DE1627717A1

DE1627717A1 - Werkzeug zum Ausueben einer Kraft auf ein Werkstueck

Info

Publication number: DE1627717A1
Application number: DE19671627717
Authority: DE
Inventors: Vieser Carl Frederick; Douglass Frank Irvin
Original assignee: AMP Inc
Current assignee: TE Connectivity Corp
Priority date: 1966-02-10
Filing date: 1967-02-09
Publication date: 1971-01-21
Also published as: JPS4935305B1; US3412451A; ES336618A1; GB1107119A; FR1509808A; NL6701164A; NL142565B

Description

Dr. phU. G. B. HAGEN

Patentanwalt

MÜNCHEN-SOLLN

Franz-Hals-Straße 21

Telefon 796213

AMP 2016 München, den 7.Februar 1967

Dr .H.

AHP Incorporated Eisenhower Boulevard Harrisburg, Pa ·, U.S.A.

Werkzeug zum Ausüben, einer Kraft auf ein Werkstück

Priorität: U.S.A.} 10. februar 1966 U.S.Ser.Ho. 526 574

Kraftausübende Werkzeuge werden für verschieden· Zwecke verwendet, beispielsweise zum Yerpflocken bei der Herstellung von elektrischen Anschlüssen. Säbel erhält eine öse, die beispielsweise an einer Isolierplatte befestigt und von einem elektrischen Draht durchsetzt ist, einen Pflock, der in die öse eingesetzt wird, so daß der Draht zwischen dem Pflook und der Innenfläche de? öse festgeklemmt wird. Der Pflock soll in einer vorherbestimmten Längt in die öse eingetrieben werden, so daß einerseits eine einwandfrei· elektrisch· Verbindung erhalten und andererseits der Draht zwischen des Pflock und der öse nicht so »tark gepreßt wird, daß der Draht abbricht. Man kenn ein kraftauaübendee Werkzeug dazu verwenden, dl· öse auf den. Pflock oder den Pflook ^:;v^;ln ■ die öse zu treibt*. Da der Pflock in Abhängigkeit von de» Drahtdurohmeiser und damit der Größe der öse verschieden

Bayerlidie Vsr»lnib«nk München 820993 . 009884/0482

lang sein kann, ist es schwierig zu gewährleisten, daß das Verpflocken mit einer vorherbestimmten Kraft durchgeführt wird.

Nach einem Merkmal der Erfindung besitzt ein Werkzeug zum Ausüben einer Kraft auf ein Werkstück einen Werkzeugkörper, einen Werkzeugkopf, der relativ zu dem Werkzeugkörper gegen die Wirkung einer ersten feder bewegbar ist, um auf das Werkstück eint erste Kraft auszuüben, ein über eine zweite Feder wirkendes, kraftausübendes Glied, das eine weitere Bewegung des Werkzeugkopfes relativ zu dem Werkzeugkörper zwecke Ausübung tintr zweiten Kraft auf das Werkstück bewirkt, und eine MtSeinriehtung, die in Abhängigkeit von der Relativbewegung zwisthen dtm Werkzeugkopf und dem Werk-

atugkörptr das kraftausübtndt Glitd unwirksam macht, wenn die erste und zweite Kraft einen vorherbestimmten Gesamtwert errelehem.

Haoh einem anderen Merkmal der Erfindung besitzt ein Verpfloekwerkztug tintn Soektl, an dtm tint Tragtinriehtung befestigt ist, einen auf ttr Tragtinriehtung montitrtta Antrieb, mit itm tin Wtrkstmgkärptr zu iem Sookel hin und VOB ihm weg btwegbar vtrbundta ist, einen von dtm Wtrkztug- , körper getragenen Werkstugkopf, dtr mit dtm Werkseugkörper btwtgbar und relativ su ihm hin- und htrbewegbar ist, einen 1» dtm Werkstugkörper versohitsbarta un« mit dem Werkzeugkopf verbundenen.Kolben, eint erste elaetieche Einrichtung, die zwischen de» Wtrkzeugkopf und dem Werkstugkörptr angeordnet ist und traohttt, dta Kopf vom dtm Körper weg und su dem Sookel hin zu bewegen, um eint Toreineteilung des Wtrkzeugkopf es gegenüber dem Sookel zu ermöglichen, eine zweite ela-

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stiache Einrichtung, die zwischen de» Werkzeugkörper und dem Kolben angeordnet ist und auf den Kolben die Kraft überträgt, die τοη dem Antrieb auf den Werkzeugktfrper auegeübt wird, und eine Meßeinrichtung, die den Antrieb unwirksam macht, wenn die zweite elastische Einrichtung eine vorherbestimmte Kraft ausübt.

