DE3345313A1

DE3345313A1 - Automatisches stifteintreibwerkzeug

Info

Publication number: DE3345313A1
Application number: DE19833345313
Authority: DE
Inventors: John A. Fairview Pa. McKean
Original assignee: Titan Tool Co
Current assignee: Titan Tool Co
Priority date: 1983-02-14
Filing date: 1983-12-14
Publication date: 1984-08-16
Also published as: SE8305376D0; DE8335933U1; IT8349511A0; JPS6219991B2; KR860000005B1; SE8305376L; HK12788A; FR2540772B1; GB8325436D0; SE458511B; KR840007844A; US4513643A; JPS59152071A; GB2135922A; CA1217365A; IT1200935B; ES529708A0; GB2135922B; ES8507032A1; SG73987G

Description

33Λ53Ί

Titan Tool Company 14. Dezember 1983

Fairview, Pennsylvania 16451 P 4893 Al/IV/he

USA

Beschreibung 15

Automatisches Stifteintreibwerkzeug

Die Erfindung betrifft automatische Stifteintreiber, wie

sie beispielsweise in der Automobil- und Möbelindustrie verwendet werden. Diese Stifteintreiber ergreifen normalerweise einen Stift und schrauben ihn in ein Werkstück 2g und können dann den Stift automatisch freigeben, ohne daß der Stift aus dem Werkzeug geschraubt werden muß.

Ein Gegenstand der Erfindung ist ein automatischer Stifteintreiber, der mit einer minimalen Anzahl von Werkzeugen leicht und schnell zusammengebaut werden kann, welcher leichter als bekannte automatische Stiftsetzvorrichtungen hergestellt werden kann, welcher einen geringeren maximalen Außendurchmesser als bekannte automatische Stifteintreiber für die Verwendung in Arbeitsbereichen aufweist, in denen größere bekannte automatische Setzvorrichtungen nicht

verwendet werden können, und welcher weniger anfällig gegen Bruch im Gebrauch ist.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine Schnittansicht des Stifteintreibers zu Beginn des Arbeitszyklus,

Fig. 2 eine Schnittansicht des Stifteintreibers zu einem mittleren Zeitpunkt des Arbeitszyklus, wobei eine unterschiedliche Ansicht der Drehantriebseingriffseinrichtung gezeigt ist,

Fig. 3 eine Schnittansicht des Stifteintreibers während eines anderen Abschnittes des Betriebszyklus und
20

Fig. 4 eine Schnittansicht des Stifteintreibers in einer weiteren Arbeitsstufe.

Der automatische Stifteintreiber umfaßt einen Körper 10, eine Hülse 20, einen angetriebenen Kopf 30, einen Schlitten bzw. Support 40, zwei Kugelsätze in dem Support (zwei obere Verriegelungskugeln 44 und zwei untere Verriegelungskugeln 46), einen Satz Klauen 50, einen Plunger 60 und eine Tiefenmeßvorrichtung 200.
30

Der Körper 10 ist ein zylindrisches Teil und kann mit einem gleichmäßigen Gewinde an seiner Außenfläche versehen sein. Das Innere des Körpers umfaßt einen zylindrischen Hohlraum mit variierendem Durchmesser. In der gezeigten Ausführungsform erstreckt sich der minimale Durchmesser zwischen dem Supportabsatz 14 und dem Bodenrand des

Körpers. Dieser minimale Durchmesser ist an einem mittleren Punkt von einer ringförmigen Vergrößerung 120 des inneren Raumes des Körpers 10 unterbrochen, deren Funktion nachfolgend beschrieben wird. Der obere Rand der ringförmigen Vergrößerung 120 ist mit einer abgewinkelten Eingriffsflache 100 versehen.

Der obere Rand des Abschnittes minimalen Durchmessers des Körperhohlraumes endet am Supportabsatz 14, wo der Durchmesser des Körperhohlraumes abrupt auf einen etwas grösseren Kreisguerschnitt ansteigt. Dieser etwas größere Querschnitt kann ähnlich abrupt an einem Kopfabsatz 12 enden, wo der Körperhohlraum wiederum auf einen anderen Kreisquerschnitt vergrößert ist.

Der angetriebene Kopf ist innerhalb des oberen Abschnittes des Körperhohlraumes angeordnet und weist an seinem unteren Ende einen Außenzylinderumfang auf, der ausreichend ist, um ein kleines Spiel zwischen dem oberen Abschnitt des Körpers 10 und dem unteren Abschnitt des angetriebenen Kopfes zu schaffen, der jedoch zu groß ist, um sich an dem Kopfabsatz 12 vorbeizubewegen. Der angetriebene Kopf 30 ist innerhalb des oberen Endes des hohlen Körperraumes mittels der Hülse 20 gehalten, die in Schraubeingriff mit der Außenfläche des Körpers 10 steht. Der angetriebene Kopf 30 ist somit axial innerhalb des Körperhohlraumes gesichert, behält indessen seine Fähigkeit, sich in Bezug hierzu zu drehen.

Der Support 40 ist im itfesentliehen zylindrischer Form, wobei der Hauptteil seines Außenumfanges ausreichend bemessen ist, um eine Gleit- und Drehbewegung innerhalb des Abschnittes minimalen Durchmessers des Körperhohlraumes zu gestatten. Der oberste Abschnitt des Supports weist eine abrupte Durchmesserzunähme auf, um so einen Supportkopf 41 zu bilden. Der Durchmesser dieses Supportkopfes

ist klein genug, um zu gestatten, daß er sich an dem Kopfabsatz 12 vorbeibewegt, er ist jedoch zu groß, um einen Durchgang über den Supportabsatz 14 hinaus zu gestatten. Die Axiallänge des Supportkopfes 41 ist wesentlich geringer als die Axiallänge des Zwischendurchmessers des Körperhohlraumes, d.h. der Abschnitt zwischen dem Kopfabsatz 12 und dem Supportabsatz 14.

