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Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung
zum Anbringen von Befestigungselementen an einer Struktur, eine
Vorrichtung zur Bereitstellung eines mit Befestigungselementen bestückten Magazins
und auf ein Verfahren zum Bestücken
einer Befestigungsvorrichtung.
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Befestigungselemente, insbesondere
aus Kunststoff, haben ein weites Verwendungsfeld. Beispielsweise
werden Kunststoffbefestigungselemente für die Befestigung von Bauteilen
oder Komponenten von Kraftfahrzeugen an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs
verwendet. Die Ausgestaltungen eines Befestigungselementes können unterschiedlichster
Gestalt sein. Die Befestigung bzw. Anbringung eines Befestigungselementes
an einer Struktur erfolgt mittels eines Fügewerkzeugs. Das Fügewerkzeug
kann mit einzelnen Befestigungselementen bestückt werden. Eine solche Bestückung ist
relativ aufwendig, so dass bereits zur Vereinfachung der Handhabung
der Befestigungselemente durch die
EP 0 506 307 A1 gurtartig miteinander verbundene
Befestigungselemente vorgeschlagen worden sind. Die einzelnen Befestigungselemente
sind lagerichtig miteinander verkettet. Die Verbindung der Befestigungselemente
zu einem Gurt erfolgt durch Führungselemente,
die seitlich durch Monofile geführt
und zusammengehalten werden. Die Herstellung eines solchen Gurtes
erfolgt durch ein Formwerkzeug in nur einem einzigen Fertigungsschritt.
Durch einen solchen Gurt sind Sortier- und Zuführprobleme von Befestigungselementen
zu dem Fügewerkzeug
behoben. Der flexible Befestigungselementegurt wird auf eine Trommel
aufgespult und zur Verarbeitung einem Fügewerkzeug übergeben. Durch die Führungselemente,
die bei unterschiedlichen Befestigungselementen gleich und somit
standardisiert ausgebildet sind, wird der Vorschub genau getaktet
und so eine exakte Positionierung des Befestigungselementes erreicht.
Das Befestigungselement wird in dem Fügewerkzeug vom Gurt abgetrennt
und an einer Struktur angebracht. Die Führungselemente und Monofile
werden gesammelt und einem Recyclingprozeß zugeführt.
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Bei den bekannten Fügewerkzeugen
handelt es sich um stationäre
Vorrichtungen zum Anbringen von Befestigungselementen an einer Struktur.
Der Vorteil dieser stationären
Vorrichtungen ist, dass relativ große Mengen an Befestigungselementen
in der Trommel bevorratet werden können. Voraussetzung für die Anwendbarkeit
der bekannten Vorrichtungen ist jedoch, dass die Struktur zu der
Vorrichtung bringbar ist. Bei relativ komplizierten Strukturen müssen diese
daher zur Anbringung einzelner Befestigungselemente, die nicht in
einer Ebene liegen sollen, entsprechend gehandhabt werden. Eine
solche Handhabung der Struktur ist nicht immer möglich, wie dies beispielsweise
bei der Karosserie eines Kraftfahrzeugs der Fall ist. Die bekannte
Vorrichtung stößt auch
an Grenzen, wenn es sich um die Befestigung von Befestigungselementen
im Innenraum einer Struktur handelt.
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Aus der
DE 27 37 602 A1 ist eine
Montageeinrichtung zum Anbringen einer Federmutter auf einen von
einer Pufferleiste abstehenden Befestigungszapfen bekannt. Die Montageeinrichtung
weist ein pistolenartiges Gehäuse
auf. In dem Gehäuse
ist eine Arbeitseinheit angeordnet, die einen mittels Druckluft
betätigbaren
Stempel zum Niederdrücken der
Federmutter umfasst. Die Federmuttern werden durch einen im wesentlichen
senkrecht zur Bewegungsrichtung des Stempels verlaufenden Zuführkanal
in eine Montageposition gebracht. Der Zuführkanal ist mit einer Flachtrommel
verbunden, die als ein Magazin für
die Federmuttern dient. In der Flachtrommel ist ein Wickel aus Federmuttern
angeordnet.
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Aus der
DE 36 06 901 ist eine Montageeinrichtung
zum Anbringen von Nägeln
bekannt. Die Montageeinrichtung weist ein Mündungsteil auf, in dem ein
verschieblicher Kolben angeordnet ist. In eine Mündungsbohrung, in der der Kolben
verschieblich ist, tritt ein Radialkanal ein, der im wesentlichen durch
ein Hohlprofil gebildet ist. In dem Hohlprofil sind mehrere Nägel angeordnet,
die durch Führungsbuchsen
miteinander verbunden sind.
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Des weiteren ist aus der
DE 28 29 566 eine Vorrichtung
zum Anbringen von Befestigungselementen an einer Struktur mit einem
Magazin zur Aufnahme von gurtartig verbundenen Befestigungselementen
bekannt. Die Einrichtung umfasst eine Transporteinheit, die ein
jedes Befestigungselement in eine vorgegebene Montageposition transportiert.
Die Vorrichtung weist ferner eine selbsttätig wirkende Arbeitseinheit
mit einem geradlinig hin und her bewegbaren Werkzeug auf, durch
das ein Befestigungselement aus der Montageposition an eine Struktur
anbringbar ist. Die Arbeitseinheit wird mittels einer Betätigungseinrichtung
betätigt.
