DE19781832B3

DE19781832B3 - Befestigungselement- Zuführkopf für eine Befestigungsmaschine oder ein Befestigungswerkzeug

Info

Publication number: DE19781832B3
Application number: DE19781832A
Authority: DE
Inventors: Wojciech Gostylla; Stuart Edmund Blacket
Original assignee: Henrob Ltd
Current assignee: Atlas Copco IAS UK Ltd
Priority date: 1996-06-14
Filing date: 1997-06-16
Publication date: 2012-08-02
Anticipated expiration: 2017-06-17
Also published as: US6592015B1; DE19781832T1; JP3987118B2; WO1997048510A1; AUPO045296A0; JP2000512213A

Abstract

Ein Befestigungselement-Zuführkopf (10) hat Befestigungselemente (21, 121, 221), die einem Befestigungselementkanal (15, 115, 215) zugeführt und in Anlage mit einer Befestigungslement-Eingriffseinrichtung (14, 114, 214) von einer Antriebseinrichtung (13) in dem Befestiungselementkanal angetrieben werden, um die Befestiungselemente mit Werkstücken (31, 131, 231) in Eingriff zu bringen. Eine Ladung komprimierten Gases wird verwendet, um die Befestigungselemente (21, 121, 221) gegen ihre Befestigungslement-Eingriffseinrichtung (14, 114, 214) zu haben.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Befestigungselement-Zuführkopf oder ein Befestigungswerkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
2. STAND DER TECHNIK
Die Druckschrift DE 195 81 624 C2 offenbart eine Einsetzwerkzeug- und Befestigungselementenbetätigungsanordnung für eine Nietmaschine mit einem Zylinder bzw. einer Führungsbuchse, einem Kolben, einem Unterdruckdurchgang in diesem Kolben, einem Stempel, einem Unterdruckdurchgang in diesem Stempel, einer Spitze des Stempels und einem Einsetzwerkzeug. Das Einsetzwerkzeug weist einen Befestigungselementenzuführdurchgang auf, der sich durch das Einsetzwerkzeug hindurch erstreckt. Der Befestigungselementenzuführdurchgang erhält Niete von einer nicht dargestellten Quelle. Eine einzelne Lage Zentrierkugeln, die mit elastischen Federn hinterlegt sind, ist dem oberen Ende des Befestigungselementenzuführdurchgangs benachbart, um die Niete relativ zum Befestigungselementenzuführdurchgang zu zentrieren. Der Unterdruckdurchgang erstreckt sich koaxial mit dem Stempel und ist am Unterdruckdurchgang im Kolben angeschlossen. Der Unterdruckdurchgang ist mit einem Durchgang durch einen in dem Zylinder angepassten Unterdruckeinbau verbunden und verschiebbar in einer Bohrung am oberen Ende des Kolbens abgedichtet. Über eine Unterdruckleitung wird Unterdruck von einer Unterdruckwelle über den Unterdruckeinbau und an den Durchgang geleitet. Ein zu befestigender Niet wird zum Befestigungselementenzuführdurchgang über den Zuführdurchgang geliefert, und der Stempel wird gegen das jeweilige Werkstück vorwärts bewegt. Während, oder kurz bevor, die Spitze des Stempels den Nietkopf berührt, wird die Unterdruckquelle an den Unterdruckdurchgang angeschlossen, und so der Niet auf die Spitze gezogen. Die Zentrierkugeln zentrieren den Niet an der Spitze und der Stempel bewegt den Niet vorwärts durch den Befestigungselementenzuführdurchgang zum Werkstück. Wenn der Niet gestaucht worden ist, wird die Unterdruckquelle vom Unterdruckdurchgang abgekuppelt und der Stempel zurückgezogen.
Frühere Patentschriften PCT/AU92/00621 ( WO 93/09918 ) und PCT/AU94/00013 ( WO 94/15736 ) der Anmelderin zeigen jeweils automatische Befestigungsmaschinen oder -werkzeuge, deren Befestigungskopf mit Nieten und anderen Arten von Befestigungselementen arbeitet, die ihm in Ausfluchtung mit einem Stempel oder Eingriffswerkzeug dafür zugeführt werden, und der die Niete oder anderen Befestigungselemente haltert, während der Stempel oder das Eingriffswerkzeug den Niet oder ein anderes Befestigungselement zu einem Werkstück (und im Fall von Nieten charakteristisch zu einer Stauchmatrize) hin vorwärtsbewegt.
