DE3341602A1

DE3341602A1 - Vorrichtung zum setzen von befestigungselementen

Info

Publication number: DE3341602A1
Application number: DE19833341602
Authority: DE
Inventors: Keith Digswell Welwyn Hertfordshire Denham; Donald Stanley St. Albans Hertfordshire Savage
Original assignee: Avdel Ltd
Current assignee: Avdel UK Ltd
Priority date: 1982-11-19
Filing date: 1983-11-17
Publication date: 1984-05-24
Also published as: AU2141483A; JPS59134668A; GB2130949A; IT8349358A0; DE8333067U1; IT1169082B; FR2536324A1

Description

P. 289

AVDEL LIMITED,

Mundells, Welwyn Garden City, Hertfordshire, England

Vorrichtung zum Setzen von Befestigungselementen.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Setzen von Befestigungselementen desjenigen Typs, bei dem ein mit einem Gewinde versehener erster Teil in Richtung auf einen zweiten Teil gezogen wird, wobei das Befestigungselement deformiert wird und es in einer öffnung in

^g einem Werkstück, in dem es angeordnet ist, gesetzt wird.

Die Setzvorrichtung umfaßt im allgemeinen ein mit einem Gewinde versehenes Glied, um mit dem ersten Teil des Befestigungselements gewindemäßig in Eingriff zu kommen, wobei eine Drehung des mit dem Gewinde versehenen Gliedes zunächst einen gewindemäßigen Eingriff des Gliedes mit dem ersten Teil des Befestig'ungselements bewirkt, und wobei eine weiter andauernde Rotation des mit dem Gewinde versehenen Gliedes bewirkt, daß der erste Teil des Befestigungselements in axialer Richtung entlang dem Glied gezogen wird, wobei die Vorrichtung auch eine Anschlageinrichtung zum Begrenzen der axialen Bewegung des zweiten Teils des Befestigers entlang dem Glied umfaßt, wobei der erste Teil des Befestigungselements in Richtung auf den zweiten Teil gezogen wird, um das Befestigungselement zu deformieren und es zu setzen.

Die Erfindung schlägt eine Befestigungselementensetzvorrichtung zum Setzen von Befestigungselementen derjenigen Art vor, bei denen ein mit einem Gewinde versehener erster Teil in Richtung auf einen zweiten Teil gezogen wird, wodurch das Befestigungselement deformiert wird und in einer Öffnung in einem Werkstück, in der es angeordnet ist, gesetzt wird, wobei die Setzvorrichtung ein mit einem Gewinde versehenes Glied umfaßt, um mit dem ersten Teil des Befestigungselements gewindemäßig in Eingriff zu kommen, wobei eine Rotation des mit dem Gewinde versehenen Gliedes zunächst einen gewindemäßigen Eingriff des Gliedes

mit dem ersten Teil des Befestigungselementes bewirkt, und wobei eine andauernde Rotation des mit dem Gewinde versehenen Gliedes bewirkt, daß der erste Teil des Befestigungselements in axialer Richtung entlang dem Glied gezogen wird, wobei die Vorrichtung auch eine Anschlageinrichtung zur Begrenzung der axialen Bewegung des zweiten Teils des Befestigungselements entlang des Gliedes umfaßt, wobei der erste Teil des Befestigungselements in Richtung auf den zweiten Teil gezogen wird, um das Befestigungselement zu deformieren und es zu setzen;
IO

wobei die Befestigungselementen-Setzeinrichtung weiterhin folgendes umfaßt:

Eine Befestigungseiement-Halteeinrichtung zum lösbaren Halten des von der Vorrichtung zu setzenden Befestigungselements, in axialer Richtung gesehen vor der Anschlageinrichtung und dem mit dem Gewinde versehenen Glied;

wobei die Befestigungselement-Halteeinrichtung und die Anschlageinrichtung relativ hin-und herbewegbar s,ind, so daß die Anschlageinrichtung relativ zur Befestigungselement-Halteeinrichtung nach vorne bewegbar ist, um das diesbezüglich vorne gelegene Befestigungselement zu entfernen,

wobei die Befestigungseiementen-Setzvorrichtung auch eine Einrichtung zum Verhindern der Drehung des mit dem Gewinde versehenen Gliedes, bis die Anschlageinrichtung sich ausreichend nach vorne bewegt hat, um das Befestigungselement von der Befestigungselement-Halteeinrichtung zu entfernen, umfaßt.
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Vorzugsweise umfaßt die vorgenannte Einrichtung zum Verhindern der Drehung eine Positionsdetektoreinrichtung zum Ermitteln, wann sich die Anschlageinrichtung ausreichend nach vorne bewegt hat, um das Befestigungselement von der Befestigungselement-Halteeinrichtung zu 35

entfernen, und zum hieran anschließenden Abgeben eines Ausgangssignals, welches die Rotation des mit dem Gewinde versehenen Gliedes freigibt,· so daß es mit dem Befestigungselement gewindemä'ßig in Eingriff kommt.

