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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft das technische Gebiet des Fügens bzw. Verbindens von Strukturkomponenten im Flugzeugbau, insbesondere die dafür vorgesehenen Werkzeuge. Ein derartiges Fügen bzw. Verbinden erfolgt in der Flugzeugfertigung unter anderem auch in den so genannten Endmontagelinien (Englisch: „Final Assembly Line“ bzw. abgekürzt „FAL“).
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Hintergrund der Erfindung
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In der Strukturmontage werden verschiedene Verbindungselemente (engl. „Fastener“), wie zum Beispiel unterschiedliche Niete oder Bolzen eingesetzt bzw. installiert, um unterschiedliche Strukturelemente dauerhaft miteinander zu verbinden. Hierbei kann es sich grundsätzlich um so genannte Primärstruktur oder Sekundärstruktur des Flugzeugs handeln. Die Verbindungselemente bzw. Befestigungsmittel werden dabei zum Beispiel mehrreihig nebeneinander in dafür vorgesehene und zuvor eingebrachte Bohrungen angeordnet. Ein klassisches Beispiel für den Einsatz solcher Verbindungselemente ist der Auf- und Zusammenbau von Rumpfsektionen mittels einer Mehrzahl an Rumpfschalen.
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Um die Verbindung der entsprechenden Füge- bzw. Strukturteile zu erreichen (beispielsweise zweier Rumpfschalen), werden die Verbindungselemente, insbesondere Niete, zur weiteren Verarbeitung typischerweise in die zu verbindende Struktur mittels eines Hammers und unter Umständen eines Gegenhalters in die zuvor erzeugten Niet- bzw. Bolzenlöcher eingehämmert. Die dabei durch das Hämmern indirekt entstehenden und über die Strukturelemente zum Teil verstärkten Schallemissionen können von den Werkern, die diese Arbeiten vornehmen, als unangenehm empfunden werden.
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Alternativ zum Einhämmern können hierzu existierende Einzug-Werkzeuge, wie z.B. das aus
US5526669A bekannte Werkzeug herangezogen werden. Nachteilig bei diesem Werkzeug ist jedoch, dass zu dessen Verwendung aufgrund des Ausmaßes des Werkzeugs in Achsrichtung des Verbindungselements ein relativ großer Platzbedarf besteht, der abhängig vom Anwendungsfall im Flugzeugbau nicht immer zur Verfügung steht und somit dessen Einsatz einschränkt. Darüber hinaus sind hier lediglich Verbindungselemente erfassbar, die ein Innengewinde aufweisen.
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Ferner ist aus der
US 6601277 ein Zugwerkzeug bekannt, durch das ein Nietkopf einer bestehenden Nietverbindung durch seitliches Eingreifen eines Greifelements abgezogen werden kann, um die bestehende Nietverbindung aufzutrennen. Das Zugwerkzeug wird zum Entfernen von Nieten und nicht zu deren Einziehen in ein Bohrloch eingesetzt.
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Die
US 3727491 zeigt des Weiteren ein Werkzeug zum Entfernen eines Bolzens aus einer Bohrung, wobei hierfür in dem Werkzeug und dem Bolzen entsprechende Innen- und Außengewinde vorgesehen sind.
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Die
CN200945602 offenbart schließlich ebenfalls ein Werkzeug zum Entfernen eines Bolzens aus einer Bohrung. Das Erfassen erfolgt hierbei ebenfalls mittels Greifarmen, die in radialer Richtung unter einen Bolzenkopf eingreifen, bevor der Bolzen durch axiales Ziehen entfernt wird.
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Es ist vor diesem Hintergrund die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine geräuschärmere Alternative als das bekannte Einhämmern von Verbindungselementen und ein Werkzeug bereitzustellen, das hinsichtlich seiner Abmessungen einen praktischeren Umgang erlaubt.
