DE69604437T2

DE69604437T2 - Nietsetzwerkzeug

Info

Publication number: DE69604437T2
Application number: DE69604437T
Authority: DE
Inventors: Andreas Roessler
Original assignee: Newfrey LLC
Current assignee: Newfrey LLC
Priority date: 1995-04-12
Filing date: 1996-04-01
Publication date: 2000-02-24
Anticipated expiration: 2016-04-02
Also published as: JPH08318344A; EP0737529A1; EP0737529B1; US5519927A; DE69604437D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Nietsetzwerkzeug zur Verwendung beim Setzen von Blindnieten des Typs, der ein röhrenförmiges Niet mit einem Kopf und einem Schaft umfaßt, der durch das röhrenförmige Niet hindurchtritt und einen Setzkopf aufweist, der eine Endfläche des röhrenförmigen Niets entfernt von dem Kopf erfaßt, und einen Ziehkopf, der zur Bewegung des Schaftes relativ zum Niet zwecks Setzens gezogen wird. Solche Niete werden normalerweise als "Doppelkopffiiete" bezeichnet.
Ein Werkzeug zum Setzen eines Doppelkopfniets erfordert ein Nasenteil, das eine Ziehbaugruppe trägt, die so gestaltet ist, daß sie den Ziehkopf des Schaftes zwecks Ziehen des Niets zum Setzen des Niets ergreift, und eine Anschlagbaugruppe, die so angeordnet ist, daß sie den Kopf des Niets während des Setzens erfaßt. Es ist notwendig, daß die Anschlagbaugruppe in der Lage ist, sich in eine offene Position zu bewegen, um den Durchtritt des Ziehkopfes des Schaftes über die Anschlagbaugruppe hinaus zum Erfassen der Ziehbaugruppe zu erlauben, und dann in eine geschlossene Position, um einen Anschlag vorzusehen, der den Kopf des Niets erfaßt.
In einem bekannten Nietsetzwerkzeug für die Verwendung mit Doppelkopfnieten, beschrieben in der US-Patentschrift 4 628 722, enthält die Anschlagbaugruppe mehrere Anschlagelemente, die im allgemeinen axial zu dem Nasenstück um die Ziehbaugruppe erstreckt sind und zwischen einer offenen Position, in der der Ziehkopf des Schaftes durch die Anschlagbaugruppe hindurch geführt werden kann, um von der Ziehbaugruppe erfaßt zu werden, und einer geschlossenen Position bewegbar sind, in der die Anschlagelemente einen Anschlag zum Erfassen des Nietkopfes bilden. Die Anschlagelemente werden radial zwischen ihren offenen und geschlossenen Positionen bewegt durch eine Hülse, die axial zu dem Werkzeug durch eine Anordnung von pneumatischen Kolben und Zylindern bewegt wird. Diese Kolben- und Zylinderanordnung wird durch einen Sensor betätigt, der feststellt, wenn ein Niet in der Ziehbaugruppe positioniert ist, und dann die Anschlagelemente zum Schließen veranlaßt. Diese Konstruktion ist ziemlich komplex und teuer, insbesondere dadurch, daß zwei separate Antriebskolben erforderlich sind.