Der Schlitten bzw. Support 40 ist demzufolge auf eine begrenzte Axialbewegung innerhalb des hohlen Körperraumes beschränkt, wobei das obere Ausmaß einer solchen Bewegung von der Position begrenzt ist, in welcher der Supportkopf 41 den Boden des angetriebenen Kopfes 30 berührt; das Bodenausmaß ist von der Position bestimmt, in welcher der Supportkopf 41 den Supportabsatz 14 berührt. Da sowohl das Äußere des Supportes als auch die Fläche des Körperhohl raumes zylindrisch sind, kann sich der Support bzw. der Schlitten 40 frei innerhalb des Körpers 10 drehen.

Das Innere des Supports 40 ist ein zylindrischer Raum 38, der mit dem Äußeren des Supports an dessen Boden in Verbindung steht. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die sich ergebende Wand des Supports von vier Öffnungen durchsetzt, nämlich von zwei diametral gegenüberliegenden oberen Supportöffnungen 45 und zwei diametral gegenüberliegenden unteren Supportöffnungen 47. Die Axiallage der oberen Supportöffnungen ist derart, daß sie mit der Vergrößerung 120 ausgerichtet sind, wenn der Supportkopf in Kontakt mit dem Supportabsatz 14 ist, wobei sie auch so ausgebildet sind, daß die oberen Supportöffnungen 45 nicht mit der Vergrößerung 120 fluchten, wenn der Supportkopf 41 in Kontakt mit dem Boden des angetriebenen Kopfes 30 ist, wie dies am besten in Fig. 3 gezeigt ist. Die unteren Supportöffnungen 47 sind axial längs des Supports 40 so angeordnet, daß sie immer mit dem Abschnitt minimalen Durchmessers des Körperhohlraumes ausgerichtet sind.

-J^ ΛΑ.

Der unterste Abschnitt des Supports 40 erstreckt sich unterhalb des Bodens des Körpers 10 und endet in einer speziell konturierten öffnung. Diese öffnung ist mit einer Schließkontur 102, wie dies am besten in Fig. 1 gezeigt ist, und einer Haltekontur 104 versehen, wie dies am besten in Fig. 2 gezeigt ist, deren Funktionen nachfolgend erläutert werden.

Der Schlitten bzw. der Support 40 ist eine Umhüllung für die Klauenanordnung 50. Obwohl diese Klauen in der Zeichnung in Schnittansicht gezeigt sind, sei hervorgehoben, daß jede Klaue 50 eine halbzylindrische Form ähnlich den Klauen nach der US-Anmeldung 360 821 ist. An der ebenen Innenfläche einer jeden Klaue ist eine Ausnehmung 51 mit halbkreisförmigem Querschnitt vorgesehen, die sich längs der Klaue erstreckt. Der untere Abschnitt der Ausnehmung 51, der Gewindeabschnitt 54, ist mit einem Gewinde versehen, um das Gewinde des Stiftes bzw. Bolzens zu ergreifen. Somit kann, wenn die Klauen um den Stift geschlos-. sen sind, der Gewindeabschnitt 54 der Klauen 50 den Stift ergreifen, ohne dabei die Gewinde des Stiftes zu beschädigen „

In den oberen Abschnitt der Ausnehmung 51 oberhalb des Gewxndeabschnittes 54 ist ein Dorn bzw. eine Plungereinrichtung 60 eingepaßt. Die Plungereinrichtung 60 wird in der Ausnehmung 51 der Klauen von einem Schwenkzylinder 65 gehalten, der mit seinem Ende in der Zeichnung gezeigt ist. Der Schwenkzylinder 65 sitzt in einem Paar Ausnehmungen 55, und zwar eine Ausnehmung an der Innenfläche einer jeden Klaue 50. Diese Ausnehmungen 55 erstrecken sich seitlich durch die Dicke der Klaue 50 in einer Richtung,, die senkrecht zur Längsachse des Werkzeuges verläuft» Da die Klauen innerhalb des Supports 40 gegen eine Bewegung beschränkt sind, die weit gpnug ist, um zu gestatten, daß der Schwenkzylinder 65 aus dem Gehäuse

gleitet, das von den zugewandten Ausnehmungen 55 gebildet ist, ist der Schwenkzylinder 65 fest innerhalb des Raumes zwischen den Klauen 50 gehalten.

Der Zylinder 65 ist gleitbar an der Plungereinrichtung 60 mit Hilfe eines Schaftes 66 angeordnet. Ein Halter 67 ist am Ende des Schaftes 66 befestigt, welches sich oberhalb des Schwenkzylinders 65 erstreckt. Dieser Anschlag kann an dem Schaft 66 in einer bekannten lösbaren Weise, beispielsweise mittels eines Schraubens befestigt werden.

Der Schaft 66 erstreckt sich weiterhin durch den Schwenkzylinder 65 zum Boden des Werkzeuges und endet in einem Ring 62. Eine Feder 114 drückt den Ring 62 von dem Schwenkzylinder 65 fort.

