DE6930718U

DE6930718U - Blindnietwerkzeug, insbesondere zum setzen von bohrblindnieten.

Info

Publication number: DE6930718U
Application number: DE6930718U
Authority: DE
Original assignee: GKN Screws and Fasteners Ltd
Current assignee: GKN Screws and Fasteners Ltd
Priority date: 1968-08-10
Filing date: 1969-08-02
Publication date: 1972-02-17
Also published as: US3630427A; DE1939484A1; GB1209216A

Description

Patentanwalt

Karl A. B r ο s e

D-8023 Λ·.:·. . V-Ά

/Pz

München-Pullach, 25- Sept. 1971

Aktenzeichen G 69 30 718.2

G.K.N. SCfiEWS & FASTENERS LIMITED, Heath Street,

Smethwick, Varley, Worcester, England

Blindnietwerkzeug, insbesondere zum Setzen von Bohrblindnieten

Die vorliegende Neuerung bezieht sich auf ein Nietwerkzeug zum Vernieten bzw. Verbinden zweier oder mehrerer Platten mit röhrenförmigen Nieten, die sich besonders zum Verbinden von Platten mit einer unübersichtlichen Seite eignen, bei welchen es schwierig oder unmöglich ist,. Zugang zur fernliegenden Seite der Platten zu erlangen und der Nietvorganp; ausschließlich von der zugänglichen Seite her stattfinden muß.

Bisher -war es notwendig, Löcher in die Platten zur Aufnahme des röhrenförmigen Niets zu bohren oder aus7nstanzen, und das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Werkzeugs zum Bohren der erforderlichen Löcher und zum Einsetzen der Niete, sowie auf die Niete derart zu wirken,, daß die Platten in einem kombinierten Arbeitsgang des Werkzeugs für jeden Niet miteinander festgädemmt werden. In manchen Fällen, z. B. bei swei Platten, kann die eine Platte bereits haben, so daß das Werkzeug Löcher nur dh einer der

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Platten herstellen muß.

Demgemäß betrifft die Neuerung ein Werkzeug zur Durchführung des oben beschriebenen Nietverfahrens, gekennzeichnet durch einen Hauptkörperteil oder Rumpf, in welchem ein Motor zum Drehen einer Antriebswelle angeordnet ist, sowie eine Hülse, die mit der Antriebswelle koaxial und mit ihr drehbar verbunden ist und eine axiale Gleitbewegung im Rumpf relativ zur Antriebswelle in der Axialrichtung derselben ausführen kann, eine Spannvorrichtung zum Einspannen oder Ergreifen des Endes eines Bohrdornes, auf welchem der röhrenförmige Niet hinter einer Bohrspitze am Ende des Dornes angebracht ist, wobei die Spannvorrichtung im Körper gleitbar und drehbar angeordnet und mit der Hülse verbunden ist, damit diese gedieht und mit ihr axial bewegt wird, ein Druckmittelkolben-Zylinderaggregat, das im oder am Rumpf des Werkzeugs befestigt ist, und Mittel, durch welche der Kolben dieses Aggregats mit der Hülse verbunden ist, so daß die Axialbewegung des Kolbens in seinem Zylinder eine axiale Gleitbewegung der Hülse herbeiführt.

Die Achse des Kolben-Zylinderaggregats ist vorzugsweise parallel zur Achse der Hülse, wobei die Mittel zum Verbinden des Kolbens mit der Hülse einen zweiarmigen "Hebel aufweisen können, der zwischen seinen Enden im Köi?per des Werkzeugs um eine Achse schwenkbar ist, die sich zwischen den Achsen der Hülse bzw. des Zylinders erstreckt und in rechten Winkeln zu dieser* beiden Achsen liegt, wobei der eine Arm des zweiarmigen Hebels die Hülse ergreifen kann und der andere Arm mit dem Kolben des Kolben-Zylinöeraggregats verbunden ist. ,

Das Werkzeug ist vorzugsweise in Form einer Pistole ausgebildet, die einen mit dem Körper verbundenen Handgriff hat,

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wobei ftin Preßluftmotor im oberen Teil des Körpers zum Drehen der Antriebswelle vorgesehen und das Kolben-Zylinderaggregat unterhalb des Motors im unteren Teil des Körpers angeordnet ist.

