DE4239268A1 - Taster einer Setzvorrichtung für Selbstbohrniete - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Setzvorrichtung für einen Selbst­ bohrniet mit einem Gehäuse und Gehäuseeinbauten, die einen Bohrerschaft des Selbstbohrniets sowohl dreh- wie auch ziehbar umgreifen, wobei die Gehäuseeinbauten über einen Antrieb in Dreh- und/oder Verschiebebewegung versetzbar sind und in einer ersten Arbeitsposition der Setzvorrichtung ein Bohrvorgang und in einer zweiten Arbeitsposition der Setzvorrichtung ein Setz­ vorgang ausführbar ist.

Derartige Setzvorrichtungen sind beispielsweise durch die euro­ päische Patentanmeldung mit der Publikationsnummer 0 213 101 A2 oder der europäischen Patentanmeldung mit der Publikations­ nummer 0 464 528 A1 bekannt geworden.

Mit den bekannten Setzvorrichtungen werden Selbstbohrniete in einem Arbeitsgang gesetzt. Zuvor wird das Bohrloch ausgebildet und danach wird mit derselben Setzvorrichtung auch der Setz­ vorgang abgeschlossen. Nachteilig ist bei diesen Setzvorrich­ tungen, daß nicht exakt erkannt werden kann, wann der Bohrvor­ gang abgeschlossen ist und mit dem Setzvorgang begonnen werden soll bzw. muß. Bei der Benutzung der bekannten Setzvorrichtungen kann es vorkommen, daß die Setzvorrichtung zu lange im Bohrbe­ trieb arbeitet und damit der Nietschaft zu lange im Bohrloch rotiert und dadurch beschädigt wird. Der Nietkörper wird mög­ licherweise zu lange in unzulässiger Weise im Bohrloch wirkenden Reibungskräften ausgesetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Setzvorrichtung zu schaffen, bei der unmittelbar nach dem Bohrvorgang der Setz­ vorgang beginnt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß erste Mittel zum Erfassen der Beendigung des Vorgangs in der ersten Arbeitsposition vorgesehen sind und daß-der Vorgang in der zweiten Arbeitsposition über zweite Mittel auslösbar ist, die mit den ersten Mitteln verbindbar sind.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat damit den Vorteil, daß nicht mehr manuell vom Bohrvorgang auf den Setzvorgang umge­ schaltet werden muß. Sobald das Bohrloch bei unterschiedlichsten Materialstärken der zu verbindenden Stoffe ausgebildet ist, schaltet die Setzvorrichtung automatisch auf den Setzvorgang um und der Schließkopf wird ausgebildet.

Dafür ist beispielsweise an einem ersten Gehäuseteil ein Umlenk­ hebel angelenkt, der über einen Fühler bewegbar ist. Der Fühler ist im Bereich des Mundstückes der Setzvorrichtung vorgesehen, wobei im Mundstück der Selbstbohrniet und der Bohrerschaft geführt gehalten sind. Dabei kann der Setzkopf abgeschrägt sein und er wird von Klauen des Mundstückes rotationsfest ge­ halten. Der Bohrerschaft ist rotationsfest mit dem Selbstbohr­ niet verbunden und ragt über das Mundstück in die Setzvorrich­ tung hinein, damit der Bohrerschaft beim Setzvorgang von Klemm­ backen ziehfest umgriffen werden kann.

Wird mit der Setzvorrichtung ein Bohrloch gebohrt und ist der Niet im Bohrloch in Endstellung gebracht, so drückt der Fühler auf einen Umlenkhebel, der wiederum in der Setzvorrichtung Mittel betätigt, die den Bohrvorgang beenden und den Setzvorgang aus­ lösen. Selbstverständlich kann der Umlenkhebel auch manuell betätigt werden.

