DE2605648C2 - Pneumatisch-hydraulische Blindnieteinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine pneumatisch hydraulische Blindnieteinrichtung mit einem m^:; einem Hydraulikfluid gefüllten und von einem Arbeitskolben verschlossenen Arbeitszylinder, mit einem an den Arbeitszylinder anschließenden Pneumatikzylinder, der durch einen Pneumatikkolben in einen vorderen und hinteren Hubraum getrennt ist und dessen vorderer Hubraum als gemeinsamer Hubraum für den Arbeitskolben und den Pneumatikkolben ausgebildet ist, mit einer mittels des Arbeitskolbens betätigbaren Zugspindel und mit einen mittels des Pneumatikkolbens verschiebbaren, den Arbeitskolben durchdringenden Bolzen.

Blindnieteinrichtungen werden zur Verarbeitung von Blindnieten, beispielsweise beim Vernieten von Tragflügeln, eingesetzt. Aus der DEAS 12 17 175 ist eine Blindnieteinrichtung mit einem pneumatischen und einem hydraulischen Antriebsteil bekannt. Das pneumatische Antriebsteil besteht im wesentlichen aus einem Pneumatikzylinder, einem im Pneumatikzylinder hin und herbewegbaren Pneumatikkolben sowie aus einer auf der Mittelachse des Pneumatikkolbens an diesem befestigten Kolbenstange, die über einen Verschlußstopfen in einen Zylinder des hydraulischen Antriebsteils hineinragt. Dieses weist zwei Zylinder auf. zum einen den Zylinder, in den die Kolbenstange des Pneumatikkolbens hineinragt und zum anderen einen nahezu senkrecht da/u angeordneten und über eine Bohrung mit diesem in Verbindung stehenden Arbeitszylinder, in dem ein Arbeitskolben mit einer am Ende eine Einspannvorrichtung aufweisenden Zugspindel angeordnet ist. Wird die hintere Kammer des Pneumatikzylinders mit Luft beaufschlagt, wird die Kolbenstange des Pneurrialikkolbens in den einen Zylinder des hydraulischen Antriebsteils hineinbewegt und dadurch hydraulisches Medium durch die Verbindungsbohrung in den Arbeitszylinder zum Rückwärtsbewegen des Arbeitskolbens und Betätigen der Einspannvorrichtung verdrängt. Zur Rückstellung des Arbeitskolbens und des Pneumatikkolbens ist eine der Hubkraft des Arbeitskolbens entgegenwirkende Rückstellfeder vorgesehen.

Weiterhin ist aus der US-PS 31 64 283 eine pneumatisch-hydraulische Blindnieteinrichtung bekannt, bei der die Zugspindel mit dem ihrer Spanneinrichtung entgegengesetzten Ende an einem Arbeitskolben befestigt und über eine der Hubkraft des Arbeitskolbens entgegenwirkende Druckfeder am Gehäuse abgestützt ist, bei der im Inneren der Zugspindel eine mit Hydraulikflüssigkeit gefüllte und über eine Bohrung mit dem Arbeitszylinder des Arbeitskolbens in Verbindung stehende Kammer ausgebildet ist und bei der an einem einen gemeinsamen Hubraum mit dem Arbeitskolben aufweisenden Pneumatikkolben ein Bolzen befestigt ist. Dieser wird bei einer Vorschubbewegung des Pneumatikkolbens aufgrund einer Druckmittelbeaufschlagung des hinteren Hubraums des Pneumatikzylinders durch eine zentrale Bohrung des Arbeitskolbens in die mit Hydraulikflüssigkeit gefüllte Kammer der Zugspindel gedrückt, wodurch infolge der Verdrängung der Hydraulikflüssigkeit der Arbeitskolben mit der Zugspindel in den gemeinsamen Hubraum verschoben wird.