Die Kotierung ist in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht; darin zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt e-ntlang der Mittelachse des Werkzeugs nach einer Ausführungsfonn;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 der Fig. ^; Fig. 3 ein Schaubild eines Druckmittelkreislaufs;

Fig.4A, 4-B und 4-C Ansichten zur Veranschaulichung der Bohrung des Loches und der Befestigung des Niets in Stellung in zwei Platten.

Bezugnehmend auf die Fig. 4A₁ $>B und MC zeigen diese Figuren die Arbeitsstufen bei Verwendung eines Niets 120 zum Festklemmen zweier Platten, wovon eine bereits mit einem vorgeformten Leitloch versehen ist. Der Niet stellt ein glattes, zylindrisches Rohr mi einem sich radial erstreckenden Flansch

121 an einem Ende dar und ist auf dem Schaft 85 des Börnes aufgesetzt, der eine Bohrspitze 122 an einem Ende und einen geschwächten Halsabschnitt 12$ direkt hinter -der Bohrspitze

122 aufweist, die - wie ersichtlich - einen größeren Querschnitt als die Innenbohrung des Niets 120 hat. Beim Betätigen des nachfolgend beschriebenen Werkzeugs bewirkt dieses., daß die Bohrspitze 122 ein Loch durch die zwteite Platte bohrt, wobei beim Ergreifen des Flansches 121 des Niets seiteras des Vorderendes des Werkzeugs der Niet selbst durch die Löcher in den beiden Platten vorgeschoben wird, bis die in Fig. 4B ge-

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zeigte Stellung erreicht ist, in welcher der Niet ggnz eingesetzt ist und der Flansch 121 dicht an der Vorderfläche der einen der beiden miteinander zu befestigenden Platten liegt. Man kann selbstverständlich sehen, daß der Außendurchmesser der Bohrspitze 122 .jenem des Niets 120 gleich ist, so daß die Bohrspi*-tze 122 eim Bohrloch herstellt, das den Niet 120 genau aufnimmt. Bei der weiteren Betätigung des nachfolgend beschriebenen Werkzeugs wird eine Kraft erzeugt, die den Dorn zurückzieht - d. h. nach links in Fig. 4-B -, so daß die Bohrspitze 122 bei ihrem Rückzug das Ende des röhrenförmigen Niets zusammendrückt und ausbaucht, wodurch sich ein ausgebauchter Kopf 124 wie in Fig. 4C gezeigt - bildet und die beiden Platten miteinander festgeklemmt werden und der Niet in Stellung befestigt wird, bis die Belastung des Dornschafts 85 jenes Maß erreicht, daß der Schaft im geschwächten Abschnitt 123 bricht und somit der Niet fest in Stellung eingesetzt bleibt, wobei das abgebrochene Ende des Dorns innerhalb des Niets verbleibt. Dieses abgebrochene Ende kann entweder aus dem Niet herausfallen oder solche Dimensionen haben, daß es innerhalb des Niets unverrückbar bleibt und den hohlen Niet verschließt, oder abdichtet.

Bei der in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsform des Werkzeugs ist dieses iin allgemeinen in Form einer Pistole mit einem Hauptkörperteil 60 ausgebildet, der mit einem mit ihm einstückig ausgebildeten Handgriff 61 versehen ist, wobei ein Vorderteil 62 des Körpers 60 mittels geeigneter Schrauben am Körperteil 60 befestigt ist, die bei 63 gezeigt sind. Innerhalb des Hauptkörperteil. 60 ist ein Luftturbomotor 6A- bekannter Art angeordnet, der eine Antriebswelle 65 hat, die sich von einem Ende des Motors erstreckt und mit einer Hülse 66, die ein Innengewinde hat, schraubenmäßig im Eingriff ist.

