DE1217175B

DE1217175B - Pneumatisch-hydraulisches Blindnietgeraet

Info

Publication number: DE1217175B
Application number: DED29116A
Authority: DE
Inventors: Karl Bosch
Original assignee: Adolf Diener Apparate und Maschinenbau
Current assignee: Adolf Diener Apparate und Maschinenbau
Priority date: 1958-10-09
Filing date: 1958-10-09
Publication date: 1966-05-18
Also published as: GB927795A; NL244173A; CH384333A; US3082898A; BE583408A; FR1237093A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B 21 j

Deutsche KL: 49 g-15/02

Nummer: 1217175

Aktenzeichen: D29116Ib/49g

Anmeldetag: 9. Oktober 1958

Auslegetag: 18. Mai 1966

Die Erfindung bezieht sich auf ein pneumatischhydraulisches Gerät zum Verarbeiten von Blindnieten, mit einem Pneumatikzylinder, in welchem ein Pneumatikkolben mit einer starr mit ihm verbundenen Kolbenstange hin- und herbwegbar ist, und einem Hydrauliksystem mit einem hin- und herbewegbaren Arbeitskolben, welcher den Futtermechanismus zum Greifen der Blindniete trägt und durch Hydraulikmedium angetrieben wird, dessen hoher Arbeitsdruck durch Transformation vermittels des Pneumatikkolbens und der Kolbenstange aus einem niedrigen pneumatischen Versorgungsdruck gewonnen wird, zu dessen Steuerung ein handbetätigtes Druckluftventil vorgesehen ist, wobei dem Arbeitskolben eine Feder zugeordnet ist, die seinen Rücklauf unterstützt.

Blindnietgeräte mit rein pneumatischem und mit rein hydraulischem Antrieb sind bereits bekannt. Die pneumatisch arbeitenden Geräte sind durch ihre relativ große und unhandliche Ausführungsform charakterisiert, welche durch die notwendige Druckkraftübertragung der Preßluft auf das Futter bedingt ist. — Die hydraulisch arbeitenden Geräte haben den Nachteil, daß eine Zusatzeinrichtung, eine Pumpe zum Bewegen des hydraulischen Mediums, notwendig ist, wofür außerdem eine Zuführ- und Abführleitung erforderlich sind.

Beide bekannten Ausführungsarten haben darüber hinaus die weiteren Nachteile, daß sie auf Grund ihres Aufbaues und ihrer Abmessungen einerseits ein erhebliches Gewicht besitzen und schon nach kurzem Betrieb kaum noch mit einer Hand gehalten und andererseits bei schwierig zu erreichenden Stellen, wie z. B. Winkelecken od. dgl., nicht verwendet werden können. Zwar gibt es für den zuletzt erwähnten Nachteil bereits eine Abhilfe, indem zwischen dem Einspannfutter und dem Antriebssystem eine Verlängerung geschaltet wird, jedoch macht diese Möglichkeit ein Gerät nur noch unhandlicher und komplizierter, abgesehen von den Zusatzkosten.

Bei den bekannten, mit pneumatisch-hydraulischer Druckübersetzung arbeitenden Handgeräten ist nachteilig, daß der Pneumatikkolben jeweils von zwei Seiten mit Druck beaufschlagt werden muß, um alle bewegten Teile wieder in die Ausgangslage zurückzubewegen. Diese Ausführung erfordert auch eine entsprechende pneumatische Ventilsteuerung. Außerdem entsteht beim zwangläufigen Rücklauf des Pneumatikkolbens im Hydrauliksystem ein Unterdruck, der zu Leckverlusten im Hydrauliksystem und überdies zu einem asynchronen Rücklauf des hydraulischen Kolbens, des sogenannten Arbeitskolbens,

Pneumatisch-hydraulisches Blindnietgerät

Anmelder:

Adolf Diener Apparate und Maschinenbau,

Herrn aringen/Brenz

Als Erfinder benannt:

Karl Bosch, Hermaringen/Brenz

führt. Bei einer bekannten Ausführung wird der Rücklauf dadurch synchron gehalten, daß bei der Druckbeaufschlagung des Pneumatikkolbens gleichzeitig auch der Arbeitskolben durch pneumatisches Medium druckbeaufschlagt wird. Hierzu sind aber

zo zusätzlich pneumatische Leitungen erforderlich, die aufwendig und störanfällig sind.

