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Die
Erfindung betrifft das Gebiet der Niethämmer und insbesondere einen
pneumatischen hydraulischen Niethammer des Einzelventiltyps.
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Ein
Industrie- oder Polstermöbel-Niethammer
zum Nieten von Nieten ist ein Werkzeug, das verwendet wird, um Plattenelemente
mit Nieten zu befestigen. Wenn der Schaft eines Niets durch Löcher an
Plattenelementen in den Nietmechanismus des Niethammers eingesetzt
ist, wobei der herstellerseitig gebildete Kopf des Niets an einer
Seite des Plattenelements anliegt, wird der Hebel des Niethammers
betätigt,
um an dem Schaft des Niets zu ziehen, wodurch das glatte Ende des
Niets verformt wird, um einen weiteren Kopf an der gegenüberliegenden
Seite des gegenüberliegenden
Plattenelements zu bilden, und dadurch werden die Plattenelemente
aneinander befestigt.
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Es
gibt eine weitere Art des Industrie- oder Polstermöbel-Werkzeugs
zum Nieten von Muttern, das als Niethammer zum Nieten von Muttern
bezeichnet wird und bei der Montage von Avionik-Produkten, Computern,
Kommunikationsprodukten, Fahrzeugen, Maschinenanlagen usw. intensiv
verwendet wird, um Blindmuttern zu nieten, Teile, Lagenelemente
oder Rohrsysteme aneinander zu befestigen. Bei der Verwendung eines
Niethammers zum Nieten von Muttern, um zwei Plattenelemente zu befestigen,
wird eine Blindmutter zwischen den Plattenelementen angebracht und
anschließend
wird die vordere Verlängerungsgewindestande
der Zugstange des Niethammers in die Blindmutter geschraubt (Vorwärtsdrehaktion)
und anschließend
wird der Hebel des Niethammers gedrückt, um die Zugstange rückwärts zu bewegen
(Zugaktion), um dadurch die beiden Seiten der Blindmutter zu verformen,
um die beiden Plattenelemente zu befestigen. Nach dem Nieten wird
die Zugstange in der umgekehrten Richtung gedreht (Rückwärtsdrehaktion),
um die vordere Verlängerungsstange
von der vernieteten Mutter zu lösen.
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Ein
Niethammer zum Nieten von Muttern und ein Niethammer zum Nieten
von Nieten arbeiten auf unterschiedliche Weise. Ein Niethammer zum
Nieten von Nieten zieht den Schaft des Blindniets zurück, um dadurch
das glatte Ende des Niets zu verformen, um einen Kopf auszubilden.
Ein Niethammer zum Nieten von Muttern muss eine Vorwärtsdrehaktion, eine
Zugaktion und eine Rückwärtsdrehaktion
in der richtigen Reihenfolge ausführen, wenn eine Blindmutter
vernietet wird. Deswegen kann ein Niethammer zum Nieten von Nieten
nicht verwendet werden, um eine Mutter zu nieten. Andererseits ist
ein Niethammer zum Nieten von Muttern nicht zum Nieten von Nieten
geeignet. Ferner verwenden herkömmliche
Niethämmer
zum Nieten von Muttern gewöhnlich zwei
Ventile zur Steuerung der Vorwärtsdrehaktion bzw.
der Rückwärtsdrehaktion.
Gemäß dieser
Konstruktion kann der Mechanismus nach dem Nieten nicht in geeigneter
Weise zurückgezogen
werden und der Benutzer kann möglicherweise
viel Zeit verschwenden, um die genietete Mutter von dem Niethammer
zu entfernen.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Niethammer zu
schaffen, der die oben erwähnten
Nachteile nicht besitzt und der eine Einzelventileinheit anstelle
der herkömmlichen
Doppelventilkonstruktionen verwendet, um die gewünschte Vorwärtsdrehaktion, die Zugaktion
und die Rückwärtsdrehaktion
zum Nieten von Blindmuttern zu erreichen, um dadurch Fertigungskosten
einzusparen.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
einen pneumatischen/hydraulischen Niethammer nach Anspruch 1. Weiterbildung
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
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Gemäß einem
Merkmal der Erfindung wird ein pneumatischer/hydraulischer Niethammer
geschaffen, der wahlweise bei einer Nieteinheit zum Nieten von Muttern,
um Blindmuttern zu nieten, oder bei einer Nieteinheit zum Nieten
von Nieten, um Blindnieten zu nieten, verwendet werden kann. Gemäß einem
weiteren Merkmal der Erfindung wird ein pneumatischer/hydraulischer
Niethammer geschaffen, der ein Lufteinlassloch der Vorwärtsdrehung
und ein Lufteinlassloch der Rückwärtsdrehung
verwendet, um Luft bereitzustellen, um die Vorwärtsdrehaktion und die Rückwärtsdrehaktion
separat auszuführen,
so dass die genietete Mutter nach der Rückwärtsdrehaktion sicher von dem
Niethammer entfernt werden kann.
