DE19549819B4

DE19549819B4 - Einsetzwerkzeug- und Befestigungselementenbetätigungsanordnung

Info

Publication number: DE19549819B4
Application number: DE19549819A
Authority: DE
Inventors: Stuart Edmund Blacket; Wojclech Gostylla
Original assignee: Henrob Ltd
Current assignee: Atlas Copco IAS UK Ltd
Priority date: 1994-04-14
Filing date: 1995-04-18
Publication date: 2009-10-22
Anticipated expiration: 2015-04-19
Also published as: DE29522193U1; DE19581624C2; DE19549819C5; AU2248595A; GB2302833B; DE19581624C5; GB2302833A; DE19581624T1; US5779127A; AUPM507094A0; GB9621432D0; WO1995028242A1

Abstract

Einsetzwerkzeug- und Befestigungselementenbetätigungsanordnung für eine Befestigungsmaschine (100, 200, 1400, 1800) mit,
einem Einsetzwerkzeug (110, 210, 410, 510, 710, 810, 1810), das ein Kopfteil mit einem darin befindlichen Befestigungselementenzuführdurchgang (111, 211, 411, 1811) und einen Befestigungselementenversorgungsdurchgang (101, 201) aufweist, um Befestigungselementen (10) zu ermöglichen, von einem Befestigungselementenvorrat zu dem Befestigungselementenzuführdurchgang (111, 211, 411, 1811) übermittelt zu werden,
einem für eine Bewegung durch den Befestigungselementenzuführdurchgang (111, 211, 411, 1811) verschiebbar angeordneten Betätigungselement (120, 220, ..., 1020, 1220, 1320, 1420, 1820) für ein Befestigungselement (10), um ein Befestigungselement (10) von dort zum/zu den hierdurch zu befestigenden Werkstück(en) zu bewegen, und einer betätigbaren Einrichtung, um das Betätigungselement (120, 220, ..., 1020, 1220, 1320, 1420, 1820) durch den Befestigungselementenzuführdurchgang (111, 211, 411, 1811) vorwärts zu bewegen, gekennzeichnet durch
ein Befestigungselementenhaltemittel in Form eines Unterdruckes, um ein Befestigungselement (10) lösbar an der Spitze (121, 521, 621, 721, 814, 1114, 1221, 1321, 1421) zu...

Description

Diese Erfindung betrifft eine Einsetzwerkzeug- und Befestigungselementenbetätigungsanordnung. Insbesondere betrifft sie verbesserte Befestigungsmaschinen und verbesserte Stanz-/Einsetzwerkzeugkombinationen für Befestigungsmaschinen.
Der Schutz der vorliegenden Erfindung erstreckt sich auf eine Einsetzwerkzeug- und Befestigungselementenbetätigungsanordnung für eine Befestigungsmaschine mit einem Einsetzwerkzeug, das ein Kopfteil mit einem darin befindlichen Befestigungselementenzuführdurchgang und einen Befestigunselementenversorgungsdurchgang aufweist, um Befestigungselementen zu ermöglichen, von einem Befestigungselementenvorrat zu dem Befestigungselementenzuführdurchgang übermittelt zu werden, einem für eine Bewegung durch den Befestigungselementenzuführdurchgang verschiebbar angeordenten Betätigungselement für ein Befestigungselement, um ein Befestigungselement von dort zum/zu den hierdurch zu befestigenden Werkstück(en) zu bewegen, und einer betätigbaren Einrichtung, um das Betätigungselement durch den Befestigunselemtenzuführdurchgang vorwärts zu bewegen, mit einem Befestigungselementenhaltemittel in Form eines Unterdruckes, um ein Befestigungselement lösbar an der Spitze zu sichern, während sich das Betätigungselement durch den Befestigungselementenzuführdurchgang bewegt und gegen das Werkstück vorwärts bewegt wird, wobei mindestens ein Durchgang durch das Betätigungselement vorgesehen ist, der an einem Ende zur Spitze offen und an seinem anderen Ende über ein Steuerventil an einer Unterdruckquelle angeschlossen ist, wobei eine Transferstation einen mit dem Befestigungselementenversorgungsdurchgang ausgerichteten Transferantrieb und einen Befestigungselementenanschlag aufweist, und ein Befestigungselementenhaltemittel für Befestigungselemente am Transferantrieb vorgesehen ist, wobei das Befestigungselementenhaltemittel so ausgebildet ist, daß das Befestigungselement mit einer solchen Haltekraft gehalten wird, daß das Befestigungselement lösbar am Transferantrieb gesichert wird, während das Befestigungselement vom Befestigungselementenanschlag zum Befestigungselementenversorgungsdurchgang befördert wird.
