Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein erfindungsgemäßes Werkzeug zum Setzen eines Spreizniets in eine Öffnung wenigstens eines Werkstücks gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren zum Setzen eines Spreizniets in eine Öffnung wenigstens eines Werkstücks gemäß den Merkmalen des Anspruchs 10. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Werkzeug zum Setzen eines Spreizniets in eine Öffnung wenigstens eines Werkstücks, wobei der Spreizniet im nicht verspreizten Zustand einen verspreizbaren Spreiznietfuß sowie einen zum Eindrücken in den Spreiznietfuß ausgebildeten Eindrückstift aufweist und wobei an der dem Eindrückstift zugewandten Seite des Spreiznietfußes ein erstes Anschlagelement zum Anschlagen an das wenigstens eine Werkstück angeordnet ist, gelöst. Das Werkzeug weist Eindrückklammern, die zum Greifen des Eindrückstiftes oberhalb des ersten Anschlagelementes ausgebildet sind, und einen beweglich gelagerten Stößel zum Eindrücken des Eindrückstiftes in den verspreizbaren Spreiznietfuß auf. Ferner ist das Werkzeug dadurch gekennzeichnet, dass die Eindrückklammern und der Stößel derart miteinander gekoppelt sind, dass durch eine Bewegung des Stößels die Eindrückklammern aus einer ersten Position, in der sie zum Eindrücken des Spreiznietfußes in die Öffnung des wenigstens einen Werkstücks den Eindrückstift oberhalb des ersten Anschlagelementes greifen, in eine zweite Position überführbar sind, in der sie den Eindrückstift freigeben, so dass der Eindrückstift durch eine Bewegung des Stößels in den Spreiznietfuß eindrückbar ist.
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Durch ein derartiges Werkzeug zum Setzen eines Spreizniets in eine Öffnung eines Werkstücks beziehungsweise in überdeckende Öffnungen mindestens zweier Werkstücke, ist es möglich einen Spreizniet in einem einzigen Zug zu setzen. Das heißt, das Werkzeug ermöglicht zuerst den Spreiznietfuß des Spreizniets in die Öffnung hineinzudrücken und anschließend den Eindrückstift in den verspreizbaren Spreiznietfuß einzudrücken. Das Setzen eines Spreizniets erfolgt bei dem Werkzeug zweistufig. Die beiden Stufen werden dabei in einer kontinuierlichen Bewegung ausgeführt. Die Eindrückklammern des Werkzeuges greifen zunächst den Eindrückstift oberhalb des ersten Anschlagelementes, das heißt oberhalb des verspreizbaren Spreiznietfußes. Der Spreiznietfuß wird fluchtend vor der Öffnung des Werkstücks angeordnet und durch das Werkzeug in die Öffnung hineingedrückt. Die Unterseite der Eindrückklammern kann beim Eindrückvorgang direkt an dem ersten Anschlagelement anliegen. Vorzugsweise greifen die Eindrückklammern des Werkzeuges den Eindrückstift kraftschlüssig. Nach vollständigem Eindrücken des verspreizbaren Spreiznietfußes in die Öffnung des Werkstücks liegt das erste Anschlagelement an der Seitenfläche des Werkstücks an. Hierdurch wird verhindert, dass der Spreizniet nicht zu weit in die Öffnung des Werkstücks hineingedrückt wird. Der beweglich gelagerte Stößel des Werkzeuges dient anschließend zum Eindrücken des Eindrückstiftes in den verspreizbaren Spreiznietfuß. Dabei sind die Eindrückklammern und der Stößel derart miteinander wirkverbunden, dass durch eine Bewegung des Stößels in Richtung des in der Öffnung befindlichen Spreiznietfußes die Eindrückklammern von ihrer Greifposition in eine Öffnungsposition überführt werden. Das heißt, erst durch das Überführen der Eindrückklammern von ihrer ersten Position, in der sie den Eindrückstift greifen, in eine zweite Position, in der sie den Eindrückstift komplett freigeben, kann der Eindrückstift mittels des Stößels in den Spreiznietfuß eingedrückt werden. Die Eindrückklammern und Stößel sind derart gekoppelt, dass während der Bewegung des Stößels und das damit verbundene Eindrücken des Eindrückstiftes in den Spreiznietfuß die Eindrückklammern sich öffnen, so dass diese das Eindrücken des Eindrückstiftes in den Spreiznietfuß nicht verhindern.