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Um
diese sowie weitere Aufgaben der Erfindung zu lösen, umfasst der pneumatische/hydraulische
Niethammer einen Körper
und eine Ventileinheit. Der Körper
enthält
eine Luftpumpe, einen Kompressormotor, ein Lufteinlassloch der Vorwärtsdrehung,
das in einer Luftverbindung mit der Kompressorpumpe steht, ein Fluideinlassloch,
das mit der Kompressorpumpe in Verbindung steht, ein Lufteinlassloch
der Rückwärtsdrehung,
das mit der Kompressorpumpe in Verbindung steht, einen Hebel, der beschaffen
ist, die Luftpumpe anzutreiben, eine Hydraulikeinheit und eine Nieteinheit.
Die Nieteinheit wird angetrieben, um in der geeigneten Reihenfolge eine
Vorwärtsdrehaktion,
eine Zugaktion und eine Rückwärtsdrehaktion
auszuführen,
wenn der Hebel vorbelastet wird. Der Körper weist ferner ein Auslassloch
auf, um Luft von dem Kompressormotor auszulassen, wenn der Hebel
freigegeben wird. Die Ventileinheit ist in den Körper angebracht und umfasst
ein Steuerventil und eine Anschlussgruppe. Das Steuerventil ist
relativ zu der Anschlussgruppe beweglich, und zwar in eine erste
Position, um einen Steuerungsluftkreis der Vorwärtsdrehung zu schaffen, in eine
zweite Position, um einen Steuerungsfluidkreis für eine Zugbewegung zu schaffen,
und in eine dritte Position, um einen Steuerungsluftkreis der Rückwärtsdrehung
in der Weise zu schaffen, dass dann, wenn ein Kreis hergestellt
ist, die anderen beiden Kreise geschlossen sind. Der Steuerungsluftkreis
der Vorwärtsdrehung
befindet sich während
der Vorwärtsdrehaktion
der Nieteinheit in einer Luftverbindung zwischen dem Kompressormotor
und dem Lufteinlassloch der Vorwärtsdrehung.
Der Steuerungsfluidkreis der Zugbewegung befindet sich während der Zugaktion
der Nieteinheit in Fluidverbindung zwischen der Hydraulikeinheit
und dem Fluideinlassloch. Der Steuerungsluftkreis der Rückwärtsdrehung befindet
sich während
der Rückwärtsdrehaktion
der Nieteinheit in einer Luftverbindung zwischen dem Kompressormotor
und dem Lufteinlassloch der Rückwärtsdrehung.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der
folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, die auf die Zeichnung
Bezug nimmt; es zeigen:
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1 eine
Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen pneumatischen/hydraulischen
Niethammers;
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2 eine
vergrößerte Explosionsansicht
eines Teils der Erfindung, der den Aufbau der Ventileinheit und
des Körpers
zeigt;
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3A eine
vergrößerte Explosionsansicht eines
Teils der Erfindung, der den Aufbau des Steuerungsluftkreises der
Vorwärtsdrehung
zeigt;
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3B eine
schematische Schnittansicht des erfindungsgemäßen Steuerungsluftkreises der Vorwärtsdrehung;
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4A eine
vergrößerte Explosionsansicht eines
Teils der Erfindung, der den Aufbau des Steuerungsfluidkreises der
Zugbewegung zeigt;
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4B eine
schematische Schnittansicht des erfindungsgemäßen Steuerungsfluidkreises
der Zugbewegung;
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5A eine
vergrößerte Explosionsansicht eines
Teils der Erfindung, der den Aufbau des Steuerungsluftkreises der
Rückwärtsdrehung
zeigt;
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5B eine
schematische Schnittansicht des erfindungsgemäßen Steuerungsluftkreises der Rückwärtsdrehung;
und
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6 eine
Explosionsansicht einer alternativen Form der Erfindung.
