DE4300190A1

DE4300190A1 - Tool for setting threaded rivet nuts with pressure medium driven rotary motor

Info

Publication number: DE4300190A1
Application number: DE19934300190
Authority: DE
Inventors: Josef Volk
Original assignee: MIKI PLASTIK OSKAR MILZ KG
Current assignee: MIKI PLASTIK GMBH, 68309 MANNHEIM, DE
Priority date: 1993-01-07
Filing date: 1993-01-07
Publication date: 1994-07-14
Anticipated expiration: 2013-01-08
Also published as: DE4300190C2

Abstract

For turning the threaded rivet nut, the motor rotates the tool threaded spindle (5) to the right. The upsetting is actuated by a pressure medium drive pusher, actuating the threaded spindle axial movement for upsetting. A change-over valve (8) forms a control for the pressure medium.Under the valve action, the motor rotates to the left, while the spindle, the pusher, the motor, and the valve are interconnected axially. The drive is formed by a hydraulic-pneumatic unit. Onto the gripper housing (10) end (11) with an adjusting thread (35) is fitted a stop sleeve (9), limiting the axial motion of the spindle and retaining the change-over valve.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Setzen von Gewinde nietmuttern mit einem druckmittelbetriebenen Drehmotor, der zum Aufdrehen einer Gewindenietmutter auf eine Gewin despindel des Geräts diesen in Rechtsdrehung versetzt, mit einer für sich den Stauchvorgang betätigbaren, druckmit telbetriebenen Schubeinrichtung, die der Gewindespindel für den Stauchvorgang der Gewindenietmutter eine axiale Bewegung erteilt und mit einer gesonderten Betätigungsein richtung in Form eines Umsteuerventils, die die Druckmit telzufuhr umleitet und damit dem Drehmotor eine Linksdre hung erteilt, wobei die Gewindespindel, die Schubeinrich tung als Kolben, der Drehmotor und das Umsteuerventil axial miteinander verbunden sind und daß zum Antrieb des Kolbens eine Hydraulik-/Pneumatikeinheit vorgesehen ist.The invention relates to a device for setting threads rivet nuts with a pressure-driven rotary motor, the one for screwing a threaded rivet nut onto a thread despindel of the device this clockwise, with one that can be actuated for the upsetting process, press tel-powered thrust device that the threaded spindle an axial one for the upsetting process of the threaded rivet nut Movement granted and with a separate activity direction in the form of a reversing valve, which the pressure with redirects the tel feed and thus turns the rotary motor to the left hung issued, the threaded spindle, the thrust device tion as a piston, the rotary motor and the reversing valve are axially connected to each other and that to drive the Piston a hydraulic / pneumatic unit is provided.