Die in den obigen Druckschriften angegebenen Befestigungsmaschinen oder -werkzeuge sind zwar in der Technik angenommen worden, aber die Kunden schlagen ständig neue Anwendungen für Befestigungselemente vor, um diverse Werkstückbereiche aneinander zu befestigen, wobei insbesondere der Zugang für den Befestigungsvorgang begrenzt und manchmal extrem eingeschränkt ist. Die Notwendigkeit, durch verringerte Dimension der Teile Ausfluchtungs-, Zentrierungs- und Antikipp- bzw. Antirolleigenschaften des Befestigungselements in dem Befestigungskopf oder in Nasenstücken vorzusehen, insbesondere im Zuführungsbereich und an der Austrittsstelle davon für ein Befestigungselement, führt zu Zerbrechlichkeit, wenn die alten Techniken für die Führung beibehalten werden sollen. Insbesondere kurze Niete müssen geführt werden, und der Stand der Technik hat Stahlkugeln oder Backen zu diesem Zweck vorgesehen. Wenn diese verwendet werden sollen, müssen sie bis in die nächste Nähe der Vorderfläche oder Nase der Befestigungsvorrichtung vorgesehen sein, um beispielsweise ein Rollen zu verhindern. Eine versetzte Aufeinanderfolge von solchen Kugeln oder Einrichtungen ähnlichen Typs über die Länge eines Zuführrohrs verlangt eine relativ aufwendige Konstruktion, wodurch die Fähigkeit zur Verringerung der Dimensionen des Vorderendes des Befestigungselement-Zuführkopfs eingeschränkt wird.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Befestigungskopf anzugeben, der sich mit dem vorstehenden Nachteil der Dimensionen des Vorderendes befasst. Weitere Ziele und verschiedene Vorteile ergeben sich aus dem Nachstehenden.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch Vorsehen eines Befestigungselement-Zuführkopfs für eine Befestigungsmaschine oder ein Befestigungswerkzeug zum Anbringen von Befestigungselementen an einem Werkstück, wobei der Befestigungselement-Zuführkopf Folgendes aufweist:
eine Führungseinrichtung mit einem sie durchsetzenden Befestigungselementkanal, wobei die Führungseinrichtung eine Vorderfläche zum Berühren des Werkstücks aufweist;
eine Antriebseinrichtung, die zum Ausfahren und Einfahren in dem Befestigungselementkanal angebracht ist;
eine Befestigungselement-Eingriffseinrichtung, die in dem Befestigungselementkanal an oder auf einem Vorderende der Antriebseinrichtung angeordnet ist; und
eine Befestigungselement-Zuführeinrichtung zum Zuführen von Befestigungselementen zu dem Befestigungselementkanal, die wirksam ist, um Befestigungselemente in dem Befestigungselementkanal mit der Antriebseinrichtung auszufluchten;
wobei eine Gassteuerungseinrichtung wirksam ist zum Bewirken oder zur Ausbildung einer Gasdruckdifferenz in dem Befestigungselementkanal, die einen nicht-vernachlässigbaren, kontinuierlichen Gasfluss in dem Befestigungselementkanal so schafft, um ein darin befindliches Befestigungselement in Kontakt oder in richtiger Ausfluchtung oder Orientierung mit der Antriebseinrichtung zu halten, während die Antriebseinrichtung in dem Befestigungselementkanal vorwärts bewegt wird und während die Vorderfläche der Führungseinrichtung das Werkstück berührt. Um das gewünschte Ergebnis zu erzielen, ist die Querschnittsdimension des Befestigungselementkanals im Idealfall eng an die radiale Dimension des Befestigungselements, also seines Kopfs im Fall eines Niets, angepasst. Alternativ kann das Ergebnis durch sorgfältige Dimensionierung der Befestigungselement-Eingriffseinrichtung erreicht werden, so dass sie adäquat in den Befestigungselementkanal passt, so dass in dem Befestigungselementkanal ein geeignetes Maß an Unter-Druck-Setzung ausgebildet und aufrechterhalten wird. Ein ähnlicher Dichtungsgrad ist zwischen dem Vorderende des Befestigungselementkanals und den Werkstücken erforderlich, wie nachstehend noch im Einzelnen ausgeführt wird.