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Das Magazin ist in Form eines Behälters oder
einer Büchse
ausgebildet. Die Befestigungselemente werden zuerst aufgerollt und
in dem büchsenartig
ausgebildeten Magazin untergebracht, wofür ein Presssitz-Deckel vom
Büchsenkörper zu
entfernen ist. Sodann kann die Rolle mit einem Abschnitt der Befestigungselemente
durch eine Eingabeöffnung eingelegt
werden.
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Durch die Form des Magazins sowie
dessen relative Lage zum Gehäuse
der Einrichtung ist die Handhabung der Einrichtung relativ schwierig,
da die Einrichtung relativ raumgreifend ausgebildet ist.
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In der WO 84/04710 ist ferner eine
Befestigungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart.
Diese Vorrichtung weist ein Führungsrohr
zur Führung
eines Bands auf, um Befestigungselemente der Reihe nach in einen
Zuführkanal zu
bringen, sowie ein hin und her bewegbares Betätigungsglied, das durch die
Vorwärtsbewegung
eines Kolbens in eine eingefahrene Stellung bewegt wird und sich
selbsttätig
in eine ausgefahrene Stellung zurück bewegt, wenn der Kolben
zurückfährt. Bei
jeder Ein- und Ausfahrbewegung des Betätigungsglieds greifen am hin
und her bewegbaren Betätigungsglied vorgesehene
Eingreifmittel in ein Befestigungselement ein und transportieren
es zu dem Zuführkanal, aus
dem das führende
Befestigungselement vom Vorschub eines Stempels mitgenommen wird,
der, indem er das Band durchdringt, das Band festhält, während das
Betätigungsglied
in seine eingefahrene Stellung bewegt wird.
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Der vorliegenden Erfindung liegt
die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungsvorrichtung zum Anbringen
von Befestigungselementen an einer Struktur zu schaffen, die leicht
handhabbar ist. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, die Befestigungsvorrichtung
mit einer Transporteinrichtung so weiterzubilden, dass ein sicherer
und zuverlässiger
Transport von Befestigungsmitteln ermöglicht wird. Ein weiteres Ziel
der Erfindung ist es, eine Vorrichtung anzugeben, durch die eine
einfache und schnelle Bestückung
einer Einrichtung zum Anbringen von Befestigungselementen mit Befestigungselementen
ermöglicht
wird.
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Erfindungsgemäß ist eine Befestigungsvorrichtung
zum Anbringen von Befestigungselementen an einer Struktur vorgesehen,
wobei die Befestigungsvorrichtung umfasst: ein Magazin zur Aufnahme
einer vorbestimmbaren Anzahl gurtartig verbundener Befestigungselemente,
eine selbsttätig
wirkende Arbeitseinheit mit einem geradlinig hin und her bewegbaren
Werkzeug, durch das ein Befestigungselement aus der Montageposition
an die Struktur anbringbar ist, eine Betätigungseinrichtung zur Betätigung der
Arbeitseinheit, und eine Transporteinrichtung zum Transport eines
jeden Befestigungselementes in eine vorbestimmte Montageposition
und mit einer Betätigungseinrichtung
zum sequentiellen Verschwenken einer Vorschubeinheit um eine senkrecht
zu der Bewegungsrichtung des Werkzeuges verlaufende Achse, wobei
die Vorschubeinheit auf einem gedachten Kreisumfang Vorsprünge aufweist, die
im wesentlichen parallel zu der Achse verlaufen. Gemäß der Erfindung
umfasst die Transporteinrichtung ein in einer im wesentlichen senkrecht
zu den Vorsprüngen
liegenden Ebene geradlinig hin und her bewegliches Trägerelement,
ein mit dem Trägerelement
verbundenes Vorschubelement, das eine Raste mit einer Stirnfläche zur
Anlage an einem Vorsprung aufweist, wenn das Vorschubelement den
Vorsprung vorwärts
schiebt, und mit einer der Stirnfläche vorgeordneten Gleitfläche zur
Anlage an und zum Hindurchgleiten unterhalb eines Vorsprungs, wenn
das Vorschubelement in die Ausgangsstellung bewegt wird, wobei das
Vorschubelement gegen eine Federkraft um eine mit Abstand zur Raste
ausgebildete und im wesentlichen senkrecht zu der Achse verlaufende Schwenkachse
schwenkbar ist, und eine mit dem Trägerelement verbundene Betätigungseinheit.
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Das Trägerelement ist vorzugsweise
zwischen zwei Endstellungen bewegbar. In seiner ersten Endstellung
liegt die Raste mit ihrer Stirnfläche an wenigstens einem Längsabschnitt
eines Vorsprungs an. Durch eine geradlinige Bewegung des Trägerelementes
wird durch die Raste auf den Vorsprung eine Kraft ausgeübt, durch
die die Vorschubeinheit um einen vorgegebenen Schwenkwinkel verschwenkt wird.
Die Breite der Stirnfläche
der Raste ist so bemessen, dass die Raste während der gesamten Bewegung
stets am Vorsprung anliegt. Durch das Verschwenken der Vorschubeinheit
gelangt ein Vorsprung, der dem vorgeschobenen Vorsprung in Verschwenkrichtung
betrachtet nachgeordnet ist, in den Eingriffsbereich des Vorschubelementes.