Vorzugsweise umfaßt die Befestigungselementen-Setzvorrichtung eine Einrichtung zum automatischen Starten der Rotation des mit dem Gewinde versehenen Gliedes, wenn sich die Anschlageinrichtung ausreichend nach vorne bewegt hat, um das Befestigungselement von der Haiteeinrichtung zu entfernen.

Vorzugsweise umfaßt die Befestigungselementen-Setzvorrichtung weiterhin eine Befestigungselement-Zuführeinrichtung zum Zuführen eines neuen Befestigungselements zu der Halteeinrichtung, und die vorgenannte Positionsdetektoreinrichtung ist auch so angeordnet, daß die Befestigungselement-Zuführeinrichtung betätigt wird, um ein neues Befestigungselement zuzuführen, nachdem sich die Anschlageinrichtung in Rückwärtsrichtung um einen ausreichenden Abstand bezüglich der Befestigungselement-Halteeinrichtung bewegt hat, um die Aufnahme eines neuen Befestigungselements vor der Anschlageinrichtung zu ermöglichen.

Vorzugsweise fährt die Positionsdetektoreinrichtung so lange fort, ein Ausgangssignal zu geben, bis sich die Anschlageinrichtung um den vorgenannten ausreichenden Abstand nach hinten bewegt hat, und sie umfaßt weiterhin eine Einrichtung, welcfie auf das Verschwinden des Ausgangssignals zum Bewirken einer Zufuhr eines neuen Befestigungselements, wie oben erwähnt, anspricht.

Im folgenden wird ein spezielles Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben, in denen die Figuren 1 bis 10 ein bestehendes Setzwerkzeug zeigen, an dem die Erfindung angewendet ist, und wobei Fig. 11 der Fig. 3 entspricht und ein Setzwerkzeug zeigt, welches die Erfindung beinhaltet. In der Zeichnung zeigen:
30

Fig. 1 einen axialen Schnitt durch einen zu setzenden Einsatz,

Fig. 2 einen axialen Schnitt durch einen in einer Platte gesetzten

Einsatz,
35

Fig. 3 teilweise einen axialen Schnitt und teilweise eine Seitenansicht eines von Hand gehaltenen, kraftbetriebenen Setzwerkzeugs mit einem Nasenstück,

Fig. 4 eine vordere Endansicht des Nasenstücks gemäß Fig. 3,

Fig. 5 eine Ansicht teilweise entsprechend Fig. 3, wobei jedoch der Dorn in der zurückgezogenen Lage dargestellt ist,

Fig. 6 eine Ansicht gemäß Fig. 4, wobei der Dorn jedoch in der zurückgezogenen Lage dargestellt ist,

Fig. 7 einen horizontalen Axialschnitt durch das Nasenstück, wobei sich der Dorn in der zurückgezogenen Stellung befindet,

Fig. 8 eine Außenansicht des Nasenstücks,

Fig. 9 eine Darstellung ähnlich Fig. 7, wobei jedoch ein Einsatz im Nasenstück zurückgehalten wird und sich in einer Position innerhalb eines Lochs einer Platte befindet, und

Fig. 1.0 eine Seitenansicht eines Traghebelglieds und eines Einsatz-Feststen-Hebel gl ieds.

Fig.11 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Setzvorrichtung. Der in Figur 1 dargestellte Einsatz 11 ist aus Zink-beschichtetem Stahl hergestellt und weist im allgemeinen eine rohrförmige Form auf, wobei sich seine Bohrung 10 vollständig durch ihn hindurch erstreckt.

• Seine Außenfläche ist zylindrisch mit Ausnahme eines radial erweiterten Gegengesenkkopfes 12 an einem Ende. Der Teil 13 des Einsatzes neben dem Kopf ist relativ dünnwandig, der Teil 14, der vom Kopf entfernt ist, hat jedoch eine dickere Wandung und ist innen mit einem Gewinde 15 versehen. Beim Gebrauch wird der Einsatz in ein geeignetes Loch 16 (s. Fig. 2) in eine Platte bzw. ein Blech 17 eingeführt und in axialer Richtung zusammengefaltet, indem an dem mit dem Gewinde 15 versehenen Teil gezogen wird, während der Kopf 12 unterstützt wird, mit dem Ergebnis, daß sich der Teil 13 nach außen faltet, um eine ringförmige Faltung 13a zu bilden, und der Kopf ist nach außen deformiert, wie dies bei 12a gezeigt ist, so daß der Einsatz das Blech sicher greift. Solche Einsätze sind im Stand der Technik wohl bekannt.

