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Nietmaschine zum Schließen durch Stauchen eines von einem Schließbolzen
durchsetzten Hohlnietes Die Erfindung betrifft Nietmaschinen zum Schließen durch
Stauchen eines von einem Schließbolzen durchsetzten Hohlnietes zu einem flachen,
gefalteten Schließkopf mittels Durchzuges des Bolzens durch den Niet und Abtrennens
des überstehenden Bolzenendes.
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Die Maschine nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Matrize
zum radialen Zusammenpressen des vorgeformten Nietsetzkopfes zwecks Verklammerung
der Niethülse mit dem an der Verklammerungsstelle profilierten Schließbolzen.
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Hierdurch wird erreicht, daß die Niethülse und der Schließbolzen vor
dem Abtrennen des überstehenden Bolzenendes miteinander verklammert werden können.
Findet keine Verklammerung statt, wie es bisher bekannt war, so tritt, wenn der
Niet vom Schließdruck entlastet wird, eine Rückfederung des Schließbolzens ein,
die einerseits zu einer Lockerung des Schließbolzens im Niet führt, andererseits
den Schließbolzen von der Erzeugung des zum Fest- und Dichthalten des Nietes erforderlichen
achsigen Druckes ausschließt. Werden Niethülse und Bolzen aber verklammert, so wird
einerseits die Rückfederung des Schließbolzens verhindert,' andererseits die durch
die Belastung während des Schließvorganges im Schließbolzen aufgespeicherte und
in einer Längsdehnung zum Ausdruck kommende Kraft auf die Niethülse übertragen,
so daß auch diese Kraft mitwirkt, um die Nietverbindung fest und dicht zu halten,
zumal auch die Niethülse, wenn sie vom Schließdruck entlastet wird, das Bestreben
hat, zurückzufedern. Dem wirkt die Spannung im Schließbolzen entgegen. Der Schließbolzen
wird also aus einem bloßen Hilfswerkzeug zum Schließen des Nietes zu einem Bestandteil
der Nietverbindung selbst.
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Insbesondere ist die Maschine nach der Erfindung gekennzeichnet durch
einen auf den Setzkopf des Hohlnietes aufsetzbaren Amboß, einen gegenüber dem Amboß
verschiebbaren Greifer zum Anziehen des Schließbolzens und eine gegenüber dem Amboß
und dem Greifer verschiebbare Matrize zum radialen Zusammenpressen des Setzkopfes
für die Verklammerung des Setzkopfes mit dem Schließbolzen.
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Maschinen mit einem auf den Setzkopf aufzusetzenden Amboß und einem
gegenüber diesem beweglichen Greifer zum Anziehen des
Schließbolzens
sind bekannt. Es fehlt ihnen aber jegliche Vorrichtung zum Erzeugen einer Niethülse
und Schließbolzen.- - - .z - --
Eine besonders geeignete Form einer M.I#-:,
schine nach der Erfindung ist dadurch g kennzeichnet, daß der Greifer und die Mäg
trize je mit einem Kolben in je einem Arbeitszylinder verbunden sind und daß die
Zylinder mittels des Ambosses auf dem Setzkopf des Hohlnietes abgestützt sind. Dabei
können die Kolben in einem gemeinsamen Zylinder angeordnet sein, der durch eine
Scheidewand in zwei Arbeitsräume geteilt ist.
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Nach der Erfindung ist ein die Arbeitsräume des Zylinders verbindender
Kanal vorhanden, in welchen ein überStrömventil eingebaut ist, nach dessen Eröffnung
der zweite Kolben zum Antrieb der Matrize zum Verklammern von Niethülse und Schließbolzen
vom Arbeitsraum des anderen Kolbens her beaufschlagt wird, der den Greifer zum Anziehen
des Schließbolzens bewegt. Auf diese Weise wird erreicht, daß erst der Schließkopf
gebildet und dann die Verklammerung von Niethülse und Schließbolzen bewirkt wird.
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Zweckmäßig wird nach der Erfindung der Greifer unmittelbar mit der.
in der Zylinderachse liegenden Kolbenstange des eii:en Kolbens verbunden, während
der den Schließbolzen umschließende Amboß mittels einer den Greifer und die Kolbenstange
umschließende Hülse mit dem die beiden Kolben enthaltenden Zylinder verbunden ist
und die Verklammerungsmatrize, welche den Amboß umgibt, durch eine die Hülse umschließende
zweite Hülse mit der die Kolbenstange des ersten Kolbens aufnehmenden hohlen Kolbenstange
des zweiten Kolbens verbunden ist. Auf diese Weise ergibt sich cin an Durchmesser
und Länge besonders geringer Gesamtaufbau der Maschine.
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Die Maschine nach der Erfindung dient nicht nur zum Schließen von
Hohlnieten der genannten Art mit erhaben auf dem Werkstück aufliegendem Setzkopf.
Sie kann auch zum Schließen von Nieten mit versenktem Setzkopf benutzt werden. In
diesem Falle wird zwischen Setzkopf und Schließbolzen, da eine radiale Zusammenpressung
des Setzkopfes nach Bildung des Schließkopfes nicht möglich ist, ein bildsamer Ring
zur Verklammerung der Niethülse mit dem Schließbolzen eingepreßt. Zum Schließen
und Verklammern solcher Niete ist die Maschine nach- der Erfindung derart ausgebildet,
daß wiederum der Greifer mit der inneren Kolbenstange verbunden ist und daß der
Greifer und die Kolbenstange von einer Hülse um-
schlossen sind, die einen
Preßstempel zum Eindrücken des Ringes trägt, während eine zweite Hülse die beschriebenen
Teile umgibt tind einen Amboß trägt, der den Preßstempel .igibt und sich auf den"
Nietkopf aufsetzt. @r,'_`, dere Einzelheiten der Erfindung ergeben s.'ielz"aus der
folgenden Beschreibung und den Zeichnungen. 'Es sei nur noch hervorgehoben, daß
mit der Nietmaschine nach der Erfindung ein Öldruckübersetzer verbunden ist, mittels
dessen der Öldruck so hoch steigerbar ist, daß der Schließbolzen, nachdem der Schließkopf
gebildet ist und Setzkopf und Schließbolzen verklammert sind, durch die nunmehr
eintretende Steigerung des Öldruckes an einem Brechkerb abgerissen wird.