Während einer
Bewegung des Trägerelementes
in seine Ausgangslage wird das Trägerelement mit dem Vorschubelement
durch den Eingriffsbereich hindurchgeführt. Um sicherzustellen, dass
die Stirnfläche
der Raste des Vorschubelementes zur Anlage an wenigstens einen Längsabschnitt
des sich nun im Eingriffsbereich befindenden Vorsprungs bringbar
ist, ist bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung
der Befestigungsvorrichtung das Vorschubelement schwenkbar ausgebildet.
Während
einer Rückbewegung
des Trägerelementes
wird durch den Vorsprung, der sich im Eingriffsbereich befindet,
auf das Vorschubelement eine Kraft ausgeübt, durch die das Vorschubelement unter
dem sich im Eingriffsbereich befindenden Vorsprung hindurchgeführt wird.
Während
dieses Vorgangs gleitet das Vorschubelement mit seiner Gleitfläche am Vorsprung
entlang. Befindet sich das Trägerelement
in einer Ausgangslage, so wird das Vorschubelement durch eine Federkraft
in einer zur Längserstreckung
des Vorsprungs im wesentlichen parallelen Richtung zur Vorschubeinheit
hin verschwenkt. Das Vorschubelement hat die Lage eingenommen, in
der die Raste mit ihrer Stirnfläche
zur Anlage an wenigstens einen Längsabschnitt
des sich im Eingriffsbereich befindenden Vorsprungs bringbar ist.
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Nach einem weiteren vorteilhaften
Gedanken erstreckt sich das Magazin im wesentlichen parallel zur
Bewegungsrichtung des Werkzeugs. Die Anordnung des Magazins vereinfacht
die Handhabung der Vorrichtung insofern, als sie kein sperriges,
aus der Vorrichtung herausragendes Magazin mehr aufweist. Die Vorrichtung
ist vorzugsweise pistolenartig ausgebildet. Bei einer derartigen
Vorrichtung erstreckt sich das Magazin im wesentlichen parallel zum „Pistolenlauf".
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Das Magazin nimmt vorzugsweise eine
der Anzahl der an die Struktur anzubringenden Befestigungselemente
entsprechende Anzahl von Befestigungselementen auf. Durch diesen
Vorschlag braucht die pistolenartig ausgebildete Vorrichtung während der
Anbringung der Befestigungselemente an eine Struktur nicht nachgeladen
zu werden. Die Bedienungsperson kann beispielsweise eine auf das nächste zu
bearbeitende Werkstück
abgestimmte Anzahl von Befestigungsclips an eine Karosserie eines
Kraftfahrzeugs anbringen, ohne nachladen zu müssen. Durch diese vorteilhafte
Ausgestaltung der Vorrichtung wird auch ein ermüdungsfreies Arbeiten ermöglicht,
da das Gewicht der Vorrichtung mit dem Magazin und den Befestigungselementen
auf ein Minimum reduziert ist. Dies hat auch hinsichtlich der Handhabung
einen Vorteil, da das Magazin die Vorrichtung in ihren äußeren Abmessungen
nicht übermäßig vergrößert.
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Zur vereinfachten Handhabung der
Vorrichtung wird vorgeschlagen, dass das Magazin mit einem Magazinhalter
lösbar
verbindbar ist. Die mit Befestigungselementen bestückten Magazine
werden gesondert bereitgestellt, so dass hierdurch ein mühsames Bestücken des
Magazins durch die Bedienungsperson entfällt. Für eine einfache und rasche Entfernung
bzw. Anbringung eines Magazins an dem Magazinhalter wird vorgeschlagen,
dass das Magazin kraft- und/oder formschlüssig mit dem Magazinhalter
verbindbar ist. Die kraft- und/oder formschlüssige Verbindung des Magazins
mit dem Magazinhalter erfolgt vorzugsweise mittels einer Rastverbindung.
Auch bajonettartige Verbindungen des Magazins mit dem Magazinhalter
sind zweckmäßig.
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Während
des Befestigungsvorgangs eines Befestigungselementes an einer Struktur
kann es unter Umständen
vorkommen, dass das Befestigungselement nicht ordnungsgemäß an der
Struktur angebracht wurde. Nach dem Entfernen des Befestigungselementes
ist dann eine erneute Anbringung des Befestigungselementes an der
Struktur notwendig. Um eine einfache Nachlademöglichkeit des Magazins mit
Befestigungselementen zu ermöglichen und
dadurch den Arbeitsprozeß nicht
zwingend zu unterbrechen, wird ein Magazin vorgeschlagen, das einen
an seinen beiden Enden offenen Aufnahmekanal aufweist. Das Magazin
weist hierzu vorzugsweise einen im wesentlichen C-förmigen Querschnitt
auf.
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Um die gurtartig miteinander verbundenen Befestigungselemente
unverlierbar mit dem Magazin zu verbinden, wird vorgeschlagen, dass
der der Montageposition entfernt liegende Endbereich des Aufnahmekanals
wenigstens eine Rastnocke aufweist, welche den Gurt im Magazin sichert.
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Zur genauen Positionierung eines
Befestigungselementes in der Montageposition weist die Vorrichtung
vorzugsweise wenigstens einen Anschlag auf, an den das Befestigungselement
anschlägt,
wenn es die Montageposition erreicht hat. Der Vorschub der einzelnen
Befestigungselemente zur Montageposition hin kann mittels einer
manuell betätigbaren
Transporteinrichtung erfolgen. Zur Steigerung der Effizienz der
erfindungsgemäßem Einrichtung
wird ein Transport vorgeschlagen, der selbsttätig und sequentiell erfolgt.