Das in den Fig. 3 bis 10 dargestellte Setzwerkzeug 21 gemäß dem vorliegenden Ausführuncjsbeispiül umfaßt ein umkehrbares Luftmotorwerk-

BAD ORißJMAI

zeug mit einem Körper 22, einem Pistolengriff 22 und einem Auslöser 24. Der Luftmotor treibt über einen Drehmoment begrenzenden Mechanismus einen drehbaren, mit einem Gewinde versehenen Dorn 25 an, welcher vom Vorderteil 26 des Werkzeugkörpers hervorsteht. Eine gleitbare, nach vorne federnd vorgespannte Hülse 27 umgibt den hervorstehenden Dorn. Das männliche Gewinde auf dem Dorn 25 entspricht dem weiblichen Gewinde 15 auf dem zu ersetzenden Einsatz, und der Außendurchmesser der Federhülse 27 befindet sich in Spielpassung innerhalb des dünnwandigen Teils 13 des Einsatzes. Die ringförmige Endfläche 28 des Vorderteils des Werkzeugs ist geriffelt, um mit dem Kopf 12 des Einsatzes in Eingriff zu kommen und ihn in axialer Richtung zu unterstützen und eine Drehung des Einsatzes während des Setzens zu verhin-

er
dern, wobei/gleichzeitig die weiter oben genannte Anschlageinrichtung bildet.

Der Dorn kann sich im Vorderteil 26 des Werkzeugs um einen begrenzten Betrag gegen die Kraft einer Feder unabhängig von der Federhülse 27 in axialer Richtung nach hinten bewegen. Die Bewegung des Dorns nach vorne bezüglich des Teils 26 ist positiv begrenzt, so daß der Dorn einen Zug ausüben kann. Ein solches Setzwerkzeug ist im Zusammenhang mit Einsetzen der beschriebenen Art wohl bekannt.

Das Setzwerkzeug gemäß dem hier in Rede stehenden Ausführungsbeispiel ist mit einer Zusatzeinrichtung zum automatischen Zuführen von Ein-Sätzen zu dem Dorn ausgerüstet. Diese Zusatzeinrichtung umfaßt eine Adapterhülse 31, welche, am Werkzeugskörper 22 befestigt ist und welche zur axialen Hin- und Herbewegung bezüglich des Werkzeugs eine Nasenanordnung 32 trägt. Diese wird am Drehen um den Körper mittels einer Setzschraube 33 gehindert, welche durch die Hülse 31 hervorsteht und welche sich in eine Längsnut 34 an der Unterseite des Äußeren der Nasenanordnung hineinerstreckt. An ihrem Vorderende umfaßt die Nasenanordnung 32 ein Nasenstück 30. Dieses umfaßt einen gespaltenen Träger, welcher von zwei Paaren 37, 38 von Traggliedern gebildet wird, wobei sich das Paar 37 links und das Paar 38 rechts befindet, wie dies in den Fig. 4 und 6 dargestellt ist.

Eine Schraubendruckfeder 39 zwingt die Nasenanordnung 32 in eine vordere Position, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. In dieser Posi-

tion besteht hinter den Traggliedern 37, 38 und vor dem Dorn 25 ein Raum 41, in den ein Einsatz eingeführt werden kann mittels eines Druckluftstroms entlang einem Zuführschlauch 42, welcher an einer .Zuführbohrung 43 an der.Oberseite der Nasenstückanordnung 32 unter einem spitzen Winkel zu der Dornachse angeschlossen ist. Das vordere Ende der Zuführbohrung 43 öffnet sich in den Raum 41, und Einsätze werden entlang dem Zuführschlauch 42 einer nach dem anderen zugeführt, wenn sie benötigt werden, und zwar mittels einer Bechertrichtervorrichtung bekannter Art (bow hopper and escapement device). Die Aus-ΙΟ lösung wird mittels eines Näherungsschalters 44 betätigt, welcher oben auf der Adapterhülse 32 angeordnet ist, die über einen Magneten 45 betrieben wird, der oben an der Nasentstückanordnung 32 befestigt ist. Das Einsatz-Zuführsystem ist so ausgebildet, daß sichergestellt wird, daß ein neuer Einsatz in den Raum 41 mit dem mit dem Gewinde versehenen Ende zuerst zugeführt wird, wenn sich der Dorn in seiner vollständig zurückgezogenen Position befindet, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist.

Beim Ausliefern eines jeden Einsatzes ist dessen Geschwindigkeit und der ihn vorantreibende Preßluftstrom ausreichend, um ihn in den

Hohlraum 46 hineinzutreiben, welcher zwischen den Traggliederpaaren 37, 38 definiert ist. Im folgenden wird das Nasenstück 30 einschließlich dieser Tragglieder und ihrer zugeordneten Feststelleinrichtung beschrieben.
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Ein jedes Tragglied 37a·, 37b des Paares 37 und ein jedes Tragglied 38a, 38b des Paares 38 'ist als Teil eines Hebelgliedes 37c, 37d bzw. 38c, 38d ausgebildet. Fig. 10 zeigt das Hebelglied 37c, welches das Tragglied 37a an seinem vorderen Ende tragt. Zwischen jedem Paar von Hebelgliedern ist ein drittes Hebelglied 47a bzw. 48a eingeschlossen, an dessen vorderem Ende ein Einsatz-Feststellglied 47 bzw. 48 ausgebildet ist. Ein jeder Satz von drei Hebel gliedern ist so geformt, daß er in einen Längsschlitz 49 oder 51 im Nasenstück 34 paßt, wobei die beiden Schlitze einander gegenüberliegend sind. Alle drei Hebelglieder sind mit einem Schwenkloch 52 an ihrem rückwärtigen Ende versehen, wobei die Schwenklöcher der Hebelsätze 37c, 47b und 37d auf einem Schwenkstift 53 gelagert sind, welcher durch den Schlitz 49 hindurchgeht, und die Schwenklöcher des anderen Hebelsatzes 38c, 48a

