DE2141119A1

DE2141119A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Setzen von Nieten

Info

Publication number: DE2141119A1
Application number: DE19712141119
Authority: DE
Inventors: Thomas Patrick Wayne 111. Hurst (V.StA.)
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 1970-08-19
Filing date: 1971-08-17
Publication date: 1972-02-24
Also published as: AU3253771A; US3724738A; ZA715447B; BE771485A; GB1353414A; CA949501A; AR195269A1; FR2102363A1; BR7105323D0; JPS5033280B1

Description

Dr. A. Menfzel 16. August 1971

pl-I'-S. W. Dahlke Br.M-Hg/H

\ a t f η ί ο η ν. a i t e ^o/

Re. i-r et h boi Koin
F.'e.r,ker#iiirs? 137

ILLINOIS TOOL WORKS INC. Chicago, Illinoi·, USA

"Verfahren und Vorrichtung sub Setzen von

Nieten"

Unterschiedliche Typen von aanuell zu bedienenden Treib-▼orriohtungen sind benutzt worden, um ein Werkzeugteil dieser Vorrichtung Bit eine* Nietkopf in Berührung zu bringen und die Niete durch das Werkstück zu treiben. Bei solchen TreibTorriohtungen ist es üblich, hydraulsohe oder mechanische Hilfetreibmittel zu verwenden, um einen Nletaus·

ORIGINAL INSPECTED

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deimungsstift in den KIe t 2u treiben, nachdea dieser vollständig in ein Werkstück eingeführt «orden 1st·

Die Erfindung bezweckt in erster Linie die Schaffung einer vereinfachten Vorrichtung alt der ein Kietausdehnungsstift in einen koapleaentären Niet eingetrieben werden kann, ohne ein Hilf β treibmittel zu verwenden, wie es bislang benutzt wurde. Insbesondere soll durch die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung stm Setzen von werkst ÜOkdurchdringenden Befestigungsnieten vorgesehen «erden» die einen Schaftausdehnungsstift anfassen, der eine« mit einesi Kopf versehenen Nietenso baft zugeordnet ist, welcher ein ausdehnbares Eindringende aufweist. Bei dieses Verfahren und dieser Vorrichtung bewirkt die kinetische Energie, die ans der plötzlichen Bewegungeunterbrechung eines Niettreibwerkeeuges resultiert, ein Voranbewegen des Hletausdehnungsstiftes und das Ausdehnen des Eindringendes des Nletscbaf tee ·

Die Vorrichtung uafaßt gemäß der Erfindung ein langgestrecktes Nieteintreibwerkzeug alt einer sich in Längsrichtung erstreckenden Kaaaer, die as Treibende des Werkzeuges alt einer AufnahmeBffnung fflr einen Ausdehnungsstift in Verbindung steht und die in einea axialen Ab-

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stand von der öffnung einen Anschlag bildet, sowie eine ringförmige, radial auswärts der öffnung liegende Nietanlagefläche und schließlich ein in der Kasuer frei zwischen den Anschlag und der Öffnung längsvoreohlebbar gelagertes Stifttrelbelenent, dessen Treibende teleskopartig in die öffnung in Antriebsberührung mit dem in die öffnung hineinragenden Ende des S^Siaftausdehnangsstiftee bewegbar ist.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung, dieein Ausführungs-Beispiel einer erfindungsgenäSen Vorrichtung veranschaulicht, näher erläutert· In dieser Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine sua Teil i« Schnitt dargestellte Seitenansicht eine« Antrieb- und Setswerkseugee für einen ausdehnbaren Niet, des ein Schaftausdehnungssftft sugeordnet ist, der rom Eintreibende d·· Werkseuge« getragen ist, das ■loh la dar Ausgangsstellung befindet, von der aus es su eine« Werket tick hin bewegbar ist;

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht des den Niet sua Werkstück hin bewegenden Werkzeuges;

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Pig. 3 eine der Flg. 1 und 2 entsprechende Ansieht des Werkzeuges, in der Stellung, in der der Niet das Werkstück durchdringt und

Fig. k eine sub Tell aufgeschnitten dargestellte

Seitenansicht des Werkzeuges, dessen frei verschiebbares Stifttrelbeleaent sich in der vordersten Stellung befindet, In die es durch einen Zapuls oder duroh die klnetlsohe Engerle bewegt worden ist, die aus der plötzlichen Unterbrechung der Voranbewegung des Werkzeuges resultiert.

