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Die Erfindung betrifft ein Nietsetzwerkzeug mit
einem Ziehkopf, der einen in einem Gehäuse angeordneten hydraulischen
Kolben aufweist; mit einem Futtergehäuse, das mit dem Hydraulikkolben
so verbunden ist, dass das Futtergehäuse von dem Ziehkopf zum Ergreifen
eines Nietdorns angetrieben wird, wobei der Hydraulikkolben auf
seinem weiteren Weg eine Kraft zum wirksamen Setzen eines Niets ausübt; mit
einem Fernverstärker,
der einen in einer Kolbenkammer angeordneten Druckluftkalben und entweder
eine Stange oder einen Hydraulikzylinder aufweist, die oder der
mit dem Druckluftkolben verbunden ist und sich in ein Zylindergehäuse erstreckt, das
mit einem Hydraulikkanal verbunden ist, der mit dem Ziehkopf in
Verbindung steht, wobei der Druckluftkolben eine größere Querschnittsfläche als
die Stange oder der Hydraulikzylinder hat; mit einer ersten Druckgasquelle,
die mit einem ersten Ende der Kolbenkammer in Verbindung steht,
und mit einer zweiten Druckgasquelle, die mit einem zweiten Ende der
Kolbenkammer in Verbindung steht.
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Ein Blindniet umfasst einen rohrförmigen Nietkörper, in
dem ein Dorn gehalten ist, der am schmalen Ende des Schafts ein
Kopfteil aufweist, so dass der Niet beim Zurückziehen des Dorns in dem Niet
gestaucht wird. Wenn beim Zurückziehen
des Dorns eine vorbestimmte Kraft entgegenwirkt, bricht der Dorn
ab. Eine mit Nieten dieser Art arbeitende Nietmaschine weist in
der Regel ein Gehäuse
auf, das an seiner Vorderseite mit einer Öffnung versehen ist, durch
die der Nietdorn eingreift. Im Innern des Gehäuses befindet sich ein Spannfutter,
das den Dorn eng umgreift, sowie ein Betätigungsmechanismus bzw. Ziehkopf,
der das Spannfutter zurückzieht, wodurch
der Niet gestaucht und der Dorn abgetrennt wird.
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Bei Nietsetzmaschinen setzt die Bedienungsperson
einen im Mundstück
des Nietwerkzeugs gehaltenen Niet durch Betätigung eines Abzughebels. Der übrige, verbrauchte
Dorn wird durch das Werkzeug gezogen und gelangt durch ein Auffangrohr
in einen Sammelbehälter.
Ein Näherungsschalter
erfasst den verbrauchten Dorn, kurz bevorer in den Sammelbehälter gelangt.
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Zum Setzen von Blindbefestigungselementen
mit Zugkraft existiert bereits eine Vielzahl unterschiedlicher Werkzeugtypen,
die sowohl von Hand als auch durch Kraftantrieb betätigt werden.
Für die industrielle
Produktion ist die Verwendung eines kraftbetriebenen Werkzeugs wünschenswert,
das, eventuell unterstützt
von Druckluft/Hydraulik oder elektrischem Strom, den Dornschaft
zieht. Dadurch wird der Nietsetzvorgang erleichtert.
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Die Automatisierung der Beschickung
des Nietsetzwerkzeugs mit Nieten ist bereits bekannt, wie beispielsweise
in den U.S. Patentschriften Nr. 4 754 643 und 4 747 294 der gleichen
Anmelderin dargestellt. Des weiteren ist bekannt, den Vorgang des Dornauffangs
zu automatisieren, zum Beispiel nach der Lehre der U.S. Patentschrift
Nr. 4 972 985 der ebenfalls gleichen Anmelderin. Der am häufigsten verwendete
Weg der automatischen Nietenbeschickung und Entsorgung arbeitet
mit hydraulisch oder pneumatisch angetriebenen Mechanismen, die Blindniete
dem Nietwerkzeug zuführen
und abgetrennte Dorne aus dem Werkzeug herausziehen.
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Ein Nietsetzwerkzeug der eingangs
genannten Art ist in der U.S. Patentschrift Nr. 4 130 006 dargestellt.
Zur Steuerung des Druckluftkolbens des Fernverstärkers ist bei diesem Nietsetzwerkzeug
ein Vierwegeventil vorgesehen, das über einen handbetätigten Auslöser am Griff
eines pistolenförmigen Handwerkzeugs
betätigt
wird. Durch Betätigung
des Auslösers
wird das Ventil verschoben, wodurch das zweite Ende der Kolbenkammer
des Fernverstärkers über das
Ventil mit einem Auslasskanal und einem Auslassdämpfer und eine Druckluft-Einlassöffnung mit
dem ersten Ende der Kolbenkammer verbunden wird, um den Druckluftkolben
zu betätigen
und dessen Kolbenstange in das Zylindergehäuse zu drücken. Wird der Auslöser losgelassen,
springt das Vierwegeventil in seine Normalstellung zurück, in der der
Luftdruck von der Einlassöffnung
durch das Ventil mit dem zweiten Ende der Kolbenkammer in Verbindung
steht und das erste Ende der Kammer mit dem Auslasskanal verbunden
ist. Der Zufluss von Luft zu dem zweiten Ende der Kolbenkammer wird
von einem Einwegeventil begrenzt, das einen Bypass mit einer Dosieröffnung aufweist,
um den Zufluss von Luft auf ein Maß zu begrenzen, das den Rückfluss von
Hydraulikflüssigkeit
ermöglicht,
ohne einen übermäßigen Unterdruck
anzuziehen.