Die einzelnen Befestigungselemente werden aufeinanderfolgend zur Montageposition
hin transportiert, wenn diese frei geworden ist. Die Transporteinrichtung
wird erst dann aktiviert, wenn der Befestigungsvorgang beendet ist.
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Gemäß einem weiteren vorteilhaften
Gedanken wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, bei der das Magazin
um eine im wesentlichen parallel zur Transporteinrichtung der Befestigungselemente
verlaufende Achse verschwenkbar ist. Vorzugsweise ist das Magazin
mit oder ohne Magazinhalter stufenlos verschwenkbar. Der Schwenkwinkel
kann bis zu 250° betragen.
Durch die Verschwenkbarkeit können
auch unzugängliche
Stellen einer Struktur mit Befestigungselementen versehen werden.
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Nach einem weiteren vorteilhaften
Gedanken wird vorgeschlagen, dass die Vorschubeinheit im wesentlichen
scheibenförmig
ausgebildet ist. Auf dem Außenumfang
der Vorschubeinheit sind Eingriffsmittel vorgesehen, die mit einem
Befestigungselement in Eingriff bringbar sind.
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Bevorzugt ist die Ausgestaltung der
Vorschubeinheit, bei der die Vorsprünge einen kreisförmigen Querschnitt
aufweisen. Diese Ausgestaltung der Vorsprünge hat den Vorteil, dass während des
Vorschubvorgangs die Vorsprünge
keinem ungleichmäßigen Reibverschleiß unterliegen,
der durch die Überlagerung
der geradlinigen Bewegung des Trägerelementes
bzw. des Vorschubelementes und der kreisbogenförmigen Bewegung des Vorsprungs
entsteht.
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Bevorzugt ist die Ausgestaltung der
Befestigungsvorrichtung, bei der die Vorsprünge äquidistant zueinander angeordnet
sind. Eine solche Anordnung der Vorsprünge ist dann zweckmäßig, wenn
der Abstand der zu transportierenden Befestigungselemente gleich
ist. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Befestigungselemente
gurtartig miteinander verbunden sind. Der Abstand zwischen den einzelnen
Vorsprüngen
ist an den Abstand zwischen den Befestigungselementen in einem Magazin
entsprechend anzupassen.
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Nach einem weiteren vorteilhaften
Gedanken wird vorgeschlagen, dass die Vorsprünge alle gleich ausgebildet
sind. Dies erleichtert die Montage einer Befestigungsvorrichtung.
Zweckmäßig für die Herstellung
einer Befestigungsvorrichtung ist es, wenn die Vorsprünge mit
der Vorschubeinheit einstückig
ausgebildet sind.
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Die einstückige Ausbildung der Vorschubeinheit
mit den Vorsprüngen
kann dadurch erfolgen, dass diese aus Kunststoff, vorzugsweise in
einem Herstellungsschritt, hergestellt sind.
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Die Befestigungsvorrichtung weist
ein Gehäuse
auf. Vorteilhaft ist es, wenn wenigstens in einem Gehäuseteil
eine Ausnehmung ausgebildet ist, in der das Trägerelement gleitend geführt ist.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen,
dass mindestens ein Gehäuseteil
eine im wesentlichen kreisbogenförmige
Nut aufweist, in die die Vorsprünge
eingreifen, wobei die Nut in die Ausnehmung mündet, in der das Trägerelement
gleitend geführt
ist. Durch die Ausgestaltung einer kreisbogenförmigen Nut im Gehäuseteil
kann auf eine gesonderte Welle für
die Vorschubeinheit verzichtet werden. Ein weiterer Vorteil dieser
Ausgestaltung ist darin zu sehen, dass die in der kreisbogenförmigen Nut
geführten
Vorsprünge
die Kräfte
während
des Vorschubvorgangs aufnehmen. Die Kräfteverteilung ist bei einer äquidistanten
Ausbildung der Vorsprünge
gleichmäßig.
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Um eine wirkungsvolle und zuverlässige Bewegung
der Vorschubeinheit zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass die Nut
einen Querschnitt aufweist, der im wesentlichen dem lichten Querschnitt
der Vorsprünge
entspricht. Hierbei sollte zwischen den Seitenwandungen der Nut
und den Vorsprüngen
ein gewisses Spiel vorhanden sein, welches zum einen keine hohen
Reibungskräfte
zwischen den Wänden
der Nut und den Vorsprüngen
verursacht, und zum anderen sollte der Querschnitt der Nut nicht
zu groß sein, wodurch
die Vorschubeinheit nicht mehr genau genug geführt wird, wodurch unter Umständen ein
zu transportierendes Befestigungselement von der Vorschubeinheit
nicht mehr ergriffen werden kann.
