DE3506950C2 - Werkzeug zum Setzen von zweiteiligen Befestigern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Setzen von zweiteiligen Befesti­ gern, bei denen ein Teil gedrückt und das andere gezogen werden muß, um den Befestiger zu setzen, mit einem Gehäuse, einem längs einer Achse des Gehäuses vorwärts und rückwärts bewegbaren Schubglied mit einer einen Befestiger ergreifenden Fläche an seinem vorderen Ende, um dieses eine Teil des Befestigers beim Setzvorgang zu drücken und mit einer Zieheinrichtung, die ebenfalls innerhalb des Gehäuses längs dieser Achse hin- und herbewegbar ist, um das andere Teil des Befestigers in bezug auf das Schubglied beim Setzvorgang zu ziehen.

Werkzeuge zum Setzen von zweiteiligen Befestigern wie beispielsweise Blindnietanordnungen und Verriegelungen umfassen ein Gehäuse, in denen ein Schubglied zum Drücken gegen einen Kopf des Niets einer Blindnietanordnung oder des Halses eines Verriegelungsbolzens und eine Zieheinrichtung längs einer gemeinsamen Achse hin- und herbewegbar angeordnet sind, wobei die Zieheinrichtung den Dorn eines Niets oder den Bolzen der Verriegelung entsprechend zieht. Es ist ebenfalls bekannt, die Hübe des Schubgliedes und der Zieheinrichtung mittels Fluiddruck zu bewirken.

In der US-PS 3 996 784 ist ein Verriegelungsbolzen-Setzwerkzeug erläu­ tert, wobei das Schubglied von einer Hülse mit einem Kolben an ihrem rückwärtigen Ende gebildet ist und die Zieheinrichtung ebenfalls eine Hülse umfaßt, welche in derjenigen des Schubgliedes untergebracht ist und ebenfalls an ihrem rückwärtigen Ende einen Kolben aufweist. Dabei arbeiten die Kolben in dem gleichen Fluiddruckzylinder, und zwar der der Ziehvorrichtung hinter dem des Schubgliedes. Durchgänge sind in dem Zylinder vorgesehen, um Druckfluid an jedem Ende und in einer Zwischenposition längs der Zylinderwand zuzuführen. Somit können die Hübe des Schubgliedes und der Zieheinrichtung von einer Ventileinrich­ tung bewirkt werden, welchen den Fluidstrom durch diese Durchgänge des einzigen Zylinders steuert. Ein gewisser Grad an Bewegungsunab­ hängigkeit des Schubgliedes und der Zieheinrichtung ist somit in einer einfachen und wirtschaftlichen Konstruktion eines Werkzeuges bewirkt, jedoch ist diese Bewegungsunabhängigkeit durch die Position des Durch­ ganges längs des Zylinders begrenzt, wobei der Hub des Hubgliedes auf den Teil des Zylinders vor diesem Durchgang und der Hub der Ziehein­ richtung auf den Teil des Zylinders dahinter begrenzt ist.

Aus der DE-OS 19 07 388 ist ein druckmittelbetätigtes Ziehwerkzeug für Blindniete bekannt, bei welchem insbesondere dafür Sorge getragen wird, daß mit ihm schnell gearbeitet werden kann, wozu die vorgesehene Kolbenanordnung mittels Federkraft in ihre Ruhelage gedrückt ist. Es erfolgt also nach einem Nietvorgang jedes Mal ein automatisches Zurück­ bewegen der Ziehbacken in ihre Ausgangslage, so daß das Gerät sofort wieder für den nächsten Ziehvorgang benutzt werden kann.

Ein pneumatisch getriebenes Blindnietziehwerkzeug ist in der DE-AS 15 52 842 beschrieben, bei welchem es darum geht, das von Hand betätig­ bare Werkzeug im Bereich des Steuerschiebers platzsparend auszubilden und den Steuerschieber auswechselbar zu gestalten.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Setz­ werkzeug der eingangs umrissenen Art anzugeben, bei welchem dem Schubglied und der Zieheinrichtung zugeordnete Kolben in einem ge­ meinsamen Zylinder bewegbar sind und Hydraulikfluid zwischen den Kolben zuführbar oder von dort abführbar ist, wodurch das Werkzeug zuverlässig und wirtschaftlich ist, ohne daß dabei technisch aufwendige Mittel eingesetzt werden müssen.