Beide bekannten Ausführungen von ülindnieteinrichtungen haben den Nachteil, daß die Zugkraft um die Federkraft der Rückstellfeder für den Arbeitskolben und den Pneumatikkolben vermindert und aufgrund der Abmessungen der einzelnen Bauelemente nicht veränderbar ist. Außerdem ist der Hub des Arbeitskolbens bei der ersten Ausführung durch die Baulänge des Arbeitszylinders und bei der zweiten Ausführung durch die Baulänge des gemeinsam für den Arbeitskolben und den Pneumatikkolben vorhandenen Hubraums sowie durch die Menge der Hydraulikflüssigkeit, die durch den Bolzen des Pneumatikkolbens in der Kammer der Zugspindel verdrängt wird, von vornherein auf eine bestimmte Länge festgelegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Blindnieteinrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß sie unter Einhaltung einer kompakten und leichten Konstruktion ohne Aufwand allen erforderlichen Betriebsbedingungen angepaßt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zugspindel gegen den Arbeitszylinder geschlossen ausgebildet ist und diesen vollständig durchdringt, mindestens ein in einer zur Zugspindel achsenparallelen Bohrung des Arbeitskolbens geführter und am Pneumatikkolben abgestützter Bolzen vorhanden ist und daß dir gemeinsame Hubraum und der hintere Hubraum des Pneumatikzylinders abwechselnd an eine Druckmittelleitung anschließbar sind.

Durch die zur /ugspindel achsenparallele Anordnung des vom Pneumatikkolben bewegten Bolzens ist es auf einfache Weise möglich, konzentrisch zur Zugspindel mehrere Bolzen anzuordnen und so abhängig von der Anzahl der Bolzen und deren Durchmesser die Zugkraft durch Veränderung der Flachenunterschiede zu bestim· men Und den Hüb des Arbeitskolbens Urtd damit der Zügspindel trotz kleiner Baulänge der Blindnieteinriclv tung durch die von den Bolzen bewegte Menge der Hydraulikflüssigkeit im Arbeitszylinder zu vergrößern öder zu verkleinern, Dazu müssen lediglich ein mit einer entsprechenden Anzahl von Bohrungen versehener

Arbeitskolben sowie entsprechende Bolzen in die ansonsten im Aufbau unveränderte Blindnieteinrichtung eingesetzt werden, so daß die erfindungsgemäße Blindnieteinrichtung ohne Aufwand allen erforderlichen Betriebsbedingungen angepaßt werden kann. Dazu kommt, daß, da nicht nur der hintere Hubraum des Pneumatikzylinders an eine Druckmittelleitung anschließbar ist, sondern wechselweise auch der für den Arbeitskolben und Pneumatikkolben gemeinsame Hubraum, eine Rückstellfeder für den Arbeitskolben und die Zugspindel entfallen kann und damit die Zugkraft des Arbeitskolbens erhöht wird. Da außerdem die Bolzen nur am Pneumatikkolben abgestützt sind und somit mit diesem nur lose in Verbindung stehen, kann einerseits ein Auswechseln der Bolzen auf einfache Weise durchgeführt und andererseits beim Zurückstellen des Pneumatikkolbens im Arbeitszylinder durch Leckverluste der Hydraulikflüssigkeit die Entstehung eines Vakuums «ermieden werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Blindnieteinrichtung besteht darin, daß die Zugspindel den Pneumatik-und den Arbeitszylinder axial durchdringt und daß der Arbeitskoiben und der Pneumatikkoiben hintereinander auf der Zugspindel angeordnet sind, bei einer solchen Ausführung sind das pneumatische ^nd das hydraulische Antriebsteil auf einer gemeinsamen Achse angeordnet Dadurch ist eine kompakte, leichte und einfach herstellbare Konstruktion gegeben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels einer pneumatisch-hydraulischen Blindnieteinrichtung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Blindnieteinrichtung in Ausgangsstellung und

F i g. 2 einen Längsschnitt durch die gleiche Blindnieteinrichtung nach erfolgtem Arbeitshub.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Blindnieteinrichtung dargestellt. Die Blindnieteinnchtung besitzt ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 1 mit einem IO daran angeordneten Griff 2. daß das Gehäuse 1 mit dem Griff 2 ein T-förmiges Aussehen besitzt. Das Gehäues 1 ist an seiner Rückseite mit einem Deckel 3 verschlossen. An der Vorderseite des Gehäuses sind verschiedene auswechselbare Einsätze 4 vorgesehen. Eine zentral im Gehäuse 1 angeordnete, rohrförmig ausgebildete Zugspindel 5 ist an der Vorderseite dps Gehäuses 1 und dem Deckel 3 gleitend und über Dichtelemente 6 abgestützt. Die Vorderseite der Zugspindel 5 trägt eine ebenfalls austauschbare Spanneinrichtung 7.

