DE102016124746A1

DE102016124746A1 - Nietwerkzeug

Info

Publication number: DE102016124746A1
Application number: DE102016124746.4A
Authority: DE
Inventors: Martin Thiele
Original assignee: Mtg Hartmut Thiele GmbH
Current assignee: Mtg Hartmut Thiele GmbH
Priority date: 2016-12-19
Filing date: 2016-12-19
Publication date: 2018-06-21
Also published as: EP3335816A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Nietwerkzeug (1) zum Setzen und Verformen von Nieten (2) im Magazinnietverfahren, wobei eine Mehrzahl von Nieten (2) auf einem gemeinsamen Nietdorn (3) nacheinander vereinzelt angeordnet sind. Dabei weist das Nietwerkzeug (1) mindestens einen rohrförmigen Schaft (4), ein Mundstück (5) sowie eine Aufnahme (6) auf. Das Mundstück (5) ist hierbei an einer einer Fixierposition zugewandten ersten Seite (19) eines den Nietdorn (3) teilweise umschließenden Gehäusekopfteiles (7) der Nietvorrichtung (1) und die Aufnahme (6) an einer der Fixierposition abgewandten zweiten Seite (20) des Gehäusekopfteiles (7) angeordnet. Dabei weist der Nietdorn (3) zudem eine solche Länge auf, dass sich dieser von der Aufnahme (6) bis über das Mundstück (5) hinaus erstreckt und hierbei abschnittsweise innerhalb des Mundstückes (5), des mindestens einen Schaftes (4) und der Aufnahme (6) angeordnet und ein Endbereich (8) des Nietdornes (3) mittels der Aufnahme (6) kraftschlüssig fixierbar ist. An dem Nietwerkzeug (1) sind weiterhin eine elektrische Energiequelle (9), ein Getriebe (10) sowie ein elektrisches Stellglied (11) angeordnet, wobei die Energiequelle (9) elektrisch mit dem Stellglied (11), das Stellglied (11) antriebsseitig (21) mit dem Getriebe (10) und das Getriebe (10) abtriebsseitig (22) unmittelbar oder mittelbar über ein Übertragungselement (12) mit der Aufnahme (6) verbunden ist, sodass der Nietdorn (3) durch eine mittels des Stellgliedes (11) erzeugte Kraft oder ein erzeugtes Moment bewegbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Nietwerkzeug zum Setzen und Verformen von Nieten im Magazinnietverfahren, wobei eine Mehrzahl von Nieten auf einem gemeinsamen Nietdorn nacheinander vereinzelt angeordnet sind und das Nietwerkzeug mindestens einen rohrförmigen Schaft, ein Mundstück sowie eine Aufnahme aufweist, das Mundstück hierbei an einer einer Fixierposition zugewandten ersten Seite eines den Nietdorn teilweise umschließenden Gehäusekopfteiles der Nietvorrichtung und die Aufnahme an einer der Fixierposition abgewandten zweiten Seite des Gehäusekopfteiles angeordnet ist. Dabei weist der Nietdorn eine solche Länge auf, dass sich dieser von der Aufnahme bis über das Mundstück hinaus erstreckt, hierbei abschnittsweise innerhalb des Mundstückes, des mindestens einen Schaftes und der Aufnahme angeordnet und ein Endbereich des Nietdornes mittels der Aufnahme kraftschlüssig fixierbar ist.
Trotz verschiedenster alternativer Verbindungsmöglichkeiten wie dem Kleben sind Nietverbindungen nach wie vor weit verbreitet und werden vorwiegend zum Fügen von Blechteilen unterschiedlichster Art eingesetzt.
Neben der Elektronikindustrie reichen hierbei die Anwendungsmöglichkeiten vom Anlagen- und Kraftfahrzeugbau bis hin zum Flugzeugbau, wobei im Bereich des Flugzeugbaus vor allem die durch Nietverbindungen mögliche Leichtbauweise von bedeutendem Vorteil ist.
Durch die Nietverbindung wird im Falle einer Kaltnietung eine formschlüssige Verbindung der genieteten Bauteile und im Falle einer Warmnietung aufgrund der Schrumpfung des Nietes zusätzlich eine kraftschlüssige Verbindung hergestellt.
Im Bereich der Nietsetzsysteme existieren sowohl stationäre Nietsetzsysteme als auch mobile Handnietsetzsysteme.
Neben bekannten Zangennietsystemen, welche zur Verarbeitung von z. B. Voll- oder auch Halbhohlnieten dienen, sind Handnietsetzsysteme unter anderem als Dornbruch-Blindniet-Systeme ausgebildet.