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Beschreibung der Erfindung
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Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Werkzeug zum Einziehen eines Verbindungselements in eine Durchgangsöffnung, die in mindestens zwei übereinanderliegenden Fügeteilen gebildet ist, umfassend einen Grundkörper, der eine Stützfläche zum Abstützen des Werkzeugs auf einer Oberfläche des einen Fügeteils aufweist, und einen Ziehkörper zum Verfahren des Verbindungselements gegenüber dem Grundkörper, wobei der Ziehkörper gegenüber dem Grundkörper in einer senkrecht zur Stützfläche verlaufenden Ziehrichtung von einer ersten in eine zweite Position verfahrbar ist, und eine an dem Ziehkörper ausgebildete Klemmvorrichtung zum Einklemmen eines über die Durchgangsöffnung des einen Fügeteils hinausragenden Außenabschnitts des Verbindungselements, wobei die Erstreckung des Grundkörpers senkrecht zur Stützfläche und der Verfahrweg des Ziehkörpers kleiner sind als der vierfache Klemmabstand der Klemmvorrichtung.
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Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Werkzeugs ist, dass es ein zum vorbekannten Einhämmern des Verbindungselements alternatives Installationsverfahren ermöglicht, um ein Verbindungselement geräuscharm oder gar frei von Geräuschemissionen in eine Durchgangsöffnung einzuziehen. Hierzu sind lediglich die mindestens zwei Fügeteile zueinander derart zu positionieren, dass die Durchgangsöffnung gebildet wird, anschließend ist das Werkzeug über seine Stützfläche auf einer Oberfläche des Fügeteils aufzusetzen, dann ist das Verbindungselement zumindest teilweises durch die Durchgangsöffnung hindurchzustecken, ferner ist ein über die Durchgangsöffnung des einen Fügeteils hinausragender Außenabschnitt des Verbindungselements mittels der Klemmvorrichtung einzuklemmen und schließlich ist das Verbindungselement durch Verfahren des Ziehkörpers einzuziehen. Das in die Durchgangsöffnung eingezogene Verbindungselement kann dann bestimmungsgemäß weiterbearbeitet werden.
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Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Werkzeugs liegt darin, dass es durch die Begrenzung der Höhenerstreckung auf den vierfachen Klemmabstand der Klemmvorrichtung auch in Bereichen eingesetzt werden, deren Zugänglichkeit durch die Größe des zur Verfügung stehenden Bauraums begrenzt ist. Mit anderen Worten: Das erfindungsgemäße Werkzeug kann auch in engen bzw. beengten Bereichen ohne nennenswerte Einschränkungen eingesetzt werden.
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Das Verbindungselement bzw. zumindest ein Abschnitt des Verbindungselements ist in der Regel kreiszylindrisch ausgebildet. Bei dem Verbindungselement kann es sich beispielsweise um einen Niet, einen Bolzen, eine Schraube, oder andere so genannte „Fastener“ (engl. für Verbindungselemente) handeln. Es versteht sich, dass die Durchgangsöffnung grundsätzlich in zwei oder mehreren Fügeteilen gebildet sein kann. Demgemäß kann das Werkzeug auch bei mehreren Fügeteilen zum Einziehen des Verbindungselements in eine entsprechend ausgebildete Durchgangsöffnung genutzt werden.
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Unter dem „Klemmabstand“ wird erfindungsgemäß derjenige Abstand verstanden, den die Klemmen oder Klemmflächen zueinander aufweisen, wenn das Verbindungselement in der Klemmvorrichtung eingeklemmt ist. Der Klemmabstand entspricht somit im Wesentlichen dem Außendurchmesser des einzuziehenden Verbindungselements. Ferner wird vorliegend unter „senkrecht zur Stützfläche“ die im Wesentlichen orthogonal zur Stützfläche verlaufende Richtung verstanden. Bei der Durchgangsöffnung handelt es sich typischerweise um eine Bohrung bzw. ein Bohrloch, das in den zu fügenden Teilen ausgebildet ist (in der Regel zuvor eingebracht worden ist).