Die innere Ausnehmung 51 einer jeden Klaue weist an ihrem unteren Ende oberhalb des Gewindeabschnittes 54 eine halbringförmige Schließausnehmung 52 auf. Diese Schließausnehmung 52 ist ausreichend groß bemessen, so daß sich die Klauen einander weit genug nähern können, um zu gestatten, daß der Gewindeabschnitt 54 mit dem Gewinde des Stiftes in Eingriff gelangt, während ein Spielraum zwischen Ring 62 und Schließausnehmung 52 beibehalten wird.

Der Ring 62 ist an seinem Bodenrand mit einer abgewinkelten Öffnungsfläche 108 versehen, die gegen einen Öffnungsrand 53 am Boden der Schließausnehmung 52 durch die Wirkung der Feder 114 anliegen kann. Wenn der Ring 62 an dem Öffnungsrand 53 vorbeibewegt wird, berührt er die Haltefläche 130 der Ausnehmung 51, welche einen kleineren Durchmesser als die Schließausnehmung 52 aufweist. Der Kontakt zwischen Ring 62 und der genannten Fläche 130 verhindert, daß sich die Klauen 50 des Werkzeuges zueinander bewegen, bis in das Ende des Werkzeuges ein Stift angeordnet ist, um die Kraft der Feder 114 zu überwinden und den Ring 62 in Ausrichtung mit der Schließausnehmung 52 zu bewegen.

Die Außenflächen des Bodenabschnittes der Klauen 50 sind mit speziellen Oberflächen versehen. Diese Oberflächen umfassen eine Schließkontur 112, wie dies am besten in Fig. 1 gezeigt ist, und eine Haltekontur 106, wie dies in Fig» 2 gezeigt ist. Wenn ein Stift zwischen den Klauen 50 eingesetzt ist und den Ring 62 mit ausreichender Kraft berührt, um in ihm die Schließausnehmung 52 zu bewegen, t-jerden die Klauen 50 aufwärts in das Innere des Supports 40 bewegt. An diesem Punkt berührt die Schließkontur die Schließkontur 102, und die sich ergebende Zusammenwirkung zwischen diesen beiden geneigten Flächen verursacht ein Zusammenklemmen der Böden der Klauen 50, so daß der Gewindeabschnitt 54 den Stift fest ergreifen kann.

Wenn der Stift bzw. der Bolzen zu dem Boden des Werkzeuges hin gezogen wird, erstrecken sich die Klauen 50 aus dem Support 40 durch den festen Eingriff zwischen dem Gewindeabschnitt 54 und dem Gewinde des Stiftes, bis die Schließkonturen 102, 112 nicht länger die Böden der Klauen 50 zusammendrücken. Die geneigten Flächen der Gewinde des Stiftes wirken nunmehr mit den geneigten Oberflächen der Gewindebereiche des Gewindeabschnittes 54 zusammen, um die Böden der Klauen 50 voneinander zu drücken. Die Öffnungsränder 53 an den Innenflächen einer jeden Klaue 50 werden somit weit genug voneinander gezogen, um zu gestatten, daß sich der Ring 62 unter dem Druck der Feder 114 daran vorbeibewegt und nunmehr die Blockierfläche 130 berührt« Der von dem Abstand zwischen den Haltekontüren 106 an jeder Klaue bestimmte Durchmesser ist nun größer als der Durchmesser des Supportinneren an der Haltekontur 104. Die Klauen 50 werden demzufolge sicher innerhalb des Supports 40 gehalten und können nicht entfernt werden, bis der Ring 62 außer Kontakt mit der Blockierfläche 130, d.h. aufwärts in die Schließausnehmung 52 gedrückt wird. Bei dieser Ausbildung ist der Ab-

stand zwischen den Schließkonturen 112 einer jeden Klaue 50 größer als der kleinste Innendurchmesser des Supportes 40 an der Schließkontur 102. Da die Klauen 50 durch den Eingriff des Ringes 62 und der Blockierfläche 130 voneinander gehalten werden, können sich die Klauen 50 demzufolge nicht zurück in den Support 40 bewegen.

Es ist vorteilhaft, daß die Haltekonturen 104 und 106 und die Schließkonturen 102 und 112 als fester Bestandteil des Supports 40 und der Klauen 50 ausgebildet sind, um somit die Zuverlässigkeit, Festigkeit und Lebensdauer des Werkzeuges zu erhöhen. Diese Qualitäten können weiterhin verbessert werden, indem jedes Element und seine entsprechenden Konturen aus einem einzigen Materialstück gebildet werden.

Eins innere Verriegelungsausnehmung 140 ist in der Außenfläche einer jeden Klaue 50 vorgesehen. Diese inneren Verriegelungsnuten 140 sind so angeordnet, daß wenn ein Satz Klauen um den Plunger 60 montiert wird, sie sich longitudinal längs eines Abschnittes der Klauen 50 erstrecken und längs der Axiallänge der Klauen 50 an einer Lage angeordnet sind, die ausreichend ist, um zu gestatten, daß die Ausnehmungen mit den unteren Supportöffnungen 47 ausgerichtet sind, wenn die Haltekontur 104 mit der Haltekontur 106 und wenn die Schließkontur 102 mit der Schließkontur 112 in Eingriff stehen.