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Der Nachteil bekannter Vorrichtungen
zur selbsttätigen
Zuführung
von Nieten zum Nietwerkzeug besteht im allgemeinen darin, dass bei
diesen Systemen die Notwendigkeit der schnellen Einstellung, verbesserten
Instandhaltung, Wartungsfreundlichkeit und des schnellen Umrüstens nicht
berücksichtigt
wird. Ferner werden ständig
Wege gesucht, die das Nachladen wie auch den Nietsetzvorgang beschleunigen.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher,
einen schnellen Lade- und Setzvorgang zu erreichen und das Eindringen
von Luft in den Hydraulikkanal zu vermeiden.
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In einer Weiterbildung der vorstehenden
und zusätzlichen
Aufgaben ist mit der Erfindung ein Nietsetzwerkzeug geschaffen,
das folgendes umfasst: einen Ziehkopf mit einem in einem Gehäuse angeordneten
Hydraulikkolben; ein mit dem Hydraulikkolben so verbundenes Futtergehäuse, dass
das Futtergehäuse
von dem Ziehkopf in Eingriff mit einem Nietdorn gebracht wird, wobei
der Hydraulikkolben auf seinem weiteren Weg eine Kraft ausübt, mit
der ein Niet wirksam gesetzt wird; einen Fernverstärker mit einem
in einer Kolbenkammer angeordneten Druckluftkolben und entweder
einer Stange oder einem Hydraulikzylinder, die oder der mit dem
Druckluftkolben verbunden ist und sich in ein Zylindergehäuse erstreckt,
das mit einem Hydraulikkanal verbunden ist, der mit dem Ziehkopf
in Verbindung steht, wobei der Druckluftkolben eine größere Querschnittsfläche als die
Stange oder der Hydraulikzylinder aufweist; eine erste Druckgasquelle,
die mit einem ersten Ende der Kolbenkammer in Verbindung steht;
und eine zweite Druckgasquelle, die mit einem zweiten Ende der Kolbenkammer
in Verbindung steht, wobei die Kolbenkammer eine Kammerhülse aufweist
und das zweite Ende der Kolbenkammer um diese Kammerhülse nach
außen
entlüftet
ist.
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Erfindungsgemäß wird die Druckgasquelle verwendet,
um die Oberseite des Druckluftkolbens am zweiten Ende der Kolbenkammer
mit einer Luftblase niedrigen Drucks zu beaufschlagen, wodurch der
Kolben des Ziehkopfes bei seiner Rückführung in eine eingefahrene
Stellung unterstützt
und die Geschwindigkeit der Kolbenrückführung erhöht wird. Die Geschwindigkeit,
mit der der Druckluftkolben in seine eingefahrene Stellung zurückfährt, steht
in unmittelbarer Relation zu der Geschwindigkeit, mit der das Nietsetzwerkzeug
zurückgesetzt
wird, um einen weiteren Niet aufzunehmen und zu setzen. Da das zweite
Ende der Kolbenkammer um die Hülse
der Verstärkerkammer
herum nach außen
entlüftet
wird, kann die Rückführluft am
zweiten Ende der Kolbenkammer keinen Druck aufbauen. Ohne Entlüftung in dem
zweiten Endabschnitt der Kolbenkammer könnte zuviel Druck auf die Oberseite
des Druckluftkolbens gelangen, wodurch die Stange zu schnell herausgezogen
und Luft an der Dichtung vorbei in den Hydraulikkanal gedrückt würde. Durch
die Entlüftung des
oberen Abschnitts der Verstärkerkammer
nach außen
wird diese Möglichkeit
durch eine Begrenzung des Druckaufbaus eingeschränkt.
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Das Nietsetzwerkzeug weist eine selbsttätige Nietenzuführvorrichtung
zur Übergabe
eines Niets aus einem Nietenkanal an ein Mundstück des Nietsetzwerkzeugs auf.
Die Nietenzuführvorrichtung wird,
von Druckluft angetrieben, vor das Mundstück der Futterbacken gefahren,
wobei sie mittels Drehung einen Niet vor die Futterbacken bringt
und danach den Niet in bekannter Weise in die Futterbacken überführt. Die
Nietenzuführvorrichtung
erstreckt sich durch das rückwärtige Ende
eines Handwerkzeugs, so dass ihre Winkeldrehung ohne Demontage des Werkzeugs
eingestellt werden kann. Ebenso kann die Hublänge der Nietenzuführvorrichtung
problemlos eingestellt werden.
