DE2223399A1

DE2223399A1 - Kraftbetriebenes Geraet zum Eintreiben von Befestigungsmitteln

Info

Publication number: DE2223399A1
Application number: DE19722223399
Authority: DE
Inventors: Imre Berecz
Original assignee: KAYNAR Manufacturing CO
Current assignee: KAYNAR Manufacturing CO
Priority date: 1971-05-11
Filing date: 1972-05-10
Publication date: 1972-11-30
Also published as: US3802617A; GB1342332A; JPS5517666B1; FR2139431A5

Description

K 987

PATENTANWÄLTE ^ Dr.-lng.HAil; ΜλίΓ.-ϋίΕ 0Ιρ1.-!π9·'< "'·*'- ^^lhil

AuBUeta-Vlktüiia-Straße 63

K a y η a r Mfg. Oo., Inc., Fullerton / California (V.St.v.A.)

Kraftbetriebenes Gerät zum Eintreiben von Befestigungsmitteln

Die Erfindung betrifft ein kraftbetriebenes Werkzeug zum Eintreiben einzelner Befestigungsmittel an einer gewünschten Stelle in ein das Befestigungsmittel aufnehmendes Glied.

Bei vielen Zusammensetzungsarbeiten, bei denen Befestigungsmittel mit einem^Kopf und mit einem von diesem abgehenden Schaft verwendet werden, werden die Kosten bei dem Zusammensetzen der Befestigungselemente dadurch erhöht, dass die Elemente von Hand ausgewählt, ausgerichtet und in ein Aufnahmeglied eingetrieben werden müssen. Dies gilt insbesondere für das Zusammensetzen einer Konstruktion, die von vielen Befestigungsmitteln gleicher Größe und Gestalt zusammengehalten wird.

Als Beispiel für ein solches Anwendungsgebiet wird ein Flugzeug angeführt, das mit Hilfe von tausenden von Bolzen und Nieten zusammengebaut wird- Obwohl in verschiedenen Anwendungsgebieten Befestigungsmittel in verschiedenen Größen verwendet werden, Je nach der zu erwartenden Beanspruchung und Ermüdung

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wobei die Befes tigungsmi t tel innerhalb gewählter Gruppen die gleiche Größe und Gesbalb aufweisen. Um solche Befestigungsmittel verwenden zu können, wurde ein Gerät benötigt, mit dem diese einzeln in ein Aufnahmeglied eingesetzt werden können, z.B. in einen Teil eines Flugzeugrahmens und/oder in die Meballhaufc der Flügel oder des Flugzeugrumpfes. Die Erfindung siehb daher ein Gerät vor, mib dem die Bestand belle eines Flugzeuges an einander befestigb werden können»

Mit dem Gerät müssen nicht nur einzelne Befestigungsmitbei an einer gewählten Stelle und in einer bestimmten Ausrichtung angebracht werden können, sondern das Gerät muss noch folgende Anforderungen erfüllen können.

(a) Das Gerät muss imstande sein, eine wesentliche Anzahl von Befestigungsmitteln ohne Nachfüllung aufnehmen und abgeben zu können und (b) das Gerät darf nur ein geringes Gewicht aufweisen, so dass es von Hand getragen und benutzt werden kann, und (c) muss ein unbeabsichtigtes Eintreiben eines Befestigungsmittels verhindert werden, wobei die Außenseite eines das Befestigungsmittel aufnehmenden Gliedes zerschrammt oder beschädigt werden könnte, und schließlich (d) muss das Gerät so ausgestaltet sein, dass es in einem begrenzten Raum gehandhabt werden kann. Die Erfindung sieht ein Werkzeug vor, das diesen Anforderungen genügt, und das von besonderem Mutzen ist bei dem Zusammenbau von Flugzeugteilen unter Verwendung von Schrauben. Die Erfindung wird nunmehr in diesem Zusammenhang beschrieben. In den beiliegenden Zeichnungen ist die

Fig«1 eine zum Teil als Schnitt gezeichnete Seitenansicht eines kraftbetriebenen Werkzeugesnach der Erfindung,