und 38d sind auf einem Schwenkstift 54 gelagert, welcher durch den anderen Schlitz 51 hindurchgeht. Unter Bezugnahme auf die speziellen Hebelglieder 37c und 47a, die in Fig. 10 gezeigt sind, ist anzumerken, daß am Traghebel 37c hinter dessen Schwenkloch 52 zwei teilzylindrisehe Ausnehmungen 55 und 56 ausgebildet sind, einer hinter dem anderen, wobei am Einsatz-Feststellhebel 47a eine kurze Nase 57 ausgebildet ist, welche außerhalb des äußeren Endes der der Schwenkachse näheren Ausnehmung 55 liegt. Der andere Traghebel 37d ist ein Spiegelbild des Hebels 37c, so daß die gegenüberliegenden Ausnehmungen 55 zusammen eine im wesentlichen zylindrische Kammer bilden, wenn die drei Hebel 37c, 37a und 37d auf dem Schwenkstift im Schlitz 49 ange- ■ ordnet sind, un in gleicher Weise bilden die beiden gegenüberliegenden Ausnehmungen 56 zusammen eine im wesentlichen zylindrische Kammer. Wie aus den Fig. 7 und 9 ersichtlich, beinhaltet die von den Ausnehmungen 55 gebildete Kammer eine kleine Druckfeder 58, welche auf die Nase 57 einwirkt, um das Einsatz-Feststellglied 47 am anderen Ende des Hebels radial nach innen bezüglich des Nasenstücks 30 vorzuspannen. Die radial innenliegende Position des Gliedes 47 wird durch den Kontakt des Teils 60 des Hebels mit einem Teil der Innenseite des Schlitzes 49 bestimmt. In ähnlicher Weise beinhaltet die von den Ausnehmungen 56 gebildete Kammer eine zweite kleine Druckfeder 59, welche auf die Endwände der zwei Ausnehmungen 56 einwirkt, um die beiden Tragglieder 37a, 37b an den anderen Enden der Hebel 37c, 37d nach innen bezüglich des Nasenstücks zu drücken. Die innere Position der Tragglieder ist durch Kontakt des Teils 61 des Hebels mit einem Teil der Innenseite des Schlitzes 49 bestimmt.

- I

Die Tragglieder sind, wie in den Fig. 10 und 6 dargestellt, so ausgebildet, daß ihre Seitenfläche 80 einen Winkel von 45° einnimmt. Wenn alle Tragglieder 37a, 37b, 38a und 38b aufeinander geschlossen sind, wie gerade beschrieben, so definieren sie zwischen ihren Flächen 80 den weiter oben erwähnten Hohlraum 46, in den die Außenseite des Körpers eines Einsatzes 11 gerade hineinpaßt. Das rückwärtige Ende einer jeden Traggliederfläche 80 ist angefast bzw. abgeschrägt, wie bei 70 gezeigt, um den Eingang des Einsatzes in den Hohlraum, der durch die Flächen 80 definiert ist, zu erleichtern. Der Kopf 12 eines Einsatzes·kann gerade zwischen den abgeschrägten Flächen 70 eintreten,

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er kann jedoch nicht weiter nach vorne gelangen.

Die Vorderflächen der Tragglieder stellen eine ringförmige Frontfläche 35 an dem Nasenstück dar.

Ein jedes Einsatz-Feststellglied ist, wie in Fig. 10 unter Bezugnahme auf das Glied 47 dargestellt, geformt. An seinem hintersten Ende weist es eine Schrägfläche 63 auf, dann eine kleine Nut 64, und dann zu seinem vorderen Ende hin einen geraden Kantenabschnitt 65. Die Beziehung

-,Q der Formen der Tragglieder und der Einsatz-Feststellglieder ist so, daß, wenn sie auf ihren entsprechenden Schwenkstiften in ihren entsprechenden Schlitzen 49, 51 ausgerichtet sind und nach innen unter der Spannkraft der Federn 58, 59 gehalten sind, wie weiter oben beschrieben, die Nuten 64 gerade vor den rückwärtigen Flächen 66 der Tragglieder angeordnet sind, in einer Ebene mit den Flächen 70.

Es ist dafür gesorgt, daß die Kraft, welche die Einsatz-Feststellglieder 47, 48 zusammendrückt (in ihre Einsatz-Feststellposition), deutlich geringer ist als die Kraft, welche die Tragglieder 37a, 37b, 38a und 38b zusammendrückt (in ihre geschlossene Position). Dies wird durch die Tatsache erleichtert, daß die^! Federn 58, die auf die Einsatz-Feststell hebel 47a, 48a einwirken, dies bei einer Position tun, welche dem gemeinsamen Schwenkstift 53 oder 54 sehr viel näher ist als die Federn 59, welche auf die Traghebel einwirken. (Das Verhältnis der Abstände bei diesem Ausführungsbeispiel ist ungefähr 1:2).