In der Zeichnung sind in den verschiedenen Figuren für gleiche Teile gleiche Besagezeichen verwendet worden· Das langgestreckte längsverschlebbare Werkzeug IO kann In Verbindung mit einer Manuell bedienbaren Vorrichtung benutzt werden, wie sie in der US-Patentschrift Nr. 3 150 488 beschrieben 1st« Zub Verständnis dieser Erfindung ist es jedoch nloht erforderlich, konstruktive Einzelheiten dieser Vorrichtung zu kennen. Es gentigt vielmehr, zu wissen, daß das Werkzeug in einem Lager 12 der Vorrichtung lttngsversohlebbar gelagert ist« DasAntrlebsende des Werkzeuges 10 ist Mit einen erwel-

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terten Kopf 1% versehen, der eine geneigte baw· konische AnsohlagflKehe 16 aufweist.

Da« Werkzeug 10 umrfaDt ferner eine längliche aylindriaohe Kaaaer 18 «or Aufnahme einea lMngeveraohlebbaren Stifttreibeleventea 20· Daa vordere oder Eintreibende dieaea syllndrlaehen Blementea 80 lat eur Bildung eine« atlftartlgen Fortsataes 20a abgesetzt. Da· vorder· oder Eintreibende des Werkzeuge· 10 weist einen ringförmigen AnIi gete11 lOa für einen Niet auf. Der ringförmige Anlageteil 10a lat alt einer Mittelöffnung 10b versehen, die axial «it de« atlftartigen Portaats 20a fluchtet und au dessen Aufnanae dient.

Bin Niet, der «it de« Werkaeug 10 bearbeitet werden kann, iat ala Oansea «lt 22 bezeichnet. Er cnfaat einen Nietsohaft 22a und einen Kopf 22b· De« Niet 22 iat tin Auadehnungaatift 2% angeordnet· Bei de« in der Zeiohnoag dargestftllen Auafunrungabeisplel iat der Stift 2% bereite teilweise in den Nletaonaft 22a eingeführt, wobei ein Teil axial ttber den Nietfeopf 221» hinausragt. Daa Eintreibende des StIftea 24 iat vora«tgaweiaa angespitzt. Die SpItse ragt In ein« ItKngattflnung 22o verringerten Durcheessers hinein. ErforderlIonenfalle kennen der Niet und der Stift auch einstückig ausgebildet aaln» Selene Nieten werden 1« allgemeinen aus Kunststoff geforat«

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φ' .

Wie Jtereits erwähnt «orden ist, kann denn die 22 »it des Eintreibende des Werkzeuges IO rerbunden «erden, indem der den Hietkopf fiberragende Teil des Ausdehnungsstif tes 24 in die Öffnung 10b des Werkzeuges eingeführt wird· Denaoh wird durch eine geeignete Einrichtung (nicht dargestellt) auf das Werkzeug 10 eine Kraft ausgeübt, die in

™ Pig· 2 der Zeichnung durch den Pfeil angedeutetist. Diese Kraft Hydraulisch oder pneumatisch wirken, na das Werkzeug 10 Bit dea Bet 22 zum Werkstück 26 hinzubewegen. Dieses Werkstück 1st zur Illustration »it zwei Schichten 26a und 26b dargestellt. In Flg.3 der Zeichnung sind das Werkzeug 10 soweit zum Werkstück 20 hin bevegt «orden, daß der Nietsohaft 22e die Schichten 26a und 26b des Werkstückes durchdringt· Hat der Niet seine Yoranbewegung beendet, schlägt die rlngfifrmlge AnsohlagflKohe 16 des Werkzeuges an eines

s* kemlementiir geformten Anschlag 28 am Lager 12 an; Diese

pltttzllohe Unterbrechung der Voranbewegung des Werkzeuges \ 10 wird begleitet von einer «eiteren Voranbewegung des

zylindrischen Elementes 20, wie dies in Fig· 4 angedeutet j ist. Die kinetische Energie des zylindrischen Elementes 20 bewirkt dessen «eitere Voranbeweguitg und das Eindringen des stlftartigstt Fortsatzes 20a in die öffnung !Ob sowie das EInstofien des vorderen Endes des Nietausdehnungsstiftes 24 mit

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einer ausreichenden Kraft, um diesen Stift vollständig telskopartig in den Nietschaft 22a einzutreiben. Dies bewirkt, daß das vordere Ende des Stiftes 24 ein Ausdehnen des Eintreibendes des Nietschaftes 22 verursacht, wie in Fig. 4 dargestellt ist.