Eine andere bekannte Ausführung ordnet dem Arbeitskolben, der von beiden Seiten mit Hydraulikmedium druckbeaufschlagt wird, eine Feder zu, die den Gleichlauf des Arbeitskolbens bei der zwangläufigen, durch Pneumatikmedium bewirkten Rücklaufbewegung des Pneumatikkolbens herstellt. Hierbei wird zur Rückbewegung aller Teile in die Ausgangslage die pneumatische Rücksteuerung des Pneumatikkolbens benutzt. Da der Arbeitskolben außerdem noch von beiden Seiten mit Hydraulikmedium über lange Leitungen druckbeaufschlagt wird, treten große Reibungswiderstände auf, von dem kostspieligen Leitungsaufwand ganz abgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein pneumatisch-hydraulisches Blindnietgerät zu schaffen, bei welchem die obigen Nachteile vermieden sind, und das so ausgeführt ist, daß der Rücklauf ohne pneumatische Unterstützung erreicht wird, bei sehr einfacher und betriebssicherer Konstruktion des Gerätes.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß bei einem Gerät der eingangs geschilderten Art die Feder als alleiniger Rückstellantrieb aller bewegten Teile in ihre Ausgangslage zurückbewegt und die Druckluft über das Ventil gegen die Atmosphäre ausschiebt, was nur möglich ist, wenn die Widerstände klein gehalten werden. Die Rückstellung aller bewegten Teile erfolgt also allein durch eine Feder, während alle bekannten Ausführungen die pneumatische Rücksteuerung des Pneumatikkolbens zeigen. Wegen der niedrigen Widerstände durch nur eine

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kurze Hydraulikleitung zum Arbeitskolben, durch die an sich bekannte Tauchkolbenbemessung, bei der der Kolbendurchmesser kleiner ist als sein Zylinderraum, durch eine Nachsaugbohrung zur Atmosphäre im Pneumatikzylinder, durch günstige Anordnung des Steuerventils und durch die Ausschiebung (Ausblasung) der Druckluft gegen die Atmosphäre kann die einzige Feder den Rücklauf allein bewerkstelligen, wobei das Gerät vorteilhafterweise drucklos ist. Ohne Mehraufwand wird dabei der Gleichlauf aller bewegten Teile voll gewährleistet.

Zweckmäßigerweise wird nach der Erfindung zur Führung der Feder ein an sich bekannter, rohrförmiger Fortsatz am Arbeitskolben verwendet, der den Auswurf der abgerissenen Nietdornschäfte nach rückwärts ermöglicht und die Feder stützt.

Das Ventil, über welches die Druckluft gegen die Atmosphäre ausgeschoben wird, weist gemäß der Erfindung vorteilhafterweise eine zwischen zwei Federn verschiebbare Ventilplatte auf, die bei Betätigung des Gerätes mittels des Hebels Druckluft in den pneumatischen Zylinder einläßt und in Ruhestellung des Hebels das genutzte pneumatische Medium über ein Ventilrohr herausläßt, wobei das Ventilrohr zwisehen dem Handhebel und der Ventilplätte angeordnet ist, zur Führung der einen Feder dient und wobei es in einer ventilplattenseitig erweiterten Bohrung gleitet.

Das neue Gerät ist leicht, klein und handlich bei vergleichbar hoher Leistung.