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Die Eindrückklammern sind vorzugsweise beweglich an dem Werkzeug gelagert. Hierdurch ist sichergestellt, dass diese beim Eindrücken des Eindrückstiftes in den Spreiznietfuß durch den Stößel geöffnet werden können und somit den Eindrückstift freigeben. Das Greifen beziehungsweise Öffnen der Eindrückklammern erfolgt ähnlich dem Prinzip eines Sektflaschenverschlusses. Sobald über den Stößel des Werkzeuges Druck auf den Eindrückstift ausgeübt wird, werden die Eindrückklammern aus ihrer ersten Position in ihre zweite Position überführt, in der sie ein Hindurchführen des Stößels durch die Eindrückklammern ermöglichen und somit das Eindrücken des Eindrückstiftes in den Spreiznietfuß gewährleisten.
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Die Eindrückklammern des Werkzeuges sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass sie ein Greifen, insbesondere kraftschlüssiges Greifen, des Eindrückstiftes des Spreizniets ermöglichen. Besonders bevorzugt ist ein Werkzeug, bei dem die Eindrückklammern alternativ oder zusätzlich Aufnahmen zum formschlüssigen Greifen des Eindrückstiftes aufweisen. Beispielsweise können die Eindrückklammern teilkreisförmige Nute aufweisen, die ein formschlüssiges Greifen des Eindrückstiftes ermöglichen. Insbesondere weist ein Werkzeug zwei Eindrückklammern auf, um den Eindrückstift von beiden Seiten zu greifen. Die Aufnahmen der Eindrückklammern weisen vorzugsweise eine halbkreisförmige nutartige Form auf, so dass der Eindrückstift eines Spreizniets vollständig durch die Eindrückklammern umgriffen werden kann. insbesondere ein kraftschlüssiges, das heißt spielfreies, Greifen des Eindrückstiftes durch die Eindrückklammern ermöglicht ein exaktes Heranführen des gegriffenen Spreizniets beziehungsweise des Spreiznietfußes des Spreizniets an die Öffnung des Werkstücks.
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Die Eindrückklammern beziehungsweise Aufnahmen der Eindrückklammern eines Werkzeuges können zusätzlich profilierte Oberflächen aufweisen, die ein verrutschsicheres Greifen des Eindrückstiftes eines Spreizniets gewährleisten. Beispielsweise können die Eindrückklammern Bereiche mit gezackten Oberflächen aufweisen, die ein sicheres Greifen des Eindrückstiftes gewährleisten.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einem Werkzeug vorgesehen sein, dass die Eindrückklammern Schwenkarme aufweisen, die schwenkbeweglich an dem Werkzeug gelagert sind. Die Schwenkarme können um eine Achse schwenkbeweglich an dem Werkzeug gelagert sein. Alternativ kann jeder Schwenkarm um eine eigene Achse an dem Werkzeug schwenkbeweglich gelagert sein. Die Schwenkarme können fest mit der jeweiligen Eindrückklammer verbunden sein. Alternativ dazu ist es ebenfalls denkbar, dass die Schwenkarme drehbeweglich an der jeweiligen Eindrückklammer angeordnet sind. Die Schwenkarm ermöglichen ein einfaches Öffnen der Eindrückklammern, so dass diese aus ihrer ersten Position, in der sie den Eindrückstift greifen, in eine zweite Position überführt werden können, in der sie den Eindrückstift freigeben, so dass dieser mittels des Stößels in den Spreiznietfuß des Spreizniets eingedrückt werden kann. Vorzugsweise ist jede Eindrückklammer durch zwei Schwenkarme an dem Werkzeug schwenkbeweglich gelagert. Hierdurch ist eine definierte Bewegung der Eindrückklammern relativ zum Werkzeug gewährleistet.