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Wie bereits vorstehend ausgeführt, ist
das Vorschubelement gegen eine Federkraft verschwenkbar. Vorzugsweise
wird das Vorschubelement gegen die Federkraft einer Druckfeder,
insbesondere einer schraubenförmigen
Druckfeder oder Tellerfeder, verschwenkt. Der Vorteil einer Druckfeder
ist darin zu sehen, dass beim Bruch einer Federwindung die Funktionsfähigkeit
der Befestigungsvorrichtung zwar eingeschränkt, jedoch nicht vollständig aufgehoben
wird. Die Druckfeder ist vorteilhafterweise zwischen dem Vorschubelement
und dem Trägerelement
angeordnet. Insbesondere kann die Druckfeder unterhalb der Raste
des Vorschubelementes angeordnet sein. Alternativ hierzu wird vorgeschlagen,
dass die Druckfeder im wesentlichen parallel zur Erstreckung des
Vorschubelementes angeordnet ist und das Vorschubelement eine im
wesentlichen senkrecht zu seiner Längserstreckung ausgebildete Lasche
aufweist, die an der Druckfeder anliegt. Vorzugsweise ragt die Druckfeder
teilweise in eine im Trägerelement
ausgebildete Bohrung hinein. Eine solche Ausgestaltung hat den Vorteil,
dass das Trägerelement
mit der Druckfeder und dem Vorschubelement als eine Baueinheit vormontierbar
ist. Dies vereinfacht auch die Instandsetzung einer Befestigungsvorrichtung.
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Nach einer weiteren vorteilhaften
Ausgestaltung der Befestigungsvorrichtung wird vorgeschlagen, dass
das Trägerelement
ein Vorwärtssperrorgan aufweist,
das so angeordnet ist, dass es in einer Ruhestellung des Trägerelementes
vor einen Vorsprung, in Transportrichtung betrachtet, vorzugsweise
unmittelbar greift. Durch diese Ausgestaltung der Befestigungsvorrichtung
wird sichergestellt, dass bei einer äußeren Einwirkung auf die Vorschubeinheit ein
Befestigungselement manuell in Transportrichtung gedrückt werden
kann und die Vorschubeinheit in dieser Richtung gesperrt ist.
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Eine Sperrung der Vorschubeinheit
in der entgegengesetzten Richtung kann dadurch erreicht werden,
dass das Trägerelement
ein Rückwärtssperrorgan
aufweist, das so angeordnet ist, dass es wenigstens in einer Ruhestellung
des Trägerelementes hinter
einen Vorsprung, in Transportrichtung betrachtet, vorzugsweise unmittelbar
greift. Eine Sperrung der Vorschubeinheit sowohl für eine Vorwärts- als auch
eine Rückwärtsbewegung
der Vorschubeinheit wird dadurch erreicht, dass ein einteilig ausgebildetes
Sperrorgan mit dem Trägerelement
ausgebildet ist. Hierzu weist das Trägerelement eine entsprechende
Ausnehmung auf, in die ein Vorsprung bringbar ist, woraus der Vorsprung über einen
Durchgang in den Eingriffsbereich gelangt. Bevorzugt ist die Ausgestaltung
eines Trägerelementes
aus einem Kunststoff.
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Zur Realisierung der Hin- und Herbewegung des
Trägerelementes
wird vorgeschlagen, das Trägerelement
mit einer pneumatisch arbeitenden Kolben-Zylinder-Einheit, vorzugsweise mit Federrückstellung,
zu verbinden.
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Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung
weist eine Steuereinrichtung zur Ablaufsteuerung der Befestigungseinrichtung
auf. Die Steuereinrichtung ist mit der Transporteinrichtung und
der Betätigungseinrichtung
verbunden. Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung mit einer Auslösetaste
verbunden. Durch die Auslösetaste
wird die Ablaufsteuerung der Befestigungsvorrichtung ausgelöst. Nach
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Befestigungseinrichtung weist diese eine Sicherheitseinrichtung
auf, durch die eine Betätigung
der Arbeitseinheit nur dann freigegeben wird, wenn die Sicherheitseinrichtung
einen vorgegebenen Zustand eingenommen hat. Hierbei kann durch die
Auslösetaste
ein Vorschub bzw. ein Transport eines Befestigungsmittels in die
Arbeitsstellung erfolgen. Hat die Sicherheitseinrichtung einen vorgegebenen
Schaltzustand jedoch nicht eingenommen, so wird selbst bei einer weiteren
oder wiederholten Betätigung
der Auslösetaste
die Arbeitseinheit nicht aktiviert. Bevorzugt ist die Sicherheitseinrichtung
so ausgestaltet, dass sie einen vorgegebenen Schaltzustand nur dann
einnimmt, wenn die Befestigungsvorrichtung mit dem Befestigungselement
gegen eine Struktur gedrückt wird.
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Weitere Vorteile und Merkmale der
Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
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1 eine
pistolenartige Befestigungsvorrichtung in der Vorderansicht,
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2 die
Vorrichtung nach 1 in
der Seitenansicht von links,
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3 die
Vorrichtung nach 1 in
der Draufsicht,
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4 die
Vorrichtung nach 1 in
einer perspektivischen Ansicht von links,
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5 die
Vorrichtung nach 1 in
einer perspektivischen Ansicht von rechts oben,
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6 die
Vorrichtung nach 1 mit
verschwenktem Magazin und Magazinhalter in der Vorderansicht,
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7 die
Vorrichtung nach 6 in
der Seitenansicht von links,
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8 die
Vorrichtung nach 6 in
der Draufsicht,
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9 und 10 die Vorrichtung nach 6 in perspektivischer Ansicht,
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11 eine
Bestückungsvorrichtung
zum Bestücken
eines Magazins,
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12 ein
Trägerelement
in perspektivischer Ansicht,
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13 das
Trägerelement
nach 12 im Vollschnitt,
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14 ein
Gehäuseteil
einer Befestigungsvorrichtung mit einem Trägerelement in einer ersten Position,
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15 das
Trägerelement
im Gehäuse
nach 14 in einer zweiten
Position,
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16 eine
Befestigungsvorrichtung mit einer Transporteinrichtung in einer
ersten Position in schematischer Ansicht, und
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17 die
Befestigungsvorrichtung nach 16 mit
der Transporteinrichtung in einer zweiten Position.