Ohne weiteres ist es möglich, das Gerät rohrförmig auszubilden, indem die beiden Systeme sowie das Einspannfutter in Reihe angeordnet werden. Die langgestreckte Form gestattet es, das Gerät an jede Winkelstelle, senkrechte Wände u. dgl. bequem heranzuführen, auch kann der Griffabschnitt des Gerätes im Schwerpunkt angeordnet sein, so daß das Handgelenk des Bedienenden, da sich das Gerät im Gleichgewicht hält, auch bei längerem Arbeiten kaum beansprucht wird. Um auch an komplizierte Nietstellen, wie z. B. U-Eisen oder horizontale Nietebenen od. dgl., bequem herankommen zu können, ohne die übliche vertikale bzw. horizontale Arbeitslage des Gerätes verändern zu müssen, kann das Gerät in bekannter Weise so ausgeführt werden, daß die beiden Systeme hintereinander angeordnet werden, während das Einspannfutter hierzu abgewandelt etwa senkrecht zur Längsrichtung der beiden Systeme angeordnet wird. Die beiden Systeme und das Einspannfutter können in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein.

Weitere Merkmale ergeben sich aus den beiliegenden Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung. Es zeigt

F i g. 1 eine Gesamtansicht einer bevorzugten Ausführungsform des Blindnietgerätes nach der vorliegenden Erfindung und

F i g. 2 eine Detailansicht des Einspannfutters mit Betätigungseinrichtung und Mundstück.

Nach F i g. 1 besteht das Blindnietgerät im wesentlichen aus einem einzigen, langgestreckten und rohrförmigen Gehäusekörper 1, in welchem öas'pneumätische System 2, das hydraulische System 3 und das Einspannfutter 4 mit dem Arbeitskolben 5 untergebracht sind. Wie ersichtlich, sind der Arbeitszylinder 6 für das Einspannfutter und dessen Betätigungseinrichtung nahezu senkrecht zur normalen, langgestreckten Form angeordnet, die ihrerseits wiederum in zwei unterschiedlich geformte Abschnitte 7 und 8 unterteilt ist, wobei das hydraulische System im Abschnitt 7 und das pneumatische System im Abschnitt 8 vorgesehen sind.

Abschnitt 7 des Körpers 1 ist an seiner äußeren Oberfläche 9 mit einer nicht weiter gezeigten Riffelung oder Rändelung versehen und dient als Griffabschnitt des Geräts. Das Einspannfutter mit der Betätigungseinrichtung und Abschnitt 8 sind geίο wichtsmäßig derart abgeglichen, daß Abschnitt 7 gerade im Bereich des Schwerpunktes des gesamten Gerätes liegt.

Der Abschnitt 8 weist an seiner Unterseite einen Ansatz 10 auf, der nach vorn in einen schrägen, > 5 gabelförmigen Abschnitt 11 übergeht, in welchem mittels eines Bolzens 12 der Betätigungshebel 13 des Gerätes drehbar gelagert ist, während er sich nach hinten bis zum Ende 14 des Abschnittes 8 erstreckt, wo ein Preßluftanschluß 15 eingeschraubt ist.
Der Ansatz 10 besitzt ferner eine horizontale Bohrung 16, die im Bereich des Preßluftauslasses zunächst nur gering und dann dem Durchmesser des Anschlusses entsprechend aufgeweitet ist. In dem aufgeweiteten Abschnitt 16 b ruht eine Ventilplatte 17, die in Betriebspausen mittels der Feder 18 die Preßluftzufuhr in Richtung des Pfeiles 19 sperrt und außerdem über ein in der Bohrung 16 gleitend geführtes Rohr 20 mit dem Betätigungshebel 13 in Verbindung steht. Dieses Rohr liegt normalerweise an der Fläche 21 des Hebels 13 an und enthält eine Feder 22, die einerseits an der Ventilplatte 17 und andererseits im verengenden Ende 23 des Rohres 20 abgestützt ist und das Rohr zur Anlage an die Fläche 21 drängt, so daß zwischen der Ventilplatte 17 und dem anderen Ende 24 des Rohres ein Zwischenraum 25 gebildet wird. Außerdem weist der Ansatz 10 eine Verbindungsbohrung 26 auf, welche das pneumatische System 2 mit dem nur gering aufgeweiteten Abschnitt 16 a der Bohrung 16 verbindet.
Das pneumatische System besteht im wesentlichen aus einem Zylinder 27, der an seinem hinteren Ende mittels eines Verschlußdeckels 28 abgeschlossen ist, sowie aus einem Kolben 29, der in dem Zylinder 27 gleitet und diesen in zwei Kammern 27 a und 27 b unterteilt. Er weist eine die Länge des Zylinders überschreitende Kolbenstange 30 auf, die einen wesentlich geringeren Durchmesser als der Kolben selbst hat. Kolben und Kolbenstange sind in an sich bekannter Weise fest miteinander verbunden. Der Zylinder 27 steht an seinem vorderen Ende 31 über eine Nachsaugbohrung 32 mit der Atmosphäre in Verbindung. Die Bewegungsbahn des Kolbens 29 liegt zwischen der Nauchsaugbohrung 32 und dem Kanal 26.