Eine in der Setzvorrichtung vorgesehene Kupplung ist über eine Kappe von einer ersten drehfesten Stellung im Eingriff mit einem zweiten Zahnrad in eine zweite Stellung im drehfesten Eingriff mit einem fünften Zahnrad versetzbar. Über die Ver­ schiebung der Kupplung ist es möglich, den Vorgang des Bohrens mittels einfacher Mittel zu beendigen und den Setzvorgang aus­ zulösen.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Fühler aus einem biegesteifen Material gefertigt. Dabei ist der Fühler an der Außenwand des Gehäuses geführt und der Fühler verläuft in einer Ummantelung, die mit dem Gehäuse fest verbunden ist. Damit ist gesichert, daß der Fühler selbst nicht zufällig und unbeabsich­ tigt in eine Stellung gebracht werden kann, die entweder den Setzvorgang bzw. den Bohrvorgang auslöst. Nur über ein Verrücken der Fühlerspitze ist es möglich, an der erfindungsgemäßen Setz­ vorrichtung entweder den Bohrvorgang oder den Setzvorgang selb­ ständig auszulösen.

Die Spitze des Fühlers ist im Bereich des Mundstücks beabstandet von dem Mundstück angeordnet, so daß der Bohrvorgang nicht beeinträchtigt werden kann. Mit dem Einschieben des Selbstbohr­ niets in das Bohrloch verrückt auch der Fühler und der Umlenk­ hebel drückt auf eine Kappe, die wiederum auf eine Kupplung in der Setzvorrichtung wirkt, die bei einem ausreichenden Anpreß­ druck der Kappe aus einer rotationsfesten Verbindung mit dem zweiten Zahnrad ausrückt und in eine rotationsfeste Verbindung mit einem fünften Zahnrad tritt. Ist der Fühler an der Spitze unbelastet, so wird in der Setzvorrichtung immer der Bohrvorgang ausgelöst und ist der Fühler belastet, d. h. die Fühlerspitze ist in die Ummantelung eingedrückt, so wird der Setzvorgang ausgelöst.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist ein zweites und ein drittes Gehäuseteil beim Bohrvorgang am ersten Gehäuseteil rotierbar gehalten und das zweite und das dritte Gehäuseteil stehen beim Setzvorgang still.

Dies hat den Vorteil, daß man auch optisch schnell erkennen kann, ob mit der Setzvorrichtung ein Bohrvorgang oder ein Setz­ vorgang ausgeführt wird.

Bevorzugt ist zwischen dem ersten und dem zweiten Gehäuseteil ein Freilauf vorgesehen, der bei Rechtsdrehung der Antriebsmit­ tel eine Rotationsbewegung des zweiten und des dritten Gehäuse­ teils freigibt und bei einer Linksdrehung des fünften Zahnrads im drehfesten Eingriff mit der Kupplung eine Rotationsbewegung des zweiten und des dritten Gehäuseteils blockiert. Damit ist auch gewährleistet, daß unmittelbar nach dem Bohrvorgang der Setzvorgang sicher und zuverlässig ausführbar ist.

Vorteilhaft ist es auch, wenn die Setzvorrichtung auf einen Wellenstumpf einer Bohrmaschine aufsetzbar ist. Damit ist die erfindungsgemäße Setzvorrichtung in Verbindung mit einer ge­ bräuchlichen Bohrmaschine einsetzbar. Sind die Zahnräder in der Setzvorrichtung derart angeordnet, daß beim Bohrvorgang der Selbstbohrniet eine Rechtsdrehung ausführt und beim Setz­ vorgang eine Linksdrehung der Zahnräder erfolgt, so kann die Setzvorrichtung mit einer Bohrmaschine betrieben werden, die nur über eine Antriebsrichtung verfügt.

Die erfindungsgemäße Setzvorrichtung kann auch eigene Antriebs­ mittel aufweisen, die vergleichbar mit Antriebsmitteln sind, wie sie bei bekannten Bohrmaschinen ausgebildet sind.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfindungsgemäß je­ weils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwendet werden. Die erwähnte Ausführungsform ist nicht ab­ schließend zu verstehen, sondern hat vielmehr beispielhaften Charakter.

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird anhand von einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Die Figur zeigt den erfindungsgemäßen Gegenstand teilweise stark schematisiert und ist nicht maßstäblich zu verstehen. Die einzelnen Antriebsteile sind so dargestellt, daß der Aufbau und das Wirkprinzip der Setzvorrichtung bestmöglich gezeigt werden kann.