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Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung ein Klemmelement mit einer Klemmfläche zur Anlage an dem Außenabschnitt des Verbindungselements umfasst, wobei das Klemmelement gegenüber dem Ziehkörper in einer parallel zur Stützfläche des Grundkörpers verlaufenden Ebene verschiebbar gelagert ist. Durch die Verschiebbarkeit des Klemmelements in der parallel zur Stützfläche des Grundkörpers verlaufenden Ebene kann die Klemmkraft typischerweise orthogonal auf den Außenabschnitt des Verbindungselements aufgebracht werden und es kommt zu einer besonders wirksamen Klemmung. Bei dieser Ausführungsform ist es möglich, dass das Werkzeug ein einziges Klemmelement aufweist, das entsprechend verschiebbar ist. Das heißt es ist möglich, dass das Werkzeug gemäß dieser Ausführungsform nur ein einziges aktives Klemmelement umfasst. Die Klemmvorrichtung kann dann zumindest eine weitere (passive) Klemmfläche aufweisen, an der der Außenabschnitt des Verbindungselements ebenfalls zur Anlage kommen kann. Das Werkzeug gemäß dieser Ausführungsform umfasst in vorteilhafter Weise eine geringe Anzahl an beweglichen bzw. aktiven Elementen und ist mithin wenig stö ranfäll ig.
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Bei einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform umfasst die Klemmvorrichtung zwei Klemmelemente mit jeweils einer Klemmfläche zur Anlage an dem Außenabschnitt des Verbindungselements, wobei die Klemmelemente in einer parallel zur Stützfläche des Grundkörpers verlaufenden Ebene aufeinander zu und voneinander weg verschiebbar gelagert sind. Auf diese Weise ist vorteilhaft ein symmetrischer Aufbau des Werkzeugs möglich, der ein einfacheres Positionieren des Werkezugs auf dem einzuziehenden Verbindungselement ermöglicht. Insbesondere ist es mittels eines Werkzeugs gemäß dieser Ausführungsform möglich, das Werkzeug ohne nennenswertes anschließendes seitliches Verschieben auf dem einen Fügeteil zu platzieren, sodass das Verbindungselement einfach eingezogen werden kann.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung der vorhergehenden Ausführungsform weist der Ziehkörper zur Aufnahme des Außenabschnitts des Verbindungselements eine einseitig offene Ausnehmung mit zwei gegenüberliegenden und V-förmig zueinander schräg verlaufenden Flanken auf, wobei die beiden Klemmelemente der Klemmvorrichtung jeweils eine Anlageseite zur Anlage an einer der beiden Flanken des Ziehkörpers aufweisen, wobei die beiden Klemmelemente der Klemmvorrichtung einstückig miteinander verbunden und zueinander zumindest teilweise elastisch verformbar ausgebildet sind, und wobei die Klemmflächen parallel zueinander an gegenüberliegenden Innenseiten der Klemmelemente gebildet sind. Bei dem gemäß dieser Ausführungsform ausgebildeten Werkzeug wird die Klemmwirkung in einfacher und effektiver Weise durch die einstückig miteinander verbundenen und zueinander zumindest teilweise elastisch verformbar ausgebildeten Klemmelemente ermöglicht. Hierzu kann beispielsweise an einer Verbindungsstelle der beiden elastischen Klemmelemente in der parallel zur Stützfläche verlaufenden Ebene gezogen werden, sodass die Anlageseiten der Klemmelemente an den Flanken des Ziehkörpers entlang verschoben werden, bzw. aneinander vorbeigleiten. Dies bewirkt dann aufgrund der V-förmigen Anordnung der Flanken ein Zusammenfahren der an den Innenseiten der Klemmelemente ausgebildeten parallelen Klemmflächen. Umgekehrt kann ein Drücken an dieser Verbindungsstelle in derselben Ebene bewirken, dass die Anlageseiten der Klemmelemente an den Flanken des Ziehkörpers in umgekehrter Richtung entlang geschoben werden bzw. aneinander vorbeigleiten, was wiederum ein Auseinanderfahren der parallel zueinander angeordneten Klemmflächen bewirkt. Insgesamt wird somit ein wirkungsvoller Klemmmechanismus bereitgestellt.