Im folgenden wird die Wirkungsweise der Traghebel und der Einsatz-Feststell hebel beim Führen, Feststellen und Loslassen des Einsatzes beschrieben.

Wie weiter oben beschrieben, ist die Geschwindigkeit und der vorantreibende Luftstrom eines neuen Einsatzes, welcher entlang der Zuführbohrung 43 in den Raum 41 ausgeliefert wird, ausreichend, um ihn in den Traghohlraum 46 eintreten zu lassen. Hierbei zwingt er die Einsatz-Feststellglieder 47, 48 auseinander, wobei das vorauseilende Ende des Einsatzes die gegenüberliegenden geneigten Flächen 63 streift und auseinanderzwingt. Der Einsatz tritt weiter in den Hohlraum hinein, was durch die Abschrägung 70 unterstützt wird, bis der radial vergrös-

serte Kopf 12 des Einsatzes, der sich nun an seinem rückwärtigen oder nacheilenden Ende befindet, ebenfalls die gegenüberliegenden geneigten Flächen 63 kontaktiert und sie auseinanderzwingt, so daß er hindurchtreten kann. Wenn der Kopf 12 des Einsatzes die vorderen Enden der geneigten Flächen 63 passiert und sich auf der Höhe der Nuten 64 befindet, so trifft der Kopf die abgeschrägten Flächen 70 der Tragglieder und hält augenblicklich an. Die Einsatz-Feststellglieder schließen sich, nachdem die Nuten 64 den radial vorstehenden Einsatzkopf 12 aufnehmen. Wie in Fig. 9 dargestellt, steht ungefähr die Hälfte der Länge des Einsatzes nach vorne über die Frontfläche 35 des Nasenstückes hervor. In Umfangsrichtung wird der Einsatz über die Flächen 80 der Tragglieder gehalten, welche den Hohlraum 46 definieren, der ihn entlang ungefähr seiner halben Länge kontaktiert. Er wird an einer axialen Bewegung in Vorwärtsrichtung bezüglich des Nasenstückes durch Eingriff seines Kopfes 12 mit den abgeschrägten Flächen 70 der Tragglieder und mit den Nuten 64 gehindert, und gegen axiale Bewegung in Rückwärtsrichtung durch Eingriff mit den Nuten 64 der Einsatz-Feststellglieder 47, 48. Die Bedienungsperson manipuliert und bewegt das Werkzeug nun so, daß der hervorstehende Teil des Einsatzes das Loch 16 des Blechs 17 betritt. Dies wird erleichtert durch die Unterstützung, die dem Einsatz durch die Tragglieder gegeben wird, und insbesondere durch die Verhinderung einer rückwärtigen Bewegung des Einsatzes, was durch die Nuten 64 der Einsatz-Feststellglieder erreicht wird. Der Einsatz wird so positioniert, daß er das Loch 16 betritt, bis die Fläche 35 des Nasenstücks an der nahegelegenen Fläche des Blechs 17 anschlägt, und der mit dem Gewinde versehene Teil des Einsatzes steht jenseits der fernen Fläche des Blechs vor. Dies ist die in Fig. 9 dargestellte Postition (der Dorn 25 und die Vorderseite 26 des Werkzeugs sind zum Zwecke der Klarheit der Darstellung weggelassen).

Die Bedienungsperson drückt nun den Werkzeugkörper in Richtung auf das Blech (wobei die Werkzeugachse senkrecht zum Blech gehalten wird, um den Einsatz ebenfalls in dieser Ausrichtung zu halten), wobei die Feder 39 zusammengedrückt wird. Der Dorn 25.bewegt sich zum Einsatz hin zu und erreicht schließlich das nähere Ende der Bohrung 10. Nachdem der Dorn nicht rotiert, kann er das Gewinde nicht betreten, zieht sich vielmehr in den sich vorschiebenden Werkzeugteil 26 gegen

seine Feder zurück. Zur gleichen Zeit betritt das vordere Ende der Federhülse 27 die Bohrung 10.

Ungefähr bei diesem Zustand (der abhängt von den genauen Dimensionen des Einsatzes und der Beziehung zu der relativen axialen Position des Dorns 25 und dem Frontteil 26 des Werkzeugs) erreicht die. vordere Endfläche 28 des Werkzeugs die Schrägflächen 63 der Einsatz-Feststenglieder 47 und zwingt sie in die offene Stellung, wobei die Nuten 64 außer Eingriff mit dem Kopf 12 des Einsatzes gebracht werden. Sie

