DE1302466B - - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein hydraulisches, mittels Druckverstärker betätigbares Setzwerkzeug, das auf einen Niet eine Zugkraft und auf einen Bund eine Axialkraft zwecks Eindriickens des letzteren auf den Niet ausübt, bestehend aus einem Zylindergehäuse und einem im Zylinder gleitenden Kolben, dessen Kolbenschaft mit der eigentlichen Setzeinrichtxmg verbunden ist, mit einem ventilgesteuerten Druckflüssigkeitszufluß und -abfluß auf beide und von beiden Kolbenseiten über entsprechende Zuleitungen, ferner mit einer die beiden Kolbenseiten verbindenden Bohrung im Kolben und einem damit zusammenwirkenden Abschluß- und öffnungsorgau, das am Hubende zwangläufig zur Erreichung einer Druckentlastung offenbar ist.

Es sind bereits hydraulisch betriebene, mittels Druckverstärker betätigbare Setzwerkzeuge für Blindhohlniete od. dgl. bekanntgeworden, etwa aus den USA.-Patentschriften 3 052099 und 3 042244, bei denen der Antrieb von einem auf beiden Seiten hydraulisch beaufschlagbaren Kolben abgeleitet wird. Je nach der gewünschten Bewegungsrichtung des Kolbens wird die eine oder andere Seite des Kolbens beaufschlagt, wobei in der Endlage der einen Bewegungsrichtung des Kolbens eine zwangläufig betätigte Druckentlastungseinrichtung für das auf die eine KoI-benseite wirkende druckübertragende Strömungsmittel vorgesehen ist. In der bekannten Ausführungsform hat die Druckentlastungseinrichtung, die über eine Bohrung im Kolben beide Kolbenseiten verbindet, die Gestalt eines im Kolben angeordneten, federbeaufschlagten Kugelventils, das beim Erreichen der einen Endlage von einem Stift, der sich ϊκ der einen Stirnfläche des Zylinders befindet, entgegen der Federbeaufschlagung geöffnet wird.

Bei der bekannten Konstruktion ist es nachteilig, daß die Druckentlastung nur mit einem relativ hohen konstruktiven Aufwand erzielt wird, der bewegte Teile und hohe Präzision der betreffenden Teile (Kugel bzw. Ventilsitz) erforderlich macht, ohne daß stets eine sichere Funktion gewährleistet ist, da Schmutzpartikel od. dgl. in dem Strömungsmittel leicht zu einem Versagen des Kugelventils führen können. Darüber hinaus erfolgt die Druckentlastung lediglich in der einen Lage lageabhängig, während in der entgegengesetzten Beaufschlagungsrichtung eine von der Federkraft der Ventilfeder abhängige zu frühzeitige Druckentlastung denkbar wäre. Sollte eine lageabhängige Druckentlastung in beiden Kolbenbewegungsrichtungen gewünscht sein, müßte der konstruktive Aufwand mindestens doppelt so groß sein, weil zwei Ventileinriclitungcn der beschriebenen Art vorgesehen werden müßten.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Druckentlastungsvorrichtung für den beschriebenen Zweck zu schaffen, die einfacher und daher billiger herzustellen ist als die bekannten Druckentlastungsvorrichtungen, wobei auch die Funktionssicherheit gegenüber dem bisher Bekannten gesteigert werden soll und gewünschtenfalls die Druckentlastung an einer oder mehreren beliebigen Stellen des Kolbenhubes lageabhängig herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Abschluß- und Öffnungsorgan ein längliches Glied ist, welches fest zwischen den entgegengesetzten Enden des zylindrischen Hohlraumes angeordnet ist, sich durch die Kolbenbohrung erstreckt und einen reduzierten Querschnittsteil an mindestens einer Seite eines Abschnitts, der den gleichen Querschnitt wie die Kolbenbohrung hat, aufweist.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird erreicht, daß die Produktionskosten für das Werkzeug gesenkt werden können, weil mit extrem wenigen und einfachen Teilen die gestellte Aufgabe in optimaler Weise gelöst wird, zumal sich durch die neue Gestaltung neben der Kostensenkung eine Erhöhung der Funktionssicherheit deshalb ergibt, weil die Druckentlastung zwangläufig erfolgt und ohne irgendwelche bewegten Teile, die sich verklemmen könnten.