Das hydraulische System 3 besteht nur aus einem Zylinder 33, der völlig über die mittels eines Verschlußpfropfens 34 abgedichtete Anfüllöffnung 35 mit hydraulischem Medium 36 gefüllt ist und einen erheblich geringeren Durchmesser als der Zylinder 27, jedoch einen größeren Durchmesser als die Kolbenstange 30 besitzt sowie an seinem vorderen Ende 37 eine Verbindungsbohrung 38 zur Betätigungseinrichtung des Einspannfutters 4 aufweist, während sein hinteres Ende 39 durch ein in ihm eingeschraubtes Paßstück 40 gebildet ist. Dieses Paßstück besitzt eine Gleitöffnung 41, deren Durchmesser dem Durchmesser der Kolbenstange entspricht und die " als Führungselement für die Kolbenstange 30 dient.

Claims

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Um ein Lecken bzw. Eindringen des hydraulischen Scheibe 69 und andererseits am Kolben 64 angreift

Mediums in den pneumatischen Zylinder 27 zu ver- und ihn in seine Ruhelage zum Widerlager hin drängt,

hindern, ist das Paßstück zweifach mittels O-Ringen Diese Feder ist so stark bemessen, daß sie auch das

42 und 43 abgedichtet. hydraulische und das pneumatische System nach er-

Unter Umständen kann das Paßstück 40 entfallen 5 folgter Vernietung in ihre Anfangsstellung zurück-

und der Durchmesser des hydraulischen Zylinders 33 führen kann.

direkt dem Durchemsser der Kolbenstange 30 ange- Um ein Lecken bzw. Eindringen des hydraulischen

paßt sein. Mediums 36 in den Zylinder 44 zu vermeiden, weist

Wie weiterhin aus F i g. 1 ersichtlich ist, ist der der Kolben 64 eine O-Ringdichtung 73 auf.

Abschnitt 6 des Gehäusekörpers 1 mit einer durch- io Die Arbeitsweise des oben beschriebenen Gerätes

gehenden Bohrung versehen, die drei Abschnitte 44, ist folgende:

45, 46 unterschiedlichen Durchmessers aufweist. Ab- Bei Inbetriebnahme des Gerätes muß vorher das

schnitt 4 dient als Zylinder für die Betätigungsein- hydraulische System völlig mit Medium gefüllt sein,

richtung, Abschnitt 45 als Führung für das Verbin- Der Kolben 64 der Betätigungseinrichtung und der

dungsglied zwischen Betätigungseinrichtung und Ein- 15 Kolben 29 des pneumatischen Systems 2 befinden

spannfutter mit einer O-Ringdichtung 47 und Ab- sich in ihrer Ausgangs- bzw. Ruhestellung, wie in