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Ein weiteres Merkmal der Nietenzuführvorrichtung
besteht darin, einen doppelt wirkenden Kolben vorzusehen, der von
Luftüberdruck
in beide Richtungen angetrieben wird, um die Nietenzuführvorrichtung
vor das Mundstück
auszufahren, sie zu drehen und nach der Übergabe des Niets wieder zurückzufahren.
Die Verwendung eines doppelt wirkenden Kolbens beschleunigt den
Betrieb der Nietenzuführvorrichtung
erheblich. Ferner führt
die Möglichkeit,
die Hublänge
oder Winkeldrehung der Nietenzuführvorrichtung
zu verstellen, ohne dass dazu das gesamte Werkzeug auseinander genommen
werden muß,
dazu, dass die Nietenzuführvorrichtung
wesentlich schneller auf unterschiedliche Nietabmessungen eingestellt
werden kann oder einfach kleinere Einstellungen ebenfalls viel schneller
vorgenommen werden können.
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Das erfindungsgemäße System weist ferner ein
tragbares Gehäuse
und ein mit dem tragbaren Gehäuse
verbundenes Handwerkzeug auf. In dem tragbaren Gehäuse sind
elektronische und pneumatische Module zur Steuerung der Versorgung
mit Strom und Druckluft an eine Nietenzuführvorrichtung und an das Handwerkzeug
untergebracht. In Abhängigkeit
von Betätigung
und Lösen
eines Auslöseschalters
am Handwerkzeug werden Blindnieten aus einem Zuführbehälter über eine Führungsbahn zu einem sich hin
und her bewegenden Ausgabemechanismus gefördert, der die Niete nacheinander
aus der Führungsbahn
in ein Rohr umsetzt, durch das sie mittels Druckluft zu einer am
Handwerkzeug vorgesehenen Nietenzuführvorrichtung transportiert
werden. Die verschiedenen Komponenten des tragbaren Nietsystems
mit selbsttätiger
Zuführung
sind in Modulbauweise so ausgeführt,
dass sie von dem Gehäuse
einzeln abnehmbar sind, so dass die eigenständigen modularen Einheiten
leicht aus dem Gehäuse
entnommen und durch Austauschaggregate ersetzt werden können, wodurch
die Standzeit des Nietsetzwerkzeugs auf das erforderliche Minimum reduziert
wird.
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Das erfindungsgemäße tragbare Nietsetzsystem
ist weiterhin mit einem Ausgabemechanismus versehen, der einen in
einem Gehäuse
verschiebbar gelagerten Aufnahmeblock aufweist, in dem eine Ausnehmung
zur Aufnahme und Halterung eines Befestigungselements vorgesehen
ist. Je nach Nietabmessung kann der Aufnahmeblock in nur wenigen
Sekunden problemlos ausgewechselt werden. Durch die schnelle Auswechselbarkeit
des Aufnahmeblocks wird die Umrüstzeit
reduziert und die Leistungsfähigkeit
des Nietsystems insgesamt erhöht.
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Das erfindungsgemäße Nietsetzwerkzeug verfügt ferner über eine
Steuerungsstrategie, mittels der bei Betätigung eines Auslösers eine
Steuereinrichtung den entfernt liegenden Ziehkopf zum Setzen eines
Niets zurück
bringt. Die Futterbacken umgreifen den Nietdorn und starten den
Nietsetzvorgang. Während
Hydraulikdruck aufgebaut wird, erkennen ein Hochdruck- und ein Niederdrucksensor
den beim Setzen erfolgenden Druckanstieg und setzen eine Sperre.
Wenn der Hochdrucksensor einen Druckabfall unter die Hochdruckgrenze
feststellt, nimmt die Steuereinrichtung an, dass der Niet gesetzt
ist. Daraufhin wird der Betätigungsdruck
an den Fernverstärker
unterbrochen und die Rückführluft gestartet,
wodurch gleichzeitig der Ziehkopf des Werkzeugs zurückgefahren
wird. Die Steuereinrichtung startet ein Zeitfenster, um das Auffangen
des Dorns zu überwachen.
Wenn die Futterbacken des Werkzeugs sich öffnen, wird der Dorn freigegeben
und mittels eines Vakuums an einem Dornfühler vorbei in den Auffangbehälter gezogen.
Beim Passieren des Dornfühlers wird
das Zeitfenster für
das Auffangen des Dorns zurückgesetzt.
Die Nietenzuführvorrichtung
lädt einen neuen
Niet in das Mundstück
eines Werkzeugs, während
das Werkzeug vollständig
nach vorne zurückkehrt.