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Die Eindrückklammern beziehungsweise die Aussparungen der Eindrückklammern und der Stößel sind derartig dimensioniert und ausgebildet, dass in der ersten Position der Eindrückklammern, in der diese den Eindrückstift greifen, der Stößel den Eindrückstift stirnseitig kontaktieren kann und sich so zwischen die Eindrückklammern schieben kann. Bei einem Werkzeug kann vorzugsweise vorgesehen sein, dass an dem dem Spreizniet zugewandten Ende des Stößels ein Spreizelement angeordnet ist. Das Spreizelement weist vorzugsweise in Richtung der Eindrückklammern eine keilförmige Form, insbesondere kegelstumpfförmige Form, auf. Hierdurch ist gewährleistet, dass die Eindrückklammern während der Bewegung des Stößels in Richtung der Eindrückklammern beziehungsweise in Richtung des Spreiznietfußes des Spreizniets durch das Spreizelement kontinuierlich zurückgedrängt werden, um so aus der ersten Position in die zweite Position überführt zu werden. Ein derartig ausgebildetes Werkzeug gewährleistet zum einen dass der Spreiznietfuß des Spreizniets sicher in die entsprechende Öffnung eines Werkstücks beziehungsweise mehrerer Werkstücke eingeführt werden kann. Ferner gewährleistet das Werkzeug, dass nach der vollständigen Einführung des Spreiznietfußes, der Eindrückstift des Spreizniets funktionsgerecht in den Spreiznietfuß eindrückt werden kann, um diesen in der Öffnung des Werkstücks zu fixieren. Das Spreizelement weist an seinem dem Spreizniet zugewandten Ende eine Größe auf, die ermöglicht, dass dieses sich zwischen die Eindrückklammern hineindrängen kann, um diese aus der Greifposition in eine Öffnungsposition zu überführen. Das Spreizelement weitet sich in Richtung des Stößels vorzugsweise derartig auf, dass ein zweites Anschlagelement am freien Ende des Eindrückstiftes durch die geöffneten Eindrückklammern hindurchgeführt werden kann.
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Das Spreizelement ist vorzugsweise achsparallel zu der Achse des Stößels des Werkzeuges an dem Stößel angeordnet. An dem dem Spreizniet zugewandten Ende des Spreizelementes kann ein Anschlagelement vorgesehen sein, welches eine zur Stirnseite des Spreizniets beziehungsweise zur Stirnseite des zweiten Anschlagelementes des Spreizniets parallele Fläche aufweist. Hierdurch kann über den Stößel ein gleichmäßiger Druck auf den Eindrückstift des Spreizniets ausgeübt werden, so dass dieser sicher in den Spreiznietfuß eingedrückt werden kann.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einem Werkzeug vorgesehen sein, dass die Eindrückklammern Aussparungen zur Aufnahme eines an dem freien Ende des Eindrückstiftes eines Spreizniets angeordneten zweiten Anschlagelementes aufweisen. Hierdurch kann gewährleistet werden, dass die Eindrückklammern sowohl den Eindrückstift, als auch ein an dem Ende des Eindrückstiftes angeordnetes zweites Anschlagelement sicher umgreifen können, so dass dieses beim Eindrücken des Spreiznietfußes in die Öffnung des Werkstücks nicht beschädigt werden kann.
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Fernern kann bei einem Werkzeug vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Eindrückklammern an einer Halteeinrichtung des Werkzeuges schwenkbeweglich gelagert sind, und dass der Stößel durch eine Öffnung in der Halteeinrichtung hindurchführbar ist. Die Halteeinrichtung weist eine oder mehrere Drehachsen auf, um die die Schwenkarme der Eindrückklammern schwenkbeweglich gelagert sind, vorzugsweise zentriert, durch die Halteeinrichtung ist der Stößel des Werkzeuges durch die Öffnung der Halteeinrichtung hindurchführbar, so dass der Stößel relativ zu der Halteeinrichtung und den Eindrückklammern bewegt werden kann. Das heißt, der Stößel wird durch die Halteeinrichtung in Richtung der Eindrückklammern bewegt, wenn dieser den Eindrückstift in den Spreiznietfuß des Spreizniets hineindrückt. Die Öffnung in der Halteeinrichtung und das dem Eindrückklammern zugewandte Ende des Stößels beziehungsweise das an dem Stößel angeordnete Spreizelement sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass das Halteelement eine Bewegung des Stößels entgegen der Eindrückrichtung begrenzt. Hierdurch ist sichergestellt, dass der Stößel in einer bestimmten Position an der Halteeinrichtung beziehungsweise dem Werkzeug gehalten wird. Insbesondere weist das aufgeweitete Ende des Spreizelementes einen größeren Durchmesser auf als die Öffnung in der Halteeinrichtung.