Trotz der einfachen Konstruktion und der auf der Hand liegenden Vorteile der vorliegenden Lösung ist der aufgezeigte Weg bisher nicht von der einschlägigen Technik beschriften worden, und die erfindungsgemäße Lösung ist auch nicht durch andeutungsweise Verwendung des aufgezeigten Prinzips nahegelegt worden.

Vorzugsweise wird der reduzierte Querschnittsteil durch ebene Flächen gebildet, weil diese leicht zu erzeugen sind und es dabei möglich ist, einen Teil des ursprünglichen Querschnitts stehen zu lassen, so daß der Kolben auf der ganzen Länge des länglichen Gliedes zusätzlich geführt wird.

Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn das längliche Glied ein Rohr ist, weil dann die Druckmittelzuführungen für beide Kolbenseiten unmittelbar nebeneinander an der einen Zylinderstirnseite liegen

iönnen, während die dieser Seite abgewandte Seite des Kolbens durch das Rohr beaufschlagt werden kann.

Die Erfindung ist durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels nachstehend an Hand der Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen ist

F i g. 1 eine teilweise schematische Ansicht eines Blockschaltbildes, das den Anschluß des Setzwerkzeuges an eine Druckmittelquelle und einen Druckverstärker zeigt,

Fig.2 eine Sehnittansicht des Werkzeuges nach der Linie 2-2 der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, und

Fig. 3 und 4 Schmittansichten nach den Linien 3-3 bzw. 4-4 des Werkzeuges nach F i g. 2.

Fig. 1 stellt ein Blockschaltbild zur Erläuterung des Antriebs des Setzwerkzeugs dar. Es zeigt eine Druckmittelquelle 10, eine Ventilgruppe 16, einen Druckverstärker 22 und das Setzwerkzeug 24. Das Setzwerkzeug 24 dient allgemein zur Erzeugung einer Axialkraft zwischen zwei Gliedern und ist, wie speziell gezeigt ist, geeignet, jweiteilige Befestigungsmittel wie Blindhohlniete u.dgl. zu arretieren. Die Ventilbaugruppe 16 kann von bekannter Art sein. Sie ist daher schematisch dargestellt. as

Die Druckmittelqitclle 10 hat eine unter Druck stehende Ausgangsleitung 12 und eine Niederdruckrückführleitung 14. Die Ventilbaugruppe 16 ist mit den Leitungen 12 und 14 verbunden und hat ihrerseits ein Paar Leitungen 18 und 20, die wahlweise mit der Druckleitung 12 bzw. der Rückführleitung 14 oder umgekehrt verbunden werden können.

Der Druckverstärker 22 besteht aus einem geschlossenen Gehäuse 26 mit einem darin hin- und herbewegbaren Kolben 28. Die Leitung 18 ist mit dem Druckverstärker 22 am Kopfende des Gehäuses 26 verbunden. Der Kolben 28 hat einen Kolbenstangenteil 30, der sich aus dem Gehäuse 26 nach auswärts erstreckt, so daß daher die Kolbenfläche, die auf das Druckmittel an diesem Ende des Gehäuses 26 wirkt, verkleinert ist. Wegen der Differenz der Flächen an dem Kolben 28 wird dem Druckmittel an der Kolbenstangenseite des Gehäuses 26 eine Druckerhöhung erteilt, und zwar in Vergleich zu dem Druck, der am Kopfende in der Nähe der Leitung 18 herrscht. Eine Leitung 32 ist an dem Druckverstärker 22 an dem kolbenstangenseitigen Ende des Gehäuses 26 angebracht. Die Leitung 32 und die Leitung 20 sind mit dem Setzwerkzeug 24 in der nachfolgend beschrieb?nen Weise verbunden.

Das Setzwerkzeug 24 enthält einen Zylinderabschnitt 33 und den eigentlichen Arbeitsabschnitt 34. Der Zylinderabschnitt 33 enthält einen zylindrischen Hülsenteil 36 mit einem Deckelteil 38 an seinem hinteren Ende, sowie einen zylindrischen Ansatz 40 an seinem vorderen Ende. Der Ansatz 40 erstreckt sich von dem Zylinderabschnitt 33 nach vorn in den Arbeitsabschnitt 34 hinein.

Der Kolben 78 ist in dem zylindrischen Hülsenteil 36 angeordnet und durch den Strömungsmitteldruck zwischen dem Deckelteil 38 und dem Ansatz 40 hin- und herbewegbar. Der Kolben 78 besitzt einen Kolbenstangenteil 80, der sich nach vorn durch eine Bohrung in dem zylindrischen Ansatz 40 erstreckt.