In dem Bereich der Dornbruch-Blindniet-Systeme haben sich neben den für gewöhnlich pistolenartig ausgestalteten, rein pneumatisch oder pneumatisch-hydraulisch betriebenen Handnietsetzsystemen unlängst akkubetriebene Dornbruch-Blindniet-Systeme etabliert, bei welchen der Zug auf den Dornbruch-Blindniet durch einen Elektromotor erfolgt. Dadurch wird die Beweglichkeit eines Bedieners dieser elektrisch betriebenen Dornbruch-Blindniet-Systeme deutlich gesteigert.
Solche Dornbruch-Blindniet-Systeme sind beispielsweise durch die DE 198 18 756 A1 sowie die DE 44 06 946 A1 offenbart. In beiden Fällen wird die durch den Elektromotor erzeugte Rotationsbewegung auf eine in axialer Richtung festgelegten Spindelmutter übertragen, welche auf einer Spindel angeordnet ist. Hierbei sind die Rotationsfreiheitsgrade der Spindel gesperrt, eine axiale Bewegung der Spindel wird jedoch ermöglicht. Die sich axial bewegende Spindel übt bei der Bewegungsausführung eine Kraft auf den Dorn eines Blindnietes aus.
Weiterhin ist in der DE 41 26 602 A1 eine Ausführung eines Dornbruch-Blindniet-Systems offenbart, bei welchem die Drehbewegung des Motors über mehrere Zahnräder sowie eine Welle auf die Außenverzahnung der Gewindespindelmutter übertragen wird. Die Gewindespindelmutter ist hierbei ebenfalls axial festgelegt und treibt eine axial beweglich ausgeführte Hohlspindel an. Durch die Hohlspindel wird eine Zugkraft auf einen zwischen den Spannbacken positionierten Dorn eines Blindnietes ausgeübt. Es ist dabei angedacht, dass der beim Setzen des Nietes abreißende Dorn über eine Bohrung der Hohlspindel abgeführt und in einem Sammelbehälter aufgefangen wird.
Ergänzend offenbart die DE 10 2013 105 703 A1 ebenfalls eine Hohlspindel, welche über eine Spindelmutter, die wiederum axial festgelegt ist, durch den sogenannten zweiten Motor bewegt und der Niet durch die Kraftübertragung während der Spindelbewegung gesetzt wird. Die Besonderheit besteht hierbei darin, dass durch die Hohlspindel eine mit einem ersten Motor verbundene Dornwelle geführt ist, wobei die Drehung der Dornwelle dem Aufschrauben eines Blindnietes auf das Gewinde des Zugdornes dient. Bei Bewegung der Hohlspindel wird die gesamte Einheit aus erstem Motor, Getriebe, Dornwelle und Zugdorn in axialer Richtung bewegt.
Allen gennannten Dornbruch-Blindniet-Systemen ist jedoch gemein, dass nach einem Nietvorgang ein neuer Dornbruch-Blindniet in ein solches System eingesetzt werden muss, was überaus nachteilig eine hohe Taktzeit mit sich bringt.
Neben den beschriebenen Dornbruch-Blindniet-Systemen sind auch sogenannte Magazinniet-Systeme bekannt, bei welchen im Gegensatz zu Dornbruch-Blindniet-Systemen teils hunderte Magazin-Blindnieten auf einem Dorn mit Längen von bis über einen Meter angeordnet sind. Dieser Dorn weist dabei keine Sollbruchstellen auf und wird zur Nietung aller auf dem Dorn angeordneten Magazin-Blindnieten verwendet. Hierdurch ergeben sich vor allem durch deutlich geringere Taktzeiten Vorteile bei der Bearbeitung einer hohen Anzahl an Nietverbindungen. Diese Magazinniet-Systeme werden jedoch pneumatisch oder pneumatisch-hydraulisch betrieben, was stets eine Druckluftquelle voraussetzt. Aufgrund der Notwendigkeit einer Druckluftquelle ist ein Bediener dieser Magazinniet-Systeme innerhalb einer Arbeitsumgebung in seiner Bewegungsfreiheit nachteilig eingeschränkt.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, ein überaus portables Nietwerkzeug zu schaffen, welches nach dem Magazinnietverfahren arbeitet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Nietwerkzeug gemäß den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Die weitere Ausgestaltung der Erfindung ist den Unteransprüchen zu entnehmen.