Da sich aufgrund der hohen Setz- und Ladegeschwindigkeiten bis zu
zwei Dorne gleichzeitig auf der Auffangbahn befinden können, sind
auch zwei getrennte Zeitfenster für das Auffangen des Dorns erforderlich,
wobei das erste Zeitfenster für
den dritten Niet zur Verfügung
steht, sobald der erste Dorn den Dornfühler passiert. Diese beiden
Zeitgeber (Zeitfenster) werden während
des gesamten Vorgangs fortlaufend wieder verwendet. Sollten die
Dorne aufgrund eines Staus nicht aufgefangen werden, d. h. das Zeitfenster
ist abgelaufen, bevor der Dornfühler die
Passage eines Dorns feststellt, schaltet das System ab.
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Da im Mundstück des Werkzeugs kein Sensor
vorgesehen ist, kann das erfindungsgemäße System anhand der Drucksensoren
feststellen, ob sich ein Niet im Mundstück des Werkzeugs befindet. Während des
Setzvorgangs bestätigt
das System durch Überwachung
der Drucksensoren, dass ein Niet geladen wurde. Stellen die Sensoren
einen Druck innerhalb einer kurzen Zeitspanne fest, d. h. innerhalb
der Zeit, die der Ziehkopf benötigt,
um fast vollständig
zurück
zu fahren, weiß das
System, dass ein Niet geladen wurde und fährt, wie vorstehend beschrieben,
fort. Befindet sich jedoch bei Betätigung des Auslösers kein
Niet in dem Mundstück
des Nietsetzwerkzeugs, stellen die Sensoren auch keinen Druckaufbau
innerhalb des Setz-Zeitfensters fest und starten demzufolge auch
kein Zeitfenster für
das Auffangen des Dorns, sondern leiten stattdessen einen erneuten
Ladevorgang für
die Nietenzuführvorrichtung
ein.
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Weitere Anwendungsmöglichkeiten
der Erfindung werden aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung ersichtlich.
Dabei sind die ausführliche Beschreibung
und die speziellen Beispiele, die bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung angeben, nur als zu Darstellungszwecken beabsichtigt
zu verstehen, da verschiedene Änderungen
und Abwandlungen im Rahmen der Erfindung sich dem Durchschnittsfachmann
aus dieser ausführlichen
Beschreibung ohne weiteres ergeben.
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Zu einem besseren Verständnis der
Erfindung dient die nachfolgende ausführliche Beschreibung in Verbindung
mit den beigefügten
Zeichnungen. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Bedieners mit dem erfindungsgemäßen tragbaren Nietsystem
mit selbsttätiger
Zuführung;
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2 eine
perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen tragbaren Nietsystems mit
selbsttätiger
Zuführung,
wobei die verschiedenen modularen Komponenten des erfindungsgemäßen Systems
dargestellt sind;
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3 eine
schematische Ansicht der einzelnen Module des erfindungsgemäßen Nietsystems mit
selbsttätiger
Zuführung
mit ihren gegenseitigen Verbindungen;
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4 eine
perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Nietsetzwerkzeugs von rechts;
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5 eine
perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Nietsetzwerkzeugs von links;
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6–8 jeweils eine perspektivische
Ansicht eines erfindungsgemäßen Nietsetzwerkzeugs
von rechts, wobei die Nietenzuführvorrichtung
in drei unterschiedlichen Betriebsstellungen dargestellt ist;
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9–11 jeweils eine perspektivische
Ansicht des Nietsetzwerkzeugs von links, wobei die Nietenzuführvorrichtung
in drei unterschiedlichen Betriebsstellungen dargestellt ist;
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12 eine
Querschnittsansicht der Nietenzuführvorrichtung nach der Erfindung;
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13 einen
Teilschnitt durch die Nockenhülse
der Nietenzuführvorrichtung
nach der Erfindung;
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14 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie 14-14 nach 12;
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15 eine
Stirnansicht des Kolbens der Nietenzuführvorrichtung nach der Erfindung;
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16 eine
Seitenansicht eines Einstellwerkzeugs der Nietenzuführvorrichtung
nach der Erfindung;
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17 eine
perspektivische Ansicht eines Zuführbehälters und Ausgabemechanismus
nach der Erfindung;
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18 eine
perspektivische Ansicht, aus einem anderen Winkel betrachtet, des
Zuführbehälters und
Ausgabemechanismus nach 17;
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19 eine
perspektivische Ansicht des Ausgabemechanismus nach der Erfindung
bei abgenommener Deckelplatte;
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20 eine
perspektivische Ansicht des in der 19 dargestellten
Ausgabemechanismus bei montierter Deckelplatte;
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21 eine
Draufsicht auf die Nietenführungsbahn
und den Ausgabemechanismus nach der Erfindung;
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22 eine
Seitenansicht des Ausgabemechanismus nach der Erfindung, in der
die Rändelschraube
zur Montage der Deckelplatte dargestellt ist;
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23 eine
perspektivische Ansicht des Aufnahmeblocks des Ausgabemechanismus
nach der Erfindung;
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24 eine
Seitenansicht des in der 23 dargestellten
Aufnahmeblocks, wobei der Schlitz dargestellt ist, in dem der Kopf
der Antriebsstange nach der Erfindung aufgenommen ist;
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25 eine
Querschnittsansicht des Fernverstärkers nach der Erfindung;
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26 eine
perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen tragbaren Nietsystems mit
selbsttätiger
Zuführung,
in dem die Verbindungen der Versorgungsanordnung nach der Erfindung
dargestellt sind; und
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27 eine
Darstellung des typischen Verlaufs eines Nietsetzvorgangs, wobei
der Hydraulikdruck in Abhängigkeit
von der Zeit aufgetragen und das Zeitfenster, in dem das Vorhandensein
eines Nietdorns erkannt wird, dargestellt ist.