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Ferner ist eine Ausführungsform bevorzugt, bei der der Ziehkörper gegenüber dem Grundkörper hydraulisch verfahrbar ist und die Klemmelemente gegenüber dem Ziehkörper hydraulisch verschiebbar sind. Durch die hydraulische Verfahrbarkeit können in vorteilhafter Weise relativ hohe Kräfte zum Einziehen des Verbindungselements realisiert werden. Dies ist insbesondere bei vergleichsweise großen Verbindungselementen bzw. bei vergleichsweise großen Verbindungselementdurchmessern von Vorteil.
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Bevorzugt ist auch eine Ausführungsform des Werkzeugs, bei dem der Ziehkörper gegenüber dem Grundkörper pneumatisch verfahrbar ist und die Klemmelemente gegenüber dem Ziehkörper pneumatisch verschiebbar sind. Bei der pneumatischen Verfahrbarkeit können in vorteilhafter Weise die in der Regel in Fertigungslinien bereits zahlreich vorhandene Quellen pneumatischer Medien genutzt werden, ohne nennenswerten weiteren Installationsaufwand zu betreiben. Dies erleichtert somit den Einsatz des erfindungsgemäßen Werkzeugs. Es versteht sich, dass pneumatische Mittel prinzipiell auch mit hydraulischen Mitteln gekoppelt sein können. Beispielsweise kann ein vergleichsweise größer ausgebildeter Pneumatikzylinder vorgesehen sein, der einen vergleichsweise kleineren Hydraulikzylinder antreibt.
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Besonders bevorzugt ist der Ziehkörper gegenüber dem Grundkörper elektrisch verfahrbar und die Klemmelemente sind gegenüber dem Ziehkörper elektrisch verschiebbar. Bei einer elektrischen Verfahrbarkeit des Ziehkörpers gegenüber dem Grundkörper bzw. des Klemmelements gegenüber dem Ziehkörper ist von Vorteil, dass eine schnelle und gezielte Ansteuerung bzw. eine leichte Steuerbarkeit und somit auch Automatisierung möglich ist. Es kann auch mit einem Akkuschrauber eine kleine Hydraulikpumpe angetrieben werden.
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Ganz besonders bevorzugt sind der Grundkörper und der Ziehkörper und die Klemmvorrichtung U-förmig ausgebildet. Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße Werkzeug auf einfache Weise seitlich eingeschoben werden, wenn das Verbindungselement bereits durch die Bohrung bzw. Öffnung zumindest teilweise hervorragt. Die Handhabung ist somit sehr komfortabel. Als eine U-förmige Ausbildung kann beispielsweise eine hufeisenförmige oder auch V-förmige Ausgestaltung gelten.
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Schließlich ist ein Werkzeug bevorzugt, bei dem die Erstreckung des Grundkörpers senkrecht zur Stützfläche und der Verfahrweg des Ziehkörpers kleiner als der vierfache Klemmabstand und größer als der doppelte Klemmabstand sind. Erfindungsgemäße Werkzeuge mit einer derartigen Erstreckung bzw. mit einem derartigen Verfahrweg haben sich in der Handhabung als besonders praktisch erwiesen.
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Die Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Verfahren zum Einziehen eines Verbindungselements in eine Durchgangsöffnung mittels eines erfindungsgemäßen Werkzeugs mit den folgenden Schritten: Positionieren der mindestens zwei Fügeteile zueinander derart, dass die Durchgangsöffnung gebildet wird, Aufsetzen des Werkzeugs auf einer Oberfläche eines Fügeteils über die Stützfläche, zumindest teilweises Hindurchstecken des Verbindungselements durch die Durchgangsöffnung, Einklemmen eines über die Durchgangsöffnung des einen Fügeteils hinausragenden Außenabschnitts des Verbindungselements mittels der Klemmvorrichtung, Einziehen des Verbindungselements durch Verfahren des Ziehkörpers. Das erfindungsgemäße Verfahren macht im Wesentlichen von denselben Vorteilen Gebrauch wie das erfindungsgemäße Werkzeug.