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Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele von Maschinen nach
der Erfindung dargestellt.
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Fig. i ist ein Längsschnitt durch eine Ausführungsform der Nietvorrichtung
nach der Erfindung. Unten in Fig. i ist außerdem ein Verdichter dargestellt, der
die Nietvorrichtung mit dem notwendigen Druckmittel zu ihrem Betriebe .versorgt.
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Fig. 2 ist eine Endansicht der Vorrichtung nach Fig. i, und zwar des
linken Endes der Fig. i.
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Fig. 3 ist ein . Querschnitt `nach der Linie 3-3 der Fig. i in größerem
Maßstabe. Fig. 4 ist ein Querschnitt nach der Linie 4-4 der Fig. i, Fig. 5 ein Querschnitt
nach der Linie 5-5 der Eig. i, Fig. 6 ein Querschnitt pach der Linie 6-6 der Fig.
i, Fig. 7 ein Querschnitt in größerem Maßstabe nach der Linie 7-7 der Fig. i.
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Fig. 8 ist eine Ansicht eines Teiles der Vorrichtung nach Fig. i und
stellt die in Fig.7 im Schnitt dargestellte Verbindung von außen gesehen dar.
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Fig.9 ist ein Teilschnitt durch die Vorrichtung, Fig. io ein Querschnitt
nach der Linie io-io der Fig. 9, Fig. i i ein Querschnitt nach der Linie i i-i ii
der Fig. 9.
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Fig. 12 ist ein Querschnitt, der einen Niet in zwei miteinander zu
verbindende Teile eingesetzt darstellt, und zwar einen Niet, der insbesondere geeignet
ist, durch die Maschine nach der Erfindung verarbeitet zu werden.
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Fig. 13 ist eine gleiche Darstellung, die den Niet nach dem Zusammenstauchen
zeigt. Fig.14 ist ein Querschnitt ähnlich dem nach Fig. 12 mit einer anderen Art
von Niet. Fig. 15 ist eine gleiche Darstellung des zusammengestauchten Nietes nach
Fig. 14.
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Es sei zunächst Fig. 12 beschrieben. In
dieser Figur
sind Bauteile io und i i dargestellt, die miteinander vernietet werden sollen. Zunächst
wird ein Loch zur Aufnahme des Nietes gebohrt. Der Niet selbst besteht aus einem
hohlen Schaft 12 mit einem hohlen Kopf 13 am einen Ende, der vorzugsweise in seiner
Außenfläche kegelig gestaltet ist und sich auf die Außenseite des Bauteiles io legt.
Am entgegengesetzten Ende hat die Hülse 12 einen einwärts gebogenen Rand 14, der
in eine Nut 15 an einem Bolzen 16 eingreift. Der Bolzen 16 liegt im Innern der Hülse
und hat auf der einen Seite der Nut einen Kopf 17, der sich auf die eine Stirnfläche
der Hülse 12 legt, während das entgegengesetzte Ende des Bolzens über den Kopf 13
hinaus aus der Hülse herausragt. Das herausragende Bolzenende ist mit Ringnuten
18 versehen, die mit entsprechenden Vorsprüngen an Klemmbakken der Nietvorrichtung
zusammenarbeiten. Der Bolzen ist ferner an seinem mittleren Teil mit einer Anzahl
von Ringnuten i9 und mit einem Brechkerb in Gestalt einer tieferen Ringnut 2o versehen.
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Beim Bilden des Nietkopfes wird das genutete Ende 18 des Bolzens gefaßt
und gezogen, während der Kopf 13 der Hülse 12 mit der Gegenkraft dieses Zuges belastet
wird. Während der Kopfbildung verursacht die Bewegung des Kopfes 17 eine Ausbauchung
des aus der Bohrung an den Bauteilen io und ii herausragenden Teiles der Hülse 12,
so daß ein Kopf 2i (Fig. 13) entsteht. Dabei verstärkt der umgebogene Rand i4 der
Hülse dieses Hülsenende und sichert die richtige Ausbauchung des Kopfes 21, ohne
daß die Gefahr besteht, daß der Kopf 17 in die Hülse 12 hineingezogen wird und diese
etwa sprengt. Wenn der Kopf 21 gebildet ist, so liegt der Brechkerb 2o im wesentlichen
außerhalb des Kopfes 13, und wenn nach der Kopfbildung der Zug auf den Bolzen 16
fortgesetzt und gar verstärkt wird, so reißt der Bolzen im Brechkerb 2o, wie in
hig.13 dargestellt. Es hat sich als sehr zweckmäßig erwiesen, die Hülse i2 und den
Bolzen 16 miteinander zu verklammern, bevor der Bolzen abgerissen wird, um Nachteile
zu vermeiden, die dadurch entstehen können, daß der Bolzen 16 oder die Hülse 12
nach dem Bruch des Bolzens zurückfedert. Es ist eine erhebliche Kraft notwendig,
um den Bolzen zu zerreißen, so daß die Rückfederung beim Bruch des Bolzens diesen
etwas entgegengesetzt zu der Richtung seiner vorhergehenden Bewegung bei der Kopfbildung
zurückzubewegen und so die Nietverbindung zu lockern sucht. Infolge der Verbindung
zwischen der Hülse und dem Bolzen am Kopf 17 beeinflußt eine derartige leichte Rückbewegung
des Bolzens notwendigerweise den ausgebauchten Kopf 21, und darüber hinaus hat auch
der Kopf 21 durch seine innere Federung das Bestreben, die Wirkung der Rückfederung
zu unterstützen. Hieraus ergibt sich, daß es erwünscht ist, die Wirkung der Rückfederung
soweit als möglich, am besten ganz zu verhindern, um den festen Sitz des Nietes
zu sichern. Hierzu dienen die Nuten ig am Bolzen 16, die nach der Bildung des Kopfes
21 im Bereich des Kopfes 13 liegen, und zwar indem nach der Bildung des Kopfes 21
und dem Zusammenpressen der Platten io und ii und vor dem Abreißen des Bolzens 16
der Werkstoff innerhalb und in der Nachbarschaft des Kopfes 13 nach innen in die
Nut i9 hineingepreßt wird (Fig. 13). Das geschieht zwischen Kopfbildung und Abreißen
des Bolzens, indem mindestens ein Teil des Kopfes 13 zusammengestaucht und in die
Nuten ig eingepreßt wird, wie das bei 22 in Fig. 13 dargestellt ist. Infolge dieser
Verbindung von Hülse und Bolzen wird nach dem Bruch des Bolzens eine Rückwärtsbewegung
des Bolzens weitestgehend, wenn nicht gänzlich verhindert.