Demzufolge ist ein Gegenstand der Erfindung ein mit Fluiddruck betreib­ bares Setzwerkzeug der umrissenen Art mit dem Schubglied und der Zieheinrichtung zugeordneten Kolben, die in dem gleichen Zylinder arbeiten und zusammen längs der Gesamtlänge des Zylinders bewegbar sind, wobei Fluid zwischen den Kolben eingeführt oder aus dem Raum zwischen ihnen in bestimmten Positionen ausgelassen werden kann.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Oberbegriffsmerkmalen erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs gelöst.

Zweckmäßige weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Werkzeuges ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 5.

Das erfindungsgemäße Werkzeug ist so konzipiert, daß nach Zurückzie­ hen des Schubgliedes innerhalb des Gehäuses beispielsweise das Zuführen einer frischen Blindnietanordnung zu dem Nasenteil nach jedem Nietsetz­ vorgang erfolgen kann.

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

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Werkzeuges,

Fig. 2 und 3 Teilschnitte der Anordnung der beiden Kolben und zugeord­ nete Teile des Werkzeuges nach Fig. 1,

Fig. 4 ein Schaltdiagramm der Fluidsteuereinrichtung des Werkzeu­ ges.

In Fig. 1 umfaßt das Werkzeug ein Gehäuse 10 mit einer rückwärtgen Erstreckung, die einen Fluiddruckzylinder 12 umfaßt, durch welchen sich eine Bohrung 30 erstreckt.

Zwecks axialer Hin- und Herbewegung in dem Gehäuse 10 ist ein Schubglied 50 (Fig. 1) vorgesehen, das eine zylindrische Hülse 52 umfaßt, die durch eine ringförmige Dichtung 54 (Fig. 2) in dem Gehäuse gleitbar ist und an ihrem rückwärtigen Ende einen hohlen Kolben 56 aufweist, der in der Bohrung 30 gleitbar ist. In das vordere Ende der Hülse 52 ist ein Nasenstück 58 eingeschraubt.

Innerhalb des Schubgliedes 50 ist ein zweiter hohler Kolben vorgesehen, welcher eine Dornzieheinrichtung 70 des Werkzeuges bildet. Diese Zieh­ einrichtung 70 umfaßt an ihrem rückwärtigen Ende einen hohlen Kolben 71 (Fig. 1 und 3), der in der Bohrung 30 des Zylinders 12 hinter dem Kolben 56 gleitbar ist. Der Kolben 71 ist an einer Hülse 72 der Zieh­ einrichtung befestigt, welche durch eine ringförmige Dichtung 57 in dem Kolben 56 gleitbar ist. An ihrem vorderen Ende trägt die Hülse 72 einen Kragen 80.

Sich rückwärts von dem Kragen 80 erstreckend, um einen Durchgang geringen Durchmessers durch die Zieheinrichtung 70 zu schaffen, ist ein Rohr 110 (Fig. 2 und 3) vorgesehen, welches sich frei in eine Hülse 112 erstreckt. Die Hülse 112 weist einen Kopf 114 an ihrem vorderen Ende mit einer ringförmigen Dichtung 115 auf, die an der Innenwand der Hülse 72 liegt. Der größte Teil der Länge der Hülse 112 zwischen zwei Lagerabschnitten 116 (hinter dem Kopf 114 in Fig. 2) und 118 (Fig. 3) weist einen reduzierten Durchmesser auf, und die Lagerabschnitte tragen eine hohle zylindrische Stange 120, so daß zwischen diesen beiden Abschnitten innerhalb der Stange 120 eine ringförmige Kammer 122 (Fig. 3) vorhanden ist. Die hohle zylindrische Stange 120 erstreckt sich von einer Endkappe 126 durch eine ringförmige Dichtung 117 in dem Kolben 71 der Zieheinrichtung 70. Die Stange 120 weist einen Außendurch­ messer auf, welcher geringer als der Innendurchmesser der Hülse 72 ist, so daß dazwischen eine ringförmige Kammer 123 ausgebildet ist. Eine Verbindung zwischen den Kammern 122 und 123 ist mittels Durchgängen 124 an jedem Ende der Stange 120 neben den Lagerabschnitten 116, 118 geschaffen. Dabei erfolgt der volle Hub des Kolbens 71 zwischen diesen Durchgängen.