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Koaxial mit der Hülse 66 ausgerichtet ist eine weitere Hülse 67, dio eine iSegenbohrung 68 an einem Ende hat, welche mit' einer Innenkeilnut 69 versehen ist, wobei dieses Ende auf der Hülse 66 aufgesetzt ist, die wiederum mit einer Anzahl Außenkeilnuten 70 versehen ist, so daß nach dem Zusammenbau die Keilnut 69 mit einer der Keilnuten 70 in der Hülse 66 fluchtet, wobei der Keil 71 so eingesetzt ist, daß die Hülse 67 dann nicht drehbar mit der Hülse 66 verbunden ist, aber doch innerhalb des Körpers auf der Außenseite der Hülse 66 gleiten kann.

An ihrem anderen Ende hat die Hülse 67 eine Gegenbohrung mit kleinerem Durchmesser, in welcher ein Ende einer Welle 72 angeordnet ist, die mit der Antriebswelle 6S axial ausgerichtet ist und mit ihrem äußersten Ende 73 Schraubenmäßig mit dem Durchgang innerhalb der Hülse 67 im Eingriff ist, während die Welle 72 von einer Außenhülse 74- umgeben ist, die ebenso mit einer Gegenbohrung in diesem Ende der Hülse 67 schraubenmäßig im Eingriff ist.

Die Welle 72 erstreckt sich nach vorne durch den vorderen Körperteil 62 des Werkzeugs in Richtung auf das Nasenende 75 des Werkzeugs, wobei die Welle an ihrem Vorderende eine Anzahl Spannfinger 76 aufweist, die auf der Welle sitzen und innerhalb einer Außenspannhülse 77 gehalten werden, die in diesem Vorderteil des Hauptkörpers der Nietpistole in einer Innenspar.nfutterhülse 78 drehbar und gleitbsr angeordnet ist. Die Spannfinger 76 sind durch eine Spiralfeder 79 federbelastet, die um eine Stelle verringerten Durchmessers der Welle 72 angeordnet tind im kreisringförmigen Raum zwischen dieser Stelle verringerten, Durchmessers der Welle und der Außenhülse 7**· aufgenommen ist, wobei diese Außenhülse einen sich radial erstreckenden Flansch 80 aufweist, der sich auf die Außenspannhülse 77 stützt. Eine

Walzenlageranordnung 81 ist um die Hülse 7^ neben dem Flansch 80 dieser Hülse angeordnet, wobei sich die Feder 79 auf eine Unterlegscheibe oder einen Fe^derteller 82 stützt, der sich seinerseits auf die Innenenden der Spannfinger 76 stützt,,um sie nach vorne und mit dem Inneren der Außenspannhülse 77 in Eingriff zu drängen.

Ein weiteres Walzendrucklager 83 ist in der Vordernase des Werkzeugs angeordnet, wobei an dieses Ende auch eine angeflanschte Führungshülse 84 angepaßt ist, durch welche sich der Schaft 85 des Dornes erstreckt, der zum Einsetzen eines Niets durch das Werkzeug: verwendet wird, wobei das Innenende diese? Dornes 85 in eine Gegenbohrung im Vorderende der Welle 73 eingreift und derart eingespannt ist, daß es diese durch die Spannfinger 76 im Werkzeug festhält. Das andere Ende des Dornes, das in der Zeichnung nicht gezeigt ist, i^st mit einer Bohrspitze geeigneter Form versehen.