Die unteren Verriegelungskugeln 46 sind innerhalb der unteren Supportöffnungen 47 angeordnet und weisen einen Durchmesser auf, der ausreichend groß ist, so daß sie Sich nicht nur in die unteren Supportöffnungen 47, sondern auch in die Verriegelungsnuten 140 erstrecken. Da diese Nuten 140 im wesentlichen nicht breiter als der Durchmesser der unteren Verriegelungskugeln 46 sind, wird die Anordnung der Klauen 50 hierdurch rotationsmäßig mit dem

Support 40 verriegelt. Mit anderen Worten wird jede Rotation, die auf den Support 40 wirkt, von den unteren Verriegelungskugeln 46 zu der inneren Verriegelungsausnehmung 140 der Klauenanordnung übertragen. Wenn die Klauen ihre Schließlage einnehmen, sind die Böden der Ausnehmungen im wesentlichen parallel zu der Achse des Werkzeuges angeordnet „

An der Außenfläche der Klauen oberhalb der inneren Verriegelungsausnehmung 140 ist eine Querschnittsverminderung 110 vorgesehen» Diese Querschnittsverminderung 110 kann die Form entweder sich longitudinal erstreckender Ausnehmungen , die in ihrer Form ähnlich den inneren Verriegelungsausnehmungen 140 sind, oder die Form eines reduzierten Durchmesserquerschnittes des Äußeren der Klauen 50 einnehmen. Wenn die letztere Alternative gewählt ist, können die oberen Verriegelungskugeln 44 nicht das Drehmoment, das auf den Support 40 wirkt, zu den Klauen 50 übertragen ο Da jedoch diese Funktion bereits von den unteren Verriegelungskugeln 46 ausgeführt wird, ist die Ausbildung der Ausnehmung an der Querschnittsverminderung 110 nicht unbedingt erforderlich.

Die Querschnittsverminderung 110 ist longitudinal an den Klauen 50 vorgesehen, so daß sie nicht mit den oberen

Supportöffnungen 45 fluchtet, wenn die Haltekonturen 104 und 106 vollständig in Eingriff stehen, sondern sie ist so angeordnet, daß sie mit den oberen Supportöffnungen 45 ausgerichtet wird, wenn die Schließkontur 102 ausreichend 30· mit der Schließkontur 112 in Eingriff steht, um zu gestatten, daß der Stift ergriffen wird.

Die oberen Verriegelungskugeln 44 sind innerhalb der oberen Supportöffnungen 45 angeordnet und weisen einen Durchmesser auf, der größer als die Dicke der Supportwand ist. Aufgrund dieser größeren Abmessung muß ein Teil der oberen

Verriegelungskugeln 44 von einem Raum aufgenommen werden, der von dem unterschiedlich ist, welcher von den oberen Supportöff mangen 45 gebildet ist. Wenn die Klauen 50 geöffnet sind, d.h. wenn die Haltekonturen 104 und 106 vollständig in Eingriff stehen, ist die Querschnittsverminderung 110 nicht mit den oberen Supportöffnungen 45 ausgerichtet, und die größere Abmessung der Verriegelungskugeln 44 muß notwendigerweise innerhalb der Vergrößerung 120 des Körperraumes aufgenommen werden. Wenn einmal die Schließkontüren 102 und 112 miteinander in Eingriff stehen und der Stift bzw. Bolzen fest ergriffen ist, haben sich die Klauen 50 in die in Fig. 2 gezeigte Lage bewegt, und die Querschnittsverminderung 110 ist nunmehr mit den oberen Supportöffnungen 45 ausgerichtet. Dieser Extraraum gestattet der Oberfläche 100 an dem oberen Rand der Vergrösserung 120, die oberen Verriegelungskugeln 44 einwärts in die Querschnittsverminderung 110 und vollständig aus der Vergrößerung 120 zu drücken bzw. zu bewegen. Durch weitere auf das Werkzeug wirkende Abwärtskraft bewegt sich der Support aufwärts innerhalb des Körperhohlraumes, bis der Supportkopf 41 die untere Fläche des angetriebenen Kopfes 30 berührt.

Die obere Fläche des Supportkopfes 41 und die untere Fläche des angetriebenen Kopfes 30 sind mit in Eingriff stehenden Konturen versehen, die ausreichend sind, um eine Torsionsverbindung zwischen dem angetriebenen Kopf 30 und dem Support 40 zu gestatten, wenn der Supportkopf 41 den angetriebenen Kopf 30 berührt. Ein besonderes Beispiel der Konturen, die für diesen Zweck ausreichend sind, ist in Fig. 2 und 3 gezeigt. Wie deutlich erkennbar ist, ist der Supportkopf 41 mit einem aufrechten Ständer 141 versehen, welcher einen rechteckigen Querschnitt aufweisen kann, wie dies in Fig. 2 und 3 gezeigt ist. Dieser Ständer 141 ist so ausgebildet, daß er mit einem korrespondierenden Schlitz 134 in der Bodenfläche des Kopfes 30 zusammenwir-

γ ft. 33A5313 ken kann. Wenn der Ständer 141 den Schlitz 134 ergreift, sind der Kopf 30 und der Support 40 drehverriegelt, so daß ein auf den Kopf 30 aufgebrachtes Drehmoment auf den Support 40 übertragen werden kann.

Die Bodenfläche des angetriebenen Kopfes 30 ist Vorzugspreise nicht flach, sondern stattdessen mit zwei Abschrägungen 210 versehen, welche in Bezug auf die Achse des Werkzeuges symmetrisch angeordnet sind. Jede dieser Abschrägungen bzw. Abschnitte kann die Form einer geneigten Fläche aufweisen, wie dies am besten in Fig. 4 gezeigt ist, die sich von dem untersten Abschnitt des angetriebenen Kopfes aufwärts weg von dem Support 40 und dem Ständer 141 neigt und sich in dieser Richtung weiter erstreckt, bis sie an dem radial äußersten Rand des Schlitzes 134 endet. Der Abschnitt 210 ist am Rand in Fig. 2 und 3 gezeigt. Die Neigungsrichtung des Abschnittes 210 ist so gewählt, daß wenn dem angetriebenen Kopf 30 eine Betriebsdrehkraft erteilt wird und sich der Support noch nicht zu drehen begonnen hat, der Abstand zwischen der Spitze des Ständers 141 und dem direkt gegenüberliegenden Abschnitt des Bodens des angetriebenen Kopfes progressiv größer wird, wenn sich der Abschnitt 210 über dem Ständer 141 bewegt.