XO kommt dann auch mit den abgeschrägten Flächen 70 am hinteren Bereich der Tragglieder in Eingriff und drückt die Glieder auseinander, so daß die abgeschrägten Flächen 70 der Tragglieder außer Eingriff mit dem Einsatzkopf 12 gelangen. Der Einsatz wird daher frei gelassen, um sich unter dem Druck des vorderen Endes 28 des Werkzeugs nach vorne zu bewegen, bis der Kopf jenseits der Frontfläche 35 des Nasenstücks gelangt. Der Kopf 12 des Einsatzes wird fest gegen die rückwärtige Fläche des Blechs 17 mittels der vorderen Endfläche 28 des Werkzeugs gedrückt, und der Teil 14 des Einsatzes ragt hierbei hinter der rückwärtigen Fläche des Bleches vor. Die Bedienungsperson drückt dann den Auslöser 24, um den Dorn in Drehung zu versetzen, und das

Setzwerkzeug fährt nun fort, den Einsatz in der üblichen Weise zu setzen. Die Drehung des Dorns 25 schraubt den Dorn in das Gewinde 15 des Einsatzes. Der Dorn bewegt sich im Werkzeugteil 26 nach vorne und ermöglicht es seiner Feder, sich auszudehnen, bis er vom vergrösserten Kopf des Kopfes des rückwärtigen Endes des Dorns, der an einem sich nach innen erstreckenden Flansch oder einer Wandung bei der Vorderseite des Teils 2& anschlägt, an einer weiteren Vorwärtsbewegung gehindert wird. Durch eine fortdauernde Rotation des Dorns wird dann der mit dem Gewinde versehene Teil 14 des Einsatzes zu seinem Kopf 12 hingezogen, der gegen die Anschlageinrichtung anliegt, die von der vorderen Endfläche 28 des Werkzeugteils 26 gebildet wird. Dies übt einen axialen Druck auf den Einsatz aus, wodurch sein Wandabschnitt 13 verursacht wird, sich auszubeulen und sich in Kontakt mit der rückwärtigen Seite des Bleches zu falten, während der Kopf 12 ebenfalls in Richtung der Vorderseite des Bleches deformiert werden kann, um das Befestigungselement im Blech zu setzen. Wenn der Einsatz vollständig kollabiert ist, so wird die Drehmoment-begrenzende Einrichtung im Werkzeug wirksam und der Operator dreht die Drehrichtung des Luftmo-

tors um, um den Dorn aus dem Einsatz herauszuschrauben, wobei das gesetzte Befestigungselement im Blech zurückgelassen wird, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, um eine Verankerungsmutter im Blech zu bilden. Wenn der Operator das Werkzeug vom Blech zurückzieht, so bringt die Feder 39 die Nasenan-ordnung 32 in ihre vordere Position, die in, Fig. 5 dargestellt ist, zurück.

Ein Problem, welches sich bei der Benutzung des vorstehend beschriebenen Setzwerkzeugs ergeben hat, liegt darin, daß, wenn der Operator den Auslöser 24 zu früh drückt, so daß der Dorn 25 sich dreht, wenn er das nähere Ende des Gewindes 15 in den Innenträgern 37, 38 gehaltenen Einsatzes erreicht, und der Operator den Werkzeugkörper nicht schnell genug nach vorne drückt, es möglich ist, daß der Einsatz radial expaniert wird, während er immer noch entweder vollständig oder teilweise innerhalb des Trägers ist. Dies verklemmt das Werkzeug und macht es erforderlich, den Träger 37, 38 zu demontieren, um die Verklemmung aufzuheben.

Um dieses Problem zu überwinden, wird die vorliegende Erfindung in der Weise an dem Werkzeug angewandt, wie dies schematisch in Fig. dargestellt ist. In Fig. 11 sind die bereits gezeigten und beschriebenen Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Zusätzlich ist eine separate Zuführ- und Steuereinheit 101 einschließlich eines Einsatz-Zuführers 102 (welcher das weiter oben erwähnte Bechertrichter- und Auslösgerät umfaßt), eine Auslöse-Steuereinheit 103 und ein Motorluftsteuerventil 104 und eine Ventil Steuereinheit 105 umfaßt. Druckluft wird der Einheit durch den Einlaß 106 hindurch zugeführt, von dem ein Zweig dem Einsatz-Zuführer 102 Luft zuführt, welcher Einsätze entlang dem Zuführschlauch 42 zuführt. Ein anderer Zweig führt Luft durch das Steuerventil 104 und über den Schlauch 107 zu dem Werkzeug 21. Von hier wird sie über ein manuell gesteuertes Ventil 108, welches über den Auslöser 24 betätigt wird, dem Werkzeugluftmotor 109 zugeführt. Der Näherungsschalter 44 ist über eine flexible elektrische Leitung 110 sowohl mit der Auslöse-Steuereinheit 103 als auch mit der Ventilsteuereinheit 105 verbunden. Wie aus Fig. 3 und 11 ersichtlich, ist der Magnet 45 nahe dem Näherungsschalter 44, wenn sich das Werkzeug in seiner vordersten Stellung bezüglich des NasenstUcks 30 und der Träger 37, 38 befindet. Bei diesem Aus-