Bevorzugt hat ein Befestigungselement-Zuführkopf eine Befestigungselement-Zuführeinrichtung, die einen Abgabekanal für Befestigungselemente aufweist und mit einer Druckgasquelle ausgestattet und wirksam ist, um Befestigungselemente durch sie hindurch zu dem Befestigungselementkanal zu treiben, wobei eine der Führungseinrichtung zugeordnete Schiebereinrichtung vorgesehen ist, um den Befestigungselementkanal selektiv gegenüber dem Abgabekanal zu isolieren. Der Befestigungselement-Zuführkopf wirkt im Idealfall mit einer Gasdurchflusseinrichtung in der Führungseinrichtung oder dieser zugeordnet zusammen, um selektiv Gas von dem Abgabekanal zu dem Vorderende oder Nasenende des Befestigungselementkanals, das von der Antriebseinrichtung nach vorn beabstandet ist, zu leiten, so dass Druckgas Befestigungselemente in Kontakt mit der Antriebseinrichtung hält, während die Antriebseinrichtung in dem Befestigungselementkanal vorwärtsbewegt wird. Bevorzugt ist ein Befestigungselement-Zuführkopf gemäß der Erfindung einer, bei dem die Gasdurchflusseinrichtung eine kolbengetriebene Schiebereinrichtung aufweist, um Gas in dem Abgabekanal zu Durchflusskanälen umzuschalten, die zu dem Vorder- oder Nasenende des Befestigungselementkanals führen.
Bevorzugt ist ein Befestigungselement-Zuführkopf gemäß der Erfindung einer, bei dem ein oder mehr Kugeln oder dergleichen einfahrbar in der Führungseinrichtung angebracht sind, so dass sie sich einfahrbar in den Befestigungselementkanal erstrecken, und zwar an der zu der Verbindung zwischen dem Abgabekanal und dem Befestigungselementkanal entgegengesetzten Seite davon, um die Ausfluchtung oder Zentrierung der Befestigungselemente mit dem Stempel zu unterstützen. Im Idealfall ist ein Befestigungselement-Zuführkopf einer, bei dem dem Abgabekanal Befestigungselemente aus einem Vorratsrohr zugeführt werden, das ein Innenprofil haben kann, das zu der Gestalt der Befestigungselemente komplementär ist, wobei die Befestigungselemente durch Druckluft, die durch das Vorratsrohr geblasen wird, vorgetrieben werden. Im Idealfall ist eine Schiebereinrichtung vorgesehen, die pneumatisch gesteuert wird, und die Durchflusskanäle weisen ein oder mehr Öffnungen auf, die in den Befestigungselementkanal benachbart dem Nasenende gerichtet sind, wobei das dorthin geleitete Gas ausreicht, um den Kontakt eines Befestigungselements mit der Befestigungselement-Eingriffseinrichtung aufrechtzuerhalten, wenn die Nase der Führungsbuchse oder des Zuführblocks mit einem Werkstück in Eingriff gelangt.
Bevorzugt ist ein Befestigungselement-Zuführkopf gemäß der Erfindung einer, bei dem dann, wenn das Nasenende der Führungseinrichtung in Kontakt mit einem Werkstück ist, eine Vakuumeinrichtung den Befestigungselementkanal selektiv wenigstens teilweise evakuiert, um die Befestigungselemente in Kontakt mit dem Stempel zu halten, während der Stempel in dem Befestigungselement-Führungskanal vorwärtsbewegt wird. Im Idealfall sind vorgesehen: eine Druckgasquelle, um ein Befestigungselement durch den Abgabekanal zu dem Befestigungselementkanal zu treiben, eine Schiebereinrichtung, um den Befestigungselement-Abgabekanal selektiv gegenüber dem Befestigungselement-Führungskanal zu trennen, nachdem ein Befestigungselement in ihn abgegeben worden ist und das Nasenende des Befestigungselementkanals in Kontakt mit einem Werkstück ist, und eine Vakuumeinrichtung, um den Befestigungselementkanal selektiv wenigstens teilweise zu evakuieren, um das Befestigungselement in Kontakt mit der Befestigungselement-Eingriffseinrichtung zu halten, während es in dem Befestigungselement-Führungskanal vorwärtsbewegt wird. Im Idealfall ist wenigstens ein Schlitz oder eine Nut in dem Nasenende der Führungseinrichtung vorgesehen, so dass Luft in den Befestigungselementkanal angesaugt werden kann, wenn sich das Nasenende in Kontakt mit einem Werkstück befindet, oder es ist wenigstens ein Schlitz oder eine Nut in der Wand des Befestigungselementkanals vorgesehen und mit wenigstens einer Öffnung verbunden, die ihrerseits mit einer Vakuumquelle verbunden ist, wobei die Vakuumquelle wirksam ist, um Luft in den Befestigungselement-Führungskanal durch ein oder mehr Nuten oder Öffnungen in dem Nasenende der Führungseinrichtung anzusaugen, wobei Luft das Mittel schafft, mit dem ein Befestigungselement in Kontakt mit der Befestigungselement-Eingriffseinrichtung gehalten wird, während sie das Befestigungselement durch den Befestigungselementkanal in Eingriff mit einem Werkstück treibt.