Ein anderes Nietsetzwerkzeug für die Verwendung bei Doppelkopfnieten, beschrieben in der US-Patentschrift 5 337 463, enthält eine Ziehbaugruppe, die so angeordnet ist, daß sie den Ziehkopf eines Schaftes zum Setzen des Niets sowie eine Anschlagbaugruppe umfaßt, die sich im allgemeinen axial um die Anschlagbaugruppe herum erstreckt und zwischen einer offenen Position, in der der Ziehkopf des Schaftes durch die Anschlagbaugruppe hindurch geführt werden kann, um von der Ziehbaugruppe erfaßt zu werden, und einer geschlossenen Position bewegbar ist, in der die Anschlagelemente einen Anschlag zum Erfassen des Nietkopfes bilden. Die Anschlagelemente sind für axiale Bewegung gegen Federdruck montiert und enthalten Schultermittel, welche bei einer solchen axialen Bewegung die Anschlagelemente dazu veranlassen, sich von ihrer offenen in ihre geschlossenen Positionen zu bewegen. Die Ziehbaugruppe enthält eine Hülsenbaugruppe, die Hülsenelemente enthält, die zum Eingriff hinter den Kopf eines Schaftes bestimmt sind. Wenn ein Blindniet dem Werkzeug axial präsentiert wird, erfaßt der Kopf des Niets die Anschlagelemente, und wenn das Niet in das Werkzeug gedrückt wird, so daß der Ziehkopf des Schaftes von den Klinken der Hülsenelemente erfaßt wird, werden die Anschlagelemente axial relativ zum Nasenstück bewegt, um sich von ihrer offenen in ihre geschlossene Position zu bewegen und sich fest um den Schaft zu schließen. Diese Ausführung ist vor allem geeignet für die Verwendung mit Nieten, die von Hand oder durch eine externe Nietzufuhrvorrichtung zugeführt werden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Nietsetzwerkzeug für die Verwendung mit Doppelkopfnieten zu schaffen, das einfacher und wirtschaftlicher in der Konstruktion ist.
Ein anderer Aspekt der Erfindung ist es, ein Nietsetzwerkzeug für die Verwendung mit Doppelkopfnieten zu schaffen, das für die Verwendung mit einem automatischen Nietladesystem geeignet ist.
Diese Aufgabe kann durch das Nietsetzwerkzeug gelöst werden, wie es in den Ansprüchen 1 oder 7 definiert ist.
Die vorliegende Erfindung sieht ein Nietsetzwerkzeug für die Verwendung zum Setzen von Blindnieten vor, die ein röhrenförmiges Niet umfassen, mit einem Kopf und einem Schaft, der durch das röhrenförmige Niet hindurch tritt und einen Setzkopf aufweist, der eine Endfläche des Niets erfaßt, und einen Ziehkopf, der gezogen wird, um den Schaft relativ zum Niet zwecks Setzens zu bewegen. Das Werkzeug enthält ein Nasenstück, eine Ziehbaugruppe, die im Nasenstück montiert ist und so angeordnet ist, daß sie den Ziehkopf eines Schaftes erfaßt, der an einen Kolben für die Bewegung relativ zum Nasenstück angebracht ist, um den Schaft zwecks Setzen des Niets zu ziehen, und eine Anschlagbaugruppe, die in dem Nasenstück montiert ist, und so angeordnet ist, daß sie den Kopf des Niets während des Setzens erfaßt und eine Mehrzahl von Anschlagelementen umfaßt, die sich im allgemeinen axial zu dem Nasenstück um die Ziehbaugruppe herum erstrecken und zwischen einer offenen Position, in der der Ziehkopf des Schaftes durch die Anschlagbaugruppe hindurch geführt werden kann, um von der Ziehbaugruppe erfaßt zu werden, und einer geschlossenen Position bewegbar ist, in der die Anschlagelemente einen Anschlag zum Erfassen eines Nietkopfes bilden. In besonderer Übereinstimmung mit dieser Erfindung sind die Anschlagelemente mit der Ziehbaugruppe gekoppelt für eine Bewegung relativ zu dem Nasenstück, nachdem das Niet gesetzt worden ist, und Schultermittel sind vorgesehen, um die Anschlagelemente zu öffnen. Ein neues Niet wird von den Anschlagelementen geliefert, um während des Rückkehrhubs des Kolbens dazwischen eingesetzt zu werden.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, teilweise weggebrochen, eines Nietsetzwerkzeugs gemäß dieser Erfindung ist;