führungsbeispiel ist der Näherungsschalter 44 ein Hall-Effekt-Gerät, welches einschaltet, um ein elektrisches Ausgangssignal der Leitung 110 zuzuführen, wenn sich der Magnet 44 bis zu einem vorbestimmten Abstand nähert. Der Näherungsschalter 44 ist auf der Adapterhülse 31 befestigt, welche bezüglich des Werkzeugkörpers 22 und insbesondere bezüglich der vorderen Endfläche 28 des Werkzeugteils 26 fest ist. Der Betätigungsmagnet 45 ist auf dem gleitenden Nasenstück 30 befestigt, welches die Träger 37, 38 trägt. Die Positionen des Schalters 44 und des Betätigungsmagnets 45 sind so angeordnet und eingestellt, daß der Schalter 44 nur dann ein Ausgangssignal abzugeben beginnt, wenn sich das Werkzeug in ausreichendem Maße bezüglich des Nasenstücks 30 nach vorne bewegt hat, so daß die vordere Endfläche 28 des Werkzeugteils 26 die vordere Endfläche des Nasenstücks erreicht hat, so daß der Einsatz vor der Fläche 28 vom Träger 37, 38 entfernt worden ist. Der Näherungsschalter 44 ist weiterhin so angeordnet, daß er, sobald er durch die Annäherung des Magneten 45 bis zu einem vorbestimmten Abstand von ihm zur Abgabe eines.Ausgangssignals betätigt worden ist, weiterhin ein Ausgangssignal abgibt, bis der der Magnet vom Schalter um einen Abstand entfernt worden ist, welcher wesentlich größer ist als der vorgenannte vorbestimmte Abstand. So kann beispielsweise der "Abschalf'-Abstand dreimal so groß sein wie der "Einschalf'-Abstand zwischen dem Magneten 45 und dem Näherungsschalter 44.

Das Motorsteuerventil 104 ist normalerweise geschlossen (so daß der Werkzeugmotor nicht laufen kann) mit der Ausnahme, wenn die Ventilsteuereinheit 105 ein Signal vom Näherungsschalter 44 empfängt. Es kann daher der Werkzeugsdorn nicht in Drehung versetzt werden, bis sich das zu setzende Befestigungselement nicht mehr im Träger 37, 38 befindet. Wenn das Befestigungselement gesetzt worden ist und der Werkzeugmotor umgedreht worden ist (wie weiter oben beschrieben), um den Dorn aus dem Einsatz herauszuschrauben, so zieht sich der Dorn anfänglich in den Werkzeugteil 26 gegen seine Feder zurück, während der Operator nach wie vor das Werkzeug gegen das Blech drückt, und er drückt dann das Werkzeug vom Einsatz weg. Die vorgenannte Anordnung des Näherungsschalters ermöglicht es, daß sich das Werkzeug ausreichend weit in rückwärtiger Richtung bezüglich des Nasenstücks 30 zurückzieht, so daß der Dorn vollständig aus dem gesetzten Einsatz

herausgeschraubt ist, bevor der Motor unter der Steuerung des Ventils 104 automatisch abschaltet.

Die Zuführauslöse-Steuereinheit 103 ist so ausgebildet, daß sie die ZufUhreinheit 102 betätigt, um einen Einsatz in den Zuführschlauch (entlang welchem der Einsatz mittels Luft aus dem Einsatz 106 geblasen wird) immer dann einzuführen,- wenn das Signal aus der Leitung verschwindet, d. h. jedesmal, wenn sich der Näherungsschalter 44 öffnet. Wie beschrieben, tritt dies auf, wenn sich das Werkzeug 22 in Rückwärtsrichtung durch das Nasenstück 30 hindurch um einen wesentlich größeren Abstand zurückgezogen hat als derjenige, bei dem der Schalter schließt, und dieser Abstand ist so ausgelegt, daß ein ausreichender Rückzug vorhanden ist, um einen ausreichend großen Raum

41 hinter dem Träger 37, 38 (s. Fig. 5) zu bilden, um den neuen Einsatz unterzubringen. Auch besteht eine gewisse Verzögerung, mit der das neue Befestigungselement den Raum 41 erreicht, was auf der Zeitdauer beruht, die der Einsatz benötigt, um entlang dem Zuführschlauch

42 von der Zuführeinheit zu dem Werkzeugnasenstück zu gelangen (diese Länge beträgt in der Praxis ungefähr 2m).

Bei einer Modifikation der vorstehend unter Bezugnahme auf Fig. 11 beschriebenen Anordnung kann das vom Auslöser gesteuerte Ventil 108 permanent in der "offenen" Position verriegelt sein. Der Werkzeugluftmotor arbeitet dann direkt unter der Steuerung des signalgesteuerten Ventils 104 und des manuell gesteuerten Umkehrventils. Es wird daher die Rotation des Dorns automatisch begonnen, wenn der Einsatz frei ist von dem Träger'37, 38.

Weiterhin kann der Werkzeugluftmotor so ausgebildet sein, daß er automatisch umgekehrt wird, wenn das vorbestimmte Drehmoment erreicht ist, was anzeigt, daß der Einsatz vollständig gesetzt ist. Hierdurch wird ein Einsatz-Setzwerkzeug geschaffen, bei dem der Beginn, das Umkehren und das Abschalten der Dornrotation vollständig automatisch erfolgt.