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung der Erfindung kann bei einem Werkzeug vorgesehen sein, dass dieses eine Spanneinrichtung, insbesondere ein Federelement, aufweist, welches derart am Werkzeug angeordnet ist, dass bei einer Bewegung des Stößels in Richtung der Eindrückklammern der Stößel durch die Spanneinrichtung mit einer Kraft entgegen der Bewegung des Stößels in Richtung der Eindrückklammern beaufschlagt wird. Das heißt, die Spanneinrichtung gewährleistet, dass nach dem Eindrücken des Eindrückstiftes in den Spreiznietfuß eines Spreizniets und damit der Beendigung des Setzen des Spreizniets in die Öffnung wenigstens eines Werkstücks der Stößel in eine definierte Ausgangsposition zurückbewegt werden kann, in der ein erneutes Greifen eines Eindrückstiftes durch die Eindrückklammern ermöglicht wird. Die Spanneinrichtung gewährleistet somit ein automatisches Rückführen des Stößels innerhalb des Werkzeuges in eine Position, in der die Eindrückklammern aus der zweiten Position in die Greifposition überführt werden können. Wie bereits im Absatz zuvor erwähnt, kann die Bewegung des Stößels entgegen der Eindrückrichtung durch den Stößel selbst beziehungsweise durch das Spreizelement am Ende des Stößels begrenzt werden. Als Anschlag dient insbesondere die Halteeinrichtung des Werkzeuges. Die Spanneinrichtung ist insbesondere als Federelement ausgebildet. Beispielsweise kann das Federelement eine um den Stößel herumgewickelt Spiralfeder sein. Neben Spiralfedern sind auch Kegelfedern, Schenkelfedern, Blattfedern oder Tellerfedern denkbar. Ebenso können federelastische Materialien als Spanneinrichtung eingesetzt werden.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Setzen eines Spreizniets in eine Öffnung wenigstens eines Werkstücks mittels eines Werkzeugs gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, insbesondere gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, gelöst. Der Spreizniet weist im nichtverspreizten Zustand einen verspreizbaren Spreiznietfuß sowie einen zum Eindrücken in den Spreiznietfuß ausgebildeten Eindrückstift auf. Ferner ist an der dem Eindrückstift zugewandten Seite des Spreiznietfußes ein erstes Anschlagelement, insbesondere in Form eines Tellers, zum Anschlagen an das wenigstens eine Werkstück angeordnet. Ferner kann bei dem Spreizniet an dem freien Ende des Eindrückstiftes ein zweites Anschlagelement, insbesondere in Form eines Tellers, angeordnet sein. Das Verfahren ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet:
- a) in einer ersten Position der Eindrückklammern wird der Eindrückstift des Spreizniets durch die Eindrückklammern des Werkzeuges gegriffen,
- b) der Spreiznietfuß des gegriffenen Spreizniets wird durch das Werkzeug in eine Öffnung des wenigstens einen Werkstücks gedrückt bis das erste Anschlagelement des Spreizniets an dem Werkstück anliegt, und
- c) der Eindrückstift des Spreizniets wird mittels des bewegbaren Stößels in den Spreiznietfuß hineingedrückt, wobei vor und/oder während des Eindrückvorgangs die Eindrückklammern des Werkzeuges durch den Stößel oder durch das Spreizelement des Stößels aus der ersten Position in die zweite Position überführt werden, um den Eindrückstift zum Eindrücken in den Spreiznietfuß durch den Stößel freizugegeben.
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Das erfindungsgemäße Verfahren bringt die gleichen Vorteile mit sich, wie sie bereits gemäß dem ersten Aspekt zu dem Werkzeug beschrieben wurden.