schnitt 46 als Anschlußfassung für das Einspann- F i g. 1 veranschaulicht,

filtergehäuse 48. Das Gerät wird mittels des Preßluftanschlusses 15

Das Einspannfutter 4 (Fig. 2) besteht, wie an sich über einen Verbindungsschlauch an eine Preßluftbekannt, aus einem Hülsenteil 49 mit einem innen 20 quelle angeschlossen und deren Ausgangsventil oder und außen konisch ausgebildeten Endabschnitt 50 -hähne geöffnet und sodann der Zugdornschaft des und aus einem Zwischenstück 51. Im konischen End- Blindniets durch das Mundstück hindurch in das Einabschnitt lagern die Spannbacken 52, deren Endober- spannfutter bis zum Anschlag eingesetzt. Oftmals ist flächen 53 bzw. 54 ebenfalls konisch ausgeführt sind. es auch üblich, daß die Blindniete in das Fügegut ge-Die Spannbacken, vorzugsweise nur zwei, weisen je- 25 steckt werden und dann das Einspannfutter entspreweils eine axiale Rille auf, die im Querschnitt die chend auf den herausstehenden Zugdornschaft bis Form eines Kreissektors, nahezu eines Halbkreises, zum Anschlag aufgesetzt wird.

hat und mit Quereinschnitten zum besseren Fest- Bei Betätigung des Hebels 13 wird das Rohr 20 halten des Zugdornschaftes versehen sind. Das Zwi- auf die Ventilplatte 17 zu bewegt, bis es an der Venschenstück 51 ist in dem zylindrischen Abschnitt 55 30 tilplatte anliegt und diese öffnet, wobei Druck- oder des Hülsenteiles 49 eingeschraubt und besitzt eine Preßluft durch die Bohrung 26 in die Kammer 27 a Bohrung 51a, in der eine Feder 56 eingesetzt ist, die des pneumatischen Systems strömt und den Kolben ihrerseits über ein rohrförmiges Druckstück 57 die 29 nach links bewegt. Gleichzeitig wird auch die Spannbacken in ihre Schließstellung zwangen. Das mit Kolbenstange 30 in den Zylinder 33 des hydrauden Spannbacken zusammenwirkende Ende 58 des 35 lischen Systems hineinbewegt und dadurch hydrau-Druckstückes ist entsprechend den Endoberflächen lisches Medium durch die Bohrung 38 verdrängt. Das 53 der Backen konisch ausgebildet. Die durch die verdrängte Medium wirkt auf den Kolben 64 der BeRillen der Spannbacken gebildete axiale Öffnung 59 tätigungseinrichtung, der demzufolge in Richtung des sowie die lichte Öffnung 60 des Druckstückes und Pfeiles 74 verschoben wird. Gleichzeitig wird aber der freie Raum in der Feder 56 sind miteinander aus- 40 auch die Einspannvorrichtung, nämlich die Teile 49, gerichtet und bilden eine durchgehende Längs- 51 in derselben Richtung verschoben, wobei die öffnung a. Konzentrisch zum unteren Ende 61 des Spannbacken im konischen Sitz des Hülsenabschnit-Hülsenteiles 49 ist im Einspannfuttergehäuse 48 ein tes 50 immer fester den Zugdornschaft klemmen, magnetisches Mundstück 62 mit einer Axialbohrung wobei er ebenfalls mit in Richtung des Pfeiles 74 be-63 eingeschraubt, die mit der obenerwähnten Längs- 45 wegt wird, bis er schließlich an seiner Sollbruchstelle öffnung α fluchtet. abreißt. Dieses Abreißmoment bemerkt der Be-

Die Betätigungseinrichtung besteht im wesent- dienende in Form eines ganz minimalen Rückschlages,

liehen aus einem in dem Zylinder 44 gleitenden KoI- woraufhin er den Betätigungshebel 13 losläßt, worauf

ben 64, der beidseitig je eine konzentrische Kolben- alle bewegten Teile mittels der Feder 71 in ihre

stange 65 und 66 aufweist. Beide Kolbenstangen so- 50 Ausgangsstellung zurückgeführt werden,

wie der Kolben selbst sind mit einer Längsbohrung Eine Kompression der in der Kammer 27 b be-