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In 1 ist
eine Ventileinheit 12 gezeigt, die in einem Körper 40 angebracht
ist. Die Ventileinheit 12 enthält ein Steuerventil 14,
einen inneren Zylinder 16 und einen äußeren Zylinder 18.
Das Steuerventil 14 ist in dem inneren Zylinder 16 gleitbar
angebracht, der in dem äußeren Zylinder 18 gleitbar
angebracht ist. Das Steuerventil 14 besitzt einen Vorwärtsdrehungs-Steuerabschnitt 20,
einen Zugbewegungs-Steuerabschnitt 22 und einen Rückwärtsdrehungs-Steuerabschnitt 24.
Der innere Zylinder 16 und der äußere Zylinder 18 sind
miteinander verbunden, wodurch sie eine Anschlussgruppe 26 bilden. Wie
dargestellt ist, definieren der innere Zylinder 16 und
der äußere Zylinder 18 jeweils
drei getrennte Durchlässe,
und zwar den Vorwärtsdrehungs-Steuerdurchlass 28,
den Zugbewegungs-Steuerdurchlass 30 und den Rückwärtsdrehungs-Steuerdurchlass 32. Der
Vorwärtsdrehungs-Steuerdurchlass 28,
der Zugbewegungs-Steuerdurchlass 30 und der Rückwärtsdrehungs-Steuerdurchlass 32 sind
nur dann geöffnet,
wenn sie an den Vorwärtsdrehungs-Steuerabschnitt 20,
den Zugbewegungs-Steuerabschnitt 22 bzw. den Rückwärtsdrehungs-Steuerabschnitt 24 angepasst
sind.
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Unter
Verwendung des gleitbaren Aufbaus des Steuerventils 14 in
dem inneren Zylinder 16, um die relative Position zwischen
dem Steuerventil 14 und der Anschlussgruppe 26 einzustellen,
kann der Vorwärtsdrehungs-Steuerabschnitt 20 mit
dem Vorwärtsdrehungs-Steuerdurchlass 28 verbunden
werden, um einen Steuerungsluftkreis 34 der Vorwärtsdrehung
zu bilden, wie in den 2A und 2B gezeigt ist, der Zugbewegungs-Steuerabschnitt 22 kann
mit dem Ziehbewegungs-Steuerdurchlass 30 verbunden werden,
um einen Steuerungsfluidkreis 36 der Zugbewegung zu bilden,
wie in den 3A und 3B gezeigt
ist, und der Rückwärtsdrehungs-Steuerabschnitt 24 kann
mit dem Rückwärtsdrehungs-Steuerdurchlass 32 verbunden
werden, um einen Steuerungsluftkreis 38 der Rückwärtsbewegung
zu bilden, wie in den 4A und 4B gezeigt
ist. Wenn die Bedienperson den Handgriff freigibt, wird das Steuerventil 14 in
seine frühere
Ausgangsposition zurückgeführt und
der Auslassabschnitt wird mit dem Steuerungsluftkreis 38 der
Rückwärtsdrehung
verbunden, um Luft aus dem Luftzylinder auszulassen. Der Steuerungsluftkreis 34 der
Vorwärtsdrehung,
der Steuerungsfluidkreis 36 der Zugbewegung und der Steuerungsluftkreis 38 der
Rückwärtsdrehung
sind nicht gleichzeitig vorhanden, d. h. wenn der Steuerungsluftkreis 34 der
Vorwärtsdrehung
vorhanden ist, bestehen der Steuerungsfluidkreis 36 der
Zugbewegung und der Steuerungsluftkreis 38 der Rückwärtsdrehung
nicht und umgekehrt.