US Patent Nr. 4,615,475 offenbart eine Zuführeinrichtung für mit Köpfen versehene Befestigungselemente, bei der die in einem Band angeordneten Befestigungselemente durch einen oszillierenden Antrieb, der durch den den Stempel haltenden Kolben zeitlich abgestimmt wird, fortfolgend fluchtend mit der Stanz- und Stempeleinrichtung vorwärts bewegt werden, wobei der Antrieb lösbar an den Stielen der Befestigungselemente eingreift, um die Befestigungselemente vorwärts zu bewegen.
Die Zuführeinrichtung, und die Befestigungsmaschine, hat sich in einem breiten Spektrum von Industriezweigen als wirtschaftlich erfolgreich erwiesen. Es gibt jedoch bestimmte Anwendungen, z. B. in den Automobil- und Weißwarenindustriezweigen, wo die Abmessungen des Zuführkopfes die Verwendung des oben beschriebenen Typs von Befestigungsmaschine zur Befestigung von Komponenten untereinander bei wenig vorhandenem Raum ausschließen.
Zusätzlich begrenzt der minimale Krümmungsradius des in die Zuführeinrichtung eintretenden und aus ihr heraustretenden Bandes auch die Verringerung der Größe der hier zuvor beschriebenen Zuführeinrichtung, um solchen Verwendungen zu entsprechen.
In der internationalen Anmeldung WO 94/15730 A1 offenbaren wir verbesserte Einsetzwerkzeuge für die Zuführung von Befestigungselementen an ein Werkstück, bei denen die Befestigungselemente durch z. B. Stifte, Kugeln, Finger, federnde ringförmige Scheiben im Befestigungselementenzuführdurchgang zentriert und lagefest gemacht werden. Die Einsetzwerkzeuge sind insbesondere für Befestigungselemente geeignet, bei denen die Länge des Stiels (oder Schafts) kleiner als oder gleich dem Durchmesser des Kopfes ist.
Bei bestimmten Anwendungen schließt ein begrenzter Zugang zum zu befestigenden Werkstück die Verwendung des Einsetzwerkzeuges der obigen internationalen Anmeldung aus.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einsetzwerkzeug- und Befestigungselementenbetätigungsanordnung für eine Befestigungsmaschine derart vorzusehen, daß sie eine verbesserte Führung des Befestigungselementes aufweist.
Die Aufgabe wird durch die Einsetzwerkzeug- und Befestigungselementenbetätigungsanordnung des Anspruchs 1 gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Mit dieser Einsetzwerkzeug- und Befestigungselementenbetätigungsanordnung kann eine Befestigungsmaschine vorgesehen werden, bei der die Zentrierelemente der Befestigungsmaschine ohne Beziehung zur Länge des Befestigungselementes positioniert werden können.
Mit dieser Einsetzwerkzeug- und Befestigungselementenbetätigungsanordnung kann ein Unterdruck am Betätigungselement vorgesehen werden, um an ihm das Befestigungselement lösbar zu halten, während das Befestigungselement dem Werkstück zugeführt wird.
Mit dieser Einsetzwerkzeug- und Befestigungselementenbetätigungsanordnung kann eine Maschine vorgesehen werden, bei der das Befestigungselement am Betätigungselement zentriert wird, während es im Befestigungselementenzuführdurchgang vorwärts bewegt wird.
Mit dieser Einsetzwerkzeug- und Befestigungselementenbetätigungsanordnung kann eine Maschine vorgesehen werden, bei der die Befestigungselemente in das Einsatzwerkzeug durch Band, Luftbeschickung, manuell oder dergleichen gegeben werden.
Der Ausdruck ”Befestigungselement” soll Niete, Schrauben und andere Befestigungsvorrichtungen einschließen.
Der Ausdruck ”Betätigungselement” schließt einen Stempel ein, wenn das Befestigungselement ein Niet ist; einen Dreher, wenn das Befestigungselement eine Schraube ist; d. h. die geeignete Werkzeugbestückung, um das Befestigungselement nach seiner Zuführung durch die Spitze einzusetzen oder einzubringen.