Bevorzugt sieht die Erfindung einen Befestigungselement-Zuführkopf vor, bei dem die Führungseinrichtung eine Führungsbuchse ist, die Antriebseinrichtung ein Kolben ist, der zum koaxialen Ausfahren und Einfahren durch die Führungsbuchse angebracht ist, die Befestigungselement-Eingriffseinrichtung ein Stempel ist, der an oder auf einem Vorderende des Kolbens positioniert ist, und eine Trägerbandeinrichtung Niete zu dem Befestigungselementkanal transportiert, und ein Gaskanal oder eine Öffnungseinrichtung in der Führungseinrichtung wirksam ist, um eine Druckgasquelle mit dem Nasenende des Befestigungselementkanals zu verbinden, so dass das Druckgas in den von dem Stempel beabstandeten Befestigungselement-Führungskanal geleitet wird, wobei im Gebrauch das Druckgas wirksam ist, um die Niete mit dem Stempel in Kontakt zu halten, während der Stempel in dem Befestigungselementkanal vorwärtsbewegt wird. Im Idealfall umfasst die Gassteuerungseinrichtung Mittel in der Führungseinrichtung, die wirksam sind, um eine Druckgasquelle mit dem Nasenende des Befestigungselementkanals zu verbinden, wobei das Druckgas nach Bedarf umschaltbar ist, um die Befestigungselemente in Kontakt mit der Befestigungselement-Eingriffseinrichtung zu halten. Die Druckgaseinrichtung und die Vakuumeinrichtung können durch Schaltventile oder computergesteuerte Ventile selektiv gesteuert werden.
In der gesamten Beschreibung soll der Ausdruck „Befestigungselement” Niete, Schrauben und Befestigungselemente ähnlichen Typs, Muttern, Beilegscheiben und Produkte ähnlichen Typs einschließen, die ein Verhältnis von Radius zu axialer Länge haben, das die Handhabungsfähigkeit der hier erläuterten Erfindung erfordert. Die bevorzugten Ausführungsformen beziehen sich auf Niete, aber die Ausdehnung auf andere Befestigungselemente verlangt nur eine Änderung der Befestigungselement-Eingriffseinrichtung, die in der Vorrichtung verwendet wird. So kann der Stempel der bevorzugten Ausführungsformen ohne Weiteres durch einen Treiber für Schrauben im Fall von Schraubbefestigungselementen ersetzt werden, wie für den Fachmann ohne Weiteres ersichtlich ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Zum vollständigen Verständnis der Erfindung werden nachstehend bevorzugte Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben; in den Zeichnungen zeigen:
1, 2 und 3 seitliche Schnittansichten einer ersten Ausführungsform eines Befestigungselement-Zuführkopfs gemäß der Erfindung, wobei die Vorrichtung in verschiedenen Arbeitsschritten gezeigt ist;
4 eine seitliche Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung in Übereinstimmung mit der Erfindung;
5 im Schnitt eine Draufsicht entlang der Linie 1-1 von 4; und
6 eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORMEN
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 kann ein Befestigungselement-Zuführkopf 10 für eine Befestigungsmaschine 100 eine Führungseinrichtung haben, die bei dieser Ausführungsform eine Buchse 11 mit einem Befestigungselementkanal oder einer -bohrung 12 (nachstehend der Einfachheit halber als eine Bohrung bezeichnet) aufweist, in der eine Antriebseinrichtung wie etwa ein Kolben 13 (der von unterschiedlicher Beschaffenheit ist in Abhängigkeit davon, welcher Typ von Befestigungselement verwendet wird, was wiederum bestimmt, welche Aktivität von der Antriebseinrichtung auszuführen ist, die nachstehend der Einfachheit halber als ein Kolben bezeichnet wird) koaxial angebracht sein kann, der, wie gezeigt, mit einer Befestigungselement-Eingriffseinrichtung wie etwa einem Stempel 14 (der in Abhängigkeit davon, mit welcher Art von Befestigungselement er in Eingriff gelangen soll, veränderlich ist, jedoch nachstehend der Einfachheit halber als ein Stempel bezeichnet wird) zusammenwirken kann, der an seinem Vorderende positioniert oder angesetzt ist. Der Kolben ist so angebracht, dass er in der Buchse 11 eine hin- und hergehende Ausfahr- und Einfahrbewegung ausführt. Ein Befestigungselementkanal 15 ist in der Buchse vorgesehen und führt zu einem Vorderende oder Nasenbereich 16 der Führungsbuchse 11 und bis zu der Vorderfläche oder Nase 17. Der Befestigungselementkanal 15 ist bevorzugt mit dem Stempel 14 axial ausgefluchtet, und er ist zu der Vorderfläche 17 offen, um an diese Befestigungselemente aus dem Befestigungselementkanal der Führungsbuchse abzugeben. Ein Abgabekanal 18 zum Zuführen von Befestigungselementen zu dem Befestigungselementkanal kann in einem seitlichen Ansatz (oder Zuführblock) 19 vorgesehen sein, der an die Führungsbuchse 11 angesetzt oder daran angebracht ist. Er ist mit dem Befestigungselementkanal 15 wirksam verbunden, wobei die Verbindungsstelle der beiden Kanäle unter dem Vorderende des Stempels 14 ist, wenn der Stempel vollständig eingefahren ist. Ein Vorratsrohr 20 kann mit einem Vorrat von Befestigungselementen wie etwa Niete (nicht gezeigt) verbunden sein, und das Befestigungselement, das in diesem Fall ein Niet 21 ist, kann durch das Vorratsrohr 20 und den Abgabekanal 18 im Idealfall mittels eines Druckgases wie etwa mittels Druckluft vorwärtsgetrieben werden.