Bei einem bekannten Gerät mit diesen Merkmalen wird der Pneumatikkolben der Hydraulik-/Pneumatikeinheit verstellt, so daß die Hubbewegung dieses Kolbens entsprechend ver ringert oder vergrößert wird. Dadurch ergibt sich auch ein entsprechender Hub des Hydraulikkolbens und ein entspre chender Verschiebeweg der Gewindespindel. Bei dem bekann ten Gerät ist über das Griffgehäuse eine aus Kunststoff bestehende Hülse geschraubt, an der ein Umschaltknopf angebracht ist, mit dem von Hand aus die Drehrichtung der Spindel auf Linkslauf geschaltet werden kann. Normalerwei se erfolgt die Umschaltung automatisch am Ende des Niet vorganges, wenn das Umsteuerventil auf den Umschaltknopf trifft. Besondere Kräfte brauchen von dem Gehäuse nicht aufgenommen werden. Der wesentliche Nachteil dieser be kannten Einrichtung besteht darin, daß die Hubverstellung des Pneumatikkolbens unhandlich ist und durch mehrere Probenietungen ohne bekannte Weglänge die Position ermit telt werden muß. Durch die erforderliche Einstellung des Pneumatikkolbens steht dieser unter einer gewissen Vor spannung, so daß der Hydraulikbereich mit einem besonderen Abdichtsystem versehen sein muß. Dieses Abdichtsystem entwickelt erst nach längerem Gebrauch die erforderliche Abdichtung des Hydraulikbereichs gegenüber dem Pneumatik bereich, so daß das Öl aus dem Hydraulikbereich aus dem Gerät ausläuft. Ein weiterer wesentlicher Nachteil besteht darin, daß die verwendete Schaltmechanik störanfällig ist, da über Stangen geschaltet wird. Schließlich ergibt sich der Nachteil, daß bei geringster Leckage der Umschaltpunkt für das Umsteuerventil nicht erreicht wird.In a known device with these features Pneumatic piston of the hydraulic / pneumatic unit adjusted, so that the stroke of this piston correspondingly ver is reduced or enlarged. This also results in a corresponding stroke of the hydraulic piston and a correspond appropriate displacement of the threaded spindle. With that The device is made of plastic over the handle housing existing sleeve screwed to the toggle button is attached with which the direction of rotation of the Spindle can be switched to counterclockwise rotation. Usually The switchover takes place automatically at the end of the rivet operation when the reversing valve on the switch button meets. The housing does not require any special forces be included. The main disadvantage of this be Known device is that the stroke adjustment of the pneumatic piston is unwieldy and by several Trial riveting without a known path length determines the position must be communicated. By setting the required Pneumatic pistons have a certain priority tension, so that the hydraulic area with a special Sealing system must be provided. This sealing system only develops the required after long use Sealing the hydraulic area from the pneumatics area so that the oil from the hydraulic area from the Device is leaking. Another major disadvantage is in that the switching mechanism used is prone to failure, because shifting takes place over rods. Eventually it turns out the disadvantage that with the least leakage the switchover point for the reversing valve is not reached.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ein schnelles und genaues Einstellen des Hubes der Gewindespindel er reicht wird.The invention has for its object a device type mentioned in such a way that a quick and precise adjustment of the stroke of the threaded spindle is enough.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß auf das mit einem Einstellgewinde versehene Ende des Griffgehäuses eine das Umsteuerventil aufnehmende, die axiale Bewegung der Gewindespindel begrenzende Anschlag hülse vorgesehen ist.This object is achieved according to the invention in that on the end of the Handle housing a reversing valve that axial movement of the threaded spindle limiting stop sleeve is provided.

Eine vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß zum Steuern der Bewegungsabläufe der Auslösedrücker über einen Auslösestößel mit einem zweistufigen Auslöseventil ver bunden wird, wobei in einer ersten Schaltstellung für Rechtslauf der Spindel ein erster Ventilschieber das Druckmedium über das Umsteuerventil zum Drehmotor leitet, daß in einer zweiten Schaltstellung ein zweiter Ventil schieber das Druckmedium zum Hauptventil der Hydrau lik-/Pneumatikeinheit für den Nietvorgang leitet und daß durch Verschieben eines abgestuften Ventilkolbens des Um steuerventils das Druckmedium zum Drehmotor für Linkslauf geführt ist. An advantageous embodiment is that Control the movements of the trigger buttons via one Release plunger with a two-stage release valve ver is bound, being in a first switch position for Clockwise rotation of the spindle the first valve spool Conducts pressure medium to the rotary motor via the reversing valve, that in a second switching position a second valve push the pressure medium to the main valve of the hydrau lik- / pneumatic unit for the riveting process and that by moving a graduated valve piston of the order control valve the pressure medium to the rotary motor for counterclockwise rotation is led.

Weiterhin ist es vorteilhaft, daß zur Außenseite der An schlaghülse im Hülsenboden ein Anschlag für den abgestuf ten Ventilkolben vorgesehen ist, daß der Ventilkolben zum Anschlag einen großen Kolbenabschnitt aufweist, der die Druckmittelzufuhr zum Drehmotor für Rechtslauf öffnet, daß am gegenüberliegenden Ende ein mittlerer Kolbenabschnitt mit anschließendem kleineren Kolbenabschnitt vorgesehen ist und durch einen geringen Verschiebeweg am Anschlag der abgestuften Ventilkolben geschaltet wird und die Druck mittelzufuhr zum Drehmotor für Linkslauf öffnet.It is also advantageous that to the outside of the impact sleeve in the base of the sleeve a stop for the step th valve piston is provided that the valve piston for Stop has a large piston section that the Pressure medium supply to the rotary motor for clockwise rotation opens that a middle piston section at the opposite end with subsequent smaller piston section provided is and by a small displacement at the stop the graduated valve piston is switched and the pressure medium supply to the rotary motor for counterclockwise rotation opens.