Wenn das Werkzeug von einer ortsfesten Trageinrichtung getragen wird, kann der Werkzeugkopf gegen die Wirkung dir ersten Feder relativ zu de* Werkzeugkörper bis zum Angriff an dem Werkstück bewegt werden.

Zum besseren Verständnis der Erfindung sei auf die Zeichnungen hingewiesen, in denen

yig. 1 in einer Seitenansicht ein Aueführungsbeispiel .eines Werkzeuges zum Ausüben einer vorherbestimmten Kraft auf ein Werkstück zeigt und

Pig. 2 bis 6 die Wirkungsweise äee Werkzeuges erläutern. Dabei ^eigsa ti® figuren 2, 4 uM 5 I&s Werkzeug la Axialsohnitt und die Figuren J taaÄ 6 ä&s Werkseiig in Ansicht.

Gemäß flg. 1 besitst das Werkieug einen Sockel 10, von dem sich eine Wtrkseug-Trageäul« 12 erstreckt, an der ein Tragstück 14 verstellbar befestigt.ist. Auf dieser int ein Druckluftzylinder 16 montiert, der mit einer nicht gezeigten Druckluftquelle durch einen Schlauch 18 verbunden ist, in dem sich ein Ventil 20 zum Regeln d@r Luftströmung befindet. Hit der Kolbenstange 22 des Zylinders 16 ist über ein Zwischenstück 26 ein Werkzeugkörper 24 verbunden»

Gemäß den Figuren 2, 4 und 5 ist in den Körpsr 24 ein Portsatz 28 geschraubt, der eine Bohrung 32 und eine im

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Querschnitt kleinere Bohrung 34 besitzt. Die Bohrung 32 ist mit einem Gewinde 36 versehen und nimmt einen Schraubstöpsel 38 auf. In dem Portsatz 28 befindet sich ein Werkzeugkopf 40. Dieser- besitzt einen Teil 42 mit zylindrischem Querschnitt. Der Teil 42 ist in der Bohrung 34 verschiebbar angeordnet und mit einem Bund 44 versehen, der verschiebbar in der Bohrung 32 sitzt. Von dem in den Figuren 2, 4 und 5 oberen Ende des Teils 42 erstreckt sich ein Stab 46, der in einer zentralen öffnung des Stöpsels 38 und in einer Axialbohrung 56 eines in dem Körper 24 angeordneten Kolbens 54 verschiebbar sitzt. Der Stab 46 ist von einer ersten Feder 48 umgeben, die zwischen dem Stöpsel 38 und dem Bund 44 eingeschaltet ist und trachtet, den Werkzeugkopf 40 in den Zeichnungen abwärtszudrücken. Diese Abwärtsbewegung des Kopfes 40 wird durch den Angriff des Bundes 44 an einer Schulter 50 zwischen den Bohrungen 32 und 34 des Fortsatzes 28 begrenzt.

An dem in den Zeichnungen unteren Ende des Teils 42 ist ein Yerpflockkopf 52 befestigt. In dem Körper 24 ist eine zweite Feder 58 zwischen dem Kolben 54 und der in den Figuren 2, 4 und 5 oberen Endwand 60 des Körpers 24 angeordnet.

An dem Körper 24 ist ein Tragstück 62 befestigt, das einen Mikroschalter 64 trägt, der von einem Stab 68 betätigt wird, der von einem Handhebel 66 getragen wird. Der Handhebel 66 ist an dem Werkzeugkopf 40 befestigt. Der Schalter 64 ist durch Leiter 70 mit einer nicht gezeigten elektrischen Steuereinrichtung für das Werkzeug verbunden. Diese Steuereinrichtung ist durch einen nicht gezeigten Fußschalter betätigbar. Mit dem Zylinder 16 iet ein Magnetschieber 76 verbunden, der durch elektrische leiter 78 ebenfalls mit der Steuereinrichtung verbunden ist. 009884/0482

Auf dem Sockel 10 ruht eine Isolierplatte 80, in der ösen 82 montiert sind, in die mit Hilfe des Werkzeuges Pflöcke 84 eingetrieben werden sollen, um nicht gezeigt· elektrische Drähte zwischen den Pflöcken und den ösen festzuklemmen.