Im Betrieb, wenn sich der noch nicht-drehende Supportkopf 41 und der Ständer 141 zu dem angetriebenen Kopf 30 bewegen, berührt die Spitze des Ständers 141 die Abschrägung 210 und kann sich glatt aufwärts zu einem Punkt etwas jenseits des untersten Randes des voreilenden Schlitzes 134 bewegen. Der Ständer 141 wird demzufolge zum Schlitz 134 zu einem Punkt über denjenigen hinaus bewegt, der ohne den Abschnitt 210 gestattet wäre, und als Ergebnis wird ein Hochgeschwinäigkeitseingriff zwischen Schlitz 134 und Ständer 141 erleichtert. Weiterhin gestattet der rechteckige Querschnitt des Ständers 141 in Kombination mit der Abschrägung 210 ein abrupteres Lösen zwischen Schlitz

134 und Ständer 141 beim Zurückziehen des Schlittens bzw. des Supportes. Hierdurch wird die Neigung des Werkzeuges verringert, Axialstöße auf den getriebenen Kopf 30 und den Support 40 auszuüben, wenn der Ständer 141 und der Schlitz 134 voneinander gelöst sind, wobei sie noch nahe genug beieinander sind, um miteinander einzugreifen, da sie während jeder Rotation bewegt werden.

Die Höhe des Ständers 141 ist geringer als die Strecke, die der Support 40 axial innerhalb des Körperhohlraumes gleiten kann. Hierdurch ergibt sich, daß der Support 40 und der Kopf 30 drehmäßig voneinander gelöst werden, wenn der Supportkopf 41 mit dem Supportabsatz 14 in Eingriff steht. Eine Antriebslösefeder 116 ist zwischen dem Kopf 30 und dem Support 40 vorgesehen, um somit diese Teile in die drehmäßig ausgerückte bzw. entkuppelte Lage zu drücken.

Die Höhe des Ständers 141 und der Axialabstand zwischen dem angetriebenen Kopf 30 und dem Supportkopf 41 sind derart, daß sich der Ständer 141 von dem Schlitz 134 trennt, wenn der Supportkopf 41 noch in einem beträchtlichen Abstand oberhalb des Supportabsatzes 14 vorgesehen ist. Hieraus ergibt sich, daß die oberen Supportöffnungen 45 nicht mit der Vergrößerung 120 ausgerichtet sind, wenn die Rotationskraft, die von dem angetriebenen Kopf 30 auf den Support 40 übertragen wird, zunächst unwirksam wird. Zu dieser Zeit verbleiben aufgrund der Nichtausrichtung zwischen den oberen Supportöffnungen 45 und der Vergrößerung 120 die Klauen in ihrer Schließlage, in welcher sie den Stift fest ergreifen. Das Werkzeug ist somit daran gehindert, die Klauen 50 um den Stift anzutreiben, wenn sich letztere nicht in der Schließlage befinden.

Eine Tiefenmeßvorrichtung 200 ist an dem Äußeren des

Körpers 10 vorgesehen. Diese Vorrichtung 200 kann vorteilhaft die Form eines Hohlzylinders aufweisen, der wenigstens an einem Teil seiner Innenfläche ein Gewinde aufweist, das mit dem Gewinde des Körpers 10 in Eingriff bringbar ist» Der Boden der Tiefenmeßvorrichtung 200 erstreckt sich unterhalb des voll ausragenden Randes des Supports 40, wie dies in Fig. 1 und 2 gezeigt ist. Das Ausmaß, zu welchem die Tiefenmeßlehre 200 den Boden des Supports 40 überschreitet,, kann eingestellt werden, indem die Tiefenmeßlehre 200 längs des Äußeren des Körpers 10 in die gewünschte Lage geschraubt und dann in dieser Lage mittels einer unteren Gewindehülse 81 verriegelt wird. Die Funktion der Tiefenmeßlehre wird nachfolgend bei der Beschreibung des Eintreibens eines Stiftes bzw. Bolzens erläutert.

In Fig_o 1 ist das Werkzeug in der Lage gezeigt, welche es unmittelbar vor Lastübertragung auf einen nicht-angetriebenen Stift einnimmt« Die Klauen 50 sind geöffnet, und die Haltekonturen 104 und 106 stehen vollständig in Eingriff und verhindern somit das Entfernen der Klauen 50 aus dem Sch-litten bzw. Support 40. Die oberen Verriegelungskugeln 44 sind innerhalb der Vergrößerung 120 aufgenommen, so daß verhindert wird, daß sich der Support axial in Bezug auf den Körper bewegt. Der Supportkopf 41 ist in Kontakt mit dem Supportabsatz 14, und demzufolge steht der Ständer 141 nicht mit dem Schlitz 134 in Eingriff. Wenn sich das Werkzeug und der Stift bzw. Bolzen nähern, berührt der Stift den Plunger 60, so daß der Ring 62 von der Blockierfläche 130 weg und in die Schließausnehmung 52 bewegt wird. Durch weiteres Bewegen zwischen dem Werkzeug und dem Stift wird somit verursacht, daß die Schließkonturen 102 und 112 miteinander wirken und somit die Klauen 50 fest um den Stift schließen.