Wenn die Niete 21 in den Befestigungselementkanal 15 eintreten, können sie mit dem Vorderende des Stempels 14 ausgefluchtet und zentriert werden mit Hilfe einer geeigneten Einrichtung oder eines geeigneten Mechanismus, was jeden der für diesen Zweck im Stand der Technik vorhandenen Mechanismen einschließt wie etwa eine Vielzahl von auf Federn angeordneten Kugeln 22. Ein Schieber 23 kann vorgesehen sein, und zwar bevorzugt mit einem pneumatischen Zylinder 24, der im Idealfall betätigbar ist, um ein Blatt 25 aus- oder einzufahren, dessen Ende den Schieber 23 bilden kann, so dass der Abgabekanal 18 selektiv gegenüber dem Befestigungselementkanal 15 isoliert wird. Dies kann auch dazu dienen, Druckluft von dem Abgabekanal 18 zu dem Nasenende 16 und dem Vorderende des Befestigungselementkanals 15 abzulenken. Das kann mit Hilfe eines Durchflusses durch Luftkanäle 26, 27 und entsprechende Öffnungen wie etwa die Öffnung 28 bewirkt werden. Wenn die Vorderfläche 17 der Führungsbuchse 11 an Werkstücken wie etwa Werkstücken 30, 31 angreift, die bei dieser Ausführungsform miteinander zu vernieten sind, verschließt die Vorderfläche 17 der Führungsbuchse den Befestigungselementkanal wirksam, um darin einen Druckluftzylinder zu schaffen, in dem der Niet 21 als ein frei schwebender Kolben wirkt, der gegen die Nase des Stempels 14 gepresst wird. Ein eventueller Luftaustritt muss mit einer Rate stattfinden, die kleiner als die Rate ist, mit der die Druckluft dem Befestigungselementkanal 15 zugeführt wird. Der Stempel 14 kann dann den Niet 21 an den Kugeln 22, die den Niet mit der Stempelachse zentrieren, vorbei vorwärtsbewegen. Die Kraft der Druckluft hält den Niet in Kontakt mit dem Stempel, während er durch den Befestigungselementkanal 15 und bis zu den Werkstücken vorwärtsbewegt wird, um dann die Werkstücke 30, 31 zu durchdringen und von einer Stauchmatrize (nicht gezeigt) gestaucht zu werden, um den Vorgang abzuschließen. Beim Einfahren des Stempels 14 kann die Druckluftzuführung ausgeschaltet werden, das Blatt 25 kann eingefahren werden, und die Vorrichtung ist dann für den nächsten Arbeitstakt bereit. Bei einer alternativen Ausführungsform (nicht gezeigt) kann die Führungsbuchse 11 durch einen Zuführblock ersetzt sein, der an dem Kolben der Befestigungsmaschine 100 angebracht ist.