Eine Setzvorrichtung 10 setzt sich aus einem ersten Gehäuseteil 11, einem zweiten Gehäuseteil 12 und einem dritten Gehäuseteil 13 zusammen.

In den Gehäuseteilen 11, 12, 13, die das Gehäuse der Setzvor­ richtung bilden, sind ein erstes Zahnrad 14 und ein zweites Zahnrad 15 angeordnet, das mit einer verrückbaren Kupplung 16 eine drehfeste Verbindung bildet. Die Drehbewegung des ersten Zahnrades 14 wird auf das zweite Zahnrad 15 über ein in der Figur nicht gezeigtes drittes Zahnrad übertragen. Durch diese Anordnung ist gewährleistet, daß bei einer Rechtsdrehung des Zahnrades 14 auch eine Rechtsdrehung des Zahnrades 15 erfolgt.

Die Kupplung 16 ist zusätzlich drehfest mit einer Hülse 17 verbunden, die wiederum drehfest in einen Rohrabschnitt 18 ragt, an dem an der Innenoberfläche ein Linksgewinde 19 ausgebildet ist. In den Rohrabschnitt 18 ragt ein Halter 20, auf dessen Außenoberfläche ein Außengewinde 21 ausgebildet ist, das mit dem Linksgewinde 19 des Rohrabschnittes 18 zusammenwirkt.

Der Halter 20 umfaßt neben anderen Mitteln Klemmbacken 22, die an das eine Ende eines Mundstückes 23 stoßen, das im dritten Gehäuseteil 13 angeordnet ist. Das Mundstück 23 weist am freien Ende Klauen 23′, 23′′ auf, über die der Setzkopf eines Selbst­ bohrniets drehfest gehalten werden kann. In eine Öffnung 24 des Mundstückes 23 ist der Bohrerschaft eines Selbstbohrniets ein­ führbar und während des Bohrvorganges liegt der Bohrerschaft noch nicht drehfest an den Klemmbacken 22 an und drückt mit einem Ende gegen eine Feder 25, die ebenfalls Bestandteil des Halters 20 ist.

Als Antriebsmittel ist in der Figur stark vereinfacht eine Welle 26 gezeigt, die, sofern sie angetrieben ist, rechtsdrehend rotiert. Die Welle 26 ist drehfest in das erste Zahnrad 14 eingesteckt. Das Zahnrad 14 ist über einen Zapfen 27 mit einem vierten Zahnrad 28 fest verbunden. Der Zapfen 27 weist ein freies Zapfenende 29 auf, das im ersten Gehäuseteil 11 drehbar gelagert ist. Die Setzvorrichtung ist aber auch dann einsetzbar, wenn die Welle 26 linksdrehend rotiert.

Das vierte Zahnrad 28 steht unmittelbar im Eingriff mit einem fünften Zahnrad 30, das bei einer Rechtsdrehung der Welle 26 linksdrehend rotiert.

Rotiert die Welle 26, so rotiert sowohl das zweite Zahnrad 15 als auch das fünfte Zahnrad 30.

Am Gehäuse ist ein Umlenkhebel 31 über eine Achse 32 angelenkt. Der Umlenkhebel 31 ist mit einem Fühler 33 fest verbunden, der zusätzlich eine weitere Führung 34 aufweist, die am ersten Gehäuseteil 11 ausgebildet ist. Der Fühler 33 ist sowohl in Pfeilrichtung 35 wie auch in Pfeilrichtung 36 verfahrbar, in­ dem entweder die Fühlerspitze in Pfeilrichtung 37 belastet oder entlastet wird. Bei Belastung der Fühlerspitze verfährt der Fühler 33 in Pfeilrichtung 35 und bei Entlastung der Fühler­ spitze wird aufgrund der auf den Umlenkhebel 31 wirkenden Feder, der Fühler 33 in Pfeilrichtung 36 gedrückt. Der Fühler 33 selbst kann in einer Mantelhülle geführt laufen, die den Fühler 33 schützt und eine Leichtgängigkeit des Fühlers 33 stets gewähr­ leistet.

Wird der Umlenkhebel 31 in Pfeilrichtung 35 ausgelenkt, so drückt der Umlenkhebel 31 auf eine Kappe 38, die entgegen dem Druck einer Feder 39 in Pfeilrichtung 39′ verfahrbar ist.