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Die oben beschriebenen Aspekte und weitere Aspekte, Merkmale und Vorteile der Erfindung können ebenfalls aus den Beispielen der Ausführungsform entnommen werden, welche im Folgenden unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben wird.
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Figurenliste
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In den Figuren werden gleiche Bezugszeichen für gleiche oder zumindest ähnliche Elemente, Komponenten oder Aspekte verwendet. Es wird angemerkt, dass im Folgenden eine Ausführungsform im Detail beschrieben wird, die lediglich illustrativ und nicht beschränkend ist. In den Ansprüchen schließt das Wort „aufweisend“ nicht andere Elemente aus und der unbestimmte Artikel „ein“ schließt eine Mehrzahl nicht aus. Alleinig der Umstand, dass bestimmte Merkmale in verschiedenen abhängigen Ansprüchen genannt sind, beschränkt nicht den Gegenstand der Erfindung.
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Auch Kombinationen dieser Merkmale können vorteilhaft eingesetzt werden. Die Bezugszeichen in den Ansprüchen sollen nicht den Umfang der Ansprüche beschränken. Die Figuren sind nicht maßstäblich zu verstehen sondern haben nur schematischen und illustrativen Charakter. Es zeigen
- 1 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Werkzeug, das auf eine Oberfläche eines Fügeteils aufgesetzt ist und an ein Verbindungselement angelegt ist,
- 2 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie A-A der 1 durch das erfindungsgemäße Werkzeug und die beiden Fügeteile, wobei sich das Verbindungselement in einer ersten Position befindet,
- 3 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie A-A der 1 durch das erfindungsgemäße Werkzeug und die beiden Fügeteile, wobei sich das Verbindungselement in der ersten Position befindet und die Klemmvorrichtung 28 an dem Verbindungselement anliegt.
- 4 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie A-A der 1 durch das erfindungsgemäße Werkzeug und die beiden Fügeteile, wobei sich das Verbindungselement in einer zweiten Position befindet,
- 5 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie A-A der 1 durch das erfindungsgemäße Werkzeug und die beiden Fügeteile, wobei sich das Verbindungselement in einer dritten Position befindet,
- 6 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie A-A der 1 durch das erfindungsgemäße Werkzeug und die beiden Fügeteile, wobei sich das Verbindungselement in der dritten Position befindet, und
- 7 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Einziehen eines Verbindungselements in eine Durchgangsöffnung.
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Die 1 und 2 zeigen ein Werkzeug 10, das zum Einziehen eines Verbindungselements 12 in eine Durchgangsöffnung 14 geeignet ist. Die Durchgangsöffnung 14 wird durch zwei übereinanderliegende Fügeteile 16a, 16b gebildet, in denen jeweils Bohrungen bzw. Durchgangsöffnungen 14a, 14b vorgesehen sind. In der 1 ist das Werkzeug 10 in einer Draufsicht dargestellt, wohingegen die 2 einen Querschnitt durch das Werkzeug 10, das Verbindungselement 12 und die beiden Fügeteile 16a, 16b zeigt. Das Verbindungselement 12 befindet sich in der 2 in einer ersten Position, in der das Verbindungselement 12 zumindest teilweise in die Durchgangsöffnung 14 eingeführt ist, sodass ein Außenabschnitt 30 des Verbindungselements 12 zumindest teilweise über die Durchgangsöffnung 14 hinausragt.