Bei der Ausführungsform der 4 und 5 ist die Führungsbuchse 111 im Wesentlichen 50, wie vorher beschrieben wurde, wobei jedoch an der Vorderfläche 117 der Führungsbuchse 111 Radialnuten 128 vorgesehen sind und diametral entgegengesetzte Schlitze 129 an der Wand des Befestigungselementkanals 115 hinauf verlaufen können, um mit Vakuumkanälen 130 verbunden zu werden, die mit einer Einrichtung 131 zur Ausbildung eines Vakuums verbunden sein können. Im Gebrauch können Befestigungselemente wie etwa die Niete 121 an den Befestigungselementkanal 115 durch den Abgabekanal 118 abgegeben werden, wobei sie im Idealfall durch Druckluft vorwärtsgetrieben werden, um mit dem Stempel 114 zusammenzuwirken, daran positioniert oder damit in Eingriff gebracht zu werden, wie es allgemein in Verbindung mit der ersten Ausführungsform beschrieben wurde. Das Blatt 125 kann, wie in 4 gezeigt ist, vorwärtsbewegt werden, um den Befestigungselementkanal 115 gegenüber dem Abgabekanal 118 zu isolieren, und zu diesem Zeitpunkt kann die Druckluftzuführung abgeschaltet werden. Die Vakuumquelle 131 ist dann wirksam und saugt Luft in den Befestigungselementkanal 115 an dem Niet 121 und dem Stempel 114 vorbei an (durch die Schlitze 129). Dadurch wird die Druckdifferenz erzeugt, die erforderlich ist, um den Druck auszubilden, der das Befestigungselement in Kontakt mit der Nase des Stempels hält. Wenn die Vorderfläche 117 der Führungsbuchse 111 an den Werkstücken 30, 31 angreift, kann Luft durch die Radialnuten 128 in der Vorderfläche 117 strömen. Die vorstehende Konstruktion stellt sicher, dass die gewünschte Zuordnung oder der gewünschte Kontakt zwischen dem Niet 121 und dem Stempel während des Gebrauchs des Befestigungskopfs aufrechterhalten wird.
Wenn der Stempel 114 den Niet zu den und durch die Werkstücke 30, 31 vorwärtsbewegt hat (und der Niet von der nicht gezeigten Stauchmatrize gestaucht worden ist), kann die Vakuumquelle 131 unwirksam gemacht oder abgeschaltet werden, das Blatt 125 wird zurückgezogen, der Stempel 114 wird ebenfalls eingefahren, und die Vorrichtung ist bereit, um den Beginn des nächsten Arbeitstakts zu ermöglichen.
Unter Bezugnahme auf 6 hat die Führungsbuchse 211 einen Abgabekanal 218, durch den Befestigungselemente wie etwa die Niete 221 mittels eines Trägerbands 229 in Ausfluchtung mit dem Stempel 214 und dem Befestigungselementkanal 215 transportiert werden können. Der Vorschub des Trägerbands 229 kann durch geeignete Mittel wie etwa einen Finger 241 an einem Grenzschalter 240 gesteuert werden, der seinerseits mit einem geeigneten Antrieb (nicht gezeigt) für das Trägerband 229 verbunden ist. Ein Luftkanal 226 kann eine Luftöffnung 228 an der Vorderfläche 217 der Führungsbuchse 211 mit einer Druckluftquelle (nicht gezeigt) verbinden. Wenn der Niet 221 mit dem Stempel 214 ausgefluchtet ist und die Vorderfläche 217 der Führungsbuchse 211 das obere Werkstück 230 berührt, lässt man einen Druckluftstoß durch den Luftkanal 226 und die Öffnung 228 passieren, so dass der Niet 221 in Kontakt mit dem Nasenende des Stempels 214 gehalten wird, während letzterer in dem Befestigungselementkanal 215 zu den Werkstücken 230, 231 hin vorwärtsbewegt wird. Es ist zu beachten, dass die Zentrierkugeln (122 von 4) bei dieser Ausführungsform entfallen können. Konzentrizitätstoleranzen können den Nieten 221 erlauben, innerhalb des Befestigungselementkanals 215 zu schweben.
Sowohl Druckluft als auch das Vakuum der vorhergehenden Ausführungsformen können bei jeder der Ausführungsformen angewandt werden, um das Befestigungselement oder Niet 21, 121, 221 an der Nase der jeweiligen Befestigungselement-Eingriffseinrichtung oder des Stempels 14, 114, 214 zu halten. Die Notwendigkeit für Kugeln oder andere ähnliche Teile (d. h, ähnlich den Kugeln 22, 122) entlang dem Befestigungselementkanal und angrenzend an die Vorderfläche 17, 117, 217 der Führungsbuchse 11, 111, 211 entfällt. Das Vorderende oder die Nase der Führungsbuchse kann höhere strukturelle Festigkeit haben (während sie gleichzeitig Dimensionen hat, die Nieten oder anderen Befestigungselementen erlauben, in Werkstücke auf engem Raum getrieben oder eingetragen zu werden.