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Anhand der 1 bis 27 folgt
nun eine ausführliche
Beschreibung des erfindungsgemäßen tragbaren
Nietsystems 10 mit selbsttätiger Zuführung. Das tragbare Nietsystem 10 mit
selbsttätiger Zuführung weist
ein Nietsetzwerkzeug 12 auf, das über eine Versorgungsanordnung 14 mit
einem tragbaren Gehäuse 16 verbunden
ist, in dem ein Nietenzuführbehälter 18,
der vorzugsweise ein Vibrationsförderer
ist, aufgenommen ist. Wie aus den 17 und 18 am deutlichsten ersichtlich,
erhält
der Nietenzuführbehälter 18 die
Niete automatisch als Schüttgut
aus einem Beschickungstrichter 20, der in einem oberen
Abschnitt des Gehäuses 16 angeordnet
und von einem ange lenkten Deckel 22 verschlossen ist. Der
aus dem Vibrationsförderbehälter zugeführte Vorrat
an Nieten wird in einer abfallenden Führungsbahn 24 gestapelt,
die einen Vorrat an Nieten für
den Ausgabemechanismus 26 aufnimmt. Der Nietenausgabemechanismus 26,
der im folgenden noch ausführlicher
beschrieben wird, weist einen hin und her bewegbaren Aufnahmeblock 28 (vgl. 17–24)
auf, der in Abständen
einen Niet einem Nietförderrohr 30 zuführt. Das
Nietförderrohr 30 erstreckt
sich durch die Versorgungsleitung 14 und fördert Niete
mit Hilfe von Druckluft zu dem Nietsetzwerkzeug 12, das
im folgenden noch näher
beschrieben wird.
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Das tragbare Nietsystem 10 mit
selbsttätiger Zuführung weist
ferner ein elektrisches Steuermodul 34 auf, auf dem die
elektrischen Schlüsselkomponenten
des Nietsystems montiert sind. Das elektrische Steuermodul 34 ist
mit einer externen Stromquelle 35 verbunden. Auch ist ein
pneumatisches Steuermodul 36 vorgesehen, in dem die pneumatischen
Schlüsselkomponenten
des Nietsystems enthalten sind. Das pneumatische Steuermodul 36 ist mit
einer Hauptdruckluftquelle 37 wie einem Kompressor verbunden.
Das elektrische Modul 34 wie auch das pneumatische Modul 36 ist
in Fächern
aufgenommen, die in der Unter- und Oberseite des Gehäuses 16 angeordnet
sind. Das elektrische Modul 34 weist eine Vielzahl von
Anschlüssen
auf, die mit elektrischen Verbindungselementen in Eingriff sind, um
eine Verbindung zu den übrigen
Komponenten und Modulen des Nietsystems 10 herzustellen.
In dem Gehäuse 16 ist
ein Fernverstärkermodul 40 vorgesehen,
das Hydraulikdruck über
einen in der Versorgungsleitung 14 angeordneten Hydraulikschlauch 42 liefert,
der mit einem Montagewerkzeug mit einem Ziehkopf 43 verbunden
ist, der zum Setzen eines Niets ein Futtergehäuse 44 umgreift.
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In dem Gehäuse 16 ist eine Trennwand 46 vorgesehen,
die das Gehäuse 16 in
zwei getrennte geschlossene Abschnitte unterteilt. Im ersten geschlossenen
Abschnitt sind die elektrischen und pneumatischen Module 34 bzw. 36 untergebracht, während der
zweite Abschnitt den Nietenzuführbehälter 18,
den Ausgabemechanismus 26, den Beschickungstrichter 20,
den Fernverstärker 40 und
das Dornauftangsystem 47 aufnimmt. Das Dornauffangsystem 47 weist
einen Sammelbehälter 48 und
ein Dornrückführrohr 49 auf,
das mit dem Nietsetzwerkzeug 12 verbunden ist und einen
vom Futtergehäuse des
Nietsetzwerkzeugs 12 freigegebenen Dorn aufnimmt. Der Dornrückführleitung 49 benachbart
ist ein Dornfühler 50 vorgesehen,
der die Rückgabe
eines Dorns in das Dornauffangsystem 47 erfasst.