Der Ausdruck ”Stiel” des Befestigungselementes soll im Anschluß hieran verwendet werden, um auch den ”Schaft” eines Befestigungselementes mit einzuschließen.
Der Ausdruck ”Unterstützungselemente für Befestigungselemente” schließt Elemente ein, die ein vorwärts bewegtes Befestigungselement führen oder ausrichten, wie dies z. B. bei mit Band beschickten Maschinen geschieht, bei denen die anfängliche Unterstützung durch das Band geschehen kann, und der Ausdruck schließt Elemente ein, die entweder nur den Kopf oder den Stiel eines vorwärts bewegten Befestigungselementes oder beides einrücken.
Damit die Erfindung vollständig verstanden werden kann, werden nun bevorzugte Ausführungsformen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben in denen:
1 und 2 die relativen Abmessungen eines Niets und eines Durchgang hierfür zeigen;
3 eine Seitenansicht im Schnitt einer üblichen Befestigungsmaschine (die keinen Teil der vorliegenden Erfindung darstellt) ist;
4 eine Seitenansicht im Schnitt einer ersten Ausführung der Erfindung ist;
5 eine Seitenansicht im Schnitt einer zweiten Ausführung ist;
6 eine Unteransicht im Schnitt entlang der Linie 6-6 in 5 ist;
7 eine Seitenansicht im Schnitt einer dritten Ausführung ist;
8 eine Draufsicht von unten der dritten Ausführung ist;
9 bis 14 Seitenansichten im Schnitt der jeweils vierten bis neunten Ausführung sind;
15 eine Endansicht im Schnitt der Ausführung nach 14 ist;
16 bis 19 Seitenansichten im Schnitt der zehnten bis dreizehnten Ausführung dieser Erfindung sind;
20 und 21 Seitenansichten im Schnitt der vierzehnten Ausführung sind;
22 bis 24 Seitenansichten im Schnitt der fünfzehnten bis siebzehnten Ausführung, die zum besseren Verständnis der Erfindung angegeben sind;
25 eine Seitenansicht im Schnitt ist, die die Verwendung des Unterdrucks zeigt, um die Handhabung von Nieten in einer Transferstelle zu ermöglichen; und
26 eine Draufsicht im Schnitt entlang der Linie 26-26 der 25 ist.
Wie in den 1 und 2 gezeigt wird ein Niet 10 (1) mit einer diagonalen Abmessung D (z. B. 8,1 mm) nicht kippen, wenn er durch ein Rohr oder einen Körper 20 mit einer Bohrung oder einem Durchgang 22 kleiner Abmessung d (d. h. 8,00 mm) hindurchtritt (2). Das Problem in einem Durchgang 22 kippender (und festklemmender) Niete 10 geschieht eher, wenn der Kopfdurchmesser 0D größer ist als die Schaftlänge L (1).
3 zeigt eine übliche (d. h. Stand der Technik) Befestigungsmaschine 30, bei der der Abstand A zwischen den Zentrierkugeln 31 im Zuführdurchgang 32 im Abstand A vom Ende 33 der Befestigungsmaschine, abhängig von der Länge L des Niets 10, entfernt ist. Der Stempel 34 hat eine ebene Nieteinrücknase 35. Die Zentrierkugeln 31 dürfen nicht größer als ein Abstand A vom Ende 33 sein, um die Niete 10 mit dem Stempel 34 auszurichten.
Nun auf die erste Ausführung der 4 bezugnehmend, hat die Nietmaschine 100 ein Einsetzwerkzeug 110 mit einem Befestigungselementenzuführdurchgang 111 hierdurch, der Niete von einer Quelle (z. B. Hand) (nicht dargestellt) über einen Zuführdurchgang 101 quer zum Befestigungselementenzuführdurchgang 111 erhält. Eine einzelne Lage Zentrierkugeln 112, mit elastischen Federn 113 hinterlegt, ist dem oberen Ende des Befestigungselementenzuführdurchgangs 111 benachbart, um die Niete relativ zum Durchgang 111 und der Spitze 121 des am Kolben 130 im Zylinder angeordneten Stempels 120 oder der Führungsbuchse 140 der Nietmaschine 100 zu zentrieren. Die Spitze des Kolbens wird in dieser und den folgenden Ausführungsformen auch Nase genannt.