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Das Werkzeug 10 umfasst einen Grundkörper 18, der eine Stützfläche 20 aufweist, die zum Abstützen des Werkzeugs 10 auf einer Oberfläche 22 des einen Fügeteils 16a geeignet ist. Wie aus der Draufsicht der 1 ersichtlich, ist der Grundkörper 18 U-förmig ausgebildet. Auf diese Weise kann der Grundkörper 18 (bzw. das gesamte Werkzeug 10) in einer Situation, in der der Abschnitt 30 des Verbindungselements 12 über die Durchgangsöffnung 14 bzw. über die Oberfläche 22 hinausragt, dennoch seitlich (in 1 in Pfeilrichtung 19) eingeschoben werden.
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Das Werkzeug 10 umfasst ferner einen Ziehkörper 24, der zum Verfahren des Verbindungselements 12 gegenüber dem Grundkörper 18 geeignet ist. Wenn der Grundkörper 18 auf den zu fügenden Teilen 16a, 16b aufliegt und der Ziehkörper 24 das Verbindungselement 12 gegenüber dem Grundkörper 18 verfährt, dann wird das Verbindungselement 12 auch gegenüber den Fügeteilen 16a, 16b verfahren bzw. in die Durchgangsöffnung 14 eingezogen. Der Ziehkörper 24 ist gegenüber dem Grundkörper 18 in einer senkrecht zur Stützfläche 20 verlaufenden Ziehrichtung 26 von einer ersten (in den 2 und 3 dargestellten) Position in eine zweite (in den 5 und 6 dargestellten) Position verfahrbar.
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Das Werkzeug 10 umfasst des Weiteren eine an dem Ziehkörper 24 ausgebildete Klemmvorrichtung 28, die dazu geeignet, ist den über die Durchgangsöffnung 14 des einen Fügeteils 16a, 16b hinausragenden Außenabschnitt 30 des Verbindungselements 12 einzuklemmen.
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Die Erstreckung 32 des Grundkörpers 18 senkrecht zur Stützfläche 20 ist kleiner als der vierfache Klemmabstand 34 der Klemmvorrichtung 28. Der Klemmabstand 34 entspricht in den Figuren im Wesentlichen dem Durchmesser D des Außenabschnitts 30 des Verbindungselements 12. Somit kann das Werkzeug 10 auch in Bereichen eingesetzt werden, deren Zugänglichkeit begrenzt ist (also in räumlich beengten Bereichen). Auch ein Verfahrweg des Ziehkörpers 24 ist kleiner als der vierfache Klemmabstand 34 der Klemmvorrichtung 28. Die Begrenzung des Verfahrwegs ermöglicht ebenfalls das Arbeiten bzw. den Einsatz des Werkzeugs 10 in räumlich beengten Bereichen.
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Die Klemmvorrichtung 28 umfasst zwei Klemmelemente 36a, 36b mit jeweils einer Klemmfläche 38a, 38b zur Anlage an dem Außenabschnitt 30 des Verbindungselements 12. Die Klemmelemente 36a, 36b sind in einer parallel zur Stützfläche 20 des Grundkörpers 18 verlaufenden Ebene 40 aufeinander zu und voneinander weg verschiebbar gelagert.
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Der Ziehkörper 24 weist zur Aufnahme des Außenabschnitts 30 des Verbindungselements 12 eine einseitig offene Ausnehmung 42 mit zwei gegenüberliegenden Flanken 44a, 44b auf. Die Flanken 44a, 44b verlaufen schräg bzw. V-förmig zueinander (in der 1 gewissermaßen wie ein auf dem Kopf stehendes V).
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Die beiden Klemmelemente 36a, 36b sind einstückig miteinander verbunden bzw. einstückig ausgebildet und sind zumindest teilweise elastisch verformbar. Ferner weisen die beiden Klemmelemente 36a, 36b jeweils eine Anlageseite 46a, 46b auf. Die Anlageseiten 46a, 46b der Klemmelemente 36a, 36b dienen der Anlage an einer der beiden Flanken 44a, 44b des Ziehkörpers 24 und ermöglichen eine gleitende Relativbewegung zwischen den Flanken 44a, 44b und den Anlageseiten 46a, 46b. Die Klemmflächen 38a, 38b sind an gegenüberliegenden Innenseiten der Klemmelemente 36a, 36b gebildet, wobei die Klemmflächen 38a, 38b zueinander parallel verlaufen.