Claims

Befestigungselement-Zuführkopf (10) für eine Befestigungsmaschine (100) oder ein Befestigungswerkzeug zum Anbringen von Befestigungselementen (21, 121, 221) an einem Werkstück (30, 31, 230, 231), wobei der Befestigungselement-Zuführkopf (10) Folgendes aufweist: eine Führungseinrichtung (11, 111, 211) mit einem sie durchsetzenden Befestigungselementkanal (12, 15, 115, 215), wobei die Führungseinrichtung (11, 111, 211) eine Vorderfläche (17, 117, 217) zum Berühren des Werkstücks (30, 31, 230, 231) aufweist; eine Antriebseinrichtung (13), die zum Ausfahren und Einfahren in dem Befestigungselementkanal (12, 15, 115, 215) angebracht ist; eine Befestigungselement-Eingriffseinrichtung (14, 114, 214), die in dem Befestigungselementkanal (12, 15, 115, 215) an oder auf einem Vorderende der Antriebseinrichtung (13) angeordnet ist; und eine Befestigungselement-Zuführeinrichtung zum Zuführen von Befestigungselementen (21, 121, 221) zu dem Befestigungselementkanal (12, 15, 115, 215), die wirksam ist, um Befestigungselemente (21, 121, 221) in dem Befestigungselementkanal (12, 15, 115, 215) mit der Antriebseinrichtung (13) auszufluchten; dadurch gekennzeichnet, dass eine Gassteuerungseinrichtung wirksam ist zum Bewirken oder zur Ausbildung einer Gasdruckdifferenz in dem Befestigungselementkanal (12, 15, 115, 215), die einen nicht-vernachlässigbaren, kontinuierlichen Gasfluss in dem Befestigungselementkanal (12, 15, 115, 215) so schafft, um ein darin befindliches Befestigungselement (21, 121, 221) in Kontakt oder in richtiger Ausfluchtung oder Orientierung mit der Antriebseinrichtung (13) zu halten, während die Antriebseinrichtung (13) in dem Befestigungselementkanal (12, 15, 115, 215) vorwärts bewegt wird und während die Vorderfläche (17, 117, 217) der Führungseinrichtung (11, 111, 211) das Werkstück (30, 31, 230, 231) berührt.
Befestigungselement-Zuführkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselement-Zuführeinrichtung einen Abgabekanal (18, 118, 218) für Befestigungselemente (21, 121, 221) aufweist, der mit einer Druckgasquelle ausgestattet ist, die wirksam ist, um Befestigungselemente (21, 121, 221) zu dem Befestigungselementkanal (12, 15, 115, 215) hindurchzutreiben, wobei eine der Führungseinrichtung (11, 111, 211) zugeordnete Schiebereinrichtung (23) vorhanden ist, um den Befestigungselementkanal (12, 15, 115, 215) selektiv von dem Abgabekanal (18, 118, 218) zu trennen.
Befestigungselement-Zuführkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gasdurchflusseinrichtung (26, 27, 28) in der Führungseinrichtung (11) oder in Zuordnung mit dieser Gas selektiv aus dem Abgabekanal (18) zu einem Front- oder Nasenende (16) des Befestigungselementkanals (15), das von der Antriebseinrichtung in Vorwärtsrichtung beabstandet ist, leitet, so dass Druckgas Befestigungselemente (21) in Kontakt mit der Antriebseinrichtung (13) hält, während die Antriebseinrichtung in dem Befestigungselementkanal (15) vorwärtsbewegt wird.
Befestigungselement-Zuführkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasdurchflusseinrichtung eine kolbengetriebene Schiebereinrichtung (23) aufweist, um Gas in dem Abgabekanal (18) zu Durchflusskanälen umzuschalten, die zu dem Front- oder Nasenende (16) des Befestigungselementkanals (15) führen.
Befestigungselement-Zuführkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Führungseinrichtung ein oder mehr Kugeln (22, 122) oder dergleichen zurückziehbar angebracht sind und sich zurückziehbar in den Befestigungselementkanal (12, 15, 115, 215) auf dessen zu der Verbindungsstelle zwischen dem Abgabekanal (18) und dem Befestigungselementkanal (12, 15, 115, 215) entgegengesetzten Seite erstrecken, um die Ausfluchtung oder Zentrierung der Befestigungselemente (21, 121, 221) mit der Befestigungselement-Eingriffseinrichtung (14, 114, 214) zu unterstützen.
Befestigungselement-Zuführkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Befestigungselemente (21, 121, 221) dem Abgabekanal (18, 118, 218) von einem Vorratsrohr (20) zugeführt werden, das ein mit der Gestalt der Befestigungselemente komplementäres Innenprofil haben kann, wobei die Befestigungselemente von Druckluft, die durch das Vorratsrohr (20) geblasen wird, vorwärtsgetrieben werden.