Ein Unterdruck- bzw. Vakuumdurchgang 122 erstreckt sich koaxial mit dem Stempel 120 und ist an einem Unterdruckdurchgang 132 im Kolben 130 angeschlossen. Der Durchgang 132 ist mit einem Durchgang 152 durch einen in den Zylinder 140 eingepaßten Unterdruckeinbau 150 verbunden und verschiebbar an einer Bohrung 133 am oberen Ende des Kolbens 130 abgedichtet.
Eine Unterdruck- bzw. Vakuumleitung 153 verbindet den Unterdruckeinbau 150, über Krümmer 154, mit dem Unterdruckanschluß 155 eines Luftrichters 156.
Komprimierte Luft wird vom Luftkompressor 157 durch das elektrisch geregelte Unterdruckventil 158 zum Luftrichter 156 (und Schalldämpfer 159) geleitet, um einen Unterdruck im Luftrichter 156 zu erzeugen. Wenn das Unterdruckventil 158 abgeschaltet wird, wird das magnetbetätigte 2/3-Wegeventil 160 geöffnet, um einen Überdruck am Unterdruckanschluß 155 aufzubringen, damit der Unterdruck schneller beseitigt wird.
Ein Niet wird zum Befestigungselementenzuführdurchgang 111 (über den Versorgungsdurchgang 101) geliefert, und der Stempel 120 wird gegen das (die) nicht gezeigte(n) Werkstück(e) vorwärts bewegt, das durch eine (nicht gezeigte) mit dem Stempel 120 ausgerichtete Stauchmatrize gelagert wird. (Der Zylinder 140 und die Stauchmatrize können an den jeweiligen Armen eines C-Rahmens 190 angeordnet werden.)
Während, oder kurz bevor, die Nase 121 des Stempels 120 den Nietkopf berührt, wird die Unterdruckquelle (durch öffnen des Ventils 158) an den Unterdruckdurchgang 122 angeschlossen, und so der Niet auf die Stempelnase 121 gezogen. Die Kugeln 112 zentrieren den Niet an der Nase 121 und der Stempel 120 bewegt den Niet vorwärts durch den Befestigungselementenförderdurchgang 111 zu dem (den) Werkstück(en). Wenn der Niet durch die Matrize gestaucht wurde, wird die Unterdruckquelle vom Unterdruckdurchgang 122 (durch Schließen des Ventils 158) abgekuppelt und der Stempel 120 zurückgezogen. (Während der Stempel zurückgezogen wird, kann ein kurzer Druckluftstoß durch den Unterdruckdurchgang geblasen werden (durch öffnen des Ventils 160), um etwaigen Schmutz davon zu entfernen (und vom Befesti gungselementenzuführdurchgang 111 und/oder um das Befestigungselement selektiv vom Stempel zu lösen). Es wird festgestellt werden, daß der Niet 10, durch den Unterdruck am Stempel 120 gehalten, nicht kippen oder verkanten wird, wenn er zum Werkstück vorwärts bewegt wird, und die Zentrierkugeln 112 des Einsetzwerkzeuges 110 können in einem viel größeren Abstand als der Abstand A einer konventionellen Befestigungsmaschine 20 von dem (den) Werkstück(en) beabstandet sein.
In der Befestigungsmaschine 200 der 5 und 6 umgibt eine Unterdruckkammer 223 den Stempel 220 und wird vom Zylinder oder der den Kolben 230 enthaltenden Führungsbuchse 140 durch Dichtungen oder an gewickelten Spulen 241 und 241A isoliert. Der Unterdruckanschluß 224 im Stempel 220 schließt selektiv den Unterdruckdurchgang 222 im Kolben an die Unterdruckkammer 223 an, wenn der Stempel 220 den Nietkopf eingerückt hat, oder gerade im Begriff ist einzurücken, und so der Stempel 220 und die Kammer 223 zusammenwirken, um den zeitgesteuerte Unterdruck für den Unterdruckdurchgang 222 vorzusehen. Die Unterdruckkammer 223 hat einen Einlaß 225, der an einer Seite des Stempelführungskopfes 226 angeordnet ist, und ist an der Kammer mit einem Anschluß 227 angeschlossen.