Der Kolben 78 hat eine zentrale Bohrung 88, die mit der Bohrung 52 in dem Deckelteil 38 koaxial ausgerichtet ist. Eine rohrförmige Hülse 90 ist mit einem Ende in dem rückwärtigen Ende der Bohrung 52 befestigt und erstreckt sich in die Bohrung 88. Auf diese Weise bilden der Deckelteil 38 und eier Ansatz 40 zusammen mit dem Hülsenteil 36 und der Hülse 90 eine vollständig eingeschlossene Kammer oder einen Hohlraum 100, in dem sich der Kolben 78 bin- und herbewegt.

Eine Anzahl Bohrungen bildet einen Kanal 102 von der äußeren Oberfläche des Endteiles 50 durch den Deckel 38 hindurch zum Hohlraum 100. Die von der Ventilbaugruppe 16 ausgehende Leitung 20 ist mit dem Kanal 102 verbunden. Eine Anzahl von Bohrungen bestimmt in gleicher Weise einen Kanal 104 von der äußeren Oberfläche des Endteiles 50 durch den Deckelteil 38 in den Hohlraum 100". Wie ersichtlich ist, endet der Kanal 104 nicht an dem deckelseitigen Ende des Hohlraumes 100. Die von dem Druckverstärker 22 ausgehende Leitung 32 ist mit dem Kanal 104 verbunden.

Das zylinderseitige Ende des Kanals 104 ist mit einer doppelt wirkenden Ventilbaugruppe 106 verbunden, die ein längliches Glied 108 einschließt, das eine Bohrung 110 besitzt. Das längliche Glied 108 ist mit eineji Ende in einer Senkbohrung 112 am Ende des Kanals 104 angeordnet, wobei die Bohrung 110 damit in Verbindung steht. Eine ringförmige Dichtung 114, die in einer Nut in der Senkbohrung 112 angeordnet ist, sorgt für eine Abdichtung gegenüber dem Glied 108, wodurch gewährleistet ist, daß das Druckmittel zwischen der Bohrung 110 und dem Kanal 104 strömt. Das längliche Glied 108 erstreckt sich durch den Hohlraum 100 von der Senkbohrung 112 in dem Deckelteil 38 in eine Senkbohrung 116 in der hinteren Stirnfläche 116 des Ansatzes 40. Das längliche Glied 108 geht durch eine axial versetzte Bohrung 120 hindurch, die den Kolben 78 durchsetzt. Das Glied 108 hat eine Querbohrung oder einen Kanal 119, der mit der Bohrung 110 in Verbindung steht und in der Nähe der Oberfläche 118 des Ansatzes 40 angeordnet ist. Der Kolben 78 hat einen radial verlaufenden Schlitz 123, der mit der Bohrung 120 in Verbindung steht und mit dem Kanal 119 fluchtet. Ein ähnlicher radial verlaufender Schlitz 125 in der Oberfläche 118 des Ansatzes 40 steht dem Schlitz 123 gegenüber. Wenn der Kolben sich also in seiner hintersten Stellung befindet, wie sie in F i g. 2 gezeigt ist, wird ein Kanal 127 freigehalten, der in Verbindung mit dem Kanal 119 steht. Wenn der Kolben 78 sich in dieser hintersten Stellung befindet, bestimmt darüber hinaus e^;n Paar von einander gegenüberliegenden, ringförmigen Aussparungen in dem Kolben 78 und in der Oberfläche 118 einen ringförmigen Kanal 129, der mit dem Kanal 127 in Verbindung steht. Der Kanal 129 gestattet es, daß der Strömungsmitteldruck auf das kolbenstangenseitige Ende des Kolbens 78 ausgeübt wird, wenn er sich in seiner hintersten Stellung befindet und trägt daher zur Einleitung der Vorwärtsbewegung des Kolbens 78 bei. Es sind also zwei Strömungsmittelwege zur Beaufschlagung des Kolbens 78 vorhanden. Ein erster Strömungsmittelweg ist durch den Kanal 102 durch den Deckelteil 38 bestimmt und steht mit dem deckelseitigen Abschnitt des Hohlraumes 100 in Verbindung. Ein zweiter Strömungsmittelweg ist durch den Kanal 104 in dem Deckelteil 38, die Bohrung 110 und den Kanal 119 bestimmt und stellt die Verbindung mit dem kolbenstangenseitigen Abschnitt des Hohlraumes 100 dar. Es ist bei strömungsmittelbetätigten Vorrichtungen häufig erwünscht, den Stelldruck in dem Zylinder automatisch zu reduzieren, wenn der Kolben das