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Die in Fig. i dargestellte Maschine ist besonders geeignet, um den
Nietkopf zu bilden und den Niet zu befestigen, den Werkstoff in die Nuten ig des
Bolzens hineinzudrücken und den Bolzen selbst zu zerreißen. Die in Fig. i dargestellte
Maschine hat ein gegossenesGehäuse 23 mit einem Handgriff 24. In dem Gehäuse und
dem Handgriff sind Kanäle 25 und 26 ausgespart. Am Handgriff ist ein Auslösehebel27
nach Art des Abzuges einer Feuerwaffe vorgesehen, der dazu dient, ein im Ruhezustand
geschlossenes Ventil 28 zu öffnen. Das Ventil schließt den Kanal 2 1 von
der Außenluft ab, indem es eine nach außen führende Bohrung 2g verschließt. Wenn
das Ventil geschlossen ist, so steht der Kanal25 in Verbindung mit einem zweiten
Kana13o, in welchem ein Kugelrückschlagventi131 angeordnet ist und der zu einem
Zylinder 32 führt. Der Kanal 25 ist mit einer biegsamen Druckmittelzuleitung,
z. B. einer Druckluftleitung 33, verbunden, so daß bei geschlossenem Ventil z8 das
Druckmittel, insbesondere Druckluft, unter Lüften des Ventils 31 in das Innere
des Zylinders 32 strömen kann, während bei offenem Ventil 28
der Kanal
25 und der Kanal 30 zum Ventil 31 und somit die Druckluftleitung 33
unmittelbar mit der Außenluft verbunden sind.
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Der Kanal 26 dient dazu, ' ein anderes Druckmittel, z. B. Öl, zu anderen
später beschriebenen Teilen der Vorrichtung zu leiten. Zu diesem Zwecke ist eine
biegsame Ölzuleitung 34 an den Kanal 26 angeschlossen.. Die Leitung 34 führt zu
einem Zylinder 35 mit einem Kolben Barirr, und dieser Kolben
ist
seinerseits mit einem Treibkolben in einem Zylinder 36 verbunden. - Eine Bewegung
des Treibkolbens im Zylinder 36 wird durch Druckluft bewirkt, .die durch eine Leitung
37 über ein Ventil 38 zugeführt wird, und dieses wird mittels der Leitung 33 durch
den Auslöser 27 gesteuert.
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Wenn der Auslöser 27 zurückgezogen wird, so treten der Kanal 25 und
der Kanal 3o zum Rückschlagventil3z mit der Außenluft in Verbindung, und das Absinken
des Druckes in der Luftleitung 33 steuert dann das Ventil 38 so, daß der Kolben
im Zylinder 36 und der Kolben im Zylinder 35 sich in Fig. z nach links bewegen,
wodurch ein Druck auf und eine Strömung des Öles durch die Leitung 34 und den Kanal
26 erzeugt werden. Die wirksamen Durchmesser der Kolben in den Zylindern 35 und
36 sind derart gegeneinander abgestimmt, daß mittels des üblichen Luftdruckes ein
Öldruck erzeugt wird, der den Luftdruck um ein Mehrfaches übertrifft.
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Der Zylinder 32 ist ein Doppelzylinder oder, mit anderen Worten, es
sind. zwei Arbeitsräume 39 und 4o vorgesehen und ein Luftkanal 4o' verbindet sie,
so daß Luft aus dein Kanal 30 sowohl nach dem rechten Zylinder 39 wie nach
dem linken Zylinder 40 gelangen kann. Ein Kolben 41 kann im Zylinder 39 hin und
her gehen und ein Kolben 42 im Zylinder 4o. Der Kolben 41 ist starr verbunden mit
einer Kolbenstange 43, die in den gegenüberliegenden Stirnwänden 44 und 45 des Gesamtzylinders
32 gleitend gelagert ist, ebenso in einer Mittelwand 46, welche den Zylinder 32
in die beiden Teilzylinder 39 und 4o unterteilt. Der Kolben 42 ist auf der Kolbenstange
43 gleitend gelagert. Auf den beiden Stirnseiten des Teilzylinders 39 sind Manschetten
47 angeordnet, die so geformt sind, daß Druck im Zylinder die Manschetten auf der
Außenseite der Kolbenstange anpreßt und so den Zylinderraum gegen Druckmittelverlust
wirksam abschließt. Jeder Kolben hat biegsame Manschetten 48 und 49 auf seinen beiden
Stirnseiten, deren zylindrische Ränder auswärts gegen den Zylinderhohlraum gepreßt
werden. Es liegt auf der Hand, daß der Druck im Zylinder die Manschettenränder gegen
die Zylinderwand ausdehnt und so Druckmitteldurchgang verhindert. Der Kolben'4r
hat eine öder mehr radial angeordnete Bohrungen 5o, die an der äußeren Umfläche
des Kolbens zwischen den Manschetten 48 und 49 münden und an ihren inneren Enden
sich in eine Mittelbohrung 51 öffnen, die längs durch die Kolbenstange hindurchgeht
und einseitig nach der Außenluft zu offen ist. Der Kolben 42 hat gleichfalls eine
oder mehr Bohrungen 5o; die von der Kolbenumfläche zu einer Ringnut 52 in der Kolbennabe
führen. Die Nut 52 wiederum steht in offener Verbindung mit einer achsigen Nut 54,
die sich über die Länge der Bohrung der verlängerten Nabe 55 des Kolbens 42 erstreckt.
Der Kolben 42 ist mittels der Nabe 55 gleitend auf der Kolbenstange 43 gelagert
und gleitend durch die Zylinderwand 45 hindurchgeführt. Auch in der Zylinderwand
45 ist eine Manschette 47 abdichtend an die Nabe 55 gelegt. Um ein Ausströmen von
Druckluft, die durch die Öffnungen 5o und die Nuten 52, 54 entweicht, zu gestatten,
ist eine Öffnung 55' in der Kolbenstange 43 außerhalb der Zylinderwand 45 vorgesehen.