Fig. 2 die Hülsenbaugruppe des Werkzeugs nach Fig. 1 ist;
Fig. 3 das Werkzeug von Fig. 1 in einer zweiten Position zeigt; und
Fig. 4 das Werkzeug von Fig. 1 in einer dritten Position darstellt.
Das Werkzeug gemäß der Erfindung ist ein Werkzeug für das Setzen von Blindnieten des Doppelkopftyps, d. h., Blindnieten wie in Fig. 1 gezeigt, die ein röhrenförmiges Niet 2 mit einem Kopf 4 und einem Schaft 6 aufweisen, der durch das Niet 2 hindurch tritt und einen Setzkopf 8 hat, der eine Endfläche des röhrenförmigen Niets 2 entfernt von dem Kopf erfaßt, und einen Ziehkopf 10. Es versteht sich, daß das Niet 2 gesetzt wird durch Ziehen des Kopfes 10, während das Niet 2 durch Eingriff mit dem Nietkopf 4 zurückgehalten wird.
Das Werkzeug enthält ein Gehäuse 12, das an dem Körper eines hydraulischen Antriebs (nicht dargestellt) befestigt ist. Das Gehäuse, das teilgeschnitten in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt einen im allgemeinen zylindrischen Körper, der die Elemente des Zieh- und Stützmechanismus des Werkzeugs enthält. Das Gehäuse 12 weist einen Schlitz 14 auf, durch den ein Zufuhrmechanismus 16 eine kontinuierliche Lieferung von Nieten 2 bewirkt. Der Zufuhrmechanismus 16 ist in einer anhängigen Anmeldung der Seriennummer (Akte S4833) im Detail beschrieben.
Eine Ziehhülsenbaugruppe 17, dargestellt in Fig. 2, ist in dem Gehäuse 12 angeordnet. Die Hülsenbaugruppe enthält ein hinteres Hülsenelement 18, das mit einem Kolben 19 gekoppelt ist, und ein vorderes Hülsenelement 20, die beide durch Schraubengewinde 22 miteinander gekoppelt sind. Ein Rohr 23 durch das Zentrum der Baugruppe erlaubt die Vakuumentfernung des gebrochenen Schaftes in normaler Weise. Innerhalb des vorderen Hülsenelements 20 ist eine Schraubenfeder 24, eine Beilagscheibe 26 und mehrere Ziehsegmente 28 enthalten, von denen zwei dargestellt sind. Jedes Ziehsegment weist eine vordere konische Oberfläche 30 und eine nach hinten weisende Klinkenoberfläche 32 auf, wobei die Klinkenoberfläche zum Eingriff hinter den Kopf 10 des Schaftes 6 bestimmt ist. Die Ziehsegmente sind durch die Feder 24 nach vorne vorgespannt, so daß die konischen Oberflächen 30 gegen eine entsprechende innere konische Oberfläche 34 am vorderen Ende des vorderen Hülsenelements 20 gedrückt werden. Dies spannt die Segmente 28 in eine geschlossene oder verklinkte Position vor.
Eine Öffnung 36 ist an dem vorderen Ende des vorderen Hülsenelements 20 vorgesehen, wobei die Öffnung so bemessen ist, daß sie den Kopf 10 des Schaftes 6 aufnimmt. Wenn der Schaft in die Hülsenbaugruppe eingeführt wird, werden die Ziehsegmente 28 nach hinten und außen gedrückt, bis der Kopf 10 die Klinkenoberflächen 32 passiert hat. Die Ziehsegmente kehren dann in ihre vordere Position zurück, so daß sie den Schaftkopf innerhalb der Hülse verriegeln.