Die Hülse 112 ist an ihrem rückwärtigen Ende fest mit einer Endkappe 126 verbunden, die an dem Zylinder 12 angeordnet ist; die Hülse 112 und der Kopf 114 sind somit in dem Gehäuse 10 fixiert.

Das Gehäuse 10 des Werkzeuges ist mit Durchgängen für Öl und Luft versehen, um Vorwärts- und Rückwärtshübe der Kolben 56 und 71 zu bewirken. So ist in einem Handgriff 18 des Gehäuses 10 ein Einlaß 130 vorgesehen, durch welchen Öl über ein Rohr 128 zu und von der End­ kappe 126 fließen kann. Von dem Rohr 128 kann das Öl durch Durch­ gänge 131 in der Endkappe 126 durch den Durchgang 124 an dem rückwärtigen Ende der hohlen zylindrischen Stange 120 in die ringförmi­ ge Kammer 122 zwischen der Hülse 112 und der Stange 120 und somit durch den Durchgang 124 an der Frontseite in die ringförmige Kammer 123 innerhalb der Hülse 72 der Zieheinrichtung 70 fließen. Durchgänge 136 öffnen sich durch die Hülse 72 vor dem Kolben 71 (Fig. 3); unter Druck stehendes Öl, welches somit durch die Durchgänge 136 in die Bohrung 30 des Zylinders 12 strömt, übt auf die Kolben 56 und 71 einen Druck aus, um sie voneinanderzudrücken. Durch Aufheben des Druckes kann das Öl zurückströmen.

Während die rückwärtige Seite des Kolbens 56 und die Vorderseite des Kolbens 71 immer dem Öl mit dem Druck ausgesetzt sind, der am Einlaß 130 herrscht, sind die Vorderseite des Kolbens 56 und die Rück­ seite des Kolbens 71 immer Luft ausgesetzt. Somit wird Luft zu und von der Vorderseite und Rückseite des Zylinders 12 durch geeignete Durch­ gänge 156 (Fig. 2) und 158 (Fig. 3) und Durchgänge in dem Gehäuse 10 zugeführt und ausgetrieben.

Es ist eine Einrichtung zum Steuern des Fluidstroms in dem Werkzeug vorgesehen, um eine Bewegung der Kolben zu bewirken und um die Folge zu steuern, die kurz in Bezug auf die Antriebseinheit erläutert wird.

Eine Einrichtung zum Steuern des Luftstromes und des Hydraulikfluids zum Betätigen von Teilen des Werkzeuges in Folge ist schematisch in Fig. 4 gezeigt. Wenn sich das Werkzeug in der in Fig. 1 gezeigten Lage befindet, strömt Luft aus einer Druckluftquelle 200 durch ein Zweiwege­ ventil 202 zu dem rückwärtigen Ende des Zylinders 12 hinter dem Kolben 71. Das Schubglied 50 wird somit in dem Gehäuse in seiner vorderen Lage durch Druckluft in dem Zylinder 12 hinter dem Kolben 71 gehalten, welcher am Kolben 76 anliegt, wobei der Öldruck an dem Einlaß 130 atmosphärisch ist.