Diese Öffnung verhindert auch, daß sich Druckmittel innerhalb der Vorrichtung außerhalb
der Wand 45 ansammelt.
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Die Stange 43 ist meine Hülse 56 eingeschraubt, und diese wiederum
in eine Hülse 57, deren äußeres Ende, wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich ist,
drei Aussparungen 58, 59 und 6o von zylindrischer Form hat. Jede dieser Aussparungen
umfaßt etwa einen Halbzylinder oder etwas weniger, und die Umfläche dieser Aussparungen
ist von der Ebene des Schnittes und der Fig. 3 einwärts kegelig gegen die Hauptachse
der Vorrichtung geneigt, so daß, wie in Fig. 3 bei 61, 62 und 63 punktiert angedeutet,
die inneren Enden der Aussparung einen vollen Halbkreis mit angeschlossenen gleichlaufenden
Wandungen umschließen. In jeder Aussparung liegt eine Greifbacke 64, die außen genau
so zylindrisch gekrümmt ist wie die Aussparungen 58, 59, 6o und deren Längsachse
mit der Längsachse der Aussparungen zusammenfällt. Die innere Grifffläche65 jederBacke
hat auf zylindrischer Grundfläche Zähne oder Nuten 66 und liegt gleichlaufend zur
Hauptachse der Vorrichtung. Daraus ergibt sich, daß die Backen bei Bewegung gegen
das äußere Ende der Aussparungen sich radial aufeinander zu bewegen, obwohl ihre
Greifflächen gleichlaufend zur Hülsenachse bleiben. Diese Bauart sichert einen gleichförmigen
und vollen Angriff der Greifflächen an dem zylindrischen Nietbolzen, der sich bis
zwischen die Backen hinein erstreckt über deren ganze Länge unabhängig von der Lage
der Backen in ihren Führungen.
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Jede Backe endet gemäß Fig. r und 9 innen in einem genuteten Kopf
67, der mit einem Hohlzapfen 68 zusammenhängt, der in der Hülse 56 gleiten kann.
Der Zapfen 68 hat eine Längsbohrung 69, und diese Bohrung liegt in der Verlängerung
der Bohrung 51 der Stange 43, so daß von den Backen eine ununterbrochene Bohrung
durch die ganze Vorrichtung bis zur äußeren Stirnwand 44 des Zylinders 32
läuft. Um die Backen für gewöhnlich gegen das äußere Ende der Hülse 57 zu drücken
und sie so in die Greiflage zu
bringen, ist eine Schraubenfeder
70 um einen verjüngten Teil 71 der Hülse 56 gelegt und drückt auf einen Flansch
73 am Zapfen 68. Ein Ring oder Puffer 72 ist um den Zapfen 68 neben dem Flansch
73 gelegt und kann sich gegen die Stirnfläche der Hülse 56 .legen, wenn die Backen
sich einwärts bewegen, wie später beschrieben werden wird. Um ein Herausnehmen der
Backen zu erleichtern, ist die Hülse 57 an ihrem Umfange mit länglichen Öffnungen
75. versehen, die so liegen,-daß beim Hineinziehen der Backen diese genügend nach
außen bewegt werden können, um sie vom Bolzen 68 abheben zu können, nachdem die
Hülse 56 entfernt ist. Solange die Hülse 56 eingesetzt ist, können die Backen nicht
herausgenommen werden.
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Gemäß Fig. i ist an der linken Seite der Zylinderwand 45 ein Stutzen
85 befestigt, und dieser hat eine Bohrung 86 von beträchtlicher Länge. Die Nabe
55 des Kolbens 42 ist durch Gewinde mit einem Teil 87 verbunden, der in der Bohrung
86 des Stutzens 85 beweglich ist. Dieser Teil 87, der in Fig.4 bis 6 in Ansicht
dargestellt ist, hat drei radiale Vorsprünge 88, die in der Umfangsrichtung im gleichen
Abstand voneinander liegen, und jeder dieser Vorsprünge endet in einen achsig liegenden
Schenkel 89. Die Stirnwand 45 des Zylinders ist, wie Fig.6 zeigt, auch mit drei
achsig gerichteten Vorsprüngen go versehen, zwischen die die Vörspriir:ge 88 und
die Schenkel 89 eingreifen, derart, daß sie zwischen denVorsprüngen go längs
beweglich sind. Wie Fig, i und 9 zeigen, ragen die Vorsprünge go an der Stirnwand
45 des Zylinders im wesentlichen ebenso weit vor wie die Schenkel 89 des
Teiles 87, wenn letzterer an der Wand 45 anliegt. Wenn also der Kolben 42 sich in
Fig. i nach links bewegt, so wird der Teil 87, der mit ihm verbunden ist, längs
der Kolbenstange 43 bewegt, wobei die drei Vorsprünge 88 mit den Schenkeln 89 zwischen
den Vorsprüngen go an der Zylinderwand gleiten.
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Jeder der Schenkel 89 und Vorsprünge go haben, wie die Fig.
7 und 8 am besten zeigen, in Umfangsrichtung einseitig einen Haken 9i und in Umfangsrichtung
entgegengesetzt eine Aussparung 92. Die Vorsprünge go an der Zylinderwand 45 passen
im wesentlichen zwischen die radialen Vorsprünge 88 des Teiles 87, so daß die Vorsprünge
go den Teil 87 bei seiner Hinundherbevvegung führen, die er mit dem Kolben 42 zusammen
ausführt.
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Hülsen 94 und 95 (Fig. 1, 4, 5 und 8) sind gleitend und drehbar in
dem Stutzen 85 geführt. Die innere Hülse 95 hat, wie Fig. i und 4 zeigen, an ihrem
inneren Ende drei achsige Schlitze 96, die in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt
sind, so daß zwischen ihnen achsige Stege 97 steh.enbleiben. Die äußere Hülse
94 hat an ihrem rechten Ende drei in gleichem gegenseitigem Abstand liegende radiale
einwärts gerichtete Vorsprünge 98, die in den Schlitzen 96 gleiten können. Jeder
der Stege 97 und der Vorsprünge 98 hat, wie Fig. 7 zeigt, einen achsig vorspringenden
Haken 99, der in einen der Haken gi an den Schenkeln 89 und den Vorsprüngen
go eingreifen kann, die an dem Teil 87 bzw. der Zylinderwand 45 sitzen. Aus Fig.