Erfindungsgemäß ist also ein Nietwerkzeug zum Setzen und Verformen von Nieten im Magazinnietverfahren vorgesehen, wobei eine Mehrzahl von Nieten auf einem gemeinsamen Nietdorn nacheinander vereinzelt angeordnet sind. Hierbei weist das Nietwerkzeug mindestens einen rohrförmigen Schaft, ein Mundstück sowie eine Aufnahme auf. Das Mundstück ist dabei an einer einer Fixierposition zugewandten ersten Seite eines den Nietdorn teilweise umschließenden Gehäusekopfteiles der Nietvorrichtung und die Aufnahme an einer der Fixierposition abgewandten zweiten Seite des Gehäusekopfteiles angeordnet. Zudem weist der Nietdorn eine solche Länge auf, dass sich dieser von der Aufnahme bis über das Mundstück hinaus erstreckt und abschnittsweise innerhalb des Mundstückes, des mindestens einen Schaftes und der Aufnahme angeordnet ist. Überdies ist ein Endbereich des Nietdornes mittels der Aufnahme kraftschlüssig fixierbar. Weiterhin sind erfindungsgemäß an dem Nietwerkzeug eine elektrische Energiequelle, ein Getriebe sowie ein elektrisches Stellglied angeordnet, wobei die Energiequelle elektrisch mit dem Stellglied, das Stellglied antriebsseitig mit dem Getriebe und das Getriebe abtriebsseitig unmittelbar oder mittelbar über ein Übertragungselement mit der Aufnahme verbunden sind. Hierdurch ist der Nietdorn durch eine mittels des Stellgliedes erzeugte Kraft oder ein erzeugtes Moment bewegbar. Insbesondere sollte dabei eine lineare Bewegung des Nietdornes vorgesehen sein, welche in Längsrichtung des Nietdornes erfolgt. Ist diese lineare Bewegung der Fixierposition entgegengerichtet, würde ein Setzvorgang erfolgen, wobei sich ein jeweils auf dem Nietdorn und in Richtung der Fixierposition vor den Mundstückbacken des Mundstückes angeordneter Niet an der Stirnfläche der Mundstückbacken abstützen würde, während der an der nicht in der Aufnahme befindlichen Spitze des Nietdornes angeordnete Nietdornkopf den Niet durchläuft.
Auf Basis einer solchen erfindungsgemäßen Ausführungsform liegt somit ein äußerst portables Magazinnietgerät vor, welches von einem Bediener, z. B. unabhängig von einer Luftdruckquelle, quasi vollkommen frei beweglich in einer Arbeitsumgebung verwendet werden kann.
Auf dem verwendeten Nietdorn kann eine Vielzahl von Nieten aufgefädelt sein, wodurch eine im Gegensatz zu Dornbruchniet-Systemen höhere Taktzeit erreicht wird. Der Nietdorn wird über das Mundstück in das Nietwerkzeug eingebracht und weist bedingt durch die Vielzahl an Nieten eine im Vergleich zu Dornbruchnieten hohe Länge auf, sodass die Fixierung des Nietdornes auf einer dem Mundstück entgegengesetzten Seite des Gehäusekopfteiles erfolgt. Die zur Fixierung des Nietdornes dienende Aufnahme kann dabei z. B. als eine Klemmvorrichtung mit zwei oder mehreren Klemmbacken ausgebildet sein, in welcher der Endbereich des Nietdornes kraftschlüssig aufgenommen wird.
Das elektrische Stellglied kann unter anderem als ein Elektromotor ausgebildet sein, welcher eine Rotationsbewegung durchführt. Denkbar ist jedoch auch die Verwendung eines als Linearmotor ausgebildeten elektrischen Stellgliedes.
Es ist weiterhin denkbar, dass als elektrische Energiequelle, die der Versorgung des Stellgliedes mit elektrischer Energie dient, ein oder mehrere Batterien oder aber auch ein oder mehrere Akkumulatoren Verwendung finden.
Das verwendete Getriebe kann beispielsweise aus lediglich einer Getriebeart oder aber auch aus einer Kombination verschiedener Getriebearten wie Zahnradgetriebe, Zugmittelgetriebe, Schraubgetriebe oder weiteren bestehen.
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine Teilgruppe des Getriebes oder das Getriebe innerhalb des Gehäusekopfteiles angeordnet. Hierbei weist die Teilgruppe oder das Getriebe eine die Teilgruppe oder das Getriebe in Längsrichtung des Nietdornes durchbrechende Öffnung auf. Innerhalb dieser Öffnung ist ein Abschnitt des Nietdornes angeordnet und von der Teilgruppe oder dem Getriebe umschlossen. Dies ermöglicht eine äußerst kompakte Bauweise des Nietwerkzeuges mit einer äußerst vorteilhaften Gewichtsverteilung, durch welche die Handhabungseigenschaften des Nietwerkzeuges positiv beeinflusst werden. Der mit Nieten bestückte Nietdorn oder zumindest der Nietdorn an sich läuft somit quasi durch das Getriebe oder eine Teilgruppe des Getriebes hindurch, was die Fixierung des Endbereiches des Nietdornes auf der dem Mundstück abgewandten Seite des Gehäusekopfteiles deutlich vereinfacht. Ein Durchmesser der durchbrechenden Öffnung müsste hierbei so hoch gewählt werden, dass sich die verwendeten Nieten innerhalb der Öffnung anordnen lassen. Je nach verwendeten Nieten können hierbei Durchmesser von bis zu fünf Millimetern, bis zu zehn Millimetern oder gar 14 Millimetern vorgesehen sein. Die Länge solcher Niete kann dabei bis zu 25 Millimeter betragen.