Die Erfindung bringt den wesentlichen Vorteil, daß der gebrauchte Hub der Gewindespindel durch die aus massivem Material sind die gesamten Kräfte aufnehmenden Anschlaghül se eingestellt werden kann und zwar über das Einstellge winde, wobei diese Einstellung durch aufgebrachte Markie rungen ähnlich einer Micrometerschraube genau vorgenommen werden können. Abdichtprobleme am Hydrauliksystem ergeben sich hierbei nicht. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß die verschiedenen Schaltstellungen für den Hub der Gewindespindel, deren Rechts- und Linkslauf sowie die Ruhestellung über einfache Ventile erfolgt, wodurch das Gerät einfach zu bedienen und nicht störanfäl lig ist.The invention has the essential advantage that the used stroke of the threaded spindle through the solid The material is the entire force-absorbing stop sleeve se can be set using the setting ge winch, this setting by angry markie similar to a micrometer screw can be. Sealing problems on the hydraulic system result not here. Another major advantage is that the different switch positions for the stroke of the threaded spindle, its clockwise and anti-clockwise rotation as well as the rest position via simple valves, which makes the device easy to use and not prone to failure is lig.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung an hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungs beispiels näher erläutert.The invention is set forth in the description below hand of an execution shown in the drawings example explained in more detail.

Es zeigen,Show it,

Fig. 1 eine Gesamtansicht eines derartigen Gerätes im Längsschnitt, Fig. 1 is an overall view of such a device in longitudinal section;

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht des Teiles mit der Anschlaghülse und dem Umsteu erventil, Fig. 2 is an enlarged view of the part with the stop sleeve and the Umsteu erventil,

Fig. 3 a bis 3 c eine Ansicht des zweistufigen Auslöse ventils in drei Schaltstellungen, Fig. 3 a to 3 c is a view of the two-stage trigger valve in three switching positions,

Fig. 4 a bis 4 c einen Schnitt durch das Umsteuerventil für drei Betriebszustände und Fig. 4 a to 4 c shows a section through the reversing valve for three modes of operation, and

Fig. 5 eine Seitenansicht des Umsteuerventils von der Luftmotor-Seite. Fig. 5 is a side view of the reversing valve from the air motor side.

Das in Fig. 1 dargestellte Gerät zum Setzen von Gewinde nietmuttern besitzt eine Hydraulik-/Pneumatikeinheit, be stehend aus einem Pneumatikzylinder 1, in dem ein Kolben 2 verschiebbar angeordnet ist. An dem Kolben 2 ist ein Hy draulikkolben 3 angeordnet, der in einen Hydraulikzylinder 4 eintaucht. Der in dem Zylinder 4 anstehende Öldruck wirkt auf eine querverlaufende Schubeinheit, die an der Spitze eine Gewindespindel 5 aufweist, die mit einem Kol ben 6 gekoppelt ist. An den Kolben 6 schließt unmittelbar ein Getriebe mit Luftmotor 7 an, das wiederum mit einem Umsteuerventil 8 verbunden ist. Das Griffgehäuse 10 ist an seinem Ende mit einem Einstellgewindeteil 11 und Einstell gewinde 35 versehen, auf das eine Anschlaghülse 9 auf schraubbar ist, wobei diese Hülse 9 eine Anschlagfläche 12 für das Umsteuerventil 8 und damit die Gewindespindel 5 aufweist. Die Hülse 9 ist weiterhin mit einem Hülsenboden 13 versehen, der einen Umschaltknopf 14 haltert, der wie derum einen Anschlag 15 für einen Ventilkolben 16 des Umsteuerventils 8 besitzt. Nahe dem querverlaufenden Griffgehäuse ist ein Auslösedrücker 17 vorhanden, der mit einem vertikal bewegbaren Auslösestößel zusammenwirkt, der seinerseits ein zweistufiges Auslöseventil 19 betätigt. Dieses Auslöseventil 19 ist über Schlauchverbindungen 20 bzw. 21 mit einem Hauptventil 22 und dem Umsteuerventil 8 verbunden. Zwischen der im Umsteuerventil 8 verlaufenden Leitung und der im Griffgehäuse 10 verlaufenden Leitung 21 ist ein Verbindungsstück 23 vorhanden.The device shown in Fig. 1 for setting threaded rivet nuts has a hydraulic / pneumatic unit, be standing from a pneumatic cylinder 1 , in which a piston 2 is slidably arranged. On the piston 2 , a hydraulic piston 3 is arranged, which is immersed in a hydraulic cylinder 4 . The oil pressure in the cylinder 4 acts on a transverse thrust unit, which has a threaded spindle 5 at the tip, which is coupled to a piston 6 . A piston with an air motor 7 connects directly to the piston 6 and is in turn connected to a reversing valve 8 . The handle housing 10 is provided at its end with a Einstellgewindeteil 11 and setting thread 35, on which a stop sleeve 9 is screwed on, said sleeve having an abutment face 9 12 for the reversing valve 8 and thus the threaded spindle. 5 The sleeve 9 is further provided with a sleeve bottom 13 which holds a changeover button 14 , which in turn has a stop 15 for a valve piston 16 of the changeover valve 8 . A trigger pusher 17 is present near the transverse handle housing and cooperates with a vertically movable trigger plunger, which in turn actuates a two-stage trigger valve 19 . This release valve 19 is connected via hose connections 20 and 21 to a main valve 22 and the reversing valve 8 . A connecting piece 23 is present between the line running in the reversing valve 8 and the line 21 running in the handle housing 10 .