7 ist ersichtlich, daß Aussparungen 92 an den Vorsprüngen go den Eintritt der Haken
9g zwischen die Vorsprünge gestatten, und daß nach diesem Eintritt die Hülsen 94
und 95 etwas gedreht werden können, bis die Haken, wie dargestellt, zum Eingriff
kommen. Es sei hervorgehoben, daß die Hülsen sich als Einheit drehen wegen der Anordnung
der Vorsprünge 98 an der Hülse 94 in den Schlitzen 96 der Hülse 95.
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Sind die Teile so, wie in Fig. i und 7 dargestellt, angeordnet, so
stoßen die Stege 97 an der Hülse 95 gegen die Enden der Vorsprünge 9o an der Zylinderwand
45, während die Enden der Vorsprünge 98 an der Hülse 94 gegen die Enden der Schenkel
89 des Teiles 87 stoßen, der mit dem Kolben 42 verbunden ist. Wenn sich jetzt der
Kolben nach links in Fig. i bewegt, so schiebt der Teil 87 die Hülse 94 ebenfalls
nach links, während die Hülse 95, auf die Vorsprünge go gestützt, stehenbleibt.
Diese Anordnung kann umgekehrt werden, indem man beide Hülsen etwas dreht, um die
Haken 99 von den Haken gi zu lösen, dann die Hülsen von den Schenkeln
89 und Vorsprüngen go abzieht, bis die Haken 99 etwas hinter den Enden der
Schenkel liegen, hierauf die Hülsen um 6o° dreht, so daß die Vorsprünge
98 in eine Linie mit den Vorsprüngen go kommen, dann die Hülsen achsig bewegt
und die Haken 99 in die neuen Eintrittsöffnungen zwischen den Schenkeln 89 und Vorsprüngen
go einführt und schließlich die Hülsen zum Eingriff mit den Halten zurückdreht.
Jetzt greifen die Halten 99 an der Hülse 94 in die Haken 91 an der Zylinderwand
45 und die Haken 99 an der Hülse 95 in die Haken gi am Teil 87, und eine Bewegung
des Kolbens 42 bewegt nunmehr die Hülse 95 in Fig. i nach links, während die Hülse
94 stehenbleibt.
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Um die Hülsen 94 und 95 mit dem Stutzen 85 so zu verbinden, daß sie
zwar nicht aus dem Stutzen -herausgenommen werden, aber sich doch begrenzt achsig
in ihm verschieben können, ist eine Schraube ioo in den Stutzen 85 eingesetzt, die
mit ihrem glatten inneren Ende wahlweise in einen von um 6o° gegeneinander
versetzten
ächsigeh Schlitzen ioi an der Hülse g4. eingreift. Soll die gegenseitige Lage der
Hülsen durch Drehung um 6o° geändert werden, so ist es-nur notwendig, die Schraube
ioo zurückzudrehen, die- Hülsen um 6o°. zu verdrehen und dann die Schraube in den
nächsten Schlitz ioi einzusetzen.
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Die Haken dienen in der Hauptsache dazu, um eine Rückbewegung jeder
Hülse bei der Rückbewegung des Kolbens 42 zu sichern. Während des Schließens eines
Nietes ist das Anliegen der Schenkel 89 und Vorsprünge go an den Enden der
Hülsen hauptsächlich wichtig, aber nach dem Schließen des Nietes soll diejenige
Hülse, welche mit dem Kolben 42 mitgegangen ist, mit dem Kolben in die Ausgangslage
zurückkehren.
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Das äußere Ende der inneren Hülse 95 hat einen Amboß 1o7, der
darin eingeschraubt ist; und dieser Amboß hat eine mittlere Bohrung io8, durch welche
der Bolzen 16 des Nietes hindurchgesteckt werden kann. Der Amboß hat ferner in seiner
Mitte einen nach außen gerichteten Stutzen iog, dem der Setzkopf 13 des hohlen Nietes
aufliegt, derart, daß der Kopf rund um den Bolzen 16 abgestützt ist. , Das freie
Ende der äußeren Hülse 94 befindet sich unmittelbar neben dem äußeren Ende der inneren
Hülse 95, und eine Matrize i i o hat eine Mittelöffnung i i i, durch welche
der Stutzen iog des Ambosses io7 hindurchragt, um den Setzkopf des Hohlnietes zu
stützen. Die Öffnung iii endet in einen Kegel 112, der sich über den Setzkopf des
Nietes schieben und diesen zusammenpressen kann.
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Um jetzt auf den Kanal 26 zurückzukommen, so mündet dieser unmittelbar
in den Zylinder 3g auf der linken Seite des Kolbens 41 (Fig. i), so daß- Drucköl
vom Zylinder 35 in den Zylinder 39 fließen kann. Der Kanal 26 steht auch
in Verbindung- mit einem Zweigtcänal 115, der zu einer Ventilkammer 116 führt. Gleichachsig
mit der Ventilkammer liegt eine Bohrung 117 zur Aufnahme einer Ventilhülse i 18,
welche in der Bohrung durch eine Schraubenkappe zig gehalten wird, die von außen
her eingeschraubt ist. Die Hülse 118 stößt mit ihrem oberen Ende gegen eine Dichtung
i2o und hat einen in die Kammer 116 hineinragenden Führungszapfen 121 mit einem
Sitz 121'. Ein Ventil 12z ist gleitend in der Hülse gelagert. - Es endet oben in
einen verjüngten Fortsatz 123, der einen Ringraum 124 zwischen Ventil und der .
Hülse 118 unmittelbar anschließend an den Sitz 121' offen läßt. Der Fortsatz 123
hat einen kegeligen Sitz 125, der sich auf den Sitz 121 aufsetzt.