Befestigungselement-Zuführkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebereinrichtung (23) pneumatisch gesteuert wird und die Durchflusskanäle ein oder mehr Öffnungen (28) aufweisen, die in den Befestigungselementkanal (15) angrenzend an das Nasenende (16) gerichtet sind, wobei das dorthin geleitete Gas ausreicht, um einen Kontakt eines Befestigungselements (21) mit der Befestigungselement-Eingriffseinrichtung (14) aufrechtzuerhalten, wenn die Nase der Führungsbuchse (11) oder des Zuführblocks mit einem Werkstück in Eingriff ist.
Befestigungselement-Zuführkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn ein Nasenende der Führungseinrichtung (111) in Kontakt mit einem Werkstück ist, eine Vakuumeinrichtung (131) den Befestigungselementkanal (115) selektiv wenigstens teilweise evakuiert, um die Befestigungselemente (121) in Kontakt mit dem Stempel (114) zu halten, während der Stempel in dem Befestigungselement-Führungskanal vorwärtsbewegt wird.
Befestigungselement-Zuführkopf nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Folgendes vorgesehen ist: eine Druckgasquelle, um ein Befestigungselement (121) durch den Abgabekanal (118) zu dem Befestigungselementkanal (115) zu treiben, eine Schiebereinrichtung (125), die den Befestigungselement-Abgabekanal (118) selektiv von dem Befestigungselement-Führungskanal isoliert, nachdem in diesen ein Befestigungselement abgegeben wurde und wenn das Nasenende des Befestigungselementkanals (115) in Kontakt mit einem Werkstück ist, und eine Vakuumeinrichtung (131), die den Befestigungselementkanal (115) selektiv wenigstens teilweise evakuiert, um das Befestigungselement in Kontakt mit der Befestigungselement-Eingriffseinrichtung (114) zu halten, während sie in dem Befestigungselement-Führungskanal vorwärtsbewegt wird.
Befestigungselement-Zuführkopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Nasenende der Führungseinrichtung wenigstens ein Schlitz oder eine Nut (128) vorgesehen ist, so dass Luft in den Befestigungselementkanal (115) angesaugt werden kann, wenn sich das Nasenende in Kontakt mit einem Werkstück befindet.
Befestigungselement-Zuführkopf nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wand des Befestigungselementkanals (115) wenigstens ein Schlitz oder eine Nut (129) vorgesehen ist, der/die mit wenigstens einer Öffnung verbunden ist, die ihrerseits mit einer Vakuumquelle verbunden ist.
Befestigungselement-Zuführkopf nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumquelle (131) wirksam ist, um Luft in den Befestigungselement-Führungskanal durch ein oder mehr Nuten (128) oder Öffnungen in dem Nasenende der Führungseinrichtung anzusaugen, wobei Luft das Mittel bildet, durch das ein Befestigungselement (121) in Kontakt mit der Befestigungselement-Eingriffseinrichtung (114) gehalten wird, während sie das Befestigungselement durch den Befestigungselementkanal (115) in Eingriff mit einem Werkstück treibt.
Befestigungselement-Zuführkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung eine Führungsbuchse (211) ist, dass die Antriebseinrichtung ein Kolben (213) ist, der durch die Führungsbuchse (211) ko-axial ausfahrbar und einfahrbar angebracht ist, dass die Befestigungselement-Eingriffseinrichtung ein Stempel (214) ist, der an oder auf einem Vorderende des Kolbens positioniert ist, und dass ein Trägerband (229) Niete (221) zu dem Befestigungselementkanal (215) transportiert und ein Gaskanal (226) oder eine Öffnungseinrichtung in der Führungseinrichtung wirksam ist, um einen Druckluftvorrat mit einem Nasenende des Befestigungselementkanals (215) zu verbinden, so dass das Druckgas in den Befestigungselement-Führungskanal im Abstand von dem Stempel (214) geleitet wird, wobei im Gebrauch das Druckgas wirksam ist, um die Niete (221) in Kontakt mit dem Stempel (214) zu halten, während der Stempel in dem Befestigungselementkanal (215) vorwärtsbewegt wird.
Befestigungselement-Zuführkopf nach Anspruch 3, 8 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Gassteuerungseinrichtung Mittel in der Führungseinrichtung (11, 111, 211) aufweist, die wirksam sind, um eine Druckgasquelle mit dem Nasenende (16) des Befestigungselementkanals zu verbinden, wobei das Druckgas bedarfsweise umschaltbar ist, um die Befestigungselemente in Kontakt mit der Befestigungselement-Eingriffseinrichtung (14, 114, 214) zu halten.
Befestigungselement-Zuführkopf nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckgaseinrichtung und die Vakuumeinrichtung durch umschaltbare oder computergesteuerte Ventile selektiv gesteuert werden.