67 versehen, die wiederum mit der erwähnten Längs- findlichen Luft tritt nicht auf, da sie durch die Öff-

öffnung α ausgerichtet ist und mit dieser zusammen nung 32 entweichen kann. Auch bei der Rückbewe-

eine ausgerichtete, durch die Betätigungseinrichtung gung des Kolbens tritt eine Kompression der in der

und die Einspannvorrichtung hindurchgehende Aus- 55 Kammer 27 a befindlichen Luft nicht auf, da über

werföffnung A bildet. den Kanal 26, den aufgeweiteten Bohrabschnitt der

Die Betätigungseinrichtung und das Einspannfutter Bohrung 16, Zwischenraum 25 und Rohr 20 ein

sind mittels der Kolbenstange 65 starr miteinander Ausströmweg vorgesehen ist.
verbunden. Die Stange 65 ist in das Zwischenstück

51 eingeschraubt. ■ 60 Patentansprüche:

Das untere Ende 68 des Zylinders 44 dient als

Widerlager für den Kolben 64 und ist zur Verbin- 1. Pneumatisch-hydraulisches Handgerät zum dungsbohrung 38 hin offen. Das obere Ende dieses Setzen von Blindnieten mit einem Pneumatik-Zylinders wird durch eine Verschlußscheibe 69 mit zylinder, in welchem ein Pneumatikkolben mit einer axialen Bohrung 70 gebildet, in welcher die 65 einer Kolbenstange, die dichtend im anschlie-Kolbenstange 66 gleiten kann. ßenden Hydraulikraum geführt ist, gleitet, und

Die Kolbenstange 66 dient ferner als Stützglied für einem hieran angeordneten Arbeitszylinder, des-

eine Feder 71, die einerseits an der Innenfläche der sen Arbeitskolben den Futtermechanismus zum

Greifen des Zugdorns trägt und der mit einer unter dem Arbeitskolben mündenden Bohrung mit dem Hydraulikraum verbunden ist, wobei der hohe Arbeitsdruck durch die pneumatischhydraulische Druckübersetzung gewonnen wird, zu dessen Steuerung ein über Handhebel betätigtes Druckluftventil vorgesehen und wobei ferner zwischen dem Arbeitskolben und dem Zylinderabschluß eine Rückstellfeder angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur alleini- gen Rückstellung in die Ausgangslage durch die Feder (71) eine nur kurze Verbindungsbohrung (38) zwischen Arbeitszylinder (6) und Hydraulikraum (7) vorgesehen ist, daß der Kolbenschaft (30) des Pneumatikkolbens (29), wie an sich bekannt, im Durchmesser kleiner als der Hydraulikraum (7) ist, daß der Pneumatikzylinder (8) schaftseitig eine Nachsaugbohrung (32) zur Atmosphäre aufweist und daß eine nur kurze Verbindungsbohrung (26), wie an sich bekannt, das andere Ende des Pneumatikzylinders (8) mit der Auslaßseite des am Pneumatikzylinder (8) angeordneten Druckluftventils (17) verbindet.

2. Pneumatisch-hydraulisches Handgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (5) einen an sich bekannten, rohrförmigen Fortsatz (66) aufweist.

3. Pneumatisch-hydraulisches Handgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckluftventil (17) eine zwischen zwei Federn (18, 22) gehaltene Ventilplatte (17) ist, deren eine Feder (18) in einem Auslaß- und Betätigungsrohr (20), das zwischen Handhebel (13) und Ventilplatte (17) eingeschaltet ist, geführt ist, wobei die Führungsbohrung (16) für das Auslaß- und Betätigungsrohr (20) auf der Seite der Ventilplatte (17) einen erweiterten Abschnitt (16 a) aufweist. .

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 820 566, 2583 733,
956.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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