Für das Durchführen des Nietvorganges bei derartigen Ge windenietmuttern ergeben sich verschiedene Bewegungsabläu fe. Zunächst muß die Spindel 5 durch einen Rechtslauf die Nietmutter auffädeln, woran sich dann der eigentliche Nietvorgang anschließt. Dabei wird Öl in den Raum 24 ge pumpt, so daß sich der Kolben 6 in Pfeilrichtung 25 ver schiebt. Die Hubbegrenzung erfolgt durch die Anschlagflä che 12. Wenn der Nietvorgang abgeschlossen ist, muß die Gewindespindel in einen Linkslauf versetzt werden, so daß die Nietmutter abgefädelt wird. Schließlich muß dieser Linkslauf abgestoppt werden. Diese einzelnen Verfahrens schritte ergeben sich aufgrund der besonderen Ventilsteue rung bzw. Ausbildung des zweistufigen Auslöseventils und des Umsteuerventils.For the implementation of the riveting process with such Ge thread rivet nuts, there are various movements. First, the spindle 5 must thread the rivet nut by turning clockwise, which is then followed by the actual riveting process. Here, oil is pumped into the space 24 so that the piston 6 pushes ver in the direction of arrow 25 . The stroke is limited by the stop surface 12 . When the riveting process is complete, the threaded spindle must be rotated counterclockwise so that the rivet nut is threaded. Finally, this counter-clockwise rotation must be stopped. These individual process steps result from the special Ventilsteue tion or training of the two-stage release valve and the reversing valve.