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Die Vorrichtung
1 zum Anbringen
von Befestigungselementen
2 weist ein Magazin
3 zur Aufnahme von gurtartig miteinander
verbunden Befestigungselementen
2 auf. Die Befestigungselemente
2 sind
durch Stege
4 miteinander verbunden. Die gurtartige Verbindung
der Befestigungselemente untereinander entspricht vorzugsweise einem
Gurt mit Befestigungselementen, wie er aus der
EP 0 506 307 bekannt und in den Inhalt
der vorliegenden Patentanmeldung aufgenommen ist.
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In dem Magazin 3 ist eine
vorgegebene Anzahl von Befestigungselementen 2 bevorratet.
Das Magazin 3 ist im wesentlichen länglich ausgebildet. Es erstreckt
sich im wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung eines nicht
dargestellten Werkzeugs. Das Magazin 3 weist einen an seinen
beiden Enden offenen Aufnahmekanal auf. Der Querschnitt des Aufnahmekanals
ist im wesentlichen C-förmig ausgebildet.
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Die Vorrichtung 1 weist
ein pistolenartiges Gehäuse 5 auf
mit einem Griff 6 und einem im wesentlichen quer zum Griff 6 ausgebildeten
Grundkörper 7.
Der Griff 6 ist über
Leitungen 8, 9 mit Versorgungseinrichtungen verbunden.
Durch die Leitung 8 wird beispielsweise die elektrische
Versorgung der Vorrichtung sichergestellt, während die Leitung 9 eine
Pneumatikleitung ist.
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Am vorderen Ende des Grundkörpers 7 ist ein
Kopf ausgebildet. Der Kopf 10 umfaßt eine Transporteinrichtung.
Die Vorschubeinheiten weisen ein manuell betätigbares Handrad 11 auf,
das über
eine Welle zwei Vorschubeinheiten 12, 13 antreibt.
Selbstverständlich
kann statt eines handbetätigten
Handrades 11 auch ein beispielsweise elektromotorischer Antrieb
der Vorschubeinheiten 12, 13 erfolgen. Die Transporteinrichtung
transportiert ein Befestigungselement 2 in eine mit 14
gekennzeichnete Montageposition. Die Montageposition hat ein Befestigungselement 2 dann
erreicht, wenn es an einem Anschlag 15 anschlägt.
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Unterhalb des Kopfes 10 und
mit diesem verbunden sind zwei Auffangkammern 16, 17 vorgesehen,
in denen die Stege 4 gesammelt werden.
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Wie insbesondere aus der 3 ersichtlich, weist das
Magazin 3 einen C-förmigen
Querschnitt auf. Das Magazin 3 ist über zwei Klemmlaschen kraft-
und formschlüssig
mit einem Magazinhalter 19 verbunden.
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Der Magazinhalter 19 ist
mit dem Magazin 3 verschwenkbar um eine im wesentlichen
parallel zur Transportrichtung R verlaufende Achse. Die
Verschwenkbarkeit des Magazins und des Magazinhalters überstreicht
einen Winkel von bis zu 250°.
Mit dem Magazin 3 ist gleichzeitig der Kopf 10 verschwenkbar.
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In der 11 ist
eine Vorrichtung 20 zur Bereitstellung eines mit Befestigungselementen 2 bestückten Magazins 3,
insbesondere eines Magazins für
eine Einrichtung, wie sie die 1–10 zeigen, dargestellt.
In einem Vorratsbehälter 21 sind
gurtartig miteinander verbundene Befestigungselemente 2 bevorratet.
Die Vorrichtung umfasst eine Arbeitsstation 22, der die
gurtartig miteinander verbundenen Befestigungselemente zugeführt werden.
Die Zuführung der
Befestigungselemente erfolgt mittels einer ersten Transporteinrichtung 23.
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Die Vorrichtung 20 weist
eine Magazinzuführstation 24 und
eine Magazinentnahmestation 25 auf. Eine zweite Transporteinrichtung 26 transportiert jeweils
ein Magazin 3 aus der Magazinzuführstation 24 zu der
Arbeitsstation 22. In der Arbeitsstation 22 wird
das Magazin in einer vorgegebenen Lage positioniert. Anschließend wird
die erste Einrichtung 23 aktiviert, so dass eine vorbestimmte
Anzahl von Befestigungselementen in das Magazin eingeführt wird. Anschließend werden
die Stege 4 abgetrennt und das bestückte Magazin 3 mittels
der zweiten Einrichtung 26 zu der Magazinentnahmestation 25 transportiert.
In der Magazinentnahmestation 25 stehen fertig bestückte Magazine 3 zur
weiteren Verwendung bereit.