In der in Fig. 2 gezeigten Lage steht di^ Querschnittsverminderung 110 in Ausrichtung mit den oberen Support-

Öffnungen, wobei die Nockenfläche 100 die oberen Verriegelungskugeln 44 in die Querschnittsverininderung 110 und aus der Vergrößerung 120 gedrückt hat. Der Support kann ' sich nunmehr frei in Bezug auf den Körper axial bewegen und beginnt, sich dem angetriebenen Kopf 30 zu nähern, obwohl der Ständer 141 und der Schlitz 134 noch nicht miteinander in Eingriff stehen.

In Fig. 3 bewegt sich das Werkzeug weiterhin zu dem Stift Wenn der Ständer 141 den Schlitz 134 ergreift, treibt die dem angetriebenen Kopf 30 übermittelte Rotation den Support, die unteren Verriegelungskugeln 46 und die Klauen 50 an, so daß dem Stift eine Drehbewegung erteilt wird In diesem besonderen in Fig. 3 gezeigten Augenblick beginnt sich der Stift in das Werkstück zu schrauben, und die Tiefenmeßlehre 20Ö nähert sich einem Kontakt mit dem Werkstück.

In Fig. 4 berührt die Tiefenmeßlehre bzw. Tiefenmeßvörrichtung 200 das Werkstück. Da die Tiefenmeßlehre 200 starr mit dem Körper 10 verbunden ist, wird letzterer daran gehindert, sich weiterhin zum Werkstück zu bewegen. Da jedoch der Ständer 141 und der Schlitz 134 weiterhin in Eingriff sind, wird der Stift weiterhin in das Werk-Stück geschraubt und dient dazu, den Support abwärts weg von dem Kopf 30 zu ziehen. In der in Fig. 4 gezeigten Arbeitsstufe hat sich der Support 40 ausreichend von dem Kopf 30 fortbewegt, um den Ständer 141 und den Schlitz 134 zu lösen, wobei die Drehbewegung, die dem Stift erteilt wurde, aufgehört hat, und das Einsetzen des Stiftes ist abgeschlossen.

Um das Werkzeug zu entfernen, ist es lediglich notwendig, das Werkzeug aufwärts von dem Stift und dem Werkstück fortzuziehen. Hierdurch werden die Klauen 50 in einer Richtung weg von dem Support 40 gezogen, wodurch die

33A5313 -Λχ- 21.

Schließkonturen 102 und 112 voneinander gelöst werden.

Wenn diese Konturen ausreichend außer Eingriff stehen und sich die Klauen 50 durch Zusanunenwirkung zwischen den Gewindeabschnitten der Klauen 50 und des Stiftes geöffnet haben, drückt die Feder 114 den Ring 62 zum Eingriff mit der Blockierfläche 130. Nunmehr stehen die Haltekonturen 104 und 106 vollständig in Eingriff und verhindern wiederum das Entfernen der Klauen 50 aus dem Werkzeug.

Die Relativbewegung zwischen den Klauen und dem Support hat verursacht, daß die Supportöffnungen 45 mit der Vergrößerung 120 ausgerichtet werden, wobei der obere Rand der Querschnittsverminderung 110 die oberen Verriegelungskugeln 44 in die Vergrößerung 120 drücken. Der Stift ist demzufolge automatisch von dem Werkzeug gelöst worden, und das Werkzeug ist für einen weiteren Betriebszyklus verfügbar .

Um das automatische Stifteintreibwerkzeug gemäß Erfindung auseinanderzubauen, wird es zunächst in die Lage nach Fig. 1 gebracht, d.h. die Klauen 50 befinden sich in ihrer Offenlage„ Die Hülse 20 kann durch Abschrauben von dem Körper 10 entfernt werden, wobei der angetriebene Kopf 30 freigegeben wird und die Feder 116 aus dem Körper ebenfalls entfernt werden kann.

Da sich die Klauen 50 in ihrer Offenlage befinden und die oberen Verriegelungskugeln in die Vergrößerung 120 gedrückt sind, kann der Schlitten bzw. Support 40 anfänglieh nicht aus dem Inneren des Körpers 10 gezogen werden. Stattdessen muß ein Stift zwischen den Klauen 50 eingesetzt werden„ um den Plunger 60 zu ergreifen, um zu verursachen, daß die Klauen ihre Schließlage einnehmen, wie dies oben erläutert ist.

Dann können die oberen Verriegelungskugeln der Nocken-

fläche 100 in die Querschnittsverminderung 110 bewegt werden, und der Support 40 kann aus dem Innern des Körpers gezogen werden. Die oberen und unteren Verriegelungskugeln 44, 46 können nunmehr aus den nun freigelegten oberen und unteren Supportöffnungen 45 und 47 entfernt werden.

Um die Klauenanordnung aus dem Innern des Supports zu entfernen, ist es erforderlich, die Klauen 50 in ihrer Schließlage zu halten, während sie herausgezogen werden, um so zu verhindern, daß die Haltekontur 104 die Haltekontur 106 ergreift und damit ein Entfernen der Klauen 50 verhindert. Das Zusammenbauen ist ein dem Auseinandernehmen entgegengesetzter Vorgang.