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Wahlweise ist an dem Gehäuse 16 eine
Bediener-Schnittstelle 56 angebracht, die in besonderen
Anwendungsfällen,
wie zur Verwendung auf einer Werkbank, mit einem daran befestigten
Anschlusskabel 58 aus dem Gehäuse 16 herausgezogen
werden kann, wie aus der 2 anhand
der gestrichelten Linie am deutlichsten ersichtlich. Zur Halterung
der Bediener-Schnittstelle 56 an dem Gehäuse 16 oder
an sonstigen Oberflächen
wie einer Werkbank oder einem Schrank kann diese mit einer magnetischen Rückseite,
einer Befestigungsvorrichtung nach Art von Haken und Öse oder
sonstigen bekannten Befestigungssystemen versehen sein.
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Das Nietsetzwerkzeug 12 weist
eine Nietenzuführvorrichtung 60 auf,
wie in den 3–12 dargestellt. Die Nietenzuführvorrichtung 60 ist
in einem in der Hand gehaltenen Gehäuse 62 untergebracht, das
ein Griffteil 64 mit einem Auslöseschalter 66 aufweist.
Am Griffteil 64 ist ein verstellbarer Griffriemen 68 befestigt,
damit die Hand eines Bedieners am Nietsetzwerkzeug 12 sicher
gehalten wird. Der Griffriemen 68 kann beiderseits des
Gehäuses 62 angebracht
sein, wie in den 4 und 5 dargestellt.
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Wie aus der 12 am deutlichsten ersichtlich, weist
die Nietenzuführvorrichtung 60 einen Rohrkörper 70 auf,
in dem eine Stange 72 aufgenommen ist, die einen Zuführarm 74 trägt. Die
Stange 72 der Nietenzuführvorrichtung 60 ist
mit einem Kolben 76 verbunden, der im Rohrkörper 70 hin
und her bewegbar ist. Die Stange 72 weist einen endseitigen Gewindeabschnitt 78 auf,
der mit einem Innengewindeabschnitt 80 des Kolbens 76 verschraubt
ist. Ein Kolbenanschlag (Nockenbetätiger) 82 ist mit
einem Innengewinde versehen, das mit dem Gewindeabschnitt 78 der
Stange 72 in Eingriff ist. Der Hauptkörper der Stange 72 weist
einen im wesentlichen runden Querschnitt auf mit zwei einander gegenüber liegenden
Abflachungen (wie aus der Querschnittsansicht von 14 am deutlichsten ersichtlich) und ist in
einer entsprechenden Öffnung 86 verschiebbar aufgenommen,
die einen im wesentlichen runden Querschnitt mit zwei einander gegenüber liegenden Abflachungen
in einem Nockenstößel 88 aufweist. Der
Nockenstößel 88 trägt zwei
einander gegenüber liegende
Zapfen 90, die in einen Nockenschlitz 92 eingreifen,
der in einer radial nach außen
angeordneten konzentrischen Nockenhülse 94 vorgesehen
ist. Die Nockenhülse 94 weist
eine Innenschulter 96 auf, auf der sich eine zwischen dem
Nockenstößel 88 und der
Schulter 96 angeordnete Schraubenfeder 98 abstützt. Die
Feder 98 spannt den Nockenstößel 88 in Richtung
des Pfeils A vor, wie in 12 dargestellt, so
dass die Zapfen 90 jeweils mit einem Ende der Nockenschlitze 92 in
Eingriff sind.
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Die Nietenzuführvorrichtung 60 weist
eine rückwärtige Zylinderverschlusskappe 100 auf,
an der sich ein erster Anschlussstutzen 102 befindet, der über eine
Durchgangsbohrung 106 mit einer Kolbenkammer 104 in
Verbindung steht, die dadurch von Druckgas beaufschlagt wird und
damit den Kolben 76 in Richtung des Pfeils B verschiebt.
Ein in der Zylinderverschlusskappe 100 vorgesehener zweiter
Anschlussstutzen 108 steht über eine Durchgangsbohrung 109 mit
einem Rohr 110 in Verbindung, das sich in eine zentrale
Durchgangsbohrung 112 in der Stange 72 erstreckt.
Zwischen dem Rohr 110 und der zentralen Durchgangsbohrung 112 ist
ein O-Ring 113 vorgesehen. Zwei Pneumatikrohre 115a, 115b (in 3 dargestellt) sind mit
dem ersten bzw. zweiten Anschlussstutzen 102, 108 verbunden
und steuern den Betrieb der Nietenzuführvorrichtung 60.
Wenn Druckluft durch das Pneumatikrohr 115a und den ersten
Anschlussstutzen 102 zugeführt wird, wird der Kolben 76 in
Richtung des Pfeils B verschoben, wobei die Stange 72 aus
dem Rohrkörper 70 heraus ragt.
Wenn der Kolbenanschlag 82 am Nockenstößel 88 anliegt, übt der Nockenstößel 88 gegen
die Vorspannung der Feder 98 einen Druck aus. Die Zapfen 90 folgen
dem im wesentlichen schraubenförmigen Profil
der Nockenschlitze 92, wodurch der Nockenstößel 88 und
somit die Stange 72 in eine Drehbewegung versetzt werden.