In dieser Ausführung sind die Kugeln 212 mit einer größeren Entfernung unter der Nase des Stempels 220 beabstandet und so werden die Kugeln 212 den Niet am Stempel 220 zentrieren, nachdem der Niet an der Nase gesichert wurde.
Der Befestigungselementenversorgungsdurchgang 201 erhält die Niete über einen gekrümmten Durchgang 207 im Einsetzwerkzeug 210 von einem, an einem entfernten (nicht dargestellten) Luftbeschicker angeschlossenem Rohr 208. Drei Gruppen von Bällen 212A rücken den Niet ein und lagern ihn im Befestigungselemen tenzuführdurchgang 211, bevor der Stempel 220 vorwärts bewegt wird. Ein Mikroschalter 216 hat einen Auslöser 217, um die Anwesenheit eines Niets im Zuführdurchgang 211 zu erfassen, wobei der Mikroschalter eine Vorwärtsbewegung des Stempels verhindert, wenn kein Niet erfaßt wird.
In der dritten Ausführung der 7 und 8 hat die Befestigungsmaschine ihren Unterdruckeinbau 350 senkrecht zum Kolben 320 angeordnet und ist an dem Unterdruckdurchgang 322 durch den Unterdruckanschluß 324 angeschlossen. Eine längliche Durchgangsöffnung 348 ist in dem Zylinder oder der Führungsbuchse 340 vorgesehen, um dem Unterdruckeinbau zu ermöglichen, sich mit dem Stempel 320 vorwärts und rückwärts zu bewegen. Die Unterdruckverbindung zum Unterdruckdurchgang 322 wird wie im folgenden mit Bezug auf 4 beschrieben gesteuert.
Die Befestigungsmaschine 400 der vierten Ausführung (s. 9) ermöglicht eine einfache Nasenkonstruktion für das Einsetzwerkzeug 410 und ist insbesondere für Niete 10 geeignet, deren Kopfdurchmesser 0D größer ist als die Schaftlänge L. Jeder Niet wird über ein Band zugeführt und durch den Versorgungsdurchgang 401 zum Befestigungselementenzuführdurchgang 411 gedrückt und sofort durch die Kugeln 412 zentriert, während der Stempel 420 vorwärts bewegt wird, um den Niet einzurücken. Der auf den Nietkopf über den Unterdruckdurchgang 422 aufgebrachte Unterdruck hält den Niet an der Stempelnase 421.
10 zeigt eine Befestigungsmaschine 500, bei der die Nase 514 des Einsetzwerkzeuges 510 mit einem Abstand H von den Werkstücken 580, 581 (und Matrize 570) beabstandet ist, um eine Beschädigung oder ein Eindrücken der oberen Fläche des Werkstücks 580 zu verhindern. Der Niet 10 wird an der Nase 521 des Stempels 520 über die Entfernung H getragen und gehalten, nachdem er durch die Kugeln 512 zentriert wurde.
Die Befestigungsvorrichtung 600 (s. 11) ist der Befestigungsmaschine 500 der 10 ähnlich, und zeigt, wie die Maschine verwendet werden kann, wenn der Zugang zu den Werkstücken 680, 681 und der Matrize 670 schwierig und/oder kritisch ist. Wieder ist der Niet 10 lösbar an der Nase 621 des Stempels 620 über den Unterdruck im Unterdruckdurchgang 622 gesichert.
Die Befestigungsmaschine 700 (12) zeigt die Befestigung eines Werkstückes 780 mit einem tiefen Kanal an einem zweiten Werkstück 781, wobei der Zugang für die Nase 714 des Einsetzwerkzeuges 710 unmöglich ist. Die Nase 714 kann einen federnden Block oder Kissen 715 haben, um das Werkstück 780, 781 zunächst aufzuspannen und/oder zu schützen, bevor der Niet 10, der an der Spitze 721 des Stempels 720 über den Unterdruck im Unterdruckdurchgang 722 gesichert ist, durch den Stempel 720 vorwärts bewegt und durch die Matrize 770 gestaucht wird.