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An seinem unteren Ende hat das Ventil einen Kopf 126, der in einem
erweiterten Teil der Hülse iiS gleiten kann. Auf der so gebildeten Schulter ist
ein federnder becherförmiger Ring oder Uhterlegscheibe 127 angeordnet, um den Kopf
in der Hjlse abzudichten. Im Ruhezustand, wenn das Ventil auf seinem Sitz aufsteht,
sind der Kopf 126 und die Unterlegscheibe 127 etwas von der Schulter in der Hülse
entfernt, wie bei 128 angedeutet, und dieser Zwischenraum steht mit dem Ringraum
124 unter dem Ventilsitz durch eine - Bohrung 129 in Verbindung, die quer durch
das Ventil hindurchgeht. Unter dem Ringraum 124 hat die Hülse Öffnungen 130, und
diese Öffnungen stehen in Verbindung mit einer Ringnut 130' im Gehäuse der
Vorrichtung, die einerseits mit einem Kanal 131 in Verbindung steht, der ,zum Zylinder
4o auf der rechten Seite des Kolbens 42 führt. Ein Dichtungsring 132 umgibt die
Hülse ri8 unterhalb der Öffnungen 130 und dichtet die Hülse außen ab.
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Ein Kolben 133 hält das Ventil. für gewöhnlich geschlossen. Er ist
in der Hülse i 18 und der Kappe i 1g achsig beweglich, und zwar um ein durch die
Schulter 133' begrenztes Stück. Eine Feder 134 drückt gegen den Kopf 135; des Kolbens
und erhält den Kolben sowie das Ventil in ihrer obersten Lage.
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Um einen Rückfluß des Öles aus dem Zylinder 4o durch den Zylinder
3g und den Kanal 26 zu gestatten, auch wenn das Ventil 122 geschlossen ist, ist
ein federbelastetes Kugelventil 136 vorgesehen in einer Öffnung 137 in der Wand
46 zwischen den Zylindern 39 und 40. Dieses Ventil verhütet jedoch, daß Öl
in umgekehrter Richtung vom Zylinder 39 zum Zylinder 4o fließt.
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Das Ventil 12.2 ist so ausgebildet, daß Drucköl in den Zylinder
39 fließt und den Kolben 41 nach rechts bewegt und daß sich ferner im Zylinder
39 ein erheblicher Druck entwickelt, bevor das Ventil 122 sich öffnet. Wenn
der Öldruck auf die obere Endfläche des Ventils im Führungsstutzen 121 groß genug
ist, um den Druck der vorgespannten Feder 134 zu überwinden, so öffnet sich das
Ventil 1:2:2 und gestattet dem Öl, in den Ringraum 124 zu fließen, von da durch
die Bohrung 129 und in den Ringraum 128. Dadurch vergrößert sich die Fläche am Ventil
122, und es genügt von jetzt an ein wesentlich geringerer Druck als zuerst, um das
Ventil entgegen dem Druck der Feder 134 zu öffnen, bis die Schulter 133' gegen den
Boden der Kappe i19 stößt. Bei dieser Lage des Ventils liegt der Ringraum
124 gegenüber der Nut 130' und den Öffnungen 130,
und die Wirkung des .Ventils
isi derart, daß der Öldruck auf die zur Endfläche des Ventils 122 zusätzliche erwähnte
Fläche wirkt, bevor das Ventil Öl einströmen läßt, um
Druck im Zylinder
q.o auf der rechten Seite des Kolbens 42 entstehen zu lassen. Gewöhnlich findet
ein gewisser Teil der Bewegung des Kolbens 42 statt, bevor die Matrize i io sich
auf den Kopf 13 aufsetzt, und der Ölstrom, der diese Bewegung gegen einen sehr geringen
Widerstand hervorruft, ist bestrebt, einen Abfall des Öldruckes im Zylinder 3.9
hervorzurufen. Zweckmäßig sind die Abmessungen der Öffnungen und Teile und die Steuerung
der den Öldruck hervorrufenden Teile derart, daß dieser Abfall des Öldruckes im
Zylinder 39 zustande kommt.
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Beim Schließen des Nietes wird gemäß Fig. i der Auslösehebel 27 gezogen,
so daß Öl durch den Kanal 26 in den Zylinder 39 auf die linke Seite des Kolbens
41 fließen kann. Das Öl bewirkt eine Bewegung des Kolbens nach rechts in Fig. i,
und der Kolben nimmt dabei die Hülse 57 mit. Die Hülse 57 bewirkt ein Zusammengehen
der Backen 64 zum Ergreifen des Bolzens 16 und nimmt den Bolzen 16 nach rechts hin
mit. Gleichzeitig richtet sich die Gegenkraft des Zuges gegen den Kopf 13 des Hohlnietes,
und zwar durch den Amboß 107 und dessen Stutzen io9. Die innere Hülse 95,
die diesen' Amboß trägt, wird dann von den Vorsprüngen 9o getroffen, die an der
Endwand 45 des Zylinders sitzen, so daß die Gegenkraft unmittelbar von der Zylinderwand
aufgenommen wird.
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Wenn der Bolzen des Nietes sich weiterbewegt, so wird der Kopf 21
gebildet, wie in Fig. 13 dargestellt ist. Nachdem der Schließkopf gebildet ist,
verursacht ein fortgesetzter und etwas erhöhter Zug an dem Bolzen ein weiteres Zusammenziehen
der zu vernietenden Platten gegeneinander, wodurch eine dichte Nietverbindung entsteht.