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Bezugnehmend auf die 6 und 9 befinden sich
die Stange 72 und der Zuführarm 74 der Nietenzuführvorrichtung 60 in
eingefahrener Stellung, wie in der Querschnittsansicht von 12 dargestellt. In der eingefahrenen
Stellung befindet sich eine im Ende des Zuführarms 74 vorgesehene Übergabebuchse 114 gegenüber der
Aufnahmebuchse 116 des Nietförderrohrs 30. Durch
das Pneumatikrohr 115b und den zweiten Anschlussstutzen 108 wird
ein Saugdruck angelegt, der eine Saugkraft durch die zentrale Durchgangsbohrung 112 in
der Stange 72 ausübt,
die mit einer Durchgangsbohrung 118 in dem Zuführarm 74 in
Verbindung steht, die wiederum mit einer zentralen Durchgangsbohrung 120 in
der Übergabebuchse 114 verbunden
ist. Die Saugkraft hält den
Niet R fest, nachdem er aus dem Ausgabemechanismus 26 durch
das Nietförderrohr 30 transportiert
wurde. Zu diesem Zeitpunkt wird die Saugkraft durch den zweiten
Anschlussstutzen 108 aufrecht erhalten, während Gas
unter Druck durch den ersten Anschlussstutzen 102 gelangt
und damit den Kolben 76 am Rohrkörper 70 entlang verschiebt,
bis der Kolbenanschlag 82 am Nockenstößel 88 anliegt. Die Ausrichtung
der Stange 72 und des Zuführarms 74 in dem Augenblick,
in dem der Kolbenanschlag 82 zur Anlage an den Nockenstößel 88 gelangt,
ist in den 7 und 10 dargestellt. Zu diesem
Zeitpunkt wird durch den Kolbenanschlag 82 der Nockenstößel 88 gegen
die Vorspannkraft der Feder 98 gegenüber der Nockenhülse 94 bewegt,
so dass die Zapfen 90 an den im wesentlichen schraubenförmigen Nockenschlitzen 92 entlang
gleiten und den Nockenstößel 88 und
die Stange 72 zu einer Drehbewegung gegenüber der
Nockenhülse 94 veranlassen,
so dass die Stange 72 und der Zuführarm 74 die in den 8 und 11 dargestellte Ausrichtung einnehmen.
Wenn der Kolben 76 seine vollständig ausgefahrene Stellung
erreicht hat, ist auch die Stange 72 voll ausgefahren,
und der Zuführarm 74 wird
gedreht, bis er mit dem Mundstück 124 des
den Ziehkopf 43 und das Futtergehäuse 44 aufweisenden
Mechanismus fluchtet.
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Durch den zweiten Anschlussstutzen 108 wird
dann ein Überdruck
eingeführt,
der den Niet R über
den Spalt hinweg in das Mundstück 124 des Montagewerkzeugs 43/44 bläst, wo er
durch Vakuum festgehalten wird.
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In der Nietenzuführvorrichtung 60 ist
ein dritter Anschlussstutzen 128 vorgesehen, der mit einem Pneumatikrohr 130 verbunden
ist (vgl. 3). Dieser dritte
Anschlussstutzen 128 steht mit einem zweiten Ende der Kolbenkammer 104 in
Verbindung und liefert Gas unter Druck zur zweiten Seite des Kolbens 76,
der dadurch in seine eingefahrene Stellung bewegt wird, wodurch
der Zuführarm 74 mit
der Aufnahmebuchse 116 des Nietförderrohrs 30 wieder
fluchtet und ein neuer Ladevorgang begonnen werden kann.
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Die rückwärtige Zylinderverschlusskappe 100 enthält einen
O-Ring 132, der ein erstes Ende der Kolbenkammer 104 abdichtet.
Die Nockenhülse 94 ist
mit zwei O-Ringen 134 versehen, die das zweite Ende der
Kolbenkammer 104 dichtend verschließen. In einem offenen Ende
der Nockenhülse 94 ist eine
stirnseitige Abschlusskappe 136 vorgesehen. Eine TEFLON-Scheibe 138 und
eine aus Dichtung und Dichtungshülse
bestehende Einheit 140 umgeben die Stange 72 im
offenen Ende der Nockenhülse 94.
Der Kolben 76 enthält
einen magnetischen Ring 142, der mit einem die Position
des Kolbens 76 erfassenden externen Fühler (nicht dargestellt) zusammenarbeitet.
Beim Zurückfahren des
Kolbens 76 in seine eingefahrene Stellung sendet der externe
Fühler
ein Signal an die Steuereinrichtung, die daraufhin den Ausgabemechanismus 26 betätigt, wodurch
dem Werkzeug ein weiterer Niet zur Verfügung gestellt wird.