An dem ersten Gehäuseteil 11 sind die zweiten und dritten Ge­ häuseteile 12 und 13 über Laufrollen 40 verbunden, wobei in der Figur nur eine Laufrolle 40 gezeigt ist. Gegenüber dem ersten Gehäuseteil 11 können das zweite und dritte Gehäuseteil 12 und 13 rotieren. Das zweite Gehäuseteil 12 ist fest mit dem dritten Gehäuseteil 13 verschraubt.

Die noch weiter in der Figur gezeigten Lager sind für den hier zu erläuternden Tastermechanismus nicht bedeutsam, und es wird deshalb auch nicht näher auf diese Lager eingegangen.

Wird nun die Welle 26 rechtsdrehend angetrieben, beispielsweise über den Antrieb einer Bohrmaschine, so rotiert auch das erste Zahnrad 14 rechtsdrehend und dadurch, daß die Drehung über ein drittes Zahnrad auf das zweite Zahnrad 15 übertragen wird, rotiert auch das zweite Zahnrad 15 rechtsdrehend. Die Kupplung 16 ist drehfest mit dem zweiten Zahnrad 15 verbunden und über­ trägt somit die Drehbewegung auf die Hülse 17 und den Rohrab­ schnitt 18. Der Rohrabschnitt 18 überträgt die Rotationsbewegung auf den Halter 20 und somit rotieren bei einem Bohrvorgang das zweite Gehäuseteil 12, das dritte Gehäuseteil 13 und das Mund­ stück 23. Ist in das Mundstück 23 der Setzkopf eines Selbstbohr­ niets eingelegt, so rotiert auch der Selbstbohrniet.

Ist nun der Bohrvorgang abgeschlossen, so wird der Fühler 33 in Pfeilrichtung 37 belastet und die Kupplung 16 rückt aus der drehfesten Stellung mit dem zweiten Zahnrad 15 aus und verbindet sich mit dem fünften Zahnrad 30 drehfest. Dadurch wird, weil sich die Laufrollen 40 nur in einer Richtung drehen können, das zweite und dritte Gehäuseteil 12 und 13 angehalten und der Halter 20 wird in den Rohrabschnitt 18 hineingezogen. Dabei packen die Klemmbacken 22 den in der Öffnung 24 befindlichen Bohrerschaft zieh- und drehfest und ziehen den Bohrerschaft in die Setzvorrichtung 10 hinein. Bei diesem Vorgang wird auf der anderen Seite des Selbstbohrniets ein Schließkopf ausgebildet und der Bohrerschaft reißt.

Ist der Halter 20 ganz in den Rohrabschnitt 18 eingefahren und wird die Fühlerspitze entgegen der Pfeilrichtung 37 entlastet, so verrückt die Kupplung 16 wieder in eine drehfeste Stellung mit dem zweiten Zahnrad 15 und der Halter 20 verfährt in die entgegengesetzte Endlage. Dazu wird entweder das zweite Gehäuse­ teil 12 kurzzeitig manuell gehalten oder weitere Mittel sind vorgesehen sind, die das Ausfahren des Halters 20 aus dem Rohr­ abschnitt 18 einleiten. Sind die Klemmbacken 22 in einer Posi­ tion wie sie in der Figur gezeigt sind, so halten sie den Boh­ rerschaft nicht mehr und der Bohrerschaft kann über die Feder 25 aus der Öffnung 24 ausgestoßen werden. Beim Bohrvorgang befindet sich die Kappe 38 in der figürlich gezeigten Stellung und verfährt nur in Pfeilrichtung 39′, wenn der Umlenkhebel 31 auf die Kappe 38 so stark drückt, daß die Kupplung 16 in eine drehfeste Lage mit dem fünften Zahnrad 30 verfährt.