Fig.2 eine Unteransicht des in der Fig*1 dargestellten Werkzeuge»,

Fig·3 eine Vorderansicht des in der Fig.1 dargestellten Werkzeuges,

Fig.4. ein senkrechter Schnitt nach der Linie 4-4 in der Fig.1·

Fig.5 ein senkrechter Schnitt nach der Linie 5-5 in der Fig.1,

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Fig·6 ein senkrechter Schnitt durch das Magazin des Werkzeuges mit den Magazinkammern,

Pig.7 ein Längsschnitt durch ein Zuführungsrohr für eine Anzahl von Befestigungsmitteln einer besonderen Ausführungsform der Erfindung, mit der die Befestigungsmittel einzeln abgegeben und eingesetzt werden können,

Fig.8 eine zum Teil als Schnitt gezeichnete Darstellung des Steuerventils der pneumatischen Einrichtung,

Fig. 9 "eine zum Teil als Schnitt gezeichnete Rückansicht des erfindungsgemäßen Werkzeuges, wobei die Luftkanäle im Pistolengriff des Werkzeuges gezeigt werden, und die

Fig.10 eine zum Teil als Schnitt gezeichnete Unteransicht des in der Pig.8 dargestellten Werkzeugteiles, wobei die Luftströmung durch die verschiedenen Luftkanäle der pneumatischen Anlage gezeigt wird.

Das in den Figuren 1 und 2 dargestellte erfindungsgemäße Werkzeug weist einen als Ganzes mit 10 bezeichneten Rahmen auf, der bei der dargestellten Ausführungsform aus einem äußeren Gehäuse besteht, in dem ein herkömmlicher pneumatisch betriebener Hammer angeordnet ist. Ein solches Gerät ist im Handel als pneumatischer Schlaghammer erhältlich, dessen Einzelheiten an sich bekannt sind, und die daher nicht im einzelnen beschrieben werden. Das Gerät endet nach der Fig.1 an der rechten Seite in einem Pistolengriff 11, an den sich ein Vorderteil 12 anschließt. Das Werkzeug kann daher mit beiden Händen aufgrund des geringen Gewichtes und des gedrängten Aufbaus gehandhabt werden.

In Richtung nach vorn erstreckt sich ein Hammer 15, der eine Drehachse für ein noch zu beschreibendes Magazin bildet. Eine Feder 16 sucht den Hammer nach rückwärts zu drücken sowie ein zum Teil ummanteltes Mundstück 17 nach vorn. Die Ummantelung ist am unteren Teil offen und bildet eine Treibstation am vorderen Ende des Werkzeuges.

Im Rahmen des Werkzeuges ist ein Magazin 20 um dessen Längsachse 21 drehbar gelagert. Das Magazin weist in Abständen um die Drehachse herum angeordnete Kammern 22 auf, in denen die Befestigungsmittel mit der Spitze nach vorn gelagert sind, von

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denen Jn der Fig.1 zwei Befestigungsmittel am rechten Ende der unteren Kammer dargestellt sind. Jede Kammer 22 ist al .1 gome in zylindrisch ausgestaltet, so dass in jeder Kammer mehrere Befestigungsmittel gespeichert und unter der Einwirkung eines Druokmittels von rechts nach links befördert werden können.

Ein unter Pederdruck stehendes Arretierungsglied 23 zeigt zusammen mit einer Endplatte 24 die Drehstellung an. Ji in Sperrglied 215 am entgegengesetzten Ende des Magazins 20 wird angehoben, so dass dieser Zylinder gedreht werden kann. Zum Pullen der einzelnen Kammern mit Befestigungsmitteln ist ein Beschickungsglied 26 vorgesehen, das versohwenkbar gelagert ist. Un geöffnetem Zustand wird eine einzelne Kammer des Magazins buiu Füllen zueänglich. Am unteren Teil der Platte 24 ist ein Ausfall schacht befestigt, der mit einei* einzalnen axual ausgerichteten Kammer in Verbindung steht und an einer Ausfallstation 28 endet.