Das Werkzeug kann nun einem Werkstück (nicht gezeigt) dargeboten werden, wobei der Niet einer Blindnietanordnung B in ein Loch in dem Werkstück mittels des Nasenstückes 58 eingesetzt wird. Am Handgriff 18 befindet sich ein Druckknopfschalter eines elektrischen Steuerkreises, welcher, wenn er von dem Benutzer gedrückt wird, ein Magnetventil 206 in einem hydraulischen Schaltkreis mit dem Ergebnis betätigt, daß Öl unter Druck aus einem Druckverstärker 208 zum Einlaß 130 und dann zum Zylinder 12 zwischen den Kolben 56 und 71 zugeführt wird. Zur gleichen Zeit wird das Zweiwegeventil 202 betätigt, um unmittelbar einen Weg zu öffnen, um Luft hinter dem Kolben 71 abzulassen. Das Öl drückt die Kolben 56 und 71 voneinander, so daß der Dorn gezogen wird, während der Nietkopf auf herkömmliche Weise gedrückt wird, um somit den Niet zu setzen. Der Dorn bricht schließlich an einer Soll­ bruchstelle, und sein abgebrochener Teil kann rückwärts längs des Roh­ res 110 und der Hülse 112 zu einer Leitung 150 ausgeworfen werden, welche zu einem Behälter führt. Ein Trennen der Kolben 56 und 71 wird durch die mechanische Konstruktion der Teile am vorderen Ende des Rohres begrenzt.

Durch Betätigung des Zweiwegeventiles 202 ist die Bohrung 28 hinter der Hülse 100 geöffnet und eine Luftleitung unter Druck gesetzt, welche zu dem Frontende des Zylinders 12 führt. Der Kolben 56 konnte sich zu dieser Zeit jedoch nicht zurückziehen, weil die Zieheinrichtung 70 vorn durch den Dorn gehalten wurde. Wenn jedoch der Dorn bricht, bewegt sich der Kolben 56 rückwärts und drückt den Kolben 71 nach hinten. Nach einer von der elektrischen Steuerschaltung bestimmten Zeitver­ zögerung wird das Magnetventil 206 entregt und schaltet unter Feder­ druck um, so daß Öl aus dem Zylinder 12 aus dem Raum zwischen den Kolben 56, 71 strömen kann.

Nach Laden einer frischen Blindnietanordnung in das Nasenteil 58 werden das Schubglied 50 und die Zieheinrichtung 70 durch Eintritt von Luft in die Bohrung 30 hinter dem Kolben 71 vorbewegt, um das Werk­ zeug in den in Fig. 1 gezeigten Zustand zu überführen. Ein Bewegen der Kolben 56 und 71 in ihre vorderen Positionen wird durch Umkehren des Zweiwegeventils 202 (Entregung seines Magneten) bewirkt. Dies erfolgt in einer bestimmten Zeit nach dem Drücken des Knopfes 148 durch eine Zeitverzögerung in der elektrischen Steuerschaltung. Das Werkzeug wird somit in den Zustand nach Fig. 1 zurückgeführt unabhän­ gig davon, ob der Benutzer den Knopf 148 freigegeben hat oder nicht. Ein zweiter Zyklus wird indessen nicht begonnen, wenn er nicht den Knopf freigegeben und wiederum gedrückt hat.

Bei dem beschriebenen Werkzeug wird Öl unter hohem Druck zwischen die Kolben 56, 71 geführt, wenn sie am Vorderteil des Zylinders 12 zusammen sind; Öl wird aus dem Raum zwischen ihnen ausgetrieben, wenn der Kolben 56 sich rückwärts längs des Zylinders zu bewegen beginnt oder kurz danach, wenn das Magnetventil 206 entregt ist. In jedem Fall gestattet die Konstruktion das Einführen und Austreiben von Fluid zu und aus dem Zylinder 12, wo immer sich auch die Kolben befinden, wobei sie beide als Gesamtheit stationär sind oder sich bewe­ gen.