Die Befestigungsmaschine 800 der 13 ermöglicht zunächst ein Aufspannen des Werkstücks 880 mit einem tiefen Kanal an dem Werkstück 881 durch die Nase 814 des Stauchwerkzeuges 810, wenn der Zugang begrenzt ist. Eine im Querschnitt kleine Fläche der Nase 814 oder, alternativ, hohe Kräfte können auf die Nase 814 aufgebracht werden (ohne den Spannungszustand zu beeinflussen, der normalerweise durch die Bereitstellung der Zentrierkugeln 812 nahe dem Boden des Einsetzwerkzeuges 810 begrenzt würde). Sowohl zunächst aufzuspannen, als auch ein späteres Aufspannen der Werkstücke 810, 881 können beeinflußt werden. Der Niet wird an der Spitze des Stempels 820 über den Unterdruck im Unterdruckdurchgang 822 gesichert.
14 und 15 zeigen eine den Befestigungsmaschinen 600 und 700 der 11 und 12 ähnliche Befestigungsmaschine 900, deren Stempel 920 den Niet 10 in ein Werkstück 980 mit kanalartigem Querschnitt vorwärts bewegt, das an ein zweites Werkstück 981 zu befestigen ist. Da die Werkstücke 980, 981 in Seitenansicht gekrümmt sind, ist die Entfernung, die der Stempel 920 den Niet vorwärts bewegen muß, vergrößert.
16 zeigt wie eine den Befestigungsmaschinen 600, 700 der 11 und 12 ähnliche Maschine 1000, ein Werkstück 1080 mit kastenförmigen Querschnitt an ein Werkstück 1081 befestigen kann, wobei der Stempel 1020 den Niet durch ein Zugangsloch 1082 vorwärts bewegt.
Die Befestigungsmaschine 1100 der 17 ist im allgemeinen der Maschine 800 der 13 ähnlich, außer daß die Nase 1114 an ihrem vorderen Ende ausgespart ist.
In allen Ausführungsformen der 4 bis 17 wurden die Niete relativ zu den Stempeln durch Kugeln oder dergleichen im Befestigungselementenzuführdurchgang zentriert.
Bei der Maschine 1200 in 18 steht ein konischer Vorsprung 11 am Niet 10 mit einer konischen Mulde 1227 im Unterdruckdurchgang 1222 an der Nase 1221 des Stempels 1220 in Eingriff, um den Niet 10 am Stempel 1220 zu zentrieren, während bei der Maschine 1300 in 19 der Kopf 12 eines Niets 10 in einer komplementären Mulde oder Vertiefung 1327 in der Nase 1321 des Stempels 1320 aufgenommen wird, wobei die Mulde 1327 mit dem Unterdruckdurchgang 1322 verbunden ist.
Die Maschine 1400 (s. 20 und 21) hat eine Vertiefung 1427 in der Nase 1421 des Stempels 1420, wobei die Vertiefung 1427 so bemessen ist, daß sie den Kopf 12 des Niets 10 aufnimmt Wie in 21 gezeigt, bildet die Nase 1421 des Stempels 1420, in der Anordnung eines Umfangsflansches, eine ringförmige Vertiefung im oberen Werkstück 1483, d. h. sie ”preßt” das ursprüngliche Werkstückmaterial um den Nietkopf 12, nachdem der Niet gesetzt worden ist, um die Dauerfestigkeit der Verbindung und/oder deren ästhetische Erscheinung zu verbessern.
Das ”Pressen” bzw. ”Prägen” des Werkstücks ist insbesondere wichtig bei der Herstellung, um Tafeln von Aluminiumblech einzuschließen.
Die Maschine 1100 der 17 kann dasselbe Ziel erreichen, außer daß das ”Pressen” unabhängig vom Stempel ist und vor- oder nach Aufnahme des Niets in das Werkstück vorgenommen werden kann.
Die Vertiefung 1227, 1327, 1427 in den Stempeln 1220, 1320,1420 können, um die Niete 10 zu zentrieren, in Anwendungen eingesetzt werden, bei denen der (die) dem (den) Werkstücken benachbarte(n) Raum (Räume) so eng sind, daß Zentrierelemente, wie die Kugeln, nicht im Einsetzwerkzeug vorgesehen werden können. Sie können auch verwendet werden, wenn ein Stempel mit großem Durchmesser benutzt werden muß, um das Material des (der) Werkstücks(e) um die Verbindung herum ”zu pressen”, und Zentrierelemente für den Niet ineffektiv sein würden (d. h. zu weit von den Nieten entfernt oder durch den Stempel, nicht die Niete geöffnet).