Auf einer gekrümmten iüpur 31 ist eine Transportabel 30 gelagert, die zwischen der Ausfall station 28 und einer Treibstation am Mundstück 17 hin- und herbewegbar ist. Die Gabel 30 ist mit zwei gegenüberstehenden Zinken aus einem elastischen Material versehen, die den Schaft und die Unterseite des Kopfes einen bestimmten Befestigungsmittels aufnehmen, die das das Gerät eingerichtet ist. Ein Glied 32 verbindet die Transportgabel mit einer aus einem Kolben und einem Zylinder bestehenden und pneumatisch betätigten Anordnung 33> die am rückwärtigen Teil des Vorderteils 12 angebracht ist. Der Rahmen des Gerätes ist mit einem Ansatzstück 40 versehen, an den ein Schlauch angebracht werden kann (nicht dargestellt), durch den das Gerät aus einer nicht dargestellten Quelle mit Druckluft versorgt wird. Das Ansatzstück 40 bildet einen Teil eines Steuerkreises für das Werkzeug, über den die aus Kolben und Zylinder bestehende Anordnung mit Druckluft für den Antrieb der Transportgabel und den Hammer 15 versorgt wird, wobei die Druckluftzuführung so gesteuert wird, dass der Hammer nur dann betätigt wird, wenn die Transportgabel 30 vollständig zurückgezogen ist, um ein unbeabsichtiges Arbeiten des Hammers zu vermeiden, bevor ein Befestigungsmittel die ordnungsgemäße Lage an der Gebrauchsstelle einnimmt .

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WLe HiUi der Lt¹Lg.9 zu ersehen ist, steht das Verbindungsstück 40 mLt einer ringförmigen Kammer 41 'm Verbindung, (ILe von dem Verb Ln(UmKHiJtUoIc und dein PLstolengrLff Il gebLLdeb wird. ELn an dm· Bas Ls des (j-rLffes vorgesehener KanaL 42 führt Uber eine Rohr Le Lbiing I·".) '-u dem Ende eLner Druckkammer, wie be L 22P dargeab'iLlt, L)Li)UtJ DruokLufb treibt die BefestigungsarttoL Ln der Kamm«.r uuv Aus bragstab Lon 28 >

I)Le Luft aiiEj dor Druokiuf tq.ueLle wird ferner dem VentilgLLed 45 eine« H teuer vent i La zugeführt, das) eLne bieder 46 nach oben KU drücken Bucht. Himmb das VenbLLgLLed dLe in der J?Lg,9 dargeateLlbe SboLLung eLn, aο abröiut dLe Luft aus dem Verbindung« stuck 40 durch da« t> t eue rven t Li zur Koiben-und-ZylLnderiinordnung '.>'/> und durch die RohrLeLtung 47· HLerbeL wird der Kolben ausgefahren und bewegt dLe 'CrarujporbgabeL 150 auü der Au« trag« ta tion κιιΐ* T re Lba bat Lon.

Iv-Lb £11LLt) eine« Drücker« 50 kann über ein versohwenkbar geLager te» CrLLed 51 üa« VentLLgLLed 45 nach unten Ln eLne Stei-Lung. bewegt werden, Ln der die Strömung der Druckluft zur Ho.hr-LeLbung 47 gesperrb wird und damit zur Kolben-und-Zylinder-Anordnung '.53* ZugLeich ötrömt die Luft nach oben durch dann auf einander auögerLehteten Teile zur vorderen Seite der Anordnung 33 und zwar über das Ventilglied 45» durch den Kanal 52 im PlsboLengriff, der über dLe Rohrleitung 53 mLt der Anordnung 33 in VerbLndung otehb»"

I«b der KoLbeil voLLatändLg zurückgezogen, so α bellt ein KanaL Ln der KoLben«bange oine Verbindung her zwischen der DruokLufbqueLLe und dem Antriebsmotor für den Hammer 15. WLe aus der L'¹ Lg, K) ssu ersehen Lob, Lst in der Kolbenstange ein Kanal 55 vorgesehen, der vom Zylinder zu einer Leitung 56 führt, durch die die Druckluft zur BaaiapLatte dea Piatolengriffea und nach oben durch eLrien Ln dieaeni vorgesehenen Kanal 57 geleitet wird.