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In der 12 ist
ein Trägerelement 27 perspektivisch
dargestellt. Das Trägerelement 27 ist
im wesentlichen quaderförmig
ausgebildet. Vorzugsweise ist das Trägerelement 27 aus
einem Kunststoff hergestellt. Das Trägerelement 27 weist
ein Vorschubelement 28 auf. Das Vorschubelement 28 weist
an seinem einen freien Ende eine Raste 29 auf. Die Raste 29 weist
eine Stirnfläche 30 auf,
die zur Anlage an wenigstens einen Längsabschnitt eines Vorsprungs
vorgesehen ist, wie dies im weiteren noch näher erläutert ist. Der Stirnfläche 30 ist
eine Gleitfläche 31 vorgeordnet.
Die Gleitfläche 31 weist
einen im wesentlichen schrägen
Verlauf auf. An dem der Raste 30 abgewandten Endbereich
ist eine Schwenkachse 32 ausgebildet, um die das Vorschubelement 28 schwenkbar
ist. Die Schwenkachse 32 ist durch einen Bolzen gebildet,
der am Trägerelement 27 gehaltert
ist. Hierzu weist der Träger 27 eine
Bohrung 33 auf. Der die Schwenkachse 32 bildende
Bolzen greift in einen Bolzenhalter 34 des Vorschubelementes 28 ein.
Zwischen dem Bolzenhalter 34 und der Raste 29 ist
ein im wesentlichen ebener Abschnitt 35 ausgebildet.
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Das Vorschubelement 28 ist
in einer im Trägerelement 27 ausgebildeten
Aufnahme 36 angeordnet. Die Querschnittsgeometrie der Aufnahme 36 entspricht
im wesentlichen dem Querschnitt des Vorschubelementes 28 in
einer Längsebene.
Die Höhe der
Aufnahme 36 ist größer als
die Höhe
des Vorschubelementes 28, insbesondere größer als
die Höhe
der Raste 29, wie dies insbesondere aus der 13 ersichtlich ist.
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Das Vorschubelement 28 ist
gegen eine Federkraft um die Schwenkachse 32 schwenkbar.
In dem in der 13 dargestellten
Ausführungsbeispiel ist
das Vorschubelement 28 gegen die Federkraft einer Druckfeder 38 schwenkbar.
Die Druckfeder 38 ist zwischen dem Trägerelement 27 und
dem Vorschubelement 28 angeordnet. Das Trägerelement 27 weist
eine im wesentlichen parallel zur Längserstreckung des Vorschubelementes 28 verlaufende
Aufnahmebohrung 37 auf, die sich von der Aufnahme 36 in
das Trägerelement 27 hinein
erstreckt. In die Aufnahmebohrung 37 ragt eine schraubenförmige Druckfeder 38 hinein.
Der andere Endabschnitt der Druckfeder 38 ragt in eine
Aufnahmebohrung 39 hinein, die am Vorschubelement 28 ausgebildet
ist. Die Druckfeder 38 kann mit oder ohne Vorspannung in den
Aufnahmebohrungen 37, 39 angeordnet sein. Soll
die Feder mit Vorspannung angeordnet werden, wird vorgeschlagen,
dass der unterhalb der Aufnahmebohrung 39 vorgesehene Bereich
des Vorschubelementes 28 als Anschlag ausgebildet ist,
der zur Anlage mit der Bodenfläche 41 der
Aufnahme 36 kommt, um so ein übermäßiges Herausschwenken des Vorschubelementes 28 des
Trägerelementes 27 zu
verhindern. Der dem Bereich 40 abgewandte Abschnitt des
Vorschubelementes 28 sollte vorzugsweise gekrümmt ausgestaltet
sein, um ein Einschwenken des Vorschubelementes 28 in die
Aufnahme 36 des Trägerelementes 27 zu
ermöglichen.
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Das Trägerelement 27 weist
ein einstückig mit
dem Trägerelement 27 ausgebildetes
Vorwärts- und
Rückwärtssperrorgan
auf. Das Rückwärtssperrorgan 42a ist
in Form einer länglichen
Lasche ausgebildet, die im wesentlichen parallel zu dem Vorschubelement 28 verläuft. Das
Vorwärtssperrorgan 42b bildet
mit dem Rückwärtssperrorgan 42a eine
Vorsprungsaufnahme 43, in die ein Vorsprung teilweise hineinragt.
Zwischen dem Rückwärtssperrorgan 42a und
dem Körper
des Trägerelementes 27 ist
ein Kanal 44 ausgebildet, der über eine Öffnung 45 in den länglichen
Abschnitt 35 des Vorschubelementes 28 mündet. Der
Kanal 44 weist eine Eintrittsöffnung 46 sowie einen
Boden 47 auf.
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Das in den 12 und 13 dargestellte
Vorschubelement 28 ist in den 14 und 15 im
Zusammenhang mit einem Gehäuseteil 48 dargestellt.
Das Gehäuseteil
48 ist
Teil eines Gehäuses
der Befestigungsvorrichtung, wie sie beispielsweise in den 1 bis 11 dargestellt ist. Das Gehäuseteil 48 weist einen
Führungskanal
49 auf, durch den Befestigungselemente in eine Arbeitsposition 14,
wie sie beispielsweise in der 2 dargestellt
ist, geführt werden.
Das Gehäuseteil 48 weist
eine Ausnehmung 50 auf, in der das Trägerelement 27 gleitend
geführt ist.