In einer Kammer 86, die im Vorderkörperteil 62 unterhalb der Welle 73 gebildet ist, ist ein zweiarmiger Hebel 88 an einem Drehzapfen 8? drehbar gelagert, wobei jeder seiner Arme gegabelt ist und sein oberer gabelartiger Arm mit den entgegengesetzten Seiten der Außenhülse 74 im Eingriff ist. Eine Seite des gebelfö lägen Armes 89 ist mit dem Vorderende der Hülse 67 und die andere Seite des gabelförmigen Arms 89 ist mit einer Platte 90 im Eingriff, die einen Teil der Drucklageranordnung 81 bildet.

Im Hauptkörperteil 60 des Werkzeugs unterhalb des Motors 64- ist eine mit einem Druckmittel arbeitende Kolben-Zylindervorrichtung angeordnet, die einen Zylinder 91 und einen in ihm arbeitenden Kolben 92 aufweist, dessen Kolbenstange 93 sich durch das Vorderende 94 des Zylinders nach außen

ersteckt und an ihrem äußersten Ende einen erweiterten Kopf 95 sowie in Abstand von diesem eine Anschlagmutter 96 aufweist, die am Außenumfang der Kolbenstange 95 aufgeschraubt ist. Der andere gabelartige Arm 97 des zweiarmigen Hebels umgreift dieses.Vorderende der Verlängerung der Kolbenstange und greift zwischen dem erweiterten Kopf 95 einerseits und der Anschlagmutter 96 andererseits ein. Eine starke Spiralfeder 98 umgibt die Kolbenstange 95 und drängt den Kolben 92 in Richtung auf das linke Ende des Zylinders - wie aus den Zeichnungen ersichtlich -\ was die normale Stellung des Werkzeugs ist, wenn es betätigt wird, damit der Bohrdorn oder die Bohrspindel 85 das Loch durch die durch einen Niet miteinander zu befestigenden Platten bohrt.

Bezugnehmend zusätzlich auf Fig. 2 wird Druckluft aus einer geeigneten Druckmittelquelle dem Handgriffteil 61 durch eine geeignete Verbindung 99 zugeführt, wobei Luft in die Kammer 100 im Handgriffteil strömt. Am oberen Teil des Handgriffs 61 ist ein Steuerventil 101 bekannter Art befestigt, das durch einen Druckknopf 102 betätigt wird, der, wenn gegen den Druck seiner Feder 105 nach innen gedruckt, Luft aus der Kammer 100 durch die Leitung 104- zum Betätigen des Luftturbineinmotors 64 strömen läßt, wodurch eine Drehung der Antriebswelle 65 umd gleichzeitig mit ihr eine Drehung der Welle 72 und somit der Bohrspindel 85 zum. Bohren des erforderlichen Bohrloches durch eine oder mehrere miteinander zu befestigenden Plätten herbeigeführt wird.

In der Pracis wird die Zufuhr von Preßluft zum Werkzeug aus der in Industrieunternehmen normalerweise vorgesehenen Preßluftfjuelle bezogen ; diese Preßluft hat jedoch nicht genügend hohen Druck, um den Kolben 92 zu betätigen und um

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die zum Ziehen der Spindel 85 durch den Niet und zur Herbeiführung einer Ausdehnung des Niets erforderliche Kraft zu liefern, damit er in Stellung verriegelt wird und zwar auf die in der früheren Patentschrift beschriebene Weise. Der viel höhere Di¹UCk, der zur Betätigung des Kolbens 92 erforderlich ist, wird aus einem pneumatischen Druckmittelverstärker erhalten, der in Fig. 3 schematisch dargestellt ist, in welcher der Kolben 92 und die Kolbenstange 93 im Zylinder 91 im Körper der Nietpistie schematisch dargestellt ist, die über die Leitung 105 durch den Handgriff teil des Körpers mit Druckmittel versorgt werden. Der Verstärker weist einen pneumatischen Zylinder 106 auf, der durch einen Einlaß 107 aus derselben Preßluftquelle mit Preßluft beliefert wird, welche die Luft dem Luftmotor des Werkzeugs zuführt, wobei der Kolben 108 des Zylinders eine Kolbenstange 109 hat, dia sich in einen Druckmittelzylinder 110 erstreckt und den Kolben dieses Zylinders 110 bildet, der ein geeignetes Strömungsmittel enthält und das Druckmittel durch einen Schlauch 111 der Leitung 105 des Werkzeugs zuführt.