Eine Setzvorrichtung weist ein Gehäuse 11, 12, 13 auf, in dem Gehäuseeinbauten 14, 15, 16, 17, 18, 20, 22, 23, 25, 27, 28, 30 gehalten sind. Die Gehäuseeinbauten können einen Bohrerschaft eines Selbstbohrniets sowohl dreh- wie auch ziehbar umgreifen und die Gehäuseeinbauten können über einen Antrieb in Dreh­ und/oder Schiebebewegung versetzt werden. In einer ersten Ar­ beitsposition der Setzvorrichtung 10, wie in der Figur gezeigt, findet ein Bohrvorgang statt und in einer zweiten Arbeitsposi­ tion der Setzvorrichtung wird der Setzvorgang ausgeführt. An der Setzvorrichtung sind erste Mittel zum Erfassen der Beendi­ gung des Bohrvorganges vorgesehen und zweite Mittel lösen den Setzvorgang aus. Die ersten Mittel wirken mit den zweiten Mit­ teln zusammen. Bei den ersten Mitteln handelt es sich um einen Fühler 33. Es sind aber auch Einrichtungen in der Setzvorrich­ tung denkbar, die das Drehmoment beim Bohrvorgang erfassen. Ist der Bohrvorgang abgeschlossen, so werden über zweite Mittel Einrichtungsteile in der Setzvorrichtung aktiviert, die den Setzvorgang auslösen.

Claims (10)

1. Setzvorrichtung für einen Selbstbohrniet mit einem Gehäuse (11, 12, 13) und Gehäuseeinbauten (14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 22, 23, 25, 27, 28, 30), die einen Bohrerschaft des Selbstbohrniets sowohl dreh- wie auch ziehbar umgreifen, wobei die Gehäuseeinbauten (14, 15, 16, 17, 18, 20, 22, 23, 25, 27, 28, 30) über einen Antrieb (26) in Dreh- und/ oder Verschiebebewegung versetzbar sind und in einer ersten Arbeitsposition der Setzvorrichtung ein Bohrvorgang und in einer zweiten Arbeitsposition der Setzvorrichtung ein Setzvorgang ausführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß erste Mittel (31, 32, 33) zum Erfassen der Beendigung des Vorgangs in der ersten Arbeitsposition vorgesehen sind und daß der Vorgang in der zweiten Arbeitsposition über zweite Mittel (38, 39, 16) auslösbar ist, die mit den ersten Mitteln (31, 32, 33) verbindbar sind.

2. Setzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem ersten Gehäuseteil (11) ein Umlenkhebel (31) angelenkt ist, der über einen Fühler (33) bewegbar ist.

3. Setzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kupplung (16) über eine Kappe (38) von einer ersten Stellung im drehfesten Eingriff mit einem zweiten Zahnrad (15) in eine zweite Stellung im drehfesten Eingriff mit einem fünften Zahnrad (30) versetz­ bar ist.

4. Setzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Mittel (31, 32, 33) einen Fühler (33) aus einem biegesteifen Material umfassen, der an der Außenwand des Gehäuses (11, 12, 13) geführt ist und innerhalb einer mit dem Gehäuse (11, 12, 13) unverrück­ bar verbundenen Ummantelung verläuft.

5. Setzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze des Fühlers (33) im Bereich eines Mundstücks (23) angeordnet und von dem Mundstück (23) beabstandet ist.

6. Setzvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der unbelastete Fühler (33) den Bohrvorgang der Setzvorrichtung aus löst und daß der belastete Fühler (33) den Setzvorgang innerhalb der Setzvorrichtung einlei­ tet.

7. Setzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweites und ein drittes Gehäuseteil (12, 13) beim Bohrvorgang am ersten Gehäuseteil (11) ro­ tierbar gehalten ist, und daß das zweite und dritte Gehäuseteil (12, 13) beim Setzvorgang stillsteht.

8. Setzvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem ersten und zweiten Gehäuseteil (11, 12) ein Freilauf vorgesehen ist, der bei Rechtsdrehung der Antriebsmittel eine Rotationsbewegung des zweiten und dritten Gehäuseteils (11, 12) freigibt und bei einer Links­ drehung des fünften Zahnrads (30) im drehfesten Eingriff mit der Kupplung (16) eine Rotationsbewegung des zweiten und dritten Gehäuseteils (12, 13) blockiert.

9. Setzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Setzvorrichtung auf einen Wellen­ stumpf einer Bohrmaschine aufsetzbar ist.

10. Setzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel fest mit der Setz­ vorrichtung verbunden sind.