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Um das Werkzeug 10, die Fügeteile 16a, 16b und das Verbindungselement 12 in die in der 2 dargestellte Position zu bringen, wurden zuvor in einem ersten Schritt die beiden Fügeteile 16a, 16b zueinander derart positioniert, dass die Durchgangsöffnung 14 gebildet wurde. Anschließend wurde das Werkzeug 10 auf der Oberfläche 22 des Fügeteils 16a über die Stützfläche 20 aufgesetzt und das Verbindungselement 12 wurde teilweise durch die Durchgangsöffnung 14 hindurchgesteckt, sodass der Außenabschnitt 30 über das Fügeteil 16a hinausragt.
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In der in 2 dargestellten Situation sind der Ziehkörper 24 und die Klemmvorrichtung 28 in der ersten (unteren) Position angeordnet, wobei die beiden Klemmelemente 36a, 36b der Klemmvorrichtung 28 derart gegenüber den Flanken 44a, 44b des Ziehkörpers 24 relativ verschoben sind, dass die parallelen Klemmflächen 38a, 38b den Außenabschnitt 30 des Verbindungselements 12 nicht berühren sondern davon beabstandet sind.
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Die 3 zeigt eine Situation, in der der Ziehkörper 24 und die Klemmvorrichtung 28 zwar weiterhin in der ersten, unteren Position angeordnet sind, die beiden Klemmelemente 36a, 36b der Klemmvorrichtung 28 jedoch derart gegenüber den Flanken 44a, 44b des Ziehkörpers 24 verschoben sind, dass die parallelen Klemmflächen 38a, 38b den Außenabschnitt 30 des Verbindungselements 12 berühren bzw. an dem Außenabschnitt 30 anliegen und das Verbindungselement 12 somit einklemmen. In der Draufsicht entspricht diese Situation der Klemmung der in der 1 dargestellten Situation.
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Um das Verbindungselement 12 mittels der Klemmvorrichtung 28 einzuklemmen, wurde die Klemmvorrichtung 28 bzw. wurden die Klemmelemente 36a, 36b derart in der Ebene 40 gegenüber dem Ziehkörper 24 verfahren, dass die Flanken 44a, 44b und die Anlageseiten 46a, 46b aneinander entlang gleiten und in der Folge die Klemmflächen 38a, 38b aufeinander zu bewegt werden, bis sie an dem Außenabschnitt 30 anliegen. Dabei kann beispielsweise an einer Verbindungsstelle 37 (vgl. 1) der beiden elastischen Klemmelemente 36a, 36b in der parallel zur Stützfläche 20 verlaufenden Ebene 40 (in einer Pfeilrichtung 39, vgl. 1) gezogen werden, sodass die Anlageseiten 46a, 46b der Klemmelemente 36a, 36b an den Flanken 44a, 44b des Ziehkörpers 24 entlang verschoben werden. Dies bewirkt dann aufgrund der V-förmigen Anordnung der Flanken 44a, 44b ein Zusammenfahren bzw. Aufeinanderzubewegen der an den Innenseiten der Klemmelemente 36a, 36b ausgebildeten parallelen Klemmflächen 38a, 38b.
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In der 4 ist eine Situation dargestellt, in der das von dem Werkzeug 10 bzw. der Klemmvorrichtung 28 eingeklemmte Verbindungselement 12 in Ziehrichtung 26 verfahren bzw. eingezogen wird. Hierzu wird das Verbindungselement 12 zunehmend in die Durchgangsöffnung 14 eingezogen. Die in der 4 dargestellte Situation stellt gewissermaßen eine Zwischensituation des Einziehvorgangs dar, in der das Verbindungselement 12 noch nicht vollständig in die Durchgangsöffnung 14 eingezogen worden ist. Während des Einzieh- bzw. Verfahrvorgangs von der ersten, unteren Position (vgl. 2 und 3) des Ziehkörpers 24 bzw. der Klemmvorrichtung 28 in die zweite, obere Position (vgl. 5 und 6) erfolgt keine Relativbewegung zwischen der Klemmvorrichtung 28 und dem Verbindungselement 12 und auch keine Relativbewegung zwischen der Klemmvorrichtung 28 und dem Ziehkörper 24.