Als eine Alternative zum Unterdruck kann, um die Niete lösbar an der Stempelnase zu sichern, Kontaktkleber an den Köpfen 12 der Niete 10 angewendet werden, bevor die Niete durch den Stempel eingreifen. In 22 ist eine Trommel 1502 im Zuführdurchgang 1501 des Einsetzwerkzeuges 1510 an der Befestigungsmaschine 1500 vorgesehen. Ein Anschluß 1503 schließt die Trommel 1502 an einen Speicher 1504 der Kontaktklebers. Wenn sich die Niete durch den Zuführdurchgang 1501 zu dem Befestigungselementenzuführdurchgang 1511 hindurchbewegen, wird eine dünne Schicht Kontaktkleber an die Nietköpfe 12 durch die Trommel 1502 aufgebracht, um den Nieten zu ermöglichen, lösbar an der Nase des Stempels (nicht gezeigt) zu kleben während letzterer die Niete an das (die) Werkstück(e) vorwärts bewegt.
In 23 hat der Stempel 1620 der Befestigungsmaschine 1600 einen Elektromagneten 1626 im Durchgang 1622 im Stempel 1620. Der Elektromagnet 1626 ist an einer Batterie (Gleichspannung) über einen geeigneten Schalter (nicht gezeigt) angeschlossen, um wahlweise der Niet an der Nase 1621 des Stempels 1620 zu halten.
In 24 ist ein Permanentmagnet 1726 im Durchgang 1722 im Stempel 1720 der Befestigungsmaschine 1700 vorgesehen. (Vorzugsweise ist eine dünne Abschirmung im Stempel 1720 vorgesehen, um den Stempel davor zu schützen, magnetisiert zu werden.) Der Magnet 1726 weist eine Anziehungskraft auf, um den Niet 10 lösbar an der Stempelnase 1721 zu halten.
Nun auf 25 und 26 bezugnehmend, wird eine im allgemeinen der Befestigungsmaschine 200 der 5 ähnliche Befestigungsmaschine 1800 mit Nieten durch eine Transferstation 2000 versorgt.
Nieten 10, in einem Band 19, werden von dem Band 19 durch einen Abgabeantrieb 2020 freigegeben, der die Nieten 10 zu einem mit dem Abgabeantrieb ausgerichteten Anschlag 2001 vorwärts bewegt. Wenn ein Niet 10 am Anschlag 2001 aufgenommen wird, veranlassen Zeitschaltelemente (nicht gezeigt) den Pneumatikzylinder 2041, den Transferantrieb 2040 vorwärts zu bewegen, um den Niet durch den Versorgungsdurchgang 1801 zu liefern, damit er durch die Kugel 1812 in Eingriff steht, um den Niet im Zuführdurchgang 1811 im Einsetzwerkzeug 1810 zu zentrieren. Die Unterdruckdurchgänge 2022 und 2042 in den Antrieben 2020 und 2040 sind wahlweise an der Unterdruckquelle angeschlossen, an die der Durchgang 1822 im Stempel 1820 wahlweise verbunden ist, um zu ermöglichen, daß die Niete 10 lösbar am Antrieb 2020 und 2040 gesichert werden, wenn die Niete vom Band 19 zum Anschlag 2001, und vom Anschlag 2001 zum Versorgungsdurchgang 1801 in der Befestigungsmaschine befördert werden.
In einer modifizierten Ausgestaltung können die Niete 10 an den Anschlag 2001 durch ein Luftbeschickungsrohr (entsprechend dem Rohr 208 in 5 und 6) zugeführt werden, und die Niete 10 werden dann zum Versorgungsdurchgang 1801 durch den Transferantrieb 2040 geliefert.