Die Erfindung ist nicht auf die Details der vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt.

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Beispielsweise muß die Einrichtung zum lösbaren Halten eines Befestigungselements vor dem Dorn nicht die Schwenkanordnung 37, 38 umfassen, sie könnte vielmehr auch von elastischen Federn gebildet werden, welche das Befestigungselement direkt kontaktieren, oder von einer anderen Art von temporären Trägern.

- i

18 Leerseite

Claims

B4TENT>1NH^LTE ^: BROSE^p "'BRÖSE

D-8023 Munchen-Pullach, Wiener Str. 2; Tel. (089); 7 93 30 71; Telex 5 211147 b.os C. Cabus: «Patentibus- München

Diplom Ingenieure

AVDEL LIMITED,

Mündel Is, Welwyn Garden City, Herfordshire, England

. 289 Sie: 17. November 1983

Re/pr

PATENTANSPRÜCHE

MV)Setzvorrichtung zum Setzen von Befestigungselementen desjenigen Typs, bei dem ein mit einem Gewinde versehener erster Teil in Richtung auf einen zweiten Teil gezogen wird, wodurch das Befestigungselement deformiert und in einer öffnung in einem Werkstück, in der es angeordnet ist, gesetzt wird, wobei die Setzvorrichtung ein mit einem Gewinde versehenes Glied umfaßt, um mit dem ersten Teil des Befestigungselements gewindemäßig in Eingriff zu kommen, wobei die Drehung des mit einem Gewinde versehenen Gliedes zunächst den gewindemäßigen Eingriff des Gliedes mit dem ersten Teil des Befestigungselements bewirkt, und wobei die fortdauernde Drehung des mit dem Gewinde versehenen Gliedes bewirkt, daß der erste Teil des Befestigungselements in axiale Richtung entlang dem Glied gezogen wird, wobei die Vorrichtung auch eine Anschlageinrichtung zum Begrenzen der axialen Bewegung des zweiten Teils des Befestigungselements entlang dem Glied umfaßt, wodurch der erste Teil des Befestigungselements in Richtung auf den zweiten Teil gezogen wird, um das Befestigungselement zu deformieren und es zu setzen, wobei die Setzvorrichtung weiterhin eine Trageinrichtung zum lösbaren Tragen der von der Vorrichtung zu setzenden Befestigungselemente axial vor der Anschlageinrichtung und

dem mit einem Gewinde versehenen Glied umfaßt, wobei die Trageinrichtung und die Anschlageinrichtung relativ zueinander in Wechselwirkung stehen, so daß die Anschlageinrichtung bezüglich der Trageinrichtung nach vorne bewegt werden kann, um das Befestigungselement in Vorwä'rtsrichtung hiervon zu entfernen, dadurch ge kenn ζ e i c h η e t , daß die Setzvorrichtung auch eine Einrichtung (44, 105, 104) zum Verhindern der Drehung des mit einem Gewinde versehenen Gliedes (25), bis sich die Anschlageinrichtung (28) ausreichend nach vorne bewegt hat, um das Befestigungselement (11) von der Halteeinrichtung (37, 38) zu entfernen, umfaßt.
2. Setzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verhindern der Drehung eine Positionsdetektoreinrichtung (44, 45) umfaßt zum Ermitteln, wann sich die Anschlageinrichtung

!5 (28) ausreichend nach vorne bewegt hat, um das Befestigungselement (110) von der Trägereinrichtung (37, 38) zu entfernen, und um dann ein Ausgangssignal abzugeben, welches die Rotation des mit dem Gewinde versehenen Gliedes (25) freigibt, um gewindemäßig mit dem Befestigungselement (11) in Eingriff zu kommen.
3. Setzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß sie eine Einrichtung (105, 104) umfaßt zum automatischen Starten der Drehung des mit einem Gewinde versehenen Gliedes (25), wenn sich die Anschlageinrichtung (28) in ausreichendem Maße nach vorne bewegt hat, um das Befestigungselement (11) von der Trageinrichtung (37, 38) zu entfernen. <
4. Setzvorrichtung nach Anspruch 2, welche weiterhin eine Zuführeinrichtung zum Zuführen eines neuen Befestigungselements zu der Trag-

einrichtung umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionsdetektoreinrichtung (44, 45) auch die Zuführeinrichtung (102) zum Zuführen eines neuen Befestigungselements (11), nachdem sich die Anschlageinrichtung (28) um einen ausreichenden Abstand nach hinten bezüglich der Trageinrichtung (37, 38) bewegt hat, um die Aufnahme eines neuen Befestigungselements vor der Anschlageinrichtung (28) zu ermöglichen, umfaßt.
5. Setzvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Positionsdetektoreinrichtung (44) fortfährt, ein Ausgangssignal zu geben, bis sich die Anschlageinrichtung (28) um einen ausreichenden Abstand nach hinten bewegt hat, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung (103) umfaßt, die auf das Verschwinden des Ausgangssignals anspricht, um ein Zuführen eines neuen Befestigungselements, wie oben ausgeführt, zu bewirken.