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Die 5 zeigt eine Situation, in der das Verbindungselement 12 mitsamt dem Ziehkörper 24 und der das Verbindungselement 12 einklemmende Klemmvorrichtung 28 weiter in Ziehrichtung 26 nach oben bis in die zweite Position verfahren worden sind. Das Verbindungselement 12 ist somit vollständig in die Durchgangsöffnung 14 eingezogen worden. Die Klemmflächen 38a, 38b liegen weiterhin an dem Außenabschnitt 30 des Verbindungselements 12 an und klemmen dieses somit weiterhin ein. Eine Draufsicht auf das Werkzeug 10 entspricht somit weiterhin der Darstellung in der 1.
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In der 6 ist das Werkzeug 10 in einer Situation dargestellt, in der gegenüber der 5 die Klemmung aufgehoben wurde, d.h. die Klemmflächen 38a, 38b sind wieder von dem Außenabschnitt 30 beabstandet. Um in diese Situation zu gelangen, wurde der mit Bezug zu 3 beschriebene Klemmvorgang in umgekehrter Reihenfolge durchlaufen. D.h. die Klemmvorrichtung 28 bzw. die Klemmelemente 36a, 36b wurden derart in der Ebene 40 gegenüber dem Ziehkörper 24 verfahren, dass die Flanken 44a, 44b und die Anlageseiten 46a, 46b aneinander entlang gleiten und in der Folge die Klemmflächen 38a, 38b voneinander weg bewegt werden. Anders ausgedrückt bewirkt ein Drücken an der Verbindungsstelle 37 in Pfeilrichtung 41 (vgl. 1), dass die Anlageseiten 46a, 46b der Klemmelemente 36a, 36b an den Flanken 44a, 44b des Ziehkörpers 24 in umgekehrter Richtung entlang geschoben werden, was wiederum ein Auseinanderfahren der parallel zueinander angeordneten Klemmflächen 38a, 38b bewirkt.
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Die 7 zeigt schließlich ein Verfahren zum Einziehen des Verbindungselements 12 in die Durchgangsöffnung 14 anhand des Werkzeugs 10. In einem ersten Schritt 50 werden die beiden Fügeteile 16a, 16b zueinander derart positioniert, dass die Durchgangsöffnung 14 gebildet wird. Anschließend wird in einem zweiten Schritt 52 das Werkzeug 10 auf einer Oberfläche 22 eines Fügeteils 16a, 16b über die Stützfläche 20 aufgesetzt. Dann wird in einem weiteren Schritt 54 das Verbindungselement 12 zumindest teilweise durch die Durchgangsöffnung 14 hindurchgesteckt. Anschließend wird in einem weiteren Schritt 56 der über die Durchgangsöffnung 14 des einen Fügeteils 16a, 16b hinausragende Außenabschnitt 30 des Verbindungselements 12 mittels der Klemmvorrichtung 28 eingeklemmt (vgl. 2 und 3) und schließlich wird in einem letzten Schritt 58 das Verbindungselement 12 durch Verfahren des Ziehkörpers 24 vollständig in die Durchgangsöffnung 14 eingezogen (vgl. 3 bis 5). Der Verlauf der 3 bis 5 zeigt den Einziehvorgang des Verbindungselements 12 in die Durchgangsöffnung 14. Nach dem Einziehen kann die Klemmung wieder aufgehoben werden (vgl. 5 und 6) und das Werkzeug 10 kann von den Fügeteilen 16a, 16b entfernt werden, sodass die Fügeverbindung hergestellt werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 5526669 A [0004]
- US 6601277 [0005]
- US 3727491 [0006]
- CN 200945602 [0007]