Mehrere Stützsegmente 38 sind vorgesehen, die die Hülsenbaugruppe umgeben und im Gehäuse 12 gehalten sind. Das vordere Ende jeder der Stützsegmente 38 endet in einer Außenfläche 40, die flach oder wenn gewünscht etwas konkav sein kann, um den Kopf 4 des Niets 2 besser aufzunehmen, wenn das Niet an seiner Stelle ist. Das hintere Ende jedes Stützsegments 38 weist eine nach außen sich erstreckende Schulter 42 und einen nach innen sich erstreckenden Zahn 44 auf. In der in Fig. 1 gezeigten Position erfaßt die sich nach außen erstreckende Schulter 42 eine sich nach innen erstreckende Schulter 46 auf der Innenoberfläche des Gehäuses 12. Die Zähne 44 legen sich gegen die federnde Beilagscheibe 54, die in der Nut 50 angeordnet ist, so daß die Schulteroberflächen 42 und 46 anfänglich die Stützsegmente an einer Bewegung hindern, wenn die Hülsenbaugruppe zurückgezogen wird. Wenn die Hülsenbaugruppe sich weiter bewegt, um den Schaft 6 zu ziehen und das Niet 2 zu setzen, wirkt der nach innen ragende Zahn 44 mit den Nuten 48 und 50 sowie dem Flansch 52 zusammen, der auf der äußeren Oberfläche des hinteren Hülsenelements 18 ausgebildet wird, in einer Weise, die nun beschrieben wird.
Das Setzwerkzeug, das in Fig. 1 gezeigt ist, ist so ausgebildet, daß es das Niet 2 in einem Werkstück setzt, das nicht gezeigt ist. Das Setzwerkzeug ist mit Hilfe eines konventionellen hydraulischen Antriebs betätigbar, beispielsweise von dem in den US-Patent 4 598 571 gezeigten Typ, der in einem hydraulisch betätigten Kolben kulminiert. Der Kolben ist mit dem hinteren Ende des hinteren Hülsenelements 18 gekoppelt. Wenn es gewünscht ist, das Niet 2 zu setzen, wird der hydraulische Kolben betätigt und bewegt sich nach hinten, so daß er die Hülsenbaugruppe mit sich zieht. Da die Schulteroberfläche 42 der Stützsegmente 38 nach außen in Eingriff mit der Schulteroberfläche 46 gehalten wird, und zwar mittels der Silikonbeilagscheibe 54 in Nut 50 und durch die äußere Oberfläche des hinteren Hülsenelements 18 zwischen den zwei Nuten 48 und S0, bleiben die Stützsegmente 38 stationär während der Anfangsbewegung der Hülsenbaugruppe. Dementsprechend wird der Schaft 6 relativ zu dem Niet 2 gezogen, bis der Setzkopf 8 das Niet setzt und der Schaft 6 in üblicher Weise bricht.
Nachdem das Niet gesetzt worden ist, fährt die Hülsenbaugruppe fort, sich nach hinten zu bewegen, bis der Zahn 44 der Stützsegmente 38 mit der Nut 48 ausgerichtet ist, wie in Fig. 3 gezeigt. Infolge der Schultern 42 und 46 bewegen sich die hinteren Enden der Stützsegmente 38 radial nach innen, wenn die Zähne 44 in die Nut 48 eintreten. Der vergrößerte Durchmesser des Flansches 52 wird durch einen vergrößerten Innendurchmesser 56 der inneren Oberfläche der Stützsegmente unmittelbar vor den Zähnen 44 aufgenommen.