Das zweistufige Umsteuerventil ist in den Fig. 3 a bis 3 c dargestellt und besitzt zwei nebeneinander angeordnete Ventilschieber 26 bzw. 27 mit anschließenden Stößeln 28 bzw. 29. Die Ventilschieber 26 bzw. 27 verschließen hier bei seitlich abgehende Anschlüsse 30 bzw. 31. Die Fig. 3 a zeigt hierbei die Ruhestellung und die Fig. 3 b die Schaltstellung für den Rechtslauf des Luftmotors 7. Wäh rend einer ersten Verschiebung des Auslösestößels 18 wird der Ventilschieber 26 so weit in das Ventilgehäuse 32 eingeschoben, daß über die Dauerluftversorgung 33 Luft in den Abzweig 30 gelangen kann. Diese Luft gelangt dann über die Leitung 21 zum Umsteuerventil 8. Bei einer weiteren Betätigung des Auslösestößels 18 ergibt sich die Schalt stellung gemäß Fig. 3 c für den Nietvorgang. Hierbei ist der Ausgang 31 mit der Dauerluftversorgung 33 verbunden und die Luft gelangt über die Leitung 20 zum Hauptventil und von dort in den Zylinderraum 34 der Hydraulik-/Pneuma tikeinheit.The two-stage reversing valve is shown in FIGS. 3 a to 3 c and has two valve slides 26 and 27 arranged next to one another with subsequent plungers 28 and 29 . The valve slides 26 and 27 close here on laterally outgoing connections 30 and 31 The Fig. 3 a in this case showing the rest position and the Fig. 3 b the switching position for clockwise rotation of the air motor 7. During a first displacement of the trigger plunger 18 , the valve slide 26 is inserted so far into the valve housing 32 that 33 air can get into the branch 30 via the continuous air supply. This air then passes through the line 21 to the reversing valve 8 . Upon further actuation of the trigger plunger 18 , the switching position according to FIG. 3 c results for the riveting process. Here, the output 31 is connected to the continuous air supply 33 and the air passes through line 20 to the main valve and from there into the cylinder chamber 34 of the hydraulic / pneumatic unit.

Das für die Steuerung des Rechts- bzw. Linkslaufes vor gesehene Umsteuerventil besitzt als Kernstück einen Ven tilkolben 16, der aus mehreren Abschnitten besteht. Zum Anschlag 15 hin weist dieser Kolben 16 einen großen Kol benabschnitt 36 auf, während sich am gegenüberliegenden Ende ein mittlerer Kolbenabschnitt 37 befindet. Links von dem mittleren Kolbenabschnitt 37 befindet sich ein kleine rer Kolbenabschnitt 38. Zum mittleren Kolbenabschnitt 37 hin befindet sich im Ventilgehäuse 39 der Anschluß 40 zum Luftmotor 7.The control valve seen before for control of the clockwise or counter-clockwise rotation has a Ven tilkolben 16 as the core, which consists of several sections. Towards the stop 15 , this piston 16 has a large piston section 36 , while there is a central piston section 37 at the opposite end. To the left of the middle piston section 37 is a small piston section 38 . The connection 40 to the air motor 7 is located in the valve housing 39 toward the middle piston section 37 .

Die Fig. 4 a zeigt die Kolbenstellung in der Ruhestellung, wobei die Dauerluftversorgung über die Bohrungen 41 an steht. Die Fig. 4 b zeigt die Schaltstellung des Umsteuer ventils 8 für den Rechtslauf, wobei die Luft über das Auslöseventil 19 und die Leitung 21 über die teilweise strichliert eingezeichneten Bohrungen und Räume 42 zum Luftmotor 7 gelangt und den Rechtslauf auslöst. Nach dem durchgeführten Nietvorgang ergibt sich dann die Schalt stellung gemäß Fig. 4 c, wobei der Ventilkolben 16 nach rechts verschoben ist. Hierbei ist für die mechanische Auslösung des Schaltvorganges nur ein geringer Weg notwen dig, indem der große Kolbenabschnitt 36 an dem Anschlag 15 anstößt und hierbei die Luft über die Bohrung 41 und die anschließende Bohrung 43 sowie weiterhin den Raum 44 und die Bohrungen 45 zum Luftmotor gelangen kann, wodurch der Linkslauf ausgelöst wird. Dies ergibt sich dadurch, daß durch die geringe Verschiebung des Kolbens 35 nach rechts die größere Kolbenfläche 46 gegenüber der kleineren Kol benfläche 47 wirkt, wodurch die Kolbenbewegung 48 ausge löst wird. Zum Unterbrechen des Linkslaufes wird der Aus lösedrücker 17 erneut kurz angetippt, wodurch die Luft über das zweistufige Auslöseventil 19 gemäß Fig. 3 b auf den Ventilkolben 16 gemäß der Zuleitung Fig. 4 b wirkt und dabei die größere Kolbenfläche 49 der kleineren Kolben fläche 46 gegenüberliegt, so daß der Ventilkolben 16 in Pfeilrichtung 50 verschoben wird und seine Ausgangslage gemäß Fig. 4 a einnimmt. Die Hydraulik-/Pneumatikeinheit wird über die Feder 51 in ihre Ausgangslage zurückge drückt. Entsprechend der an der Anschlaghülse 9 vorgenom menen Einstellung führt der Pneumatikkolben 2 einen be grenzten Hub aus. Sollte ein Linkslauf vorzeitig ausgelöst werden, dann kann dies mit Hilfe des Umschaltknopfes 14 erfolgen, indem der Ventilkolben 16 in das Gehäuse 39 eingeschoben wird. FIG. 4a shows the position of the piston in the rest position, wherein the duration of air supply is via the holes 41 at. Fig. 4 b shows the switching position of the reversing valve 8 for clockwise rotation, the air via the release valve 19 and the line 21 through the partially dashed holes and spaces 42 to the air motor 7 and triggers the clockwise rotation. After the riveting process has been carried out, the switching position according to FIG. 4 c then results, the valve piston 16 being shifted to the right. Here is only a small way necessary for the mechanical triggering of the switching process by the large piston section 36 abutting the stop 15 and the air coming through the bore 41 and the subsequent bore 43 and also the space 44 and the bores 45 to the air motor can, which triggers the counterclockwise rotation. This results from the fact that by the slight displacement of the piston 35 to the right, the larger piston surface 46 acts opposite the smaller piston surface 47 , whereby the piston movement 48 is released. To interrupt the counter-clockwise rotation, the release button 17 is briefly tapped again, as a result of which the air acts via the two-stage release valve 19 according to FIG. 3 b on the valve piston 16 according to the feed line FIG. 4 b and the larger piston area 49 of the smaller piston area 46 is opposite , so that the valve piston 16 is moved in the direction of arrow 50 and assumes its starting position according to FIG. 4 a. The hydraulic / pneumatic unit is pressed back into its initial position via the spring 51 . Corresponding to the setting made on the stop sleeve 9 , the pneumatic piston 2 performs a limited stroke. If a counterclockwise rotation is triggered prematurely, this can be done using the changeover button 14 , in that the valve piston 16 is pushed into the housing 39 .