Wünscht man, den Kolben zu betätigen, so wird vom Werkzeug ein Luftsignal dem Verstärker durch einen Schlauch 112 gesendet, der mit einer geeigneten Verbindung 113 am Handgriff des Werkzeugs verbindbar ist, die mit einer Leitung 114 im Handgriff in Verbindung steht, so daß Luft aus der Kammer 100 durch die Leitung 114 und das Rohr 112 zu einer Signalvorrichtung 115 bekannt ex* Art strömt, di« dann betätigt v/ird, um Druckluft durch einen Einlaß 107 dem Zylinder 106 des Verstärkers zu liefern, wodurch ein Druckmitteldruck erzeugt wird, der wesentlich höh/er ist alV der Lufteinlaßdruck, der in den Zylinder 91 im Werkzeug eingeführt werden muß, um den Kolben 92 zu betätigen und ihn in seinem Zylinder gegen den Druck seiner hemmenden Feder 98

j nach vorne zu bewegen.

Das Luftsignal zur Betätigung des Verstärkers wird vom Werkzeug durch Betätigung des Steuerventils 116 einer bekannten" Art gesendet, das im oberen Teil des Handgriffs angeordnet und durch einen Druckknopf 117 betätigbar ist, ; der, wenn niedergedrückt, ermöglicht, daß Luft aus der Kammer 100 im Handgriff durch eine Leitung 118 in das Ventil und durch eine Leitung 119 im Kolben des Ventils in die Leitung 114 und somit in das biegsame Rohr oder in den Schlauch 112 und in die Signalvorrichtung 115 strömt.

Nachdem also der Motor 64 zum Drehen der Bohrspindel 85 und zum Bohren des erforderlichen Loches betätigt worden ist, bewirkt der durch die Bedienungsperson auf die Niet- ; pistole ausgeübte Vorwärtsdruck, daß ihr Nasenende den Niet 120 durch das in den miteinander zu befestigenden : Platten gebildete Loch schiebt, bis der Flansch 121 am Niet mit der Vorderseite dieser Platten in Anlage kommt, worauf der Steuerknopf 117 betätigt wird, um - wie oben beschrieben - zu bewirken, daß sich der Kolben 92 in seinem Zylinder nach vorne bewegt, mit dem Ergebnis, daß der doppelannige Hebel 88 gegen den Uhrzeigersinn - wie in Fig. 1 gesehn - geschwenkt wird, so daß die Hülse 67 ^; nach links in Fig. 1 bewegt wird und übe^ die Hülse 66 , gleitet und bewirkt, daß die Spannfinger und die Spannhülse die Spindel nach hinten ziehen, um somit den erwei-' terten Bohrkopf 112 der Spindel durch den Niet hindurch j zurückzubringen und eine Ausdehnung der Wand des Niets auf j der nicht sichtbaren Seite der Platten herbeizuführen und

den Niet fest in Stellung zu verankern. Wie oben beschrieben bricht die Spindel oder der Dorn an der geschwächten Stelle j 125» wobei der Bohrkopf aus der nicht sichtbaren Seite des Werkstückes fallen gelassen wird oder nach Belieben inner-

halb des röhrenförmigen Niets in Stellung verriegelt bleibt.