In einer äußerst praxisgerechten Ausführungsform ist die Teilgruppe des Getriebes als ein Schraubgetriebe ausgebildet, welches aus einem Außengewindeelement und einem Innengewindeelement besteht. Durch die Ausführung der Teilgruppe als ein Schraubgetriebe kann auf einfache, und somit mit Vorteil behafteter Weise eine Drehbewegung in eine lineare Bewegung unter Erhöhung der aufgebrachten Kraft umgesetzt werden. Das Außengewindeelement weist hierbei folglich ein Außengewinde, das Innengewindeelement eine zylindrische Durchbrechung mit einem Innengewinde auf.
Als zudem erfolgversprechend stellt es sich dar, wenn ein die Öffnung aufweisendes Gruppenelement der Teilgruppe das Außengewindeelement ist, da dieses in der Regel zentrisch im Schraubgetriebe angeordnet ist und somit von dem Nietdorn durchlaufen werden müsste.
Äußerst gewinnbringend stellt es sich weiterhin dar, wenn die Aufnahme oder das Übertragungselement an dem Innengewindeelement oder dem Außengewindeelement angeordnet ist. Hierdurch kann die durch das Innengewindeelement oder das Außengewindeelement durchgeführte lineare Bewegung auf das Übertragungselement oder die Aufnahme überführt werden, wodurch aufgrund der Fixierung des Nietdornes in der Aufnahme der Nietdorn dieser Bewegung folgt.
Ist das die Öffnung aufweisende Außengewindeelement eine Hohlgewindespindel, so ist dies dahingehend als vorteilhaft zu betrachten, dass eine solche Hohlgewindespindel ein effektives und herausragendes Mittel zur Realisierung der an das Außengewindeelement gestellten Anforderungen darstellt. Insbesondere kann diese durch einen Nietdorn durchlaufen werden und unterdessen besonders vorteilhaft eine Drehbewegung in eine lineare Bewegung umgesetzt werden..
Als Hohlgewindespindel oder jedwede verwendete Spindel können unter anderem Trapezgewindespindeln sowie Kugelumlaufspindeln eingesetzt werden.
In diesem Zusammenhang stellt es sich überdies als Vorteil dar, wenn das Innengewindeelement eine Gewindespindelmutter ist. Mit einer Gewindespindelmutter steht unter anderem ein zu einer Hohlgewindespindel korrespondierendes Bauteil zur Verfügung, wodurch die Verwendung einer Hohlgewindespindel vereinfacht wird.
Eine solche Gewindespindelmutter kann hierbei, korrespondierend zur eingesetzten Hohlgewindespindel, zur Verwendung mit einer Kugelumlaufspindel oder auch einer Trapezgewindespindelmutter vorgesehen sein.
Eine vielversprechende Ausführungsform der Erfindung liegt auch darin begründet, dass das Übertragungselement als ein zweiter rohrförmiger Schaft ausgebildet ist. In einem solchen rohrförmigen Schaft kann gleichzeitig zu der Funktion der Übertragung einer Bewegung oder auch einer Kraft auf die Aufnahme, der mit Nieten bestückte Nietdorn oder der Nietdorn an sich umschlossen angeordnet werden, wodurch sowohl dieser vor äußeren Einflüssen als auch ein Bediener des Nietwerkzeuges vor einer Verletzung bei unsachgemäßem Gebrauch geschützt wäre. Weiterhin wäre es aufgrund einer solchen Ausgestaltung möglich ein zusätzliches Bauelement, welches die Funktion des Übertragungselementes erfüllt, einzusparen.
Andererseits ist eine gewinnbringende Weiterbildung auch darin zu sehen, wenn das Übertragungselement als Innengewindeelement oder Außengewindeelement ausgeprägt ist, wobei das Übertragungselement zumindest abschnittsweise einen Hohlzylinder mit Innengewinde oder Außengewinde aufweist, wodurch besonders vorteilhaft ein Bauteil eingespart werden könnte, was zu einer Gewichtsersparnis und somit einer Verbesserung der Handhabung führt. Auch ist es möglich, hierdurch eine Verlängerung der Betriebszeit zu erreichen, da durch das Stellglied eine geringere Masse bewegt werden muss. Denkbar sind demgemäß zudem zwei Aufführungsformen. Zum einen ist es möglich, das Übertragungselement als Innengewindeelement auszuführen, wobei dieses zumindest ein Abschnitt aufweist, welches als Hohlzylinder mit einem Innengewinde ausgeführt ist. Zum anderen besteht die Möglichkeit, das Übertragungselement als Außengewindeelement auszuführen, welches ebenfalls zumindest einen als Hohlzylinder ausgebildeten Abschnitt aufweist, welcher jedoch mit einem Außengewinde ausgestattet ist.