Im Betrieb wird die Platte 80 aο auf den Sockel gelegt, daß sich einer der Pflöcke 84- im Bereich des Kopfes 52 befindet, wie es in Fig· 2 gezeigt ist. Es sei beispielsweise angenommen, daß auf dtn Pflock 84 eine Kraft von 5»4 kg ausgeübt werden muß, damit er richtig in die öse eingetrieben und eine einwandfreie Verbindung zwischen dem Draht, der öse und dem Pflock erhalten wird.

Man erfaßt den Hebel 66 und bewegt ihn aufwärt«. Dadurch wird der Werkzeugkopf 40 gegen die Wirkung der Feder 48 gehoben. Bei angehobenem Werkzeugkopf wird die Platte 80 bewegt, bis sich der dem Verpflockkopf 52 benachbarte Pflock 84 direkt unter dem Verpfloekkopf 52 befindet. Danaoh wird der Hebel 66 freigegeben, so daß sioh der Kopf 52 auf das frei· Ende de· Pflockes 84 setzen kann. Dies ist in fig· 3 gezeigt. Die Feder 48 übt über den Bund 44 auf den Pflock 84 nur eine gering· Kraft aus, die beispielsweise bei garn zusammengedrückter feder 48 etwa 0,9 kg beträgt. Der Abstand zwischen dem Werkzeugkopf 40 und des Sockel 10 ist τοη der Länge des Pflockes 84 abhängig. Da die Pflöcke verschieden lang sein können, wie vorstehend erwähnt wurde, kann die von der feder 48 auf den Pflock ausgeübte Kraft zwischen 0 und 0,9 kg liegen.

Wenn eich das Werketug in der in fig. 3 gezeigten Stellung befindet, wird das Pedal betätigt, so dmfl die Steuer-

einrichtung den Schieber 76 derart umsteuert, daß Druckluft über den Schlauch 18 in den Zylinder 16 strömt und die Kolbenstange 22 und mit ihr den Werkzeugkörper 24 zu einem abwärtsgerichteten Arbeitshub veranlaßt. Die Geschwindigkeit, mit welcher der Körper 24 den Arbeitshub durchführt, ist von der Einstellung des Ventils 20 abhängig. Da die Feder 58 steifer ist als die Feder 48, wirkt die Feder 58 während des Anfangsteils des Arbeitshubes wie ein starrer Stab, so daß die Feder 48 noch weiter zusammengedrückt wird, wenn dies möglich ist. Die Feder 48 ist daher vollkommen zusammengedrüokt, wenn der Stab 46 das in Fig. 4 untere Ende der Bohrung 56 erreicht. In dieser Stellung des Werkzeugkopfes 40 ist zwischen dem in Fig. 4 oberen Ende des Stabes 68 und dem Mikroschalter 64 der Abstand X vorhanden, der unabhängig von der. Stellung des Kopfes 40 gegenüber dem Sockel stets unverändert bleibt.

Bei Fortsetzung des Arbeitehubes erfolgt daher ein· Relativbewegung zwischen dem Werkzeugkörper 24 und den Kolben 54> da der Stab 68 am unteren Ende der Bohrung 56 ZUB Anschlag gekommen ist. Die Feder 53 wird dadurch zusammengedrückt, so daß auf den Werkzeugkopf 40 eine allmählich zunehmende Kraft ausgeübt wird. Wenn die Feder 58 um einen Betrag zusammengedrückt ist, welcher der Strecke X entspricht, greift der Stab 63 an dem Mikrosohalter 64 an (Fig. 5)· Der Werkzeugkörper 24 befindet sick jetzt in seiner untersten Stellung, in der auf den Pflock die rolle Kraft von. 5,4 kg ausgeübt wird. In dem angenommenen Beispiel übt die Feder eine Kraft von etwa 4,5 kg aus, wenn sie üb einen der Streoke X entsprechenden Betrag zusammengedrückt ist. Wenn der Stab 68 den Mikroschalter 64 betätigt, wird der Sohieber 76 u«gt-