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Ein derartiges Verfahren ermöglicht insbesondere das Setzen eines Spreizniets in einem Zug und gewährleistete gleichzeitig eine sichere und funktionsgerechte Montage des Spreizniets in der Öffnung des wenigstens einen Werkstücks. Durch das Verfahren kann insbesondere eine schnelle Verbauzeit des Spreizniets in der Öffnung ermöglicht werden. Ferner gewährleistet ein derartiges Verfahren in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug eine erhöhte Einsetzmöglichkeit von Spreiznietelementen. Das Verfahren sowie das Werkzeug zum Setzen der Spreizniete entkoppeln die Spreizniete bis zu einem gewissen Grad auch von der zu erwartenden Eindrückkraft. Das heißt, zuerst wird der Spreiznietfuß des Spreizniets sicher in der Öffnung des wenigstens einen Werkstücks positioniert, bevor eine Kraft auf den Eindrückstift mittels des Stößels des Werkzeuges ausgeübt wird, um diesen in den Spreiznietfuß hineinzudrücken. Dadurch, dass vor und/oder während des Eindrückvorgangs die Eindrückklammern das Greifen des Eindrückstiftes freigeben, kann ein kontinuierliches Setzen des Spreizniets in die Öffnung gewährleistet werden.
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Besonders bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem während des Eindrückvorgangs des Eindrückstiftes in den Spreiznietfuß die Eindrückklammern durch den Stößel beziehungsweise durch das Spreizelement an dem Stößel kontinuierlich, insbesondere gleichmäßig, zurückgedrängt werden. Dabei werden die Eindrückklammern derartig weit geöffnet, dass auch ein an dem freien Ende des Eindrückstiftes befindliches zweites Anschlagelement durch die Eindrückklammern hindurchgeführt werden kann, bis dieses an der Seitenwand des Werkstücks anschlägt, um so den Setzvorgang des Spreizniets abzuschließen.
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Das Verfahren ermöglicht ein automatisches Setzen eines Spreizniets in eine Öffnung wenigstens eines Werkstücks, ohne dass ein Werker manuell eine Kraft auf den Spreizniet ausübt. Der Werker muss lediglich beim Greifen der Eindrückklammern den Spreizniet entsprechend halten, und die Eindrückklammern aus der zweiten Position in die erste Position überführen. Während des Hineindrückens des Spreiznietfußes in die Öffnung des wenigstens einen Werkstücks können die Eindrückklammern in der ersten Position durch den Werker selbst gehalten werden. Es ist ebenfalls denkbar, dass das Werkzeug Rastelemente aufweist, die die Eindrückklammern in der ersten Position halten, so dass diese während des Hineindrückens des Spreiznietfußes in die Öffnung des Werkstücks nicht festgehalten werden müssen. Die Rastelemente beziehungsweise die Verrastung kann derartig ausgebildet werden, dass beim Eindrücken des Stößels in die Eindrückklammern die Verrastung durch Aufbringung eines bestimmten Druckes beziehungsweise einer bestimmten Kraft selbstständig gelöst wird.
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Bevorzugt ist ein derartiges Verfahren, bei dem das Überführen der Eindrückklammern aus der ersten Position in die zweite Position durch den Stößel beziehungsweise das Spreizelement kontinuierlich erfolgt. Die Eindrückklammern werden somit über eine Art Keilfunktion aufgeschoben und geben dadurch den Eindrückstift zum Eindrücken in den Spreiznietfuß frei. Der Eindrückstift kann dann hinterschneidungsfrei in die Öffnung des wenigstens einen Werkstücks hineingeschoben werden.
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Besonders bevorzugt ist ein Verfahren, bei dem während des Eindrückvorgangs der Stößel durch die Spanneinrichtung mit einer Spannkraft beaufschlagt wird, die entgegen der Bewegung des Stößels während des Eindrückens des Eindrückstiftes in den Spreiznietfuß wirkt. Hierdurch ist sichergestellt, dass nach Beendigung des Setzvorganges des Spreizniets in die Öffnung des wenigstens einen Werkstücks der Stößel des Werkzeuges zurück in eine Ausgangsposition gebracht wird, in der ein weiterer Spreizniet durch die Eindrückklammern gegriffen werden kann.
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Das Überführen der Eindrückklammern in die erste Position, das heißt in die Position in der der Eindrückstift eines Spreizniets durch die Eindrückklammern gegriffen wird, wird vorzugsweise manuell durchgeführt. Es ist aber auch denkbar, dass das Bewegen der Eindrückklammern aus der zweiten Position in die erste Position automatisiert durch das Werkzeug durchgeführt wird. Hierzu weist das Werkzeug entsprechende Antriebe auf.