Mit der Zugspindel 5 ist 'n deren mittleren Bereich ein Arbeitskoiben 8 starr verbunden, der an seiner zylinderförrpigen Außenfläche an der Innenseite eines Arbeitszylinders 9 geführt ist. Dieser ist im vordeien Abschnitt des Gehäuses 1 ausgebildet und durch den Arbeitskolben 8 begrenzt. Er ist mit einem Hydraulik fluid, beispielsweise öl. gefüllt, das durch Entfernen eines Verschlußstopfens 10 ein- bzw. nachgefüllt werden kann.

Der hintere Abschnitt des Gehäuses 1 ist als Pneumatikz>linder ausgebildet, wobei der Durchmesser des Pneumatikzylinders etwas größer ist als der des Arbeitszylinders 9< Im Pneumatikzylinder ist auf der Zugspindel 5 ein Pneumatikkolben 12 so angeordnet, daß Pneumatikkolben 12 und Ziigspindel 5 Relativbewegungen zueinander ausführen können- Durch den Pneumatikkolben 12 ist der Pneumatikzylinder in einen vorderen Hubraum 11 und einen hinteren Hubraum 13 aufgeteilt. Dabei ist der hintere Hubraum 13 durch den Deckel 3, den hinteren Abschnitt des Gehäuses ί und den Pneumotikkolben 12 definiert, während der vordere Hubraum U durch den mittleren Aöschnitt des Gehäuses 1, den Arbeitskolben 8 und den Pneumatikkolben 12 begrenzt wird. Der vordere Hubraum 11 dient gleichzeitig als gemeinsamer Hubraum für den Arbeitskoiben 8 und den Pneumatikkolben 12. Die einzelnen Hubräume sind gegeneinander abgedichtet

ίο In zur Zugspindel 5 achsenparaüelen Bohrungen des Arbeitskolbens 8 sind Bolzen 14 geführt, die am Pneumatikkolben abgestützt sind und von diesem bei einer Druckbeaufschlagung des hinteren Hubraums 13 in den Arbeitszylinder 9 verschoben werden. Die

!5 Druckmittelzuführung zum Pneumatikzylinder erfolgt über eine am Griff 2 der Blindnieteinrichtung angeschlossene Druckmittelleitung 17. die beispielsweise ein Druckluftschlauch sein kann, über eine im Griff 2 angeordnete Ventileinrichtung 16 sowie je nach Stellung der Ventileinrichiung 16 über eine dem vorderen Hubraum 11 zugeordnete Leitung 15 oder ein dem hinteren Hubraum 13 zugeordne Leitung 21. Zum Ablassen von Druckmittel aus dem hinte en Hubraum 13 ist die Leitung 21 über die Ventileinrichtung 16 mit einer an die Umgebung führenden Ausblasleitupg 22 verbindbar, während zum Ablassen von Druckmittel aus dem ve deren Hubraum 11 die Leitung 15 eine Zweigleitung 20 mi" Rückschlagventil aufweist. Dem Rückschlagventil 19 ist als Betätigungseinrichtung am Griff 2 ein Abzugshahn 18 zugeordnet, mit dem das Rückschlagventil in Offenstellung gebracht werden kann.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Blindnieteinrichtung in Ausgangsstellung dargestellt. Das Rückschlag· venti! 19 ist dabei geschlossen und die Ventileinrichtung 16 hat die Verbindung des gemeinsamen Hubraums 11 mit der Druckmittelleitung 17 und die Verbindung der Leitung 21 riit der Leitung 22 hergestellt. Die Ventileinrichiung 16 verfügt dazu über einen an seinen

«to Enden gegenüber einer Bohrung abgedichteten Schieber 23 mit einer kleinen, durchgehenden Bohrung in Richtung der Schieberachse. Eine Feder 24 drückt den Schicoer 23 gegen einen Anschlagnng 25. Eine ringförmige Ausnehmung im mittleren Bereich des Schiebers 23 ermöglicht in dieser Stellung ein Ausströmen von Druckmittel aus dem hinteren Hubraum 13 des Pneumatikzylinders durch die verset/t angeordneten Leitungen 21 und 22. Das in den gemeinsamen Hubraum 11 einströmende Druckmittel