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steuert, so daß die von dem Schlauch 18 kommende Luft über eine nicht gezeigte Überströmleitung geleitet und der Luftdruck von der Kolbenstange 22 weggenommen wird. Der Körper 24 kehrt jetzt in die in Fig. 6 gezeigte Stellung zurück.
Der Hebel 66 kann jetzt wieder aufwärtβbewegt werden, so daß die Platte 80 in die Stellung für den nächsten Verpflockvorgang verschoben werden kann₀

Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß die auf den Pflock 84 ausgeübte Kraft genau vorherbestimmt werden kann. Da die auf den Pflock 84 ausgeübte Kraft allmählich zunimmt, erfolgt kein plötzlicher Kraftanstieg, der den Pflock oder den Draht beschädigen könnte. Die Feder 48 sollte stets so schwach sein, daß die Bedienungsperson den Werkzeugkopf 40 mit Hilfe dee Hebels 66 leicht heben kann.

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Claims

Pat ent ans prüche:

Werkzeug zum Ausüben einer Kraft auf ein Werkstück,mit einem Werkzeugkörper und einem Werkzeugkopf, der relativ zu dem Werkzeugkörper gegen die Wirkung einer Feder bewegbar ist, um auf das Werkstück eine Kraft auszuüben, gekennzeichnet durch ein über eine zweite Feder (58) wirkendes, kraftausübendes Glied (22), das eine weitere Bewegung des Werkzeugkopfes (40) relativ zu dem Werkzeugkörper (24) zwecks Ausübung einer zweiten Kraft auf das Werkstück (84) bewirkt, und eine Meßeinrichtung (64, 68), die in Abhängigkeit von der Relativbewegung zwischen dem Werkzeugkopf (40) und dem Werkzeugkörper (24) das kraftausübende Glied (22) unwirksam macht, wenn die erste und zweite Kraft einen vorherbestimmten Gesamtwert (5,4 kg) erreichen.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung einen Mikroschalter (64) und ein Betätigungsorgan (68) für den Mikroschalter (64) besitzt, der Abstand (X) zwischen dem Mikroschalter (64) und dem Betätigungsorgan (68) konstant ist, wenn die erstgenannte Feder (48) um einen vorherbestimmten Betrag zusammengedrückt ist, und das Betätigungsorgan (68) durch Angriff an dem Mikroschalter (64) das kraftausübende Glied (22) unwirksam macht, wenn die zweite Feder (58) um einen vorherbestimmten Betrag zusammengedrückt ist.
3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (64) von einem Handgriff (66) getragen wird, der dazu dient, den Werkseugkopf (40) gegenüber dem Körper (24) gegen die Wirkung der erstgenannten Feder (48)

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einwärtszubewegen, und der Mikroschalter (64) gegenüber dem Werkzeugkörper (24) festgelegt ist.
4. Werkzeug nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Werkzeugkörper (24) ein zwischen der zweiten Feder (53) und dem Werkzeugkopf (40) angeordneter Kolben (54) hin- und herbewegbar und die erste Feder (48) zwischen dem Werkzeugkopf (40) und dem Kolben (54) eingeschaltet ist.
5ο Werkzeug nach Anspruch 4t dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugkopf (40) an dem Kolben (54) anschlägt, wtnn die erste Feder (48) um den vorherbestimmten Setrag zusammengedrückt ist.
6. Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Feder (48) einen Teil (46) des Werkzeugkopfes (40) umgibt, dieser Teil (46) in einer Bohrung (56) verschiebbar ist, die am einen Ende des Kolbens (54) mündet, und die zweite Feder (58) zwischen dem anderen Ende des Kolbena (54) und einer Stirnwand (60) des Werkzeugkörpers (24) eingeschaltet ist.
7. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche. , dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug von einer Trageinriohtung (12) getragen wird, auf der eine gegenüber der Trageinrichtung (12) verschiebbare Kolbenstange (22) montiert ist, die durch eine Steuereinrichtung gesteuert wird, die durch Betätigung eines Schalters veranlaßt werden kann, die Kolben- ' stange (22)· und alt ihr den Verkseugkörptr (24) iu dem Werk·* stuf (84) hin zu bewegen, währen* die Steuereinrichtung durch die Kofieinriobtunf (64, 68) derart betätigter ist, daß die Kolbenstange (22) und alt ihr der Werksittgkopi (40) von dem Werkstück (84) wegbswcfbar ist. 009884/0482**°

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