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Claims

Schütze nsprüche

1. Blindnietwerkzeug, insbesondere zum Setzen von Bohrnuten. Werkzeug zum Eintreiben eines röhrenförmigen Niets, gekennzeichnet durch einen Hauptkörperteil (10), in welchem ein Motor (64) zum Drehen einer Antriebswelle (65) angeordnet ist, sowie eine Hülse (67), die zur Antriebswelle koaxial und mit ihr drehbar verbunden ist und eine axiale Gleitbewegung-im Hauptkörperteil relativ zur Antriebswelle in der Axialrichtung derselben ausführen kann, eine Spannvorrichtung (76) zum Einspannen eines Endes einer Bohrspindel, auf welcher der röhrenförmige Niet (120) hinter eiLar Bohrspitze (122) angebracht ist, wobei die Spannvorrichtung im Hauptkörper gl^itbar und drehbar angeordnet nnd mit der Hülse (67) verbunden ist, damit diese gedreht und mit ihr axial bewegt wird, eine Druckmittelkolben-Zylindereinheit (91), die im oder am Hauptkörperteil des Werkzeugs befestigt ist,, und Mittel (88), durch welche der Kolben (92) dieser Einheit mit der Hülse (67) verbunden ist, so daß die Axialbewegung des Kolbens in seinem Zylinder eine axiale Qeitbewegung der Hülse herbei—führt.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Kolben-Zylindereinheit (91) parallel zur Achse der Hülse (69) ist, wobei die Mittel zum Verbinden des Kolbens (92"> mit der Hülse einen zweiarmigen Hebel(88) aufweisen, der zwischen seinen Enden im Hauptkörper des Werkzeugs um eine Achse schwenkbar ist, die sich zwischen den Achsen der Hülse (67)' bzw. des Zylinders (91 "> erstreckt und in rechten Winkeln relativ zu diesen beiden Achsen liegt, wobei ein Arm (89) des zweiarmigen Hebels die Hülse (67) er-

greifen kann und der andere Arm (97) mit dem Kolben der Kolben-Zylindereinheit verbunden ist.

3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es

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in Form einer Pistole ausgebildet ist, die einen reit des» Hauptkörper (60) verbundenen Handgriffteil (61) hat, wobei ein Luftmotor (64) im oberen Teil des Hauptkörpers zum Drehen der Antriebswelle (<?5) vorgesehen ist und die Kolben- Zylindereinheit (91) unterhalb des Motors im unteren Seil des Hauptkörpers angeordnet ist.

4. Werkzeug nach Anspruch 2.öder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (67) mit der Antriebswelle (65) mittels einer axialen Keil- und Keilnutenverbindung (70,71) verbunden ist, die der Hülse ermöglicht, relativ zur Antriebswelle axial zu gleiten und dazu dient, ein Drehmoment von der Antriebswelle auf die Hülse zu übertragen, wobei mit dem von der Antriebswelle entfernt liegenden Ende der Hülse koaxial dazu ein Ende einer Spannwelle (72) verbunden ist, deren anderes Ende sich außen verjüngende Spannfigier (76) trägt, die innerhalb einer sich innen verjüngenden Spannhülse (77) angeordnet sind, die im Vorderteil (75) des Hauptkörpers der Nietpistole drehbar und axial gleitbar angeordnet ist.

5. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Arm (89) des zweiarmigen Hebels zwischen dem von der Antriebwelle (65) entfernt liegenden Ende der Hülse (67) und einer Platte (90) eingreift, weiche die SpannvÄie (72) umgibt und Druck vom Arm (89) des zweiarmigen Hebels auf das Innenende der Spannhülse (77) überträgt.

6. Werkzeug nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (91) der Kolben-Zylindereinheit eine Feder (98) ent hält, die auf den Kolben (91) wirkt und ihn in einrichtung drängt, in welcher die Kolbenstange (93) den»zweiarmigen Hebel (88) in eine Richtung schwenkt, in welcher er die Spannhülse (77) nach vorne bewegt und bewirkt, daß die Spsasfigfcr (76) die Spindel (85) eines dazwischen eingesetzten Bohrers

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ergreifen, wobei der Kolben gegen den Federdruck in eine Richtung bewegt wird, in welcher der zweiarmige) Hebel die SpannwBJfcle durch Strömungsmitteldruck nach innen in das Werkzeug zieht.

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