Das Übertragungselement könnte überdies auch ein Bestandteil der Teilgruppe des Getriebes oder des Getriebes sein.
Ist überdies mittels einer im Gehäusekopfteil des Nietwerkzeuges angeordneten Rotationssperre eine Drehbewegung des Innengewindeelementes unterbunden, wobei bei einer Rotation des dem Schraubgetriebe zugehörigen, korrespondierenden und in seiner Drehbewegung freien Außengewindeelementes das in seiner Drehbewegung unterbundene Innengewindeelement in Längsrichtung des Nietdornes linear bewegbar ist, so ist dies als mit Vorteil behaftet anzusehen. Aufgrund dieser Vorgehensweise wird es ermöglicht, dass eine lineare Bewegung des Innengewindeelementes durchführbar ist, wobei diese lineare Bewegung auf die Aufnahme oder das Übertragungselement und somit den Nietdorn überführt werden kann.
In einer anderweitig gelagerten Ausführungsform stellt sich diese als zweckmäßig dar, wenn mittels einer im Gehäusekopfteil des Nietwerkzeuges angeordneten Rotationssperre eine Drehbewegung des Außengewindeelementes unterbunden ist, wobei bei einer Rotation des dem Schraubgetriebe zugehörigen, korrespondierenden und in seiner Drehbewegung freien Innengewindeelementes das in seiner Drehbewegung unterbundene Außengewindeelement in Längsrichtung des Nietdornes linear bewegbar ist. Somit wird eine Linearbewegung des Außengewindeelementes ermöglicht, wobei diese durch die Bewegung des Außengewindeelementes auf die Aufnahme oder das Übertragungselement und somit wiederum auf den Nietdorn wirken kann.
Die Rotationssperre kann unter anderem als eine Führung, ein Stift, ein Vierkant, eine Nut-Stift-Kombination oder ähnliches ausgeführt sein. Das jeweilige korrespondierende und in seiner Drehbewegung freie Innengewindeelement oder Außengewindeelement würde in axialer Richtung, d. h. in Längsrichtung des Nietdornes, festgelegt sein.
Auch ist eine überaus nutzbringende Weiterbildung der Erfindung dadurch gegeben, dass die durch das elektrische Stellglied erzeugte Kraft oder das erzeugte Moment über das Innengewindeelement auf das Übertragungselement oder die Aufnahme wirkt. Das Innengewindeelement könnte z. B. als eine Gewindespindelmutter ausgeführt sein, die sich auf einer Hohlgewindespindel bewegt, wodurch eine simple und effektive Möglichkeit geschaffen wäre, die durch das Stellglied erzeugte Kraft oder das erzeugte Moment auf das Übertragungselement oder die Aufnahme umzusetzen.
In einer weiteren besonders gewinnbringenden Ausführungsform weist das Getriebe zumindest einen Nocken auf, welcher sich direkt oder indirekt über ein Koppelelement an das Übertragungselement oder die Aufnahme anlegt, wodurch eine Drehbewegung des Nockens eine Bewegung des Nietdornes in seine Längsrichtung bewirkt. Das am Nietwerkzeug angeordnete Stellglied würde in einer solchen Ausführungsform den Nocken direkt oder indirekt über Getriebeelemente durch eine letztendlich auf den Nocken wirkende Drehbewegung antreiben. Die durch das Stellglied erzeugte Bewegung könnte aber auch linearer Natur sein, wobei eine solche lineare Bewegung zunächst durch die weiteren Getriebeelemente in eine Drehbewegung umgesetzt werden würde. Denkbar wäre hierbei beispielsweise eine Umsetzung mittels einer Zahnstange sowie einem oder mehreren Zahnrädern. Bevorzugt ist aber davon auszugehen, dass mittels des Stellgliedes, z. B. einem Elektromotor, eine Drehbewegung erzeugt wird, wobei der Nocken direkt am Stellglied angekoppelt ist oder durch, wie bereits erwähnt, weitere Getriebeelemente wie ein oder mehrere Zahnräder mit dem Stellglied verbunden ist. Mittels des Nockens würde diese auf den Nocken wirkende Drehbewegung in eine lineare Bewegung der Aufnahme oder des Übertragungselementes und somit des Nietdornes gewandelt werden. Es ist denkbar, dass sich der Nocken dabei direkt an der Aufnahme oder dem Übertragungselement anlegt, wobei an diesen dafür eine eine Anschlagsfläche aufweisende Ausformung vorgesehen sein könnte. Überdies bestünde die Möglichkeit, dass zwischen Nocken und Aufnahme oder Übertragungselement ein Koppelelement angeordnet ist, an welches sich der Nocken anlegt. Ein solches Koppelelement könnte beispielsweise als ein Schieber ausgebildet sein. Mittels dieser Ausführungsform wäre lediglich eine Bewegung in Richtung der Fixierposition oder entgegen der Fixierposition möglich. Um einen Niet zu setzen, muss bedacht werden, dass eine Bewegung entgegengesetzt der Fixierposition unabdingbar ist und somit die Rückstellung in Richtung der Fixierposition unter Anordnung eines Rückstellelementes, z. B. einer Rückstellfeder, erfolgen müsste.
Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

1 eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Nietwerkzeuges;
2 eine Weiterbildung mit Nocken;
3 eine Weiterbildung mit Übertragungselement als Innengewindeelement.

1 zeigt eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Nietwerkzeuges 1 zum Setzen und Verformen von Nieten 2. Hierbei ist in 1 deutlich dargestellt, wie eine Mehrzahl von Nieten 2 auf dem gemeinsamen Nietdorn 3 nacheinander vereinzelt angeordnet sind. Zudem weist das Nietwerkzeug 1 den rohrförmigen Schaft 4, das Mundstück 5 sowie die Aufnahme 6 auf. Das Mundstück 5 ist dabei an einer der Fixierposition zugewandten ersten Seite 19 des den Nietdorn 3 teilweise umschließenden Gehäusekopfteiles 7 der Nietvorrichtung 1 angebracht. Die Aufnahme 6 hingegen ist an einer der Fixierposition abgewandten zweiten Seite 20 des Gehäusekopfteiles 7 angeordnet. Der Nietdorn 3 weist wie zu sehen eine solche Länge auf, dass sich dieser von der Aufnahme 6 bis über das Mundstück 5 hinaus erstreckt und hierbei abschnittsweise innerhalb des Mundstückes 5, des Schaftes 4 und der Aufnahme 6 angeordnet ist. Zudem ist der Endbereich 8 des Nietdornes 3 mittels der Aufnahme 6 kraftschlüssig fixiert. Das Nietwerkzeug 1 weist zudem eine elektrische Energiequelle 9, ein Getriebe 10 sowie ein elektrisches Stellglied 11 auf, wobei die Energiequelle 9 elektrisch mit dem Stellglied 11, das Stellglied 11 antriebsseitig 21 mit dem Getriebe 10 und das Getriebe 10 abtriebsseitig 22 mittelbar über das Übertragungselement 12 mit der Aufnahme 6 wirkverbunden ist, sodass der Nietdorn 3 durch ein mittels des Stellgliedes 11 erzeugtes Moment bewegbar ist. Das Stellglied 11 ist dabei als ein Elektromotor ausgebildet.
Die Teilgruppe 13 des Getriebes 10, welche als ein Schraubgetriebe ausgebildet ist, ist innerhalb des Gehäusekopfteiles 7 angeordnet und besteht aus dem Außengewindeelement 15 und einem Innengewindeelement 16. Hierbei weist die Teilgruppe 13 die die Teilgruppe 13 in Längsrichtung des Nietdornes 3 durchbrechende Öffnung 14 auf, wobei das die Öffnung 14 aufweisende Gruppenelement der Teilgruppe 13 das als Hohlspindel ausgebildete Außengewindeelement 15 ist. Innerhalb der Öffnung 14 ist dabei ein Abschnitt des Nietdornes 3 angeordnet, welcher damit von der Teilgruppe 13 umschlossen wird.
Weiterhin ist das Übertragungselement 12 als ein zweiter rohrförmiger Schaft ausgebildet, welches an dem als Gewindespindelmutter ausgeprägtem Innengewindeelement 16 angeordnet ist. Hierbei wirkt das durch das elektrische Stellglied 11 erzeugte Moment über das Innengewindeelement 16 auf das Übertragungselement 12 und über dieses letztendlich auf die Aufnahme 6 und den Endbereich 8 des in der Aufnahme 6 fixierten Nietdornes 3.
Mittels der im Gehäusekopfteil 7 angeordneten Rotationssperre 17, welche in dieser Ausführungsform als eine Führung ausgebildet ist, ist die Drehbewegung des als Gewindespindelmutter ausgeprägten Innengewindeelementes 16 unterbunden. Bei Rotation des in seiner Drehbewegung freien und als Hohlgewindespindel ausgeprägten Außengewindeelementes 15 erfolgt eine lineare Bewegung des in seiner Drehbewegung unterbundenen Innengewindeelementes 16 in Längsrichtung des Nietdornes 3 und somit eine gleichartig gerichtete Bewegung des Nietdornes 3 selbst. Das Außengewindeelement 15 ist dabei in Längsrichtung des Nietdornes 3 unbeweglich gelagert.