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Das Verfahren beziehungsweise das Werkzeug verhindern, dass ein Eindrückstift in den Spreiznietfuß hineingleitet und diesen verspreizt, noch bevor der Spreiznietfuß des Spreizniets vollständig beziehungsweise überhaupt in der Öffnung des Werkstücks sitzt. Das heißt, es wird durch das Verfahren sichergestellt, dass der Spreizniet nicht ohne Wirkung beziehungsweise ohne korrekten Verbau verspreizt wird und dadurch ersetzt werden muss. Die Prozesssicherheit beim Setzen von Spreiznieten wird durch das erfindungsgemäße Verfahren beziehungsweise das erfindungsgemäße Werkzeug deutlich erhöht. Der Ausschuss von falsch eingesetzten Spreiznieten wird deutlich verringert. Ferner wird die Verbauzeit beim Setzen von Spreiznieten durch das zweistufige Setzverfahren deutlich verkürzt. Das heißt, zuerst wird nur eine Kraft auf den aufspreizbaren Spreiznietfuß ausgeübt, wenn dieser in die Öffnung des wenigstens einen Werkstücks hineingedrückt wird. Dabei wird insbesondere eine Kraft auf das erste Anschlagelement, das vorzugsweise tellerförmig ausgebildet ist, ausgeübt. Nach dem vollständigen Einfügen des Spreiznietfußes in die entsprechende Öffnung wird erst ein Druck auf den Eindrückstift ausgeübt, um diesen in den bereits in die Öffnung eingesetzten Spreiznietfuß einzudrücken. Die Eindrückklammern stellen sicher, dass nicht vorzeitig über den Stößel ein Druck auf den Eindrückstift ausgeübt werden kann. Die Eindrückklammern verhindern das vorzeitige Hineindrücken des Eindrückstiftes in den Spreiznietfuß, solange die Eindrückklammern sich in der ersten Position, das heißt in der Greifposition des Eindrückstiftes, befinden.
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Die vorliegende Erfindung wird näher erläutert anhand der beigefügten Zeichnungsfiguren. Es zeigen jeweils schematisch:
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1 eine teilweise Schnittdarstellung durch einen Teil eines Werkzeugs zum Setzen eines Spreizniets sowie einen Spreizniet,
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2 die an dem Werkzeug angeordneten Eindrückklammern sowie ein Stößel mit einem Spreizelement zum Aufweiten der Eindrückklammern,
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3 eine Seitenansicht auf ein Werkzeug zum Setzen eines Spreizniets sowie ein durch die Eindrückklammern des Werkzeugs gehaltenen Spreizniet,
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4 eine vergrößerte Darstellung des Werkzeugs ohne Spreizniet, und
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5 eine perspektivische Ansicht auf ein Werkzeug zum Setzen eines Spreizniets sowie ein durch die Eindrückklammern des Werkzeugs gehaltenen Spreizniet, und
Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den 1 bis 5 mit denselben Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer teilweisen Schnittdarstellung ein durch ein Werkzeug 1 zum Setzen eines Spreizniets 20, welches sich in der ersten Position 15 befindet, in der der Spreizniet 20 durch das Werkzeug 1 gehalten wird. An einer Halteeinrichtung 10 des Werkzeuges 1 sind um eine Drehachse 12 schwenkbeweglich Schwenkarme 4, 5 gelagert. Diese Schwenkarme sind mit den Eindrückklammern 2, 3 verbunden, um diese von der hier dargestellten ersten Position 15 in eine zweite Position 16, in der sie geöffnet sind, zu überführen. Das Werkzeug 1 weist zwei Eindrückklammern 2, 3 auf, die über die Schwenkarme 4, 5 schwenkbeweglich an dem Werkzeug 1 beziehungsweise an der Halteeinrichtung 10 des Werkzeuges gehalten sind. Die vorderen Teile der Eindrückklammern 2, 3 sind hier nicht dargestellt, so dass die Schwenkarme 4, 5, die auf dieser vorderen Seite der Halteeinrichtung 10 angeordnet sind, ins Leere laufen. Auf der Rückseite der Halteeinrichtung 