Claims

PATENT- UND RECHTSANWÄLTE *_ρ#* «_^: BARDEHLE, PAGENBERG, DOST, ALTENBURG & PARTNER

RECHTSANWÄLTE PATENTANWÄLTE - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

JOCHEN PAGENBERG dr jur . ll μ harvard·· HEINZ BARDEHLE d>pl ing

BERNHARD FROHWITTER dipl -inu - WOLFGANG A. DOST dr dipi chim

GÜNTER FRHR. v. GRAVENREUTH uipi ing (fh,- UDO W. ALTENBURG dipl phys

POSTFACH 86Ο62Ο, 80OO MÜNCHEN

TLLEfON (089)980361

TELEX 522 791 pad d

CABLE. PADBÜRO MÜNCHEN

BÜRO: GALILEIPLATZ 1, 8 MÜNCHEN BC

datum 14. Dezember 1983 P 4893 Al/IV/he

Patentansprüche

Automatisches Stifteintreibwerkzeug, dadurch gekennzeichnet , daß ein hohler Körper und ein Schlitten bzw. Support vorgesehen sind, der innerhalb des Körpers angeordnet ist und eine Längsachse aufweist sowie mit einem Hohlraum versehen ist, der sich längs dieser Achse erstreckt, daß ein Paar gegenüberliegender Klauen teilweise innerhalb dieses Hohlraumes angeordnet sind und gleichzeitig als Einheit längs der Achse des Supportes gleiten können, daß die Klauen in Bezug auf den Support nicht-drehbar sind, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um zu gestatten, daß die Klauen weiterhin zu wenigstens zwei Lagen, einer Offen- und einer Schließlage bewegbar sind„ daß das Klauenpaar mit einer Greifeinrichtung zum Ergreifen eines Stiftes in einer nichtdrehbaren Weise versehen ist, wenn sich die Klauen in dieser Schließlage befinden, wobei der Stift freigebbar ist, wenn die Klauen sich in der Offenlage befinden, daß eine Halteeinrichtung vorgesehen ist, um das Entfernen der Klauen aus dem Support zu verhindern, wenn sich die Klauen in der Offenlage befinden, daß die Halteeinrichtung eine dauer-

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hafte Haltekontur an der Oberfläche der Klauen und eine dauerhafte Haltekontur an der Oberfläche des Hohlraumes umfaßt, so daß, wenn die Klauen ihre Offenlage einnehmen, diese Haltekonturen in Anlage gebracht sind und ein Entfernen der Klauen verhindern, wobei, wenn sich die Klauen in ihrer Schließlage befinden, diese Haltekonturen nicht in Anlage sich befinden und die Klauen aus dem Support entfernbar sind, daß der Support axial in Bezug auf den Körper bewegbar ist und daß der Support gedreht werden kann, um die Klauen zu drehen, welche ihrerseits den Stift in ein Werkstück drehen.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialbewegung des Supports in Bezug auf den Körper dazu dient, den Eingang mit dem Support zu verbinden oder davon zu lösen, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um ein Bewegen des Supportes in Bezug auf den Körper wirksam zu verhindern, wenn sich die Klauen in der Offenlage befinden.
3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß wenigstens eine obere Verriegelungskugel, eine Vergrößerung in der Innenfläche des Körpers und eine obere öffnung in der Wand des Supports vorgesehen sind und ein Teil der Klauen einen reduzierten Querschnitt aufweist, daß jede obere Verriegelungskugel einen Durchmesser aufweist, der größer als die Dicke der Wand des Supports ist und in der oberen Öffnung in der Supportwand getragen ist, so daß, wenn sich die Klauen in ihrer Offenlage befinden, die Vergrößerung in dem Körper und die obere öffnung miteinander fluchten, jedoch der reduzierte Querschnitt der Klauen damit nicht ausgerichtet ist, so daß die obere Verriegelungskugel in die Vergrößerung ragt und eine Relativbewegung von Support und Körper verhindert.
4. Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, da wenn sich die Klauen in ihrer Schließlage befinden, die Querschnittsverminderung mit jeder oberen Öffnung in der Supportwand ausgerichtet ist, so daß jede obere Verriegelungskugel sich aus der Vergrößerung bewegen kann und damit den Support freigibt, damit er sich axial in Bezug auf den Körper bewegen kann.
5„ Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Tiefenmeßvorrichtung bzw. Tiefenmeßlehre vorgesehen ist, itfelche eine Erstreckung des Körpers über die Greifeinrichtung der Klauen hinaus umfaßt, so daß, wenn der Stift in ein Werkstück auf eine vorbestimmte Tiefe geschraubt ist, die Tiefenmeßlehre das Werkstück berührt und den Körper daran hindert, sich näher dorthin zu bewegen, wobei eine weitere Drehung des Stiftes zur Folge hat, daß der Support von dem Körper weggezogen wird und somit ein Lösen des Supportes von dem Drehantrieb verursacht ist»
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6 ο Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefenmeßvorrichtung einstellbar ist.
7« Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mechanik zum Verhindern der Relativrotation der Klauen und des Supportes wenigstens eine untere Verriegelungskugel, eine untere Öffnung in der Wand des Supports für jede untere Kugel und eine Longitudinal-Ausnehmung in jeder der Klauen für jede untere Kugel umfaßt, so daß die unteren Kugeln je teilweise in ihren entsprechenden unteren Öffnungen enthalten sind und sich in die Ausnehmungen der Klauen erstrecken, und daß die Ausnehmungen alle konturiert sind, so daß, wenn sich die Klauen in ihrer Schließlage befinden, die Böden der Ausnehmungen parallel zu der Achse verlaufen.
8. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung, welche gewährleistet, daß sich die Klauen in ihre Offenlage bewegen, eine Axialbohrung zwischen den Klauen, eine ringförmige Ausnehmung in dieser Bohrung mit einem Öffnungsrand und einen Plunger umfaßt, welcher einen Kopf aufweist, wobei der Plunger innerhalb dieser Axialbohrung angeordnet ist und der Plungerkopf und die ringförmige Ausnehmung so bemessen sind, daß ein Spiel zwischen dem Kopf und der ringförmigen Ausnehmung vorhanden ist, wenn der Kopf sich im wesentlichen innerhalb der Ausnehmung befindet, wobei jedoch der Kopf gegen den Rand der ringförmigen Ausnehmung anliegen kann, um die Klauen voneinander in die Offenlage zu drücken.
9. Werkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, welche gewährleistet, daß die Klauen ihre Schließlage einnehmen können, eine permanente Schließkontur an der Oberfläche einer jeden Klauen und eine permanente Schließkontur an der Oberfläche des Hohlraumes umfaßt, so daß, wenn die Klauen sich zu dem Hohlraum bewegen, die Schließkonturen gegeneinander liegen und die Klauen in die Schließlage drücken.
10. Automatisches Stifteintreibwerkzeug, gekennzeichnet durch einen Support mit einer longitudinalen Achse, welcher mit einem Hohlraum versehen ist, der sich längs dieser Achse erstreckt, daß ein Paar gegenüberliegender Klauen teilweise innerhalb dieses Hohlraumes vorgesehen sind und gleichzeitig als Einheit längs der Achse des Supportes gleiten können, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um zu gestatten, daß die Klauen zueinander wenigstens zwei Positionen, eine Offenlage und eine Schließlage einnehmen können, daß das Paar der Klauen mit einer Greifeinrichtung zum Ergreifen eines Stiftes in einer nichtdrehbaren Weise versehen ist, wenn sich die Klauen in dieser Schließlage befinden, wobei der Stift freigebbar ist.