Ein Setzvorgang eines Nietes 2 würde in Zusammenschau dadurch erfolgen, dass das über die Energiequelle 9 mit elektrischer Energie versorgte und als ein Elektromotor ausgebildete Stellglied 11 eine Drehbewegung und ein damit einhergehendes Drehmoment erzeugt. Sowohl diese Drehbewegung als auch das Drehmoment werden antriebsseitig 21 mittels einer am Stellglied 11 angeordneten Welle auf das Getriebe 10, in diesem Fall auf die dargestellten Zahnräder des Getriebes 10, übertragen. Das als Hohlgewindespindel ausgebildete Außengewindeelement 15 wird dadurch in Drehung versetzt, wodurch das mittels der Rotationssperre 17 in seiner Drehbewegung unterbundene und als Spindelmutter ausgebildete Innengewindeelement 16 eine lineare Bewegung in Längsrichtung des Nietdornes 3 ausführt und abtriebsseitig 22 auf das mit dem Innengewindeelement 16 verbundene Übertragungselement 12 wirkt, wobei die lineare Bewegung der Fixierposition entgegengerichtet ist. Zudem weist das Übertragungselement 12 hierbei lediglich einen Aufnahmebereich für das Außengewindeelement 15, jedoch selbst kein Innengewinde auf. Aufgrund des auf das Außengewindeelement 15 übertragenen Drehmomentes wird durch das Innengewindeelement 16 eine Kraft auf das Übertragungselement 12 erzeugt. Diese Kraft überträgt sich über die am Übertragungselement 12 angeordnete Aufnahme 6 auf den in der Aufnahme 6 geklemmten Endbereich 8 des Nietdornes 3. Hierdurch führt der Nietdorn 3 entsprechend dem Innengewindeelement 16 sowie dem Übertragungselement 12 eine lineare Bewegung aus, die der auf der abgewandten zweiten Seite 20 des Gehäusekopfteiles 7 liegenden Fixierposition entgegengerichtet ist. Ein jeweils auf dem Nietdorn 3 und in Richtung der Fixierposition vor den Mundstückbacken des Mundstückes 5 angeordneter Niet 2 stützt sich beim Setzvorgang an der Stirnfläche der Mundstückbacken ab. Der an der sich nicht in der Aufnahme 6 befindlichen Spitze des Nietdornes 3 angeordnete Nietdornkopf des Nietdornes 3 durchläuft aufgrund der auf den Nietdorn 3 übertragenen Kraft den jeweiligen Niet 2 und spreizt diesen auf. Eine Rückstellung des Innengewindeelementes 16 und somit ebenso des Übertragungselementes 12 und des Nietdornes 3 erfolgt mittels einer zweiten Drehbewegung, welche der zum Setzen der Niete 2 genutzten Drehbewegung entgegengerichtet erfolgt.
2 zeigt zudem eine Weiterbildung des Nietwerkzeuges 1, bei welcher das Getriebe 10 einen Nocken 18 aufweist, der sich direkt an das Übertragungselement 12 anlegt, wodurch eine Drehbewegung des Nockens 18 eine Bewegung des Nietdornes 3 in seine Längsrichtung bewirkt. An dem Übertragungselement 12 ist hierbei eine eine Anschlagsfläche aufweisende Ausformung vorgesehen. Die Rückstellung in Richtung der Fixierposition erfolgt in dieser Weiterbildung unter Anordnung eines Rückstellelementes 23, welches als eine Zugfeder ausgebildet ist.
In 3 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Nietwerkzeuges 1 dargestellt, wobei das Übertragungselement 12 als Innengewindeelement 16 ausgeprägt ist. Das Übertragungselement 12 weist hierbei abschnittsweise einen Hohlzylinder mit Innengewinde auf, in welches das als Hohlgewindespindel ausgeprägte Außengewindeelement 15 eingreift. Erneut bilden dabei das als Hohlspindel ausgebildete Außengewindeelement 15 und das als Innengewindeelement 16 ausgebildete Übertragungselement 12 die Teilgruppe 13 des Getriebes 10. In das wiederum als zweiter rohrförmiger Schaft vorliegende Übertragungselement 12 ist weiterhin eine Nut eingebracht, welche in Verbindung mit dem in das Gehäusekopfteil 7 integrierten Stift die Rotationsperre 17 bildet.