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Ende des Hubes erreicht hat. Eine solche Druckentla- schiebt sich die Bohrung 120 auf den Abschnitt 126,

stung verhindert übermäßigen Druckanstieg, der die wodurch die Durchgänge 124 geschlossen werden und

Beschädigung der Dichtungen usw. verursachen sich eine Druckerhöhung auf der Vorderseite des KoI-

könnte. Die Ventilbaugruppe 106 sorgt automatisch bens und daher eine Krafterhöhung an dem Kolben 78

für eine solche Druckentlastung an dem Ende des Hu- 5 ergibt. Dieser erhöhte Druck setzt sich im wesentli-

bes des Kolbens 78. chen für den Rest des Krafthubes des Kolbens 78 fort,

Die Fig. 3 und 4 zeigen, daß die Oberfläche des bis der Kolben 78 eine Stellung in der Nähe seiner hin-

Gliedes 108 im allgemeinen einen kreisförmigen tersten Lage erreicht hat, in der der Abschnitt 126 sich

Querschnitt hat, der dem Durchmesser der Bohrung nicht langer in der Bohrung 120 befindet. In dieser

120 in dem Kolben 78 entspricht und es dem Kolben io Stellung werden die dem Durchgang 124 ähnlichen

78 gestattet, relativ dazu ohne Störung hin-und herzu- Durchgänge geöffnet, wodurch das Strömungsmittel

gleiten. Jedoch sind die vorderen und hinteren Teile von der Vorder- auf die Rückseite des Kolbens 78

des länglichen Gliedes 108 mit Abflachungen, etwa strömen kann, wodurch der Druck an der Vorderseite

den Flächen 122 in F i g. 3 derart versehen, daß wenn reduziert wird. Auf diese Weise wird, wenn am Ende

die Bohrung 120 des Kolbens 78 vollständig mit 15 des Krafthubes die Bedienungsperson die Ventilbau-

einem dieser Endteile ausgerichtet ist, Durchgänge, gruppe 16 in der Stellung festhält, die den Kolben 78

wie die Durchgänge 124, vorhanden sind, die den kol- nach vorwärts treibt, kein übermäßiger Druck in dem

benstangenseitigen mit dem deckelseitigen Abschnitt Hohlraum 100 gebildet, und zwar infolge der Wirkung

des Hohlraumes 100 in Verbindung setzen. Einem der Ventilbaugruppe 106. Es ist zu bemerken, daß,

Abschnitt 126 des länglichen Gliedes 108 ist der volle 20 wenn der Kolben 78 sich nach rückwärts bewegt, das

kreisförmige Querschnitt belassen, so daß, wenn ein Druckmittel an dem hinteren Ende des Hohlraumes

Teil der Bohrung 120 darauf aufsitzt, die beiden Ab- 100 durch den Kanal 102, die Leitung 20 und über die

schnitte des Hohlraumes 100 nicht länger in Verbin- Ventilbaugruppe 16 durch die Rückführleitung 14

dung stehen. Der Abschnitt 126 hat eine solche axiale ausgestoßen wird. Um den Aufbau des Strömungsmit-

Länge, daß der Durchgang 124 geöffnet wird, um die 25 teldruckes ebenso wie den Strömungsmittel ausstoß

beiden Abschnitte des Zylinders 100 gerade vor dem auf der Rückseite des Hohlraumes 100 zu erleichtern,

Totpunkt des Kolbens 76 miteinander in Verbindung ist der Deckelteil 38 mit einem sich axial nach vorn er-

zu setzen. streckenden, zentral angeordneten Ansazt 130 verse-

Auf diese Weise baut die Ventilbaugruppe 106 den hen, an den sich der Kolben 78 anlegt, so daß ein Zwi-

Strömungsmitteldruck an den Enden des Hubes des 30 schenraum zwischen der Oberfläche des Kolbens 78

Kolbens 78 selbsttätig ab, um dadurch das Werkzeug und dem Deckelteil 38 verbleibt,

gegen Beschädigungen zu schützen. Die soweit be- Um den Kolben 78 in seine vordere (gezeichnete)

schriebene Ventilbaugruppe 106 hat auch noch eine Stellung zurückzuführen, bringt die Bedienungsper-

andere nützliche Funktion, die aus der nachfolgenden son die Ventilbaugruppe 16 in den entgegengesetzten