Wie in Fig. 3 gezeigt, ist der Flansch 52 jetzt mit der gegenüberliegenden Oberfläche 58 der Zähne 44 in Eingriff. Die Schultern 42 und 46 werden gelöst, und die fortgesetzte Bewegung der Hülsenbaugruppe nach hinten treibt die Stützsegmente nach hinten, so daß sie voll in das Gehäuse eintreten und hinter das hintere Ende des Schlitzes 14 im Gehäuse 12 bewegt werden. Wenn das Innere des Gehäuses neben dem Schlitz 14 leer ist, arbeitet der Zuführmechanismus 16, um in das Gehäuse 12 einzutreten, und liefert ein neues Niet vor die Stützsegmente 38. Wenn der Zuführer in das Gehäuse 12 eintritt, beginnt die Vorwärtsbewegung der Hülsenbaugruppe, was die in Fig. 4 dargestellten Positionen ergibt. Wie dargestellt, bewegen sich die Stützsegmente über den Kopf 10 des Schaftes hinweg nach vorne, bis sie den Flansch oder Kopf 4 des Niets erreichen. Eine fortgesetzte vordere Bewegung der Hülsenbaugruppe hebt die Zähne 44 aus der Nut 48 und die Hülsenbaugruppe bewegt sich nach vorne relativ zu den Stützsegmenten.
Wenn die Ziehsegmente 28 den Kopf 10 erreichen, wird die Feder 24 zusammengedrückt, was es den Ziehsegmenten ermöglicht, sich relativ zu dem vorderen Hülsenelement 20 zurück zu bewegen. Die Ziehsegmente öffnen und nehmen den Kopf 10 auf. Sobald der Kopf weit genug in die Ziehsegmente eingetreten ist, treiben die Feder 24 und die Scheibe 26 die Segmente gegen die innere Oberfläche des Elements 20 nach vorne, so daß die Klinkenoberflächen 32 hinter dem Kopf 10 eingreifen.
Weitere Bewegung der Hülsenbaugruppe 17 bringt die federnde Scheibe 54 in Kontakt mit dem Zahn 44 hinten an den Stützsegmenten 38. Eine weitere Vorwärtsbewegung der Hülsenbaugruppe und der Stützsegmente beginnt nun, den Zufuhrmechanismus 16 zu rotieren und zu schwenken, was ihn aus dem Gehäuse 12 herausbringt, wie in der anhängigen vorhin erwähnten Anmeldung ausführli cher dargelegt. Wenn das Stützsegment durch den Flansch 52 nach vorne gedrückt wird, drückt sich die federnde Scheibe 54 zusammen, um es der Schulter 42 zu erlauben, unter die Schulter 46 zu treten. Wenn der Zuführer aus dem Gehäuse 12 heraustritt, nehmen die Hülsenbaugruppe und die Stützsegmente die Positionen wieder ein, die in Fig. 1 gezeigt sind, bereit zum Annehmen und Setzen des nächsten Niets in einem neuen Werkstück.
Während eine spezifische Konstruktion der Erfindung beschrieben worden ist, können auch alternative Strukturen verwendet werden, die das gleiche Gestaltungskonzept verwenden. Beispielsweise können die Anhaltemittel, die durch die Schulter 46 gebildet werden, durch einen Haltering unter Federvorspannung gebildet werden, der im Gehäuse montiert ist. Eine geeignet positionierte Schulter der Hülsenbaugruppe kann dann verwendet werden, um den Haltering nach dem Brechen des Schaftes aus dem Weg der Stützsegmente herauszudrücken. Diese Konstruktion ermöglicht auch die Verwendung eines einzigen Antriebskolbens, um sowohl die Hülsenbaugruppe als auch die Stützsegmente hin und her zu bewegen.
Man wird erkennen, daß die Konstruktion dieses Werkzeugs verhältnismäßig einfach und preiswert ist. Sie kann außerdem leicht für die Anwendung mit verschiedenen Typen automatischer Zuführgeräte adaptiert werden, wie sie in der vorher beschriebenen anhängigen Anmeldung dargestellt sind, so daß das Werkzeug mit der Hand oder mit einer Maschine betätigt werden kann, um rasch Doppelkopfniete des beschriebenen Typs anzunehmen und zu setzen.