10 sind zwei weitere Schwenkarme 4, 5 schwenkbeweglich um die Drehachse 12 gelagert, die die Eindrückklammern 2, 3 halten. Durch die Schwenkarme 4, 5 ist eine definierte Bewegung der Eindrückklammern 2, 3 definiert. In der hier dargestellten ersten Position der Eindrückklammern 2, 3 greifen die Eindrückklammern 2, 3 Teile des Eindrückstiftes 22. Insbesondere sind die Eindrückklammern 2, 3 derartig ausgebildet, dass diese den Eindrückstift 22 direkt oberhalb des ersten Anschlagelementes 23 greifen, wobei die unteren Stirnseiten der Eindrückklammern 2, 3 an der dem Spreiznietfuß 21 abgewandten Seite des ersten Anschlagelementes anliegen. Hierdurch kann während des Eindrückens des Spreiznietfußes 21 in eine Öffnung eines Werkstücks Druck auf den Spreiznietfuß 21 ausgeübt werden. Gleichzeitig wird durch das Greifen des Eindrückstiftes 22 durch die Eindrückklammern 2, 3 verhindert, dass der Eindrückstift 22 während des Eindrückens des Spreiznietfußes 21 in die Öffnung des wenigstens einen Werkstücks vorzeitig in den Spreiznietfuß eingedrückt. Erst wenn der Spreiznietfuß 21 vollständig in die entsprechende Öffnung des wenigstens einen Werkstücks hineingedrückt worden ist, wobei das erste Anschlagelement 23, welches insbesondere tellerförmig ausgebildet ist, an der Außenseite des Werkstücks anschlägt, öffnen die Eindrückklammern 2, 3, um das Eindrücken des Eindrückstiftes 22 in den Spreiznietfuß 21 freizugeben. Das heißt, der in dem Werkzeug beweglich gelagerte Stößel 6 wird durch eine nicht dargestellte Öffnung in der Halteeinrichtung 10 in Richtung des Spreizniets 20 bewegt, wobei das an dem Ende des Stößels 6 angeordnete Spreizelement 7 an dem Eindrückstift 22 beziehungsweise an dem zweiten Anschlagelement 24 des Eindrückstiftes 22 anschlägt, um diesen in Richtung des Spreiznietfußes 21 zu drücken. Das Spreiznietelement 7 ist keilförmig beziehungsweise kegelstumpfförmig ausgebildet und spreizt während der Bewegung des Stößels 6 in Richtung des Spreizniets 20 die Eindrückklammern 2, 3 auseinander, so dass diese von der in 1 gezeigten ersten Position, in der sie den Eindrückstift 22 des Spreizniets 20 form- und/oder kraftschlüssig greifen, in eine zweite Position, in der sie den Eindrückstift 22 freigeben, überführen. Während der Bewegung des Stößels 6 beziehungsweise des Spreizelementes 7 in Richtung des Spreizniets 20 werden die Eindrückklammern 2, 3 kontinuierlich auseinandergedrückt, wodurch das Eindrücken des Eindrückstiftes 22 in den Spreiznietfuß 21 erst ermöglicht wird. Die Eindrückklammern 2, 3 sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass in der zweiten Position diese ein Hindurchführen des zweiten Anschlagelementes 24 bis zum Anschlag an das erste Anschlagelement 23 ermöglichen.
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In 2 sind schematisch Teile der Eindrückklammern 2, 3 im geschlossenen Zustand, das heißt in der ersten Position 15, gezeigt. Die Eindrückklammern 2, 3 weisen Aussparungen 8, 9 auf zum formschlüssigen Greifen des Eindrückstiftes 22 eines Spreizniets 20. Die Aussparungen 8, 9 sind in 4 nochmals gezeigt. Ferner weisen die Eindrückklammern 2, 3 einen trichterförmigen Bereich auf, der zur Aufnahme des keil- beziehungsweise kegelstumpfförmig ausgebildeten Spreizelementes 7 dient. Durch eine Bewegung des Spreizelementes 7 in Richtung zu dem nicht dargestellten Spreizniet 20 gleiten die Außenflächen des Spreizelementes 7 entlang den trichterförmigen Aufnahmen 17, 18 der Eindrückklammern 2, 3 entlang und spreizen diese dadurch auf, so dass diese von der hier dargestellten ersten Position 15 in eine nicht dargestellte zweite Position überführt werden können. Die Eindrückklammern 2, 3 weisen vorzugsweise einen Hohlbereich auf, in den das Spreizelement 7 hineingedrückt werden kann.