W bewegt den Pneumatikkolben 12 in Richtung auf den Deckel 3. d. h.. in die Ausgangsstellung. Im hinteren Hubraum 13 des Pneumatikzylinders vorhandenes Druckmittel kann durch Leitung 21. ringförmig" Ausnehmung des Schiebers 23 und Leitung 22 en'we; .hen. Gleichzeitig wird der Arbeitskolben 8 in den Arbeitszylinder 9 bis /um Anschlag an e-ne Anschlagfläche 26 gedruckt. Da das im Arbeitszylinder 9 eingefüllte Druckfluid inkompressibel ist. werden die Bol/en 14 unabhängig von der Bewegung des Pneumatikkolbens 12 aus dem Arbeitszylinder 9 in den gemeinsamen Hubraum 11 geschoben. Die unabhängige Bewegung der Bolzen 14 ist möglich, da die Bolzen 14 und der Pneumatikkolben 12 nicht starr miteinander verbunden sind und verhindert, daß beim Zurückfahren in die Ausgangsstellung im Arbeitszylinder 9 im Falle von Leckverlüsten eh. Vakuum entsteht. Leckverluste im Arbeitszylinder verursachen deshalb auch keine Reduzierung der Zugkraft, sondern führen lediglich zu

einer Verkürzung des Zugweges.

In F i g. 2 ist eine erfindungsgemäße Blindnieleinrichtung nach erfolgtem Arbeilshub dargestellt. Durch Betätigen des Abzughahns 18 wird das Rückschlagventil 19 geöffnet. Das im gemeinsamen Hubraum 11 befindliche Druckmitlei entweicht über die Leitungen 15 und 20. Der nachlassende Druck in Leitung 15 bewirkt schließlich selbsttätig ein Umschalten des Schiebers 23. Damit wird der hintere Hubraum 13 des Prteumatikzylinders über Leitung 21 mit der Druckmittelleitung 17 gekoppelt und mit Druckmittel beaufschlagt und der Pneumatikkolben 12 in den gemeinsamen HubraUm 11 gedrückt. Der Pneumatikkolben 12 schiebt gleichzeitig die Bolzen 14 in den Arbeitszylinder 9, wodurch durch Verdrängung des Hydraulikfluids im Arbeitszylinder 9 der Arbeitskolben 8 in den gemeinsamen Hubraum 11 gedrückt wird. Die auf den Arbeitskolben 8 wirkenden Kräfte werden unmittelbar auf die Zugspindel 5 übertragen, die mit dem Hüb des Arbeitskölbens 8 eine Zugbewegung ausführt. Dies bewirkt ein Schließen der Spannplatten der Spanneinrichtung 7 und der eingeführte Nietschaft wird an der Sollbruchstelle abgerissen.

Der Hub 27 der Zugspindcl 5 ist dabei abhängig von def Länge des Pneumatikkolbenweges und den Durchmesserverhältnissen der Bolzen 14 zum Arbeitszylinder 9. Der Hub 27 ergibt sich aus dem Abstand zwischen den Anschlagflächen 26 und 28 im Gehäuse 1 und am Arbeitskolben 8. Außerdem kann durch eine wahlweise Anzahl und unterschiedliche Durchmesser der Bolzen 14 der Druck im Arbeitszylinder 9 und damit die Zugkraft durch Veränderung der Flächenunterschiede bestimmt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Pneumatisch-hydraulische Blindnieteinrichtung mit einem mit einem Hydraulikfluid gefüllten und von einem Arbeitskolben verschlossenen Arbeitszylinder, mit einem an den Arbeitszylinder anschließenden Pneumatikzylinder, der durch einen Pneumatikkolben in einen vorderen und hinteren Hubraum getrennt ist und dessen vorderer Hubraum als gemeinsamer Hubraum für den Arbeitskolben und den Pneumatikkolben ausgebildet ist, mit einer mittels des Arbeitskolbens betätigbaren Zugspindel und mit einem mittels des Pneumatikkolbens verschiebbaren, den Arbeitskolben durchdringenden Bolzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugspindel (5) gegen den Arbeitszylinder (9) geschlossen ausgebildet ist und diesen vollständig durchdringt, mindestens ein in einer zur Zugspindel (5) achsenparallelen Bohrung des Arbeitskolbens (8) geführter und am Pneumatikkolben (12) abgestützter Bolzen (14) vorhanden ist und daß der gemeinsame Hubraum (11) und der hintere Hubraum (i3) des Pneumaiikzyiinders abwechselnd an eine Druckmittelleitung anschließbar sind.

2. Blindnieteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugspindel (5) den Pneumatik- und den Arbeitszylinder axial durchdringt und daß der Arbeitskolben (8) und der Pneumatikkolben (12) hintereinander auf der Zugspindel (5) angeordnet sind.