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In
den 1 und 2 werden ein Vorwärts-Luftdurchlass 42,
ein Fluiddurchlass 44 und ein Rückwärts-Luftdurchlass 46 in
der linken oberen, der oberen bzw. der rechten oberen Seite in der
Verbindung zwischen der Ventileinheit 12 und dem Körper 40 definiert.
Der Vorwärts-Luftdurchlass 42,
der Fluiddurchlass 44 und der Rückwärts-Luftdurchlass 46 behindern
sich gegenseitig nicht. Der Vorwärts-Luftdurchlass 42 und
der Rückwärts-Luftdurchlass 46 sind
mit einem Kompressormotor 48 verbunden. Der Fluiddurchlass 44 ist
mit einer Hydraulikeinheit verbunden. Ferner wird eine Befestigungsvorrichtung 68 verwendet,
um die Ventileinheit 12 an der Innenseite des Körpers 40 zu
befestigen. Gemäß dieser
Ausführungsform
ist die Befestigungsvorrichtung 68 an dem Körper 40 mit
Schrauben befestigt. Die Befestigungsvorrichtung 68 weist
ferner zwei Durchgangslöcher 50 auf,
um Luft von dem Vorwärts-Luftdurchlass 42 bzw.
dem Rückwärts-Luftdurchlass 46 zu
dem Kompressormotor 48 zu leiten. Ferner ist eine Halterung 72 zwischen
die Befestigungsvorrichtung 68 und den Kompressormotor 48 eingesetzt,
die Durchgangslöcher 74 aufweist,
die den Durchgangslöchern 50 der Befestigungseinheit 68 entsprechen.
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Die
Befestigungsvorrichtung 68 weist eine (nicht gezeigte)
mittige Ausnehmung auf, die eine geradlinige Feder 76 hält, die
an dem Steuerventil 14 anliegt, sowie eine Einstellschraube 78 und
eine Mutter 80, die an der Befestigungsvorrichtung 68 an
einer Seite der mittigen Ausnehmung gegenüberliegend vorgesehen sind,
um die Bewegungsstrecke des Steuerventils 14 einzustellen.
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Der
Kompressormotor 48 liegt an einer Seite der (nicht gezeigten)
Hydraulikeinheit an. Eine Leckschutz-Unterteilungsplatte 52 ist
zwischen den Kompressormotor 48 und die Hydraulikeinheit
eingesetzt. Gemäß dieser
Ausführungsform
ist die Leckschutz-Unterteilungsplatte 52 mit Schrauben
an dem Körper 40 befestigt,
der zwei Durchgangslöcher 54 aufweist,
die mit dem Vorwärts-Luftdurchlass 42 bzw. dem
Rückwärts-Luftdurchlass 46 verbunden
sind, um Luft von dem Vorwärts-Luftdurchlass 42 bzw.
von dem Rückwärts-Luftdurchlass 46 zu
dem Kompressormotor 48 zu leiten. Die Leckschutz-Unterteilungsplatte 52 besitzt
ferner ein Mittelachsenloch 66 zum Durchgang eines Verbindungselements,
das durch die Hydraulikeinheit eingesetzt wird.
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Die
Hydraulikeinheit weist an der Innenseite eine (nicht gezeigte) geradlinige
Feder auf. Während des
Betriebs der Hydraulikeinheit wird ein Hydraulikfluiddruck erzeugt,
um das Verbindungselement nach hinten zu bewegen. Wenn der Hydraulikfluiddruck freigegeben
wird, wird das Verbindungselement in seine frühere Ausgangsposition zurückgeführt.
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Ein
Ende des oben erwähnten
Verbindungselements ist in dem Kompressormotor 48 aufgehängt und
das andere Ende endet in einer Schraubenspindel 62. Die
Schraubenspindel 62 ist an einem Verbinder angebracht,
der einen ersten Verbindungsabschnitt und einen zweiten Verbindungsabschnitt
aufweist. Eine Nieteinheit zum Nieten von Muttern, die aus einer
Zugstange und einem Mutter-Nietkopf gebildet ist, ist an dem Verbinder
an der Schraubenspindel 62 befestigt. Alternativ kann eine
Einheit zum Nieten von Nieten, die aus einer Nietklammer und einem Niet-Nietkopf
gebildet ist, an dem Verbinder an der Schraubenspindel 62 befestigt
sein, um die oben erwähnte
Mutter-Nieteinheit zu ersetzen. Die Mutter-Nieteinheit und die Niet-Nieteinheit
werden im Folgenden als die Nieteinheit bezeichnet. Entweder die
Hydraulikeinheit oder der Kompressormotor 48 können betätigt werden,
um das Verbindungselement zu bewegen. Deswegen kann der erfindungsgemäße Niethammer
verwendet werden, um sowohl einen Niet als auch eine Mutter zu nieten.