Claims

Einsetzwerkzeug- und Befestigungselementenbetätigungsanordnung für eine Befestigungsmaschine (100, 200, 1400, 1800) mit, einem Einsetzwerkzeug (110, 210, 410, 510, 710, 810, 1810), das ein Kopfteil mit einem darin befindlichen Befestigungselementenzuführdurchgang (111, 211, 411, 1811) und einen Befestigungselementenversorgungsdurchgang (101, 201) aufweist, um Befestigungselementen (10) zu ermöglichen, von einem Befestigungselementenvorrat zu dem Befestigungselementenzuführdurchgang (111, 211, 411, 1811) übermittelt zu werden, einem für eine Bewegung durch den Befestigungselementenzuführdurchgang (111, 211, 411, 1811) verschiebbar angeordneten Betätigungselement (120, 220, ..., 1020, 1220, 1320, 1420, 1820) für ein Befestigungselement (10), um ein Befestigungselement (10) von dort zum/zu den hierdurch zu befestigenden Werkstück(en) zu bewegen, und einer betätigbaren Einrichtung, um das Betätigungselement (120, 220, ..., 1020, 1220, 1320, 1420, 1820) durch den Befestigungselementenzuführdurchgang (111, 211, 411, 1811) vorwärts zu bewegen, gekennzeichnet durch ein Befestigungselementenhaltemittel in Form eines Unterdruckes, um ein Befestigungselement (10) lösbar an der Spitze (121, 521, 621, 721, 814, 1114, 1221, 1321, 1421) zu sichern, während sich das Betätigungselement (120, 220, ..., 1020, 1220, 1320, 1420, 1820) durch den Befestigungselementenzuführdurchgang (111, 211, 411, 1811) bewegt und gegen das Werkstück vorwärts bewegt wird, wobei mindestens ein Durchgang (122, 222, ..., 822, 1222, 1322, 1822) durch das Betäti gungselement (120, 220, ..., 1020, 1220, 1320, 1420, 1820) vorgesehen ist, der an einem Ende zur Spitze (121, 521, 621, 721, 814, 1114, 1221, 1321, 1421) offen und an seinem anderen Ende an einer Unterdruckquelle (156) angeschlossen ist, wobei das zur Spitze (121, 521, 621, 721, 814, 1114, 1221, 1321, 1421) gerichtete Ende des Befestigungselements (10) einen größeren Durchmesser aufweist als der Durchgang (122, 222, ..., 822, 1222, 1322, 1822).
Anordnung nach Anspruch 1, wobei die Unterdruckquelle (156) an einer Kammer (223) angeschlossen ist, die einen Teil des Betätigungselementes (220) umgibt; und eine Anschlußeinrichtung (224) im Betätigungselement (220) selektiv an der Unterdruckkammer (223) angeschlossen ist, während das Betätigungselement (220) vorwärts bewegt wird, um das Steuerventil vorzusehen.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Befestigungselement (10) relativ zu dem Befestigungselementenzuführdurchgang (111, 211, 411, 1811) und dem Betätigungselement (120, 220, ..., 1020, 1220, 1320, 1420, 1820) durch Kugeln (112), Nadeln, Finger oder Ringe im Befestigungsmittelzuführdurchgang (111, 211, 411, 1811) zentriert wird oder in einer Vertiefung (1227, 1327, 1427) in der Spitze (1221, 1321, 1421) des Betätigungselementes (1220, 1320, 1420) aufgenommen wird, oder einen Vorsprung/Vorsprünge (11) an einem Kopfabschnitt (12) davon aufweist, um in einer komplementären Vertiefung/Vertiefungen (1227, 1327, 1427) an der Spitze (1221, 1321, 1421) einzugreifen.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Spitze (1421) einen Umfangsflansch um einen Kopf (12) des Be festigungselementes (10) formt, um die Werkstücke um das Befestigungselement (10) herum zu pressen.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Transferstation (2000) einen mit dem Befestigungselementenversorgungsdurchgang (1801) ausgerichteten Transferantrieb (2040) und einen Befestigungselementenanschlag (2001) aufweist, und ein Befestigungselementenhaltemittel für Befestigungselemente am Transferantrieb (2040) vorgesehen ist, um das Befestigungselement (10) lösbar am Transferantrieb (2040) zu sichern, während das Befestigungselement (10) vom Befestigungselementenanschlag (2001) zum Befestigungselementenversorgungsdurchgang (1801) befördert wird.
Anordnung nach Anspruch 5, wobei ein Befestigungselementenversorgungsband (19) vom Befestigungselementenanschlag (2001) beabstandet ist, und ein Befestigungselementenauslöser (2020) das Befestigungselement (10) vom Band (19) zum Befestigungselementenanschlag (2001) befördert, wobei der Befestigungselementenauslöser (2020) lösbare Halteelemente für Befestigungselemente (10) aufweist.