Beschreibung hervorgeht. 35 Schaltzustand, so daß die Druckleitung 12 mit der

Der Krafthub des Werkzeuges 24 erfolgt, wenn der Leitung 20 und die Rückführleitung 14 mit der Lei-Kolben 78 in dem Hohlraum 100 nach rechts bewegt rung 18 verbunden wird. So wird der Strömungsmitwird. Um den Krafthub auszuführen, wird die Ventil- teldruck auf die Vorderseite des Kolbens 78 über die baugruppe 16 in einen Zustand versetzt, in welchem Leitung 20 und den Kanal 102 aufgebracht, so daß der die Druckleitung 12 von der Druckmittelquelle 10 mit 40 Kolben 78 veranlaßt wird, sich nach hinten zu beweder Leitung 18 und die Rückführleitung 14 mit der gen. Das Druckmittel auf der Rückseite des Kolbens Leitung 20 verbunden ist. Das Druckmittel wird dann wird durch den Kanal 119, die Bohrung 110, den Kaan die Kopfseite (in der Zeichnung links) des Druck- nal 104, die Leitung 32 in die Kolbenstangenseite des Verstärkers 22 übertragen, und das unter erhöhtem Druckverstärkers 22 ausgestoßen. Dieses zurückkeh-Druck stehende Druckmittel wird veranlaßt, durch die 45 rende Druckmittel veranlaßt den Kolben 28 des Leitung 32 auszuströmen. Dieser erhöhte Druck wid Druckverstärkers 22, sich gegen das Kopfende des auf die der Kolbenstange 80 zugewandte Seite des Gehäuses 26 zurückzubewegen. Wenn der Kolben 78 Kolbens 78 über den Kanal 104, die Bohrung 110 und wieder seine vorderste Stellung erreicht hat, werden den Kanal 119 gegeben. Der Kanal 127 und der Kanal die Durchgänge 124 geöffnet, wobei das Druckmittel 129 tragen zum anfänglichen Druckaufbau in der vor- 50 von der Rückseite an die Vorderseite strömen kann, herbeschriebenen Weise bei. Da der Kolben 78 sich in Dieses von der Druckquelle 10 an die Kolbenstangenseiner vordersten Stellung befindet, wird etwas von seite des Verstärkers 22 fließende zusätzliche Druckdem auf das kolbenstangenseitige Ende des Kolbens mittel gewährleistet, daß der Kolben 28 immer in 78 wirkende Druckmittel an das deckelseitige Ende seine Ausgangslage zurückgeführt wird. Damit wird des Kolbens 78 übertragen, und zwar über den Durch- 55 verhindert, daß der Kolben 28 nach dem Rückhub in gang 24, wodurch sich ein Druckabfall an dem kol- einer Zwischenstellung stehenbleibt und beim emeubenstangenseirigen Ende ergibt. Wenn der Kolben 78 ten Arbeitshub das Ende seines Hubes erreicht, bevor sich nun um eine kurze Strecke nach rechts bewegt, der andere Kolben das Ende seines Hubes erreicht

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Hydraulisches, mittels Druckverstärker betätigbares Setzwerkzeug, das auf einen Niet eine Zugkraft und auf einen Bund eine Axialkraft zwecks Eindriickens des letzteren auf den Niet ausübt, bestehend aus einem Zylindergehäuse and einem im Zylinder gleitenden Kolben, dessen Kolbenschaft mit der eigentlichen Setzeinrichtung verbunden ist, mit einem ventilgesteuerten Druckflüssigkeitszufluß und -abfluß auf beide und von beiden Kolbenseiten über entsprechende Zuleitungen, femer mit einer die beiden Kolbenseiten verbindenden Bohrung im Kolben und einem damit zusammenwirkenden Abschluß- und Öffnungsorgan, das am Hubende zwangläufig zur Erreichung einer Druckentlastung offenbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschluß- und Öffnungsorgan ein längliches Glied (108) ist, welches fest zwischen den entgegengesetzten Enden (38, 40) des zylindrischen Hohlraumes (100) angeordnet ist, sich durch die Kolbenbohrung (120) erstreckt und einen reduzierten Querschnittsteil an mindestens einer Seite eines Abschnittes (126), der den gleichen Querschnitt wie die Kolbenbohrung (120) hat, aufweist.

2. Hydraulisches Setzwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der reduzierte Querschnittsteil durch Flächen (122) gebildet ist.

3. Hydraulisches Setzwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das längliche Glied (108) ein Rohr ist.

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