Claims

1. Nietsetzwerkzeug für Blindniete mit vergrößertem Ziehkopf auf einem Schaft zum Setzen der Niete, umfassend:

ein Gehäuse (12);

eine Hülsenbaugruppe (17), eingebaut zum Hin- und Herbewegen im Gehäuse wobei die Hülsenbaugruppe enthält:

Ziehsegmente (28), die den Schaftziehkopf (10) zum Ziehen des Schaftes (6) erfassen, um das Niet zu setzen und den Schaft während der Rückwärtsbewegung der Hülsenbaugruppe (17) zu brechen; und

ein Rohr (23) zum Entfernen des gebrochenen Schaftes durch die Hülsenbaugruppe;

mehrere Stützsegmente (38) in dem Gehäuse, um die Hülsenbaugruppe herum zum Erfassen des Niets;

Anhaltemittel an dem Gehäuse (12) zur Verhinderung der Bewegung der Stützsegmente (38) während des Nietsetzens;

Mittel zum Lösen der Anhaltemittel nach dem Brechen des Schaftes (6);

Antriebsmittel an der Hülsenbaugruppe (17), die mit den Stützsegmenten in Eingriff bringbar sind zum Zurückziehen der Stützsegmente (38) nach Lösung der Anhaltemittel, um das Heranbringen eines Niets vor die Stützsegmente (38) zuzulassen, und zum Bewegen der Stützsegmente in Eingriff mit einem Niet und der Ziehsegmente (28) in Eingriff mit dem Schaftziehkopf bei der Vorwärtsbewegung der Hülsenbaugruppe (17).

2. Setzwerkzeug nach Anspruch 1, enthaltend einen Kolben (19) zum Ziehen der Hülsenbaugruppe (17) für das Nietsetzen und für das Hin- und Herbewegen der Hülsenbaugruppe und der Stützsegmente (38) durch eine hintere Position, die die Zufuhr eines Niets vor die Stützsegmente erlaubt, und in eine vordere Position, in denen die Stützsegmente das Niet erfassen und die Ziehsegmente (28) den vergrößerten Ziehkopf erfassen.

3. Nietsetzwerkzeug nach Anspruch 1, wobei das Antriebsmittel so auf der Hülsenbaugruppe (17) angeordnet ist, daß es die Stützsegmente (38) unmittelbar nach der Betätigung der Lösemittel erfaßt.

4. Nietsetzwerkzeug nach Anspruch 1, wobei das Anhaltemittel eine erste Schulter (46) an dem Gehäuse und eine Anschlagschulter (42) an jedem der Stützsegmente (38) umfaßt.

5. Nietsetzwerkzeug nach Anspruch 4, wobei die Lösemittel eine Ausnehmung (48) in der Hülsenbaugruppe umfassen, wobei die Ausnehmung die radiale Trennung der ersten Schulter (46) und der Anschlagschulter (42) erlaubt.

6. Nietsetzwerkzeug nach Anspruch 5, wobei die Antriebsmittel nahe der Ausnehmung (48) angeordnet sind.

7. Nietsetzwerkzeug für Blindnieten mit einem vergrößerten Ziehkopf auf dem Schaft zum Setzen des Niets, umfassend:

ein Gehäuse (12);

einen Kolben (19), der für Hin- und Herbewegung in dem Gehäuse montiert ist;

eine Ziehbaugruppe (17), die mit dem Kolben gekoppelt ist, wobei die Ziehbaugruppe umfaßt

ein röhrenförmiges Element, das sich nach vorne von dem Kolben erstreckt und einen zylindrischen Abschnitt, einen Abschnitt verringerten Durchmessers und einen Flanschabschnitt (52) aufweist; und

eine Hülse zur Aufnahme des vergrößerten Schaftziehkopfes, der in Vorwärtsrichtung des Flanschabschnittes angeordnet ist; und

eine Stützbaugruppe, die mehrere Stützsegmente (38) aufweist, die die Ziehbaugruppe umgeben, wobei jedes der Segmente ein vorderes Ende zum Erfassen eines Nietflansches während des Setzens und ein hinteres Ende aufweist, das einen nach innen ragenden Zahn oder Finger (44) und eine nach außen erstreckte Schulter (42) aufweist;

wobei das Gehäuse eine nach innen erstreckte Schulter (46) aufweist, die so angeordnet ist, daß sie an die nach außen erstreckte Schulter (42) anschlägt und die Stützbaugruppe während des Setzens gegen den Nietflansch hält, wobei die erste und zweite Schulter zusammenwirken, um die Finger (44) in den Abschnitt verringerten Durchmessers zu bewegen, um die Anschlagsegmente nach dem Setzen zu öffnen und das Zurückziehen der Anschlagbaugruppe durch Eingriff des Flanschabschnittes (52) mit den Fingern (44) zu erlauben.