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In den 3 und 4 ist jeweils ein Werkzeug 1 zum Setzen eines Spreizniets in einer Seitenansicht schematisch dargestellt. In 4 ist lediglich eine zur 3 vergrößerte Darstellung des Werkzeugs 1 dargestellt. In 3 ist zusätzlich ein Spreizniet 20 dargestellt, der durch das Werkzeug 1 beziehungsweise durch die Eindrückklammern 2, 3 des Werkzeugs 1 in einer ersten Position 15 gegriffen wird. In dieser Position 15 greifen die Eindrückklammern 2, 3 den Eindrückstift 22 des Spreizniets 20, wobei insbesondere die stirnseitigen Enden der Eindrückklammern 2, 3 an dem ersten Anschlagelement 23 des Spreiznietfußes 21 anliegen. In der in 3 dargestellten Greifposition 15 der Eindrückklammern 2, 3 ist der Spreizniet fest an dem Werkzeug 1 gehalten, wodurch ein sicheres Eindrücken des Spreiznietfußes 21 in eine Öffnung, wenigstens eines Werkstücks ermöglicht wird. Das Werkzeug 1 weist einen beweglich gelagerten Stößel 6 auf, der durch eine Greifeinrichtung 14 in Richtung des Spreizniets 20 bewegt werden kann, sobald der Spreiznietfuß 21 des Spreizniets 20 in der Öffnung wenigstens eines Werkstücks positioniert ist. Der Stößel 6 kann durch eine nicht dargestellte Öffnung der Halteeinrichtung 10 des Werkzeugs 1 hindurchgeführt werden, so dass das an dem Ende des Stößels 6 angeordnete Spreizelement 7 die Eindrückklammern 2, 3 aus der ersten Position 15 in die nicht dargestellte zweite Position überführen kann. Während der Bewegung des Stößels 6 und damit des Spreizelementes 7, werden die Eindrückklammern 2, 3 auseinandergedrückt. Hierdurch wird der Eindrückstift 22 freigegeben, so dass dieser in den Spreiznietfuß 21 des Spreizniets 20 hineingedrückt werden kann. Während des Eindrückvorgangs wird die Spanneinrichtung 11 gespannt, so dass nach Beendigung des Setzvorganges der Stößel 6 zurück in eine Ausgangsposition gebracht werden kann, in der das Spreizelement 7 an die Halteeinrichtung 10 anschlägt. Die Spanneinrichtung 11 ist vorzugsweise eine um den Stößel 6 angeordnete Feder, insbesondere Spiralfeder. Diese wird während des Eindrückens des Eindrückstiftes 22 in den Spreiznietfuß 21 gestaucht, so dass die Spannkraft der Spanneinrichtung 11 ein Zurückführen des Stößels 6 in eine Ausgangsposition ermöglicht.
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In 5 ist schematisch in einer perspektivischen Ansicht ein Werkzeug 1 zum Setzen eines Spreizniets 20 sowie ein durch die Eindrückklammern 2, 3 des Werkzeugs 1 gehaltener Spreizniet 20 dargestellt. Aus 5 sind die Schwenkarme 4, 5 auf beiden Seiten der Halteeinrichtung 10 erkennbar. Diese gewährleisten eine definierte Bewegung der Eindrückklammern 2, 3.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Werkzeug
- 2
- Eindrückklammer
- 3
- Eindrückklammer
- 4
- Schwenkarm
- 5
- Schwenkarm
- 6
- Stößel
- 7
- Spreizelement
- 8
- Aussparung
- 9
- Aussparung
- 10
- Halteeinrichtung
- 11
- Spanneinrichtung
- 12
- Drehachse
- 13
- Anschlagbereich
- 14
- Griffeinrichtung
- 15
- erste Position
- 17
- trichterförmige Aufnahme
- 18
- trichterförmige Aufnahme
- 20
- Spreizniet
- 21
- Spreiznietfuß
- 22
- Eindrückstift
- 23
- erstes Anschlagelement
- 24
- zweites Anschlagelement