Claims

1.Device for setting threaded rivet nuts with a pressure medium-operated rotary motor which, in order to screw a threaded rivet nut onto a threaded spindle of the device, sets the screw in clockwise rotation, with a pressure medium operated pushing device which can be actuated for the upsetting process and which provides the threaded spindle with an axi ale for the upsetting process of the threaded rivet nut Movement is given and with a separate actuating device in the form of a reversing valve which redirects the pressure medium supply and thus gives the torque motor a left turn, the threaded spindle del, the thrust device as a piston, the rotating motor and the reversing valve being axially connected to each other and that for driving the Piston a hydraulic lik / pneumatic unit is provided, characterized in that on the end ( 11 ) of the handle housing ( 10 ) provided with an adjusting thread ( 35 ) one of the reversing valve ( 8 ) receiving, the axial movement of the threaded spindle ( 5 ) limiting Conn is provided ( 9 ).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that for controlling the movements of the trigger pusher ( 17 ) via a trigger plunger ( 18 ) with a two-stage trigger valve ( 19 ) is connected, wherein in a first switching position for clockwise rotation of the spindle ( 5 ) a first valve spool ( 26 ) passes the pressure medium via the reversing valve ( 8 ) to the rotary motor ( 7 ), that in a second switching position a second valve spool ( 27 ) conducts the pressure medium to the main valve ( 22 ) of the hydraulic / pneumatic unit for the riveting process and that by moving a graduated valve piston ( 16 ) of the reversing valve ( 8 ), the pressure medium is guided to the rotary motor ( 7 ) for counterclockwise rotation.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that to the outside of the stop sleeve ( 9 ) in the Hülsenbo ( 13 ) a stop ( 15 ) for the graduated Ven tilkolben ( 16 ) is provided that the valve piston ( 16 ) to the stop ( 15 ) has a large piston section ( 36 ) which opens the pressure medium supply to the torque motor ( 7 ) for clockwise rotation, that at the opposite end a central piston section ( 37 ) with subsequent smaller piston section ( 38 ) is easily seen and by a small displacement at the stop ( 15 ) the graduated valve piston ( 16 ) is switched and the pressure medium supply to the rotary motor ( 7 ) opens for counterclockwise rotation.