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Der
Körper 40 weist
im Inneren eine (nicht gezeigte) Luftpumpe auf, die geeignet ist,
Luft in ein Lufteinlassloch 56 der Vorwärtsdrehung, einen (nicht gezeigten)
Fluidtrog oder ein Lufteinlassloch 58 der Rückwärtsdrehung
zu pumpen. Wenn Luft in den Fluidtrog gepumpt wird, wird Hydraulikfluid
aus dem Fluidtrog in ein Fluideinlassloch 60 gedrückt. Das
Lufteinlassloch 56 der Vorwärtsdrehung, das Fluideinlassloch 60 und
das Lufteinlassloch 58 der Rückwärtsdrehung stehen mit der Ventileinheit 12 in
Verbindung. Das Lufteinlassloch 56 der Vorwärtsdrehung
steht mit dem Steuerungsluftkreis steht mit dem Steuerungsluftkreis 38 der
Rückwärtsdrehung
der Ventileinheit 12 in Verbindung. Deswegen wird zugelassen,
dass sich Luft über
den Steuerungsluftkreis 34 der Vorwärtsdrehung oder den Steuerungsluftkreis 38 der
Rückwärtsdrehung
der Ventileinheit 12 bewegt. Des Weiteren wird zugelassen,
dass das Fluideinlassloch 60 nur mit dem Steuerungsfluidkreis 36 der
Zugbewegung in Verbindung steht.
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Die
Wirkungsweise des pneumatischen/hydraulischen Niethammers wird im
Folgenden beschrieben. Der pneumatische/hydraulische Niethammer
fuhrt in der geeigneten Reihenfolge die Vorwärtsdrehaktion, die Zugaktion
und anschließend
die Rückwärtsdrehaktion
aus.
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Die
Vorwärtsdrehaktion
wird im Folgenden genau beschrieben. Wenn die Bedienperson am Hebel 64 zieht,
der zu dem Körper 40 geschwenkt
wird, wird zugelassen, dass sich Außenluft in das Innere der Luftpumpe
bewegt. Wenn die Luftpumpe gestartet wird, pumpt die Luftpumpe Luft
in das Lufteinlassloch 56 der Vorwärtsdrehung, den Steuerungsluftkreis 34 der
Vorwärtsdrehung,
den Vorwärts-Luftdurchlass 42 in
den Kompressormotor 48. Zu diesem Zeitpunkt dreht der Kompressormotor 48 das
Verbindungselement in Uhrzeigerrichtung, wodurch die Drehung der
Schraubenspindel 62 in Uhrzeigerrichtung bewirkt wird und
deswegen wird die Mutter-Nieteinheit an der Schraubenspindel 62 in
Uhrzeigerrichtung gedreht.
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Wenn
der Steuerungsluftkreis 34 der Vorwärtsdrehung geschlossen wird,
endet die Vorwärtsdrehaktion.
Da die Luftpumpe Luft in den Fluidtrog pumpt, um Hydraulikfluid
aus dem Fluidtrog in das Fluideinlassloch 60 zu drücken, wird
der Steuerungsfluidkreis 36 der Zugbewegung der Ventileinheit 12 zu
diesem Zeitpunkt geöffnet,
wodurch zugelassen wird, dass Hydraulikfluid sich durch den Steuerungsfluidkreis 36 der
Zugbewegung über
den Fluiddurchlass 44 zu der Hydraulikeinheit bewegt, um
das Verbindungselement zu bewegen, und deswegen wird die Mutter-Nieteinheit
oder die Niet-Nieteinheit mit der Schraubenspindel 62 bewegt.