wenn sich die Klauen in der Offenlage befinden, und daß eine Antirotationsexnrichtung zum Zurückhalten dieser Klauen innerhalb des Supportes vorgesehen ist, welche gewährleistet,, daß im wesentlichen keine Relativdrehung zwischen den Klauen und dem Support um diese Achse möglich ist, wobei diese Antirotationsexnrichtung wenigstens eine untere Verriegelungskugel, eine öffnung für jede untere Verriegelungskugel in der Fläche des Hohlraumes und eine Ausnehmung in einer der Wände für jede untere Kugel umfaßt, daß sich die untere Kugel in diese öffnung und in die Ausnehmung erstreckt, daß sich jede Ausnehmung longitudinal längs dieser Klauen erstreckt und daß die Bodenfläche einer jeden Ausnehmung parallel zu der Achse des Supportes verläuft, wenn sich die Klauen in ihrer Schließlage befinden, so daß der Support drehbar ist, die Klauen und damit den Stift zu drehen, wenn sich die Klauen in ihrer Schließlage befinden.
11 ο Werkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hohlkörper vorgesehen ist, und daß der Support

axial in Bezug auf den Körper bewegbar ist, wenn sich die Klauen in einer Schließlage befinden, wobei indessen eine Einrichtung vorgesehen ist, um eine solche Bewegung zu verhindern, wenn die Klauen geöffnet sind. 25
12 ο Werkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Supporthalteeinrichtung wenigstens eine obere Kugel, eine Vergrößerung in der Innenfläche des Körpers, eine obere öffnung in der Wand des Supports umfaßt, daß ein Abschnitt der Klauen einen reduzierten Querschnitt aufweist, daß jede obere Verriegelungskugel einen Durchmesser aufweist, der größer als die Dicke der Wand des Supportes ist, wobei die Kugel in der oberen öffnung in der Supportwand getragen ist, so daß, wenn sich die Klauen in ihrer Offenlage befinden, die Vergrößerung in dem Körper und die obere Öffnung miteinander fluchten, jedoch

damit der reduzierte Querschnitt der Klauen nicht ausgerichtet ist, so daß verursacht wird, daß sich die obere Verriegelungskugel in die Vergrößerung erstreckt und eine Relativbewegung von Support und Körper verhindert.
13. Werkzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schließlage der Klauen die Querschnittsverminderung mit jeder oberen Öffnung in der Supportwand ausgerichtet ist, so daß sich jede obere Verriegelungskugel aus der Vergrößerung bewegen kann und somit der Support freigegeben ist, um sich axial in Bezug auf den Körper zu bewegen.
14. Werkzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, welche gewährleistet, daß sich die Klauen in eine Offenlage bewegen, eine Axialbohrung zwischen den Klauen, eine ringförmige Ausnehmung in der Bohrung mit einem Öffnungsrand und einem Plunger umfaßt, welche einen Kopf aufweist, wobei dieser Plunger innerhalb der Axialbohrung angeordnet ist, daß der Plungerkopf und die ringförmige Ausnehmung so bemessen sind, daß zwischen dem Kopf und der ringförmigen Ausnehmung ein Spiel vorhanden ist, wenn sich der Kopf im wesentlichen innerhalb der Ausnehmung befindet, wobei jedoch der Kopf gegen den Rand der ringförmigen Ausnehmung anlegen kann, um die Klauen voneinander fort in die Offenlage zu drücken.
15. Werkzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung,welche gewährleistet, daß die Klauen die Schließlage einnehmen können, eine permanente Schließkontur an der Oberfläche einer jeden Klaue und eine permanente Schließkontur an der Oberfläche des Hohlraumes umfaßt, so daß, wenn sich die Klauen zu dem Hohlraum hin bewegen, die Schließkonturen gegeneinander anliegen und die Klauen in die Schließposition drücken.