A r b e L b a w e i a e

Jede der oLiizoLnen Kammern 22 wird mit einer Anzahl von Befestigungsmltteln gefüLlb, wie in der E¹Ig.7 dargestellt. Es kann ein Versohlusürohr 60 vorgesehen werden, daa als Versaiidbehälber dienb aowie aLs hermetLache Abdichtung um dLe im Magazin 20

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befind L Lehen Befes bigungsmib teL herum. Diese Befestigungsmibbel wirder vorher so ausgerichtet, dass jede ijpifeae auf den Kopf de« vorderen Befes tlgungsmlbbeL gerichtet ist? wie da rye μ tollt,

ti a oh dem AnsehLiUis an eine DruokLuftqueLLe wird die Lut'b in eine der Kammern 22 eingelassen, die mit der Leitung 43, die in der Ii¹Lg. B mit; ',IHV beiu; Lohne b ist, in Verbindung steht, Hierbei v/ird ein Befestigungsmittel am aus trage tat Lon 28 zwischen den elastischen Zinken der 'L'ransportgahuL "50 befördert. i'jiujLuLoh 7/ Lrd über die RohrLe ibun_e^ 47 D ruck Luft in den rückwärtigen 'L'oLL der KoLben-ZyLLnder-Anordmtng Yj eingelassen, wobei der ICoLben ausgefahren wird. EnffoLgedensen wird die TransportgabeL 50 und damit dna BefeatigungamitbeL au« der Ausgabestation 28 Tre LbB bat; Lon am Mundstück 17 befördert,

Der daa Werkzeug handhabende- Arbeiter sefcisfc dann den Schaft de» liefest LgungüinL ttels Ln eine Öffnung an einem riich dargesteLLten TeLL ein» Je nacti den gewählten AbiBeijsuiigen kann das Einsetzen von Hand nicht yoLL»tändig durchgeführt werden, Diea gut Lm besonderen für Pressitae bei DoLzeii- oder Nietenverb indungen» Das erf indungügemälJe Werkzeug erzeugt in diesem FaLLe eLne TreLbkraft durch EinLassen von DruckLuft in den Treibmotor. Zu diesem Zweck wird der Ventiidriicker betätigt, wobeL dLe Luftstrümung iiuai rückwärtigen TeLL des KoLbens gespert und die Luft zum vorderen Teil des KoLbens eingeLassen wird. Sin Zurückziehen der Gab ei 30 wird durch die Ullas tizi tat der Zinken ermöglicht, die das DefestigungsmitbeL freigeben, das zum TeLL in das Baute Ü eingesetzt und unter Leichtem Druck mit der Hand festgehalten wird, Bei diesem Druck wird das Mundstück 17 nach rückwärts gegen die Kraft der Feder gedrückt, wobei daa Werkzeug für die nachfolgende Arbeit des Treibmotora und des Hammers 15 stabilisiert wird» Die Reaktionskraft gleicht dem Eücksfcoß einer Handfeuerwaffe insofern, aLa auf die Mündung des Werkzeuges ein senkrecht nach oben gerichteter Druck ausgeübt wird. Wird ein beaufschlagtes Mundstück vorgesehen, daa von Hand zurückgezogen werden muss, so kann dem Werkzeug Stabilität verliehen werden, so dass ein Ze mehr tinmen von Bauteilen, wio die Haut eines Flugzeuges vermieden wird.

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ORIQINAL INSPECTED

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Nachdem die Gabel 30 vollständig aurückgoaogen worden ist, steint der Kanal Ϊ35 in der Kolben η tauge eine "Verbindung her zwischen dem Zylinder und dem Treibmotor über die Leitung IJ6 und den Kanal 57« Dem Treibmotor wird daher erst dann Druckluft zugeführt, wenn die Tramsportgabel eine vorbestimmte Stellung einnimmt, die bei der dargestellten Ausführungsform die vollständig zurückgesogene Stellung darstellt. Hierbei wird eine unbehinderte Bewegung des Befestigungsmiitels während des Eintreibens gesichert und jede Störung durch die Transportgabel vermieden.

