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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Aufnahme für
ein Werkzeug zum Anbringen von Befestigungselementen mit einer automatischen
Befestigungselementzuführung,
beispielsweise mittels Pressluft. Das Werkzeug kann beispielsweise
ein Schrauben oder ein automatisches Nietwerkzeug sein.
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Diese Werkzeuge umfassen ein Spannfutter; in
welches die Schraube oder der Niet in einer Position gehalten wird,
die dazu geeignet ist, während des
Betriebs eine Schraube oder einen Niet einzuführen, was mittels eines speziell
vorgesehenen Handhabungselements erreicht wird. Das Halten des Befestigungselements
an Ort und Stelle erfolgt mittels Aufnahmen, die das Befestigungselement
unterhalb des Kopfes halten. Die Aufnahmenbacken werden durch Federn
in einer geschlossenen Position gehalten. Während des fortschreitenden
Schraub- oder Nietbetriebs der Schraube oder des Niets öffnen Kräfte die
Aufnahmebacken elastisch, um zu ermöglichen, dass sich der Kopf
durch diese hindurchbewegt. Wenn das Befestigungselement mit verhältnismäßig hoher
Geschwindigkeit zu dem Einspannfutter geschossen wird, versucht
die kinetische Energie, die das Element besitzt, wenn es die Halteaufnahme erreicht,
die Backen zu öffnen,
wobei die Gefahr eines Verlustes des Befestigungselements zu einem ungünstigen
Zeitpunkt besteht. Um diesen Nachteil zu verhindern, besteht im
Stand der Technik die Bestrebung, die Kraft der Federn, die die
Aufnahme geschlossen halten, zu vergrößern. Allerdings führen übermäßig harte
Federn dazu, dass die Backen einen zu großen Widerstand gegen eine Vorschubbewegung
des Befestigungselements darbieten mit dem Risiko, zusätzlich zu
einer nachteiligen Störung des
aufgebrachten Anzugdrehmoments den Kopf des Befestigungselements
zu beschädigen
und die Aufnahme zu verschleißen.
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Eine Aufnahme für ein Werkzeug, die zum Anbringen
von Schrauben ausgelegt ist, ist auch durch die
US 5,003,417 offenbart, in welcher
ein gesteuertes Mittel vorgesehen ist, um die Bewegung der Backen
in die geöffnete
Position zu blockieren. Dieses Blockiermittel wird normalerweise
in einer geschlossenen Position der Backen gehalten.
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Der allgemeine Zweck der vorliegenden
Erfindung liegt darin, die vorstehend genannten Nachteile dadurch
zu vermeiden, dass eine Aufnahme für ein Werkzeug zum Anbringen
von Befestigungselementen, wie beispielsweise Schrauben oder Niete, bereitgestellt
wird, welche dazu in der Lage ist, das Befestigungselement in jedem
Fall sicher zu halten, um eine einfache Vorwärtsbewegung desselben während des
Anbringens sicherzustellen.
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Hinsichtlich dieses Zwecks ist erfindungsgemäß vorgesehen,
eine Aufnahme für
ein Werkzeug zum Anbringen von Befestigungselementen, wie beispielsweise
Schrauben oder Niete, mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen
bereitzustellen.
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Gemäß den neuen Prinzipien der
vorliegenden Erfindung ist die elastische Reaktion, die die Federn
zum Schließen
der Aufnahme ausführen
müssen,
nicht durch das Erfordernis bestimmt, der Geschwindigkeit und kinetischen
Energie entgegenzuwirken, die die Schraube bei ihrem Eintreffen
in dem Aufnahmefutter besitzt, sondern lediglich durch das Erfordernis,
die Schraube oder den Niet während
der ersten Phase des Einschraubens oder Einfügens zurückzuhalten. Es ist somit möglich, relativ
weiche Federn zu verwenden, die den Kopf der Schraube während ihrer
Vorwärtsbewegung
beim Einschrauben nicht beschädigen.
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Um die Erklärung der neuartigen Prinzipien der
vorliegenden Erfindung und ihrer Vorteile im Vergleich zu dem Stand
der Technik zu verdeutlichen, ist nachfolgend unter Hinzuziehung
der beigefügten Zeichnungen
eine mögliche
Ausführungsform
anhand eines nicht beschränkenden
Beispiels beschrieben, welche diese Prinzipien anwendet. In den Zeichnungen
zeigen:
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1 eine
teilweise Querschnittsansicht eines mit einer Aufnahme gemäß der vorliegenden
Erfindung ausgerüsteten
Werkzeugs, wobei die Verschlussvorrichtung aktiviert ist,
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2 einen
Querschnitt entlang der Schnittebene II-II aus 1 und
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3 eine
detaillierte Teilansicht des Werkzeugs auf l.
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Ein Werkzeug 10 zum Anbringen
von Befestigungselementen, wie beispielsweise eine Schraubeinheit
oder eine Nieteinfügeeinheit
(die lediglich schematisch gezeigt ist, da sie als Ganzes bereits bekannt
ist), weist ein Betätigungsende
zum Ausgeben des Befestigungselements (Schraube oder Niet) auf.