Wenn der Druck auf das Öl auf der linken Seite des Kolbens ¢1 eine bestimmte Größe
erreicht, die ausreicht, um die beschriebenen Vorgänge zu bewirken, so öffnet sich
das Ventil 122, wie zuvor beschrieben, und es kann Öl unmittelbar in den Zylinder
40 fließen, so daß der Kolben 42, der mit der Matrize i ie verbunden ist, sich zu
bewegen beginnt. Der Kolben .a.2 und die Matrize i io bewegen sich bereits etwas,
bevor die Matrize den Kopf 13 des Hohlnietes erreicht und ein in Betracht kommender
Widerstand gegen ihre Bewegung entsteht. Demgemäß findet ein Abfall des Öldruckes
in der Leitung 26 und dem Zylinder 39 statt. Das Ventil 122 bleibt jedoch trotzdem
offen, da seine vom Drucköl beaufschlagte Fläche sich inzwischen, wie dargestellt,
vergrößert hat. Die Abnahme des Öldruckes im Zylinder 39 gestattet ein Nachlassen
des Zuges auf den Nietbolzen und infolgedessen eine geringe Rückwärtsbewegung des
Bolzens durch den Hohlniet entsprechend dem federnden Nachgeben des Schließkopfes
21. Dieses Nachlassen der Spannung des Bolzens während des Aufsetzens der Matrize
iio auf den Setzkopf 13 des Hohlnietes ist enlünscht, und zwar insbesondere, wenn
der Nietkopf etwas aus der Mitte versetzt liegt oder die Matrize den Kopf zunächst
nicht mittig trifft. Wenn die Matrize iio bei ihrem Vorgang auf einen erhöhten Widerstand
am Kopf 13 stößt, so steigt auch der Öldruck auf beide Kolben wieder an, und während
der Kolben 4.i die Spannung auf den Bolzen wieder vergrößert und ihn nach rechts
zieht sowie irgendwelche Rückfederung des Schließkopfes 21 wieder beseitigt, drückt
die Matrize iio den Setzkopf 13 zusammen und preßt sein Metall in die Nuten i9 des
Bolzens. Gleichzeitig findet ein gewisses Fließen des Metalls des Kopfes 13 statt
und ergibt eine gewisse Verlängerung des Kopfes in der Richtring, in welcher der
Bolzen gezogen wird. Dieses gleichzeitige Fließen des Kopfes 13 und Anspannen und
Bewegen des Bolzens sichert ein Füllen der Nuten i9. Es scheint, daß durch bestimmte
Bemessung des Durchmessers, der Länge und der. Neigung des Kopfes 13 und durch geeignete
Bemessung der Öffnung i i i und des Kegels 112 der Matrize iio das Fließen des Kopfwerkstoffs
und das Ausfüllen der Nuten wesentlich beiträgt zu der Belastung, welcher der Teil
des Bolzens einwärts von der Klemmstelle zwischen Bolzen und Kopf durch den Kolben
4a unterworfen wird.
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Diese Verlängerung des Kopfes 13 wirkt auf den Amboß 107 und somit
auf den Zylinder 32, und die so entstehende gegenseitige Bewegung zwischen Zylinder
und Kolben 41 verursacht einen Rückfluß von etwas 0I in den Kanal 26. Endgültig
ist die Spannung im Bolzen so groß, daß er im Brechkerb 20 abreißt.
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Nachdem der Bolzen gerissen ist, kann der Hebel 27 losgelassen
werden, aber es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die Rückfederung beim Bruch
des Bolzens an den Klemmbacken gewöhnlich ausreichend ist, um ein Lösen der Backen
von der Hülse 57 zu bewirken, und diese Rückfederung kann auch ausreichend sein,
um das abgerissene Bolzenende durch die Klemmbacken zurückzubewegen. Auf jeden Fall
wird beim Einsetzen eines neuen Nietbolzens in die Klemmbacken das abgerissene Ende
des Bolzens des zuvor geschlossenen Nietes, wenn es sich nicht nach rückwärts durch
die Klemmbacken hindurchbewegt hat, durch sie beim Einsetzen des neuen Nietes rückwärts
hindurchgestoßen. Auf diese Weise werden die abgerissenen Nietteile schrittweise
durch die 'Vorrichtung
hindurchbewegt und schließlich aus der Bohrung
51 rückwärts hinausgestoßen. Beim Brechen des Bolzens wird die Rückbe. wegung der
Backen -und des Zapfens 68 gegenüber den Aussparungen 58, 59, 6o durch die Feder
70 und den Gummiring 72 gedämpft, wobei letzterer eine metallische Berührung
zwischen dem Zapfen und der Hülse 56 verhindert.
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Während des Nietens ist die durch das Ventil 31 in die Zylinder eingelassene
Luft zusammengedrückt. Diese Pressung wirkt als Puffer und entgegen der Bewegung
der Kolben. Sie ist jedoch gering im Vergleich zu der sehr großen Ölpressung, aber
sobald der Auslösehebel 27 nach dem Nieten losgelassen wird, wird die Ölpressungl
fortgenommen infolge der Rückwärtsbewegung des Ölkolbens im Verdichter, und der
hohe Druck der Luft in den Zylindern wird dahin wirksam, daß er eine schnellere
Rückkehr der Nietkolben, des öldruckkolbens und des Kolbens im Zylinder 36 in ihre
Ausgangslage bewirkt. Die Rückkehr der Teile wird also durch eine Luftpressung beschleunigt,
die größer, ist als der Druck in der Leitung 33.
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Um zu verhüten, daß der Benutzer der Vorrichtung den Auslösehebel-
27 nach der Nietung zurückgezogen hält und dadurch das Ventil 28 offen hält, wodurch
der Kolben 41 unter hohem Druck gegen die Zylinderwand 44 gepreßt werden
würde, ist ein Hebel 144 vorgesehen, der am Gehäuse so angelenkt ist, daß, er in
der Bahn der aus dem Zylinder 32 heraustretenden Kolbenstange 51 liegt; wenn die
Kolbenstange ein bestimmtes Stück aus denn Zylinderboden herausgetreten ist, so
trifft sie auf den Hebel 144. Der Hebel ist mit dem Auslösehebel 27 verbunden und
drückt ihn in die Ruhelage zurück, wobei jeder Handdruck auf den Hebel ohne weiteres
überwunden wird.
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Unter Umständen kann es erwünscht sein, einen Niet zu verwenden, dessen
Setzkopf in das Werkstück versenkt ist (Feg. 14, Kopf i5o). In diesem Falle ist
es nicht möglich, den Setzkopfe so zusammenzudrücken, wie das in Fig. 13 dargestellt
ist. Um aber trotzdem Nietkopf und Bolzenschaft zu verklammern, kann der Setzkopf,
wie in Fig. 14 dargestellt, eine zylindrische Aussparung 151 haben, die in eine
kegelige Endfläche 152 mündet. Beim Schließen des Nietes wird dann ein Metallring
153 aus dem gleichen Werkstoff wie der Hohlniet in die Aussparung 151 _hineingedrückt.
Wird beim Schließen des Nietes, an denn Bolzen 16 gezogen, so wird die Gegenkraft
durch einen Amboß--unmittelbar auf den Setzkopf außerhalb des Ringes 153 ausgeübt
und, nachdem der Schließkopf gemäß Fig. 15 gebildet ist, ein zweiter Amboß auf dent
Ring 153 aufgesetzt. Wenn dieser zweite Amboß wirksam wird, so drückt er
den Ring 153 gegen den kegeligen Auslauf z52, und dieser preßt der. Werkstoff des
Ringes in die umlaufenden Nuten 154 des Bolzens hinein. Dieses Hineinpressen findet
vor dem Abreißen des Bolzens statt, so daß die Rückfederung des Bolzens durch den
eingepreßten- Ring 153 wirksam aufgehoben wird. Wenn der Bolzen zurückfedern will,
so, wird der Ring 153 durch den kegeligen Auslauf 152 nur um so fester in
den entsprechenden Teil des Bolzens hineingepre-ßt.