Die befestigungsmittel werden nacheinander in die Bauteile durch V/iederholeii der oben beschriebenen Arbeitsgänge eingetrieben. Wird der Drücker freigesetzt, so wird der Kolben ausgefahren und -befördert ein Befestigungsmittel aus der Ausgabestation zur Treibstation. Wird der Drücker nachher betätigt, so wird der Kolben zurückgezogen und der Treibmotor so lange betätigt, wie zum vollständigen Eintreiben deiä Befestigungsmittels erforderlich ist. 1st eine der Kammern 22 entleert worden, so wird das Magazin zur nächsten Kammer gedreht durch kurzzeitiges Freisetzen der Arretierung. 1st das Magazin vollständig entleert worden, so können die Kammern über die Beschickungssperre wieder nachgefüllt werden. Mit der Erfindung ist daher ein Handwerkzeug geschaffen worden, mit dem einzelne Befestigungsmittel in ein Bauteil eingetrieben werden können.

Patentansprüche

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Claims

- 8 Patentansprüche

Gerät zum Zuführen und Eintreiben eines einzelnen Befestigungsmittel β in ein Bauteil, gekennzeichnet durch einen Montagerahmen, durch ein vom Rahmen getragenes Magazin zur Aufnahme einer Anzahl von Befestigungsmitteln und zum Zuführen einzelner Befestigungsmittel zm einer Ausgabestation, durch "Mittel, mit denen das Gerät mit einer Druckmittelquelle verbunden werden kann, durch eine vom Rahmen getragene und kraftbetätigte !Transportvorrichtung, die ein ein einzelnes Befestigungsmittel an der Ausgabestation aufnimmt und zu einer Treibstation befördert* durch einen Motor für die Transportvorrichtung, der vom Rahmen getragen wird, und durch einen Strömungsmittelkreislauf, der wahlweise zum Herstellen einer Verbindung zwischen der Druckmittelquelle und dem Motor für die Transportvorrichtung in Betrieb gesetzt werden kann, wobei die Transportvorrichtung zwischen der Ausgabestation und der Treibstation hin- und herbewegt werden kann.
2. Gerät nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Magazin aus einem langgestreckten zylindrischen Element besteht, das im Rahmen um die eigene Achse drehbar gelagert ist und mehrere zylindrische Kammern aufweist, die parallel zur Magazinachse verlaufen und u m diese herum in Abständen angeordnet sind.
3· Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass* über den Strömungsmittelkreislauf einer ausgewählten zylindrischen Kammer im Magazin ein Druckmittel zugeführt wird, das ein Befestigungsmittel zur Ausgabestation treibt.
4· Gerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dasa jede Kammer ein die befestigungsmittel enthaltendes rohrförmiges Abdichtungselement aufnimmt.

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5· Gerät nach. Anspruch 1, 2, 3 oder 4» dadurch gekennzeichnet, dass der Treibmotor im Rahmen angeordnet ist und die an der Treibstation befindlichen Befestigungsmittel einzeln eintreibt.
6» Gerät nach Anspruch 5» gekennzeichnet durch einen zweiten Strömungsmittelkreislauf, der die Verbindung zwischen der Druekmittelquelle und dem Treibmotor abwechselnd sperrt und öffnet.
7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Strömungsmittelkreislauf die Versorgung des Treibmotors sperrt mit Ausnahme des Falles, in dem die Transportvorrichtung eine vorherbestimmte Stellung einnimmt.
8. Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung ein Befestigungsmittel über eine gekrümmte Bahn zwischen der Ausgabestation und der Treibetantion befördert,

9· Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche» dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Rahmen Schaltmittel trägt, die das Magazin in einer bestimmten Drehstellung festhalten»

10· Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet/ dass ein mit einer Ummantelung versehenes Mundstück vom Rahmen getragen wird, das ein an der Treibstation befindliches Befestigungsmittel teilweise umschließt, und dass eine Vorbelastungsfeder vorgesehen ist, die das Mundstück nach außen drückt, so dass eine die Kraft der Feder überwindende Kraft ausgeübt werden kann, so dass dem Werkzeug während des Eintreibens eines Befestigungsmittels Stabilität verliehen wird.

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