Wie aus der 14 ersichtlich
ist, weist das Gehäuseteil 48 eine
im wesentlichen kreisbogenförmige Nut 51 auf,
die in die Ausnehmung 50 mündet. Die eine Mündung 52 der
Nut 51 ist so positioniert, dass sie gegenüber der
Raste 29 des Vorschubelementes 28 liegt.
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In der 14 ist
das Trägerelement 27 in
einer Endstellung dargestellt. In dieser Endstellung sperrt das
Rückwärtssperrorgan 42a die
zweite Mündung 53 der
Nut 51. Wird das Trägerelement 27 in der
Ausnehmung 50 durch eine nicht dargestellte Betätigungseinheit,
bei der es sich vorzugsweise um eine pneumatisch arbeitende Kolben-Zylinder-Einheit,
insbesondere mit Federrückstellung,
handelt, linear zur ersten Mündung 52 der
Nut 51 hin verschoben, so nimmt das Trägerelement 27 die
in der 15 dargestellte
Lage in der Ausnehmung 50 ein. In dieser Lage, die eine
zweite Endstellung des Trägerelementes 27 bildet,
ist die Raste 29 unmittelbar vor der Mündung 52 der Nut 51 gelegen.
In dieser Endstellung ist die zweite Mündung 53 der Nut 51 durch
das Rückwärtssperrorgan 42a freigegeben.
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Im folgenden wird auf die Darstellungen
in den 16 und 17 Bezug genommen. In der 16 ist ein Gehäuseteil 48 mit
einem Trägerelement 27 dargestellt,
wie es im wesentlichen der 14 entspricht.
Zusätzlich
ist in der 16 eine Vorschubeinheit 54 dargestellt,
die in der durch die Wandung 55 begrenzten Zuführaufnahme
angeordnet ist. Die Vorschubeinheit 54, bei der es sich
vorzugsweise um eine im wesentlichen kreisförmige Scheibe handelt, ist
um eine Achse 57 sequentiell verschwenkbar. Am Außenumfang
der Vorschubeinheit 54 sind Mitnehmer 58 vorgesehen,
die zur Mitnahme eines Befestigungselementes 2 dienen.
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Die Vorschubeinheit 54 weist
Vorsprünge 59 auf,
die auf einem gedachten Kreisumfang 60 angeordnet sind.
Bei den Vorsprüngen 59 handelt
es sich um stiftartige Gebilde mit einem kreisförmigen Querschnitt. Der Durchmesser
der Vorsprünge 59 entspricht
im wesentlichen der Breite der Nut 51. Die Anzahl der Vorsprünge 59 entspricht
vorzugsweise der Anzahl der Mitnehmer 58. Die Mitnehmer 58 und
die Vorsprünge 59 sind
vorzugsweise radial fluchtend ausgebildet. Wie aus den 16 und 17 ersichtlich, sind die Vorsprünge 59 und
die Mitnehmer 58 äquidistant
zueinander ausgebildet.
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In der 16 ist
das Trägerelement 27 in seiner
einen Endstellung dargestellt. Die Stirnfläche 30 des Vorschubelementes 28 liegt
an einem freien Endabschnitt des Vorsprungs 59a an. Der
Vorsprung 59b ist zwischen dem Vorwärts- 42b und dem Rückwärtssperrorgan 42a angeordnet.
Durch eine geradlinige Bewegung des Trägerelementes 27 schiebt das
Vorschubelement 28 den Vorsprung 59a vorwärts, wodurch
die Vorschubeinheit 54 um die Achse 57 verschwenkt
wird. Durch den Verschwenkvorgang der Vorschubeinheit 54 wird
ein Befestigungselement 2 von den Mitnehmern 58 der
Vorschubeinheit 54 in Transportrichtung transportiert.
Gleichzeitig werden die weiteren Vorsprünge 59b und 59c mitverschwenkt.
Die zweite Endstellung des Trägerelementes 27 ist
in der 17 dargestellt.
Durch die Vorschubbewegung hat der Vorsprung 59a, wie in
der 17 dargestellt,
die Lage des Vorsprungs 59c nach 16 eingenommen. Der Vorsprung 59b in der 17 befindet sich in der
gleichen Position wie der Vorsprung 59a vor der Vorschubbewegung,
wie in der 16 dargestellt.
Der Vorsprung 59b liegt oberhalb des länglichen Abschnitts 35 des
Vorschubelementes 28. Bei einer Bewegung des Trägerelementes 27 in
seine Ausgangsstellung, wie in der 16 dargestellt,
bleibt die Vorschubeinheit 54 ortsfest. Während der
Bewegung des Trägerelementes 27 in
der mit dem Pfeil R bezeichneten Richtung zur Ausgangslage
hin gleitet das Element 28 mit seiner Gleitfläche 31 unter
dem Vorsprung 59b hindurch. Gleichzeitig wird das Vorschubelement 28 in der
Richtung der Achse 57 in die Aufnahme 36 des Trägerelementes 27 gegen
eine Federkraft gedrückt. Das
Rückwärtssperrorgan 42a hintergreift
den Vorsprung 59d. Der Verschiebeweg des Trägerelementes 27 ist
so bemessen, dass die Stirnfläche 30 hinter oder
an dem Mantel des Vorsprungs 59b liegt, wenn das Trägerelement 27 seine
in der 16 dargestellte
Ausgangsstellung erreicht hat. Ein neuer Vorschubvorgang kann erfolgen.