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Beim Schließen eines Nietes dieser Art wird die Maschine nach Fig.
i benutzt, es wird jedoch die Anordnung einiger Teile und die Wirkungsweise der
Ambosse gewechselt. Der Amboß io7 und@die Matrize iio gemäß Fig. i werden entfernt
und an ihrer Stelle zwei Ambosse 16o, 161 (Fig.9) eingesetzt. Der Amboß i61 hat
eine ebene äußere Stirnfläche 162, die sich auf die ebene Außenfläche des versenkten
Nietkopfes aufsetzt, während der Amboß 16o einen vorstehenden Stutzen 163 hat, der
durch eine Mittelöffnung des Ambosses 161 hindurchtritt und.sich auf den Ring 153
aufsetzt. Essei daran erinnert, daß bei der Maschine nach Fig. i der Amboß
107
zunächst auf den Setzkopf des Nietes mit der Gegenkraft aufgesetzt wird
und daß nach der Bildung des ausgebauchten Schließkopfes 21 (Feg. 13) diel Matrize
iio wirksam. wird, um den Setzkopf zusammenzustauchen. Im Gegensatz hierzu ist es
bei der Nietform nach Fig. 14 und 15 notwendig, daß zunächst sich der äußere Amboß
161 (Feg. 9) mit der Gegenkraft auf den Setzkopf des Nietes aufsetzt und daß nach
der Bildung des Schließkopfes der innere Amboß 16o den Ring 153 einpre@Bt. Um diese
Arbeitsweise zu ermöglichen, werden zunächst die Ambosse 16o, 161 in die Vorrichtung
eingesetzt, und dann wird die Schraube ioo, welche eine Verdrehung der Hülsen 94
und 95 im Stutzen 85 verhindert, zurückgedreht, so daß die Hülsen verdreht werden
können. Wenn die Hülsen um 6o° gedreht sind, so können die Stege 97 an der inneren
Hülse 95 achsig vor die Schenkel 89 des Teiles. 87 gebracht werden, ebenso die Vorsprünge
98, die vorher vor den Schenkeln 89 lagen, achsig vor die Vorsprünge 9o. Wenn die
Hülsen diese Lage einnehmen und die Haken 9i und 99 (Feg. 7) in Eingriff gebracht
sind, kann die Schraube ioo wieder vorgeschraubt werden, so daß ihr inneres Ende
wieder in den Schlitz ioi der Hülse 94 eingreift. Das Ergebnis dieser Vertauschung
ist, daß der Kolben 42 jetzt mit der inneren Hülse 95 Betrieblich verbunden ist,
während die äußere Hülse unmittelbar an der Stirnwand
45 des Zylinders
32 befestigt ist. Wird jetzt der Auslösehebel 27 zurückgezogen, so tritt Drucköl
hinter den Kolben 41 und bewegt ihn in Fig. i nach rechts, wodurch der Bolzen 16
angezogen und der Schließkopf des Nietes, gebildet wird. Darauf wird, nachdem ein
gewisser Öldruck entstanden ist, das Ventil 122 zurückgedrückt, so daß Drucköl in
den Zylinder 40 eintreten kann und den Kolben 42 in Fig. i nach links bewegt. Mit
dem Kolben geht auch der innere Amboß 16o nach links und drückt mittels des Stutzens
163 den Ring 153 in die Aussparung 151, insbesondere deren kegeliges Ende 152, im
Setzkopf 150,
hinein, wodurch der Setzkopf und der Schaft des Bolzens 16 in
der in Fig. 15 dargestellten Weise verbunden werden. Ein vergrößerter Zug in dem
Bolzen, hervorgerufen durch einen vergrößerten Öldruck, reißt schließlich den Bolzen,
wie in Fig. 15 dargestellt, ab.
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Während ein Abfall des. Öldruckesi im Zylinder 39 nach der Bildung
des Schließkopfes 21 und dem Dichtpressen der zu vernietenden Teile erwünscht ist,
um den Zug auf den Bol-. zeti herabzusetzen und eine geringe Bewegung des Bolzens
entgegen der Zugrichtung durch Rückfedern des Schließkopfes zu gestatten, kann es
völlig genügen, diesen Oldruckabfall im Zylinder 39 zu vermeiden. Die Bemessung
der Üldurchgänge oder die Steuerung der Teile zur Zuführung des Drucköles oder die
Bauart des Ventils oder derartige Einzelheiten gemeinsam können so gewählt sein,
daß ein merklicher Abfall des Oldruckes im Zylinder 39 im fraglichen Augenblick
des Nietvorganges vermieden wird. Es bat sich herausgestellt, däß Nieten, zufriedenstellend
geschlossen werden können, ohne den Öldruckabfall im Zylinder 39 oder, mit anderen
Worten, unter Aufrechterhaltung des Zuges auf den Bolzen nach Bildung des Schließkopfes
21 und nach Zusammenpressen der zu vernietenden Teile. Trotzdem erscheint ein Abfall
des Öldruckes aus den früher angegebenen Gründen erwünscht.
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Die dargestellte Maschine ist außerordentlich brauchbar zum Schließen
von Nieten verschiedenster Form und geeignet, die Niete außerordentlich schnell
zu schließen. Wie dargelegt, bestimmt die Bewegung des Auslösers 27 alle Arbeitsstufen,
nachdem der iet zwischen die Greifbacken eingeführt ist, wodurchi die Bedienung
der Vorrichtung sehr <<ereinfacht wird. Die biegsamen Öl- und Luftleitungen
erleichtern die Handhabung der :\ ietvorrichtung auch in Verbindung mit dem Verdichter,
und die ganze Vorrichtung ist von, solcher Gestalt und Gewicht, daß sie von Hand
leicht angesetzt und bedient werden kann.
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Obwohl nur eine Form einer Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt
und im einzelnen beschrieben worden ist, so liegt es doch auf der Hand, daß der
Sachverständige Abänderungen der Vorrichtung vornehmen kann, ohne daß der Erfindungsgedanke
verlassen wird.