Das Betätigungsende
weist eine Aufnahme 11 auf. Das Werkzeug 10 umfasst
ferner automatische Zuführmittel,
beispielsweise des bekannten Drucklufttyps, für Schrauben oder Niete an dem
Betätigungsende über einen
Zuführkanal 12.
Anbringungselmente (nicht gezeigt) verursachen ein Austreten des
anzubringenden Elements und ein Einfügen in den vorbereiteten Sitz.
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Wie detailliert aus 3 erkennbar umfasst die Aufnahme ein Paar
von Backen 13, 14 deren gegenüberliegenden Teile derart geformt
sind, dass sie einen Sitz 15 zur Aufnahme des anzubringenden
Elements bilden. Beispielsweise kann der Sitz 15 eine Führung und
eine Aufnahme aufweisen, die konisch für den Kopf einer festruhaltenden
Schraube erweitert sind. Die Backen 13, 14 sind
in ihrer Zwischenposition zum Aufnahmekörper 16 mittels jeweiliger
Stifte 17, 18 schwenkbar gelagert, um zwischen
einer geschlossenen Backenposition (in 3 zeigt),
in welcher der Kopf des Befestigungselements von der Aufnahme 11 gehalten
wird, und einer geöffneten Aufnahmeposition
(nicht gezeigt) verschwenkbar zu sein, in welcher das Befestigungselement
zur Anbringung an dem Werkstück
vorgeschoben werden kann.
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Geeignete Federn 19, 20 sind
zwischen den Backen 13, 14 und dem Körper 16 der
Aufnahme angeordnet, um die Backen elastisch vorgespannt in der
geschlossenen Position zu halten. Wenn das anzubringende Element
vorgeschoben wird, drückt
der Kopf des Elements aufgrund seiner relativ zu dem Schaft größeren Dimension
auf die Backen 13, 14, so dass diese sich gegen
die jeweiligen Federn 19, 20 öffnen. Bis zu diesem Punkt
ist allgemeiner Stand der Technik beschrieben, wie für den Fachmann
einfach vorstellbar. Gemäß den innovativen
Prinzipien der vorliegenden Erfindung weist die Aufnahme 11 eine Vorrichtung 21 zum
temporären
Verschließen
oder zum Blockieren der Backen in der geschlossenen Position auf,
die während
des Zuführens
des Befestigungselements aktiv ist.
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Wie in den Figuren erkennbar umfasst
die Verschlusseinrichtung 21 ein Schubelement mit einem
Paar von Fingern 22, 23, die parallel in Richtung der
Backen 13, 14 vorspringen und mit jeweiligen Oberflächen 24, 25 zum
Angreifen an korrespondierenden Abschnitten der Backen derart versehen
sind, dass sie ein Verschwenken dieser in die geöffnete Position verhindern.
In den 1 und 2 ist die Vorrichtung 21 in
einer Verschlussposition gezeigt, wobei das Schubelement zu den
Backen vorgeschoben ist. Vorteilhafterweise wird die Verschlusseinrichtung 21 mittels
eines linearen Stellglieds 26 angetrieben, das in den Zeichnungen
lediglich schematisch gezeigt ist.
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Bevor das Befestigungselement der
Aufnahme zugeführt
wird, drückt
das Stellglied 26 das Schubelement 21 gegen die
Wirkung der Feder 27 in die in den Figuren gezeigte Position,
so dass die Finger 22, 23 eine Drehung der Backen
und deshalb eine Öffnung
der Aufnahme verhindern. Auf diese Weise wird das Halten des Befestigungselements
in der Aufnahme 11 unabhängig von der kinetischen Energie
des Befestigungselements und der Härte der Federn 19, 20 sichergestellt.
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Wenn sich das Befestigungselement
in das Werkstück
hineinbewegt, wird das Stellglied derart gesteuert, dass das Schubelement 21 in
der zurückgezogenen
Position gehalten wird, gedrückt
durch die Kompressionsfedern 27, welche gegen den Aufnahmekörper wirken.
Die Oberflächen 24, 25 der
Finger 22, 23 greifen nicht an den Backen 13, 14 an,
die wiederum frei rotieren können,
ohne den Durchgang des Befestigungselements zu behindern. Vorteilhafterweise
wird der Betrieb des Stellglieds 26 automatisch durch den
Betrieb des Systems der Befestigungselementzufuhr zu der Aufnahme
gesteuert.
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Es ist nun klar, dass das Werkzeug
gemäß der vorliegenden
Erfindung die vorstehend festgelegten Zwecke eines sicheren Haltens
des Befestigungselements in der Aufnahme während dessen Zufuhr erreicht.
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Es versteht sich, dass vorstehende
Beschreibung einer Ausführungsform,
die die innovativen Prinzipien der vorliegenden Erfindung anwendet, lediglich
anhand eines nicht beschränkenden
Beispiels dieser Prinzipien innerhalb des Schutzbereichs des hiermit
beanspruchten Exklusivrechts angegeben wurde. Beispielsweise kann
der von Backen gebildete Haltesitz hinsichtlich dem Gezeigten in
Abhängigkeit
von der Form des anzubringenden Befestigungselements variieren.
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Zusätzlich können die Backenblockiermittel für die geschlossene
Position zu einem geringeren Grad als die Backenvorspannfedern nachgeben,
um den Durchgang des Befestigungselements zu behindern, bis die
Backenbewegung frei ist.