Der Anaelder hat also in di© Kammer eines langgestreckten Eintreibwerkzeuges ein frei verschiebbares @&®r schwimmendes zylindrisches Stiftelntreibelesent eingebracht* Di® einsige Kraft, die erford©rlä©!s ist, im «ti®s©© StIft©intreibeleaent vcraissiatreibem, ist der Impuls ©ö®r die kinetische Energie, dl® sicsla al© Krgebais flor

schnellen Voranbewegung &®g
Auf diese Weise erübrigt di© ©rfimtesga di© Verwendung von relativ terns¹©® w&ü ten, hydraulisch ©der pneumatis<8li wir&®nfi@M Milfseinriehtungen, wie sie bislang wm Eintreiben ü®m ArasiofeBiiags«-

stiftes in einen Nietsehaft verwendet wns"fi©ii_e las erfindungsgesäSe Verfahren ©owi® Si© efffiMiarngsgeal©© Verrichtung ermöglich«a ein s©liaell©s P©rf®ri®s"©a ä©s Werkstüekes unter gl©i©lizeitig©m S@t^©a ^©b Ni@t©a ^©i geringsten Kosten md Mühen.

Claims

Patentansprüche

1·)Vorrichtung stun Eintreiben und Setsen eines werkstückdurchdringenden Befestigungenietes alt einem Schaftauedehnungsstift, der einen alt einem Kopf versehenen Nietsohaft alt ausdehnbaren Eindringende zugeordnet ist, gekennzeichnet dnroh ein langgestrecktes Nletelntrelbverkseug (10) alt einer sich In Längsrichtung erstreckenden Kaaaer (18), die aa Treibende des WeA: zeuges alt einer Aufnahaettffnung (IOb) für einen Ausdehnungestift (24) in Verbindung steht und die in einea axialen Abstnad von der öffnung einen Anschlag bildet, durch eine ringfuraige, radial auswärts der öffnung liegende Nietanlagefläche und durch ein in der Kaaaer (18) frei zwischen dea Anschlag und der öffnung (10b) längerersohlebbar gelagertes Stifttrelbeleaent (20), dessen Eintreibende (SOa) teleskopartig in die öffnung (IOb) und in Antriebeberührung alt dea in die öffnung hineinragenden Ende des Schaftausdehnungsetlftee (24) bewegbar ist.

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2, Vorrichtung nach Anspruch A, Udsroh go« kennzeichnet , dftfi der Aasc&lsg ia der KMMr durch «Ine Querwand an insereA Bade der l£ag~ Hohen KaMMr (18) gebildet ist.

3. Vorrichtung naoh Ansprach i_s dadurch |ikenneeiohnet, dafi dl« Staner mi beides Enden sit Ansohlagnittoln sun Begrensen der Ein-und Berbewegiing dee ltogeyereohiebliohen Stiftelatreibele* nentes (20) versehen let.

4· Vorrichtung naoh Ansprach i, dadiiroB gekennzeichnet „ daß da· Bintreilwerkseug (10) nit einer ringförmigen AasoblagfUtoh· (16) varsehen 1st, die mit eine» komplementär gestalteten, dl« Voranbewegung des Werkzeuge« begrastsendaii Aneoblag (28) snsamenwirkt ·

5· Vorrichtung naoh Anspruch 1 bis 4, dsier e fe gekennzeichnet , dafi das vorder» Ende des Stifteintreibelernentee (20) Bit eines stiftartigem Fortsatz (20a) verringerten Durchmessers versehen der in die zur Aufnahme des den Nietkopf

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genden Endes des Hletausdchmingsstiftes (2%) dienenden Öffnung (iOb) elnsudrlngen τ«ηΐ|.

6. Vorrichtung nach Ansprach 1 hl· 3, dadurch gekennselehnet _t daß die langgestreckte Kassier (IS) aa vorderen Ende des Werkzeuges angeordnet ist and daß die die Voranbewegung des Werksenges (10) begrenzende Anschlagtläohe (l6) aa Antrlehsende dee Werkseages aasgebildet 1st·

7. Vorriohtnng nach Ansprach 1 bis 6, dadareh gekennseiohnet , daß das langgestreckte Nletelntrelbwerkseug (10) einen zylindrieohen Bereich tmfaßt, in dessen Tordere» Ende die Kamer (18) vorgesehen 1st·

8· Verfahren sub Einbringen und Setsen eines werkstück-' durchdringenden Befestigungsnletee »it einem Schaftausdehnongsstlft, der einen Kit einen Kopf versehenen Nietsohaft alt ausdehnbares] Sindringende augeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Niet von einen Nieteintreibwerkzeug mit relativ großer Geschwindigkeit gegen die zu verbindenden Werkstückschichten bewegt wird, bis der Nietschaft die Werkstüok-

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schichten durchdrungen hat und eich der Nietkopf gegen die Oberfläche der des Werkzeug benachbarten Werkstück» schicht gelegt hat, daß sich durch die plutzliote Unterbrechung der Voranbewegung ein im Werkzeug frei IKngs» verschiebbar angeordnetes Element durch die kinetlsohe Energie weiter roranbewogt und durch sein® spezielle Gestaltung den dea Nietkopf überragenden Nletausdehnungsstlft In den Niet eintriebt.

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