Bezugszeichenliste

1: Nietwerkzeug
2: Niet
3: Nietdorn
4: Schaft
5: Mundstück
6: Aufnahme
7: Gehäusekopfteil
8: Endbereich
9: Energiequelle
10: Getriebe
11: Stellglied
12: Übertragungselement
13: Teilgruppe
14: Öffnung
15: Außengewindeelement
16: Innengewindeelement
17: Rotationssperre
18: Nocken
19: Erste Seite
20: Zweite Seite
21: Antriebsseite
22: Abtriebsseite
23: Rückstellelement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19818756 A1 [0008]
DE 4406946 A1 [0008]
DE 4126602 A1 [0009]
DE 102013105703 A1 [0010]

Claims

Nietwerkzeug (1) zum Setzen und Verformen von Nieten (2) im Magazinnietverfahren, wobei eine Mehrzahl von Nieten (2) auf einem gemeinsamen Nietdorn (3) nacheinander vereinzelt angeordnet sind und das Nietwerkzeug (1) mindestens einen rohrförmigen Schaft (4), ein Mundstück (5) sowie eine Aufnahme (6) aufweist, das Mundstück (5) hierbei an einer einer Fixierposition zugewandten ersten Seite (19) eines den Nietdorn (3) teilweise umschließenden Gehäusekopfteiles (7) der Nietvorrichtung (1) und die Aufnahme (6) an einer der Fixierposition abgewandten zweiten Seite (20) des Gehäusekopfteiles (7) angeordnet ist und der Nietdorn (3) eine solche Länge aufweist, dass sich dieser von der Aufnahme (6) bis über das Mundstück (5) hinaus erstreckt, hierbei abschnittsweise innerhalb des Mundstückes (5), des mindestens einen Schaftes (4) und der Aufnahme (6) angeordnet und ein Endbereich (8) des Nietdornes (3) mittels der Aufnahme (6) kraftschlüssig fixierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Nietwerkzeug (1) eine elektrische Energiequelle (9), ein Getriebe (10) sowie ein elektrisches Stellglied (11) angeordnet sind, wobei die Energiequelle (9) elektrisch mit dem Stellglied (11), das Stellglied (11) antriebsseitig (21) mit dem Getriebe (10) und das Getriebe (10) abtriebsseitig (22) unmittelbar oder mittelbar über ein Übertragungselement (12) mit der Aufnahme (6) verbunden ist, sodass der Nietdorn (3) durch eine mittels des Stellgliedes (11) erzeugte Kraft oder ein erzeugtes Moment bewegbar ist.
Nietwerkzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Teilgruppe (13) des Getriebes (10) oder das Getriebe (10) innerhalb des Gehäusekopfteiles (7) angeordnet ist, wobei die Teilgruppe (13) oder das Getriebe (10) eine die Teilgruppe (13) oder das Getriebe (10) in Längsrichtung des Nietdornes (3) durchbrechende Öffnung (14) aufweist, innerhalb welcher ein Abschnitt des Nietdornes (3) angeordnet und von der Teilgruppe (13) oder dem Getriebe (10) umschlossen ist.
Nietwerkzeug (1) nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilgruppe (13) des Getriebes (10) als ein Schraubgetriebe ausgebildet ist, welches aus einem Außengewindeelement (15) und einem Innengewindeelement (16) besteht.
Nietwerkzeug (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Öffnung (14) aufweisendes Gruppenelement der Teilgruppe (13) das Außengewindeelement (15) ist.
Nietwerkzeug (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (6) oder das Übertragungselement (12) an dem Innengewindeelement (16) oder dem Außengewindeelement (15) angeordnet ist.
Nietwerkzeug (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Öffnung (14) aufweisende Außengewindeelement (15) eine Hohlgewindespindel ist.
Nietwerkzeug (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengewindeelement (16) eine Gewindespindelmutter ist.
Nietwerkzeug (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement (12) als ein zweiter rohrförmiger Schaft ausgebildet ist.
Nietwerkzeug (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement (12) als Innengewindeelement (16) oder Außengewindeelement (15) ausgeprägt ist, wobei das Übertragungselement (12) zumindest abschnittsweise einen Hohlzylinder mit Innengewinde oder Außengewinde aufweist.
Nietwerkzeug (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer im Gehäusekopfteil (7) des Nietwerkzeuges (1) angeordneten Rotationssperre (17) eine Drehbewegung des Innengewindeelementes (16) unterbunden ist, wobei bei einer Rotation des dem Schraubgetriebe zugehörigen, korrespondierenden und in seiner Drehbewegung freien Außengewindeelementes (15) das in seiner Drehbewegung unterbundene Innengewindeelement (16) in Längsrichtung des Nietdornes (3) linear bewegbar ist.
Nietwerkzeug (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer im Gehäusekopfteil (7) des Nietwerkzeuges (1) angeordneten Rotationssperre (17) eine Drehbewegung des Außengewindeelementes (15) unterbunden ist, wobei bei einer Rotation des dem Schraubgetriebe zugehörigen, korrespondierenden und in seiner Drehbewegung freien Innengewindeelementes (16) das in seiner Drehbewegung unterbundene Außengewindeelement (15) in Längsrichtung des Nietdornes (3) linear bewegbar ist.
Nietwerkzeug (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durch das elektrische Stellglied (11) erzeugte Kraft oder das erzeugte Moment über das Innengewindeelement (16) auf das Übertragungselement (12) oder die Aufnahme (6) wirkt.
Nietwerkzeug (1) nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (10) zumindest einen Nocken (18) aufweist, welcher sich direkt oder indirekt über ein Koppelelement an das Übertragungselement (12) oder die Aufnahme (6) anlegt, wodurch eine Drehbewegung des Nockens (18) eine Bewegung des Nietdornes (3) in seine Längsrichtung bewirkt.