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Nach
der Zugaktion wird die Luftpumpe angehalten, um den Druck vom Hydraulikfluid
freizugeben, um die Rückkehr
des Hydraulikfluids zu dem Fluidtrog zuzulassen, und die geradlinige
Feder in der Hydraulikeinheit führt
das Verbindungselement sofort zurück, deswegen wird die Schraubenspindel 62 in
ihre frühere
Ausgangsposition gedreht.
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Nach
dem Ende der Zugaktion folgt die Rückwärtsdrehaktion. Wenn der Steuerungsfluidkreis 36 der
Zugbewegung geschlossen wird, wird die Zugaktion angehalten. Da
die Luftpumpe Luft in das Lufteinlassloch 58 der Rückwärtsdrehung
pumpt, wird der Steuerungsluftkreis 38 der Rückwärtsdrehung
geöffnet
und es wird zugelassen, dass Luft sich in den Steuerungsluftkreis 38 der
Rückwärtsdrehung und
den Rückwärts-Luftdurchlass 46 und
anschließend
in den Kompressormotor 48 bewegt, wodurch bewirkt wird,
dass der Kompressormotor 48 das Verbindungselement in der
Rückwärtsrichtung
dreht (Gegenuhrzeigerrichtung) und deswegen wird die Mutter-Nieteinheit
mit der Schraubenspindel 62 gedreht.
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Wenn
am Hebel 64 gezogen wird, führt die Nieteinheit die Vorwärtsdrehaktion,
die Zugaktion und die Rückwärtsdrehaktion
in der richtigen Reihenfolge aus, wie oben festgestellt wurde. Wenn
der Druck vom Hebel 64 freigegeben wird, bewegt sich die
Luft aus dem Kompressormotor 48 über das Auslassloch 70 in
die Umgebung und deswegen wird die Rückwärtsdrehung (in Gegenuhrzeigerrichtung)
der Nieteinheit angehalten.
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Wie
oben festgestellt wurde, wird in der Erfindung eine Einzelventil-Ventil einheit 12 verwendet, um
die Vorwärtsdrehung
und die Rückwärtsdrehung zu
steuern, wodurch der Nachteil der Konstruktion des Standes der Technik
eliminiert wird, bei der zwei Ventile verwendet werden, um die Vorwärtsdrehung bzw.
die Rückwärtsdrehung
zu steuern, und erhebliche Kosten eingespart werden. Bei der Erfindung werden
ferner das Lufteinlassloch 56 der Vorwärtsdrehung und das Lufteinlassloch 58 der
Rückwärtsdrehung
verwendet, um Luft bereitzustellen, die für die Vorwärtsdrehung bzw. die Rückwärtsdrehung
benötigt
wird, so dass die genietete Mutter nach der Rückwärtsdrehaktion sicher von dem
Niethammer entfernt werden kann.
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Wenn
eine Niet-Nieteinheit mit dem pneumatischen/hydraulischen Niethammer
der Erfindung verwendet wird, wird der Kompressormotor aus dem Körper des
Niethammers entfernt und eine hintere Abdeckung 82 wird
an der Rückseite
des Körpers des
Niethammers geschlossen. Die hintere Abdeckung 82 weist
einen Stopfen auf, der den Vorwärts-Luftdurchlass 42 blockiert.
Anschließend
wird die Einstellschraube 78 nach innen gedreht, um die Bewegungsstrecke
des Steuerventils 14 auf den Zugsteuerungsabschnitt 22 zu
begrenzen, deswegen kann der Niethammer lediglich die Zugaktion
ausführen.
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Ein
Prototyp des pneumatischen/hydraulischen Niethammers wurde mit den
Merkmalen der 1 bis 6 konstruiert.
Der pneumatische/hydraulische Niethammer funktioniert problemlos
und stellt alle oben erläuterten
Merkmale bereit.
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Obwohl
bestimmte Ausführungsformen
der Erfindung zur Erläuterung
genau beschrieben wurden, können
verschiedene Modifikationen und Verbesserungen ausgeführt werden,
ohne vom Erfindungsgedanken und vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
Dementsprechend soll die Erfindung nur durch die beigefügten Ansprüche begrenzt
sein.