Claims (5)

1. Werkzeug zum Setzen von zweiteiligen Befestigern, bei denen ein Teil gedrückt und das andere gezogen werden muß, um den Befesti­ ger zu setzen, mit einem Gehäuse, einem längs einer Achse des Gehäuses vorwärts und rückwärts bewegbaren Schubglied mit einer einen Befestiger ergreifende Fläche an seinem vorderen Ende, um dieses eine Teil des Befestigers beim Setzvorgang zu drücken, und mit einer Zieheinrichtung, die ebenfalls innerhalb des Gehäuses längs dieser Achse hin- und herbewegbar ist, um das andere Teil des Befestigers in Bezug auf das Schubglied beim Setzvorgang zu ziehen, dadurch gekennzeichnet, daß das Schubglied (50) eine Hülse (52) mit einem Kolben (56) an ihrem rückwärtigen Ende umfaßt, welcher in einem Fluiddruckzylin­ der (12) gleitbar ist, daß die Zieheinrichtung (70) ebenfalls eine Hülse (72) umfaßt, welche sich nach vorn in die Hülse (52) des Schubgliedes (50) erstreckt und an dem rückwärtigen Ende einen Kolben (71) aufweist, welcher in dem Zylinder (12) hinter dem des Schubgliedes (50) gleitbar ist, daß Fluiddurchgänge (156, 158) in dem Gehäuse vorgesehen sind, damit Druckfluid auf die Rückseite des Kolbens (71) der Zieheinrichtung (70) zum Bewegen beider Kolben (56, 71) und vor dem Kolben (56) des Schubgliedes (50) wirken kann, um beide zurückzuziehen, und daß ein Fluiddurchgang (136) durch die Hülse (72) der Zieheinrichtung (70) neben ihrem Kolben (71) vorgesehen ist, der sich so in den Zylinder (12) zwi­ schen den Kolben (56, 71) öffnet und durch welchen Druckfluid eingeführt werden kann, um die Kolben (56, 71) voneinander zu trennen und einen Befestiger-Setzhub des Werkzeuges zu bewirken.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (156, 158) vorgesehen ist, um unter Druck stehende Luft zu dem Zylinder (12) vor dem Kolben (56) des Schubgliedes und hinter dem Kolben (71) der Zieheinrichtung (70) zu führen, und daß eine Einrichtung (131, 124, 112, 120) vorgesehen ist, um hydrauli­ sches Fluid zu der Innenseite der Hülse (72) der Zieheinrichtung (70) zum Eintreten in den Zylinder (12) zwischen den Kolben (56, 71) zuzuführen.

3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine hohle zylindrische Stange (120) des Gehäuses (10) sich nach vorn von einer Endkappe (126) an dem rückseitigen Ende des Zylinders (12) durch eine ringförmige Dichtung in dem Kolben (71) der Ziehein­ richtung (70) erstreckt und in einem ringförmigen Kopf (114) endet, welcher an der Innenfläche der Hülse (72) der Zieheinrichtung liegt, und daß hydraulisches Fluid zum Zuführen zu dem Zylinder (12) zwischen den Kolben (56, 71) durch die hohle Stange (120) von dem rückwärtigen Ende, durch einen Durchgang (124) in der Wand der hohlen Stange gerade hinter dem ringförmigen Kopf (114) und durch die ringförmige Kammer (123) zwischen der Stange (120) und der letzteren Hülse (72) zu dem Durchgang (136) in der Wand neben dem Kolben der Zieheinrichtung (70) strömt.

4. Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die hohle Stange (120) eine doppelte zylindrische Wand aufweist, und daß das hydraulische Fluid durch eine an jedem Ende abgedichtete ringförmi­ ge Kammer (122) zwischen den Wänden strömt.

5. Werkzeug nach Anspruch 2 zum Setzen eines Blindnietes, dadurch gekennzeichnet, daß das Schubglied (50) ein Nasenstück (58) zur Anlage an dem Kopf eines Niets einer Blindnietanordnung schafft, daß die Zieheinrichtung (70) angeordnet ist, um den Dornschaft zu ziehen, daß eine Ventilsteuereinrichtung zum Zuführen von Luft hinter dem rückwärtigen Kolben (71) wirksam ist, um beide Kolben zu dem vorderen Ende des Zylinders (12) zu bewegen, um Hydrau­ likfluid zwischen den Kolben (56, 71) zuzuführen, um den Niet zu setzen, und um Luft vor den vorderen Kolben (56) zu lassen, um beide Kolben (56, 71) zurückzuziehen und dazwischen vorhandenes Hydraulikfluid auszutreiben.