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In dem Kolben 76 sind zwei
Bohrungen 146 vorgesehen, wie in 15 dargestellt. Die Bohrungen 146 sind
für den
Eingriff mit einem Einstellwerkzeug 150 für die Nietenzuführvorrichtung
vorgesehen, wie in 16 dargestellt.
Das Einstellwerkzeug 150 weist einen zylindrischen Hauptkörper 152 und einen
am Hauptkörper 152 mit
einer Deckelschraube 156 befestigten Griff 154 auf.
In einen Endabschnitt des Hauptkörpers 152 sind
zwei Zapfen 158 eingesetzt. Um den Winkelweg der Stange 72 einzustellen, wird
die Zylinderverschlusskappe 100 von dem Rohrkörper 70 abgenommen
und das Einstellwerkzeug 150 so in den Rohrkörper 70 eingeführt, dass
die Zapfen 158 in die Bohrungen 146 des Kolbens 76 eingreifen.
Durch Drehung des Kolbens 76 gegenüber der Stange 72 mit
dem Einstellwerkzeug 150 bewirkt der Gewindeeingriff des
Kolbens 76 mit der Stange 72, dass der Kolben 76 den
Abstand zwischen dem Kolbenanschlag 82 und dem Kolben 76 einstellt.
Der Abstand zwischen Kolbenanschlag 82 und Kolben 76 legt
den Winkelweg der Stange 72 und des Zuführarms 74 fest. Auf
diese Weise kann die Winkelausrichtung des Zuführarms 74 in vollständig ausgefahrener
Stellung leicht eingestellt werden, wobei lediglich die Zylinderverschlusskappe 100 abzunehmen
und der Kolben 76 mit Hilfe des Einstellwerkzeugs 150 einzustellen
ist.
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Um den „Hub" oder Weg der Stange 72 einzustellen,
kann der Kolbenanschlag 82 gegenüber der Stange 72 eingestellt
werden. Mit anderen Worten, durch Einstellung des Gewindeeingriffs
zwischen Kolbenanschlag 82 und Stange 72 wird
der Abstand zwischen Kolbenanschlag 82 und Nockenstößel 88 eingestellt.
Dadurch wird der „Hub" der Stange und des
Zuführarms 74 festgelegt.
Damit die erfindungsgemäße Nietenzuführvorrichtung 60 auch
für unterschiedliche
Nietabmessungen mit Dornen unterschiedlicher Länge verwendet werden kann,
kann somit der „Hub" der Nietenzuführvorrichtung
leicht eingestellt werden, indem die Nockenhülse 94 zusammen mit
der Stange 72, dem Zuführarm 74 und
dem Kolben 76 aus dem Rohrkörper 70 gezogen wird,
so dass der Kolbenanschlag 82 gegenüber dem Gewindeabschnitt 78 der
Stange 72 durch Drehen eingestellt werden kann. Eine Einstellung
des „Hubs" der Nietenzuführvorrichtung 60 wird
vorgenommen, wenn auf eine andere Nietabmessung umgerüstet werden
soll. Eine Einstellung der Winkel bewegung der Stange 72 und
des Zuführarms 74 kann
dann erforderlich sein, wenn in vollständig ausgefahrener Stellung
der Nietenzuführung
die Übergabebuchse 114 des
Zuführarms 74 mit
dem Mundstück 124 des Montagewerkzeugs 126 nicht
exakt fluchtet. Die Nietenzuführvorrichtung
könnte
auch so abgewandelt werden, dass der „Hub" auf die Weise wie der Winkelweg eingestellt
wird, und der Winkelweg könnte
in gleicher Weise wie der „Hub" in dem vorstehend
erörterten
Ausführungsbeispiel
eingestellt werden.
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Der verbesserte Ausgabemechanismus 26 der
Erfindung wird im folgenden anhand der 17–24 beschrieben. Der Ausgabemechanismus 26 weist
ein Ausgabegehäuse 170 auf,
das an einem unteren Abschnitt der Führungsbahn 24 befestigt
ist. In dem Ausgabegehäuse 170 ist
ein Nietaufnahmeblock 28 verschiebbar aufgenommen, der
eine Ausnehmung 172 zur Aufnahme und Halterung eines Niets
R aufweist. Der Aufnahmeblock 28 ist mit einer Antriebsstange 174 verbunden,
die mit einem in einem Pneumatikzylinder 176 angeordneten
Kolben (nicht dargestellt) verbunden ist. Die Antriebsstange 174 weist
ein Endstück 178 mit
einem Kopfabschnitt auf, der in einem in einer Seite des Aufnahmeblocks 28 angeordneten
Längsschlitz 180 aufgenommen
ist. Der Längsschlitz 180 ist
im Querschnitt T-förmig
ausgebildet, um den Kopfabschnitt des Endstücks 178 aufzunehmen.
Wie in 23 dargestellt,
weist die den Niet aufnehmende Ausnehmung 172 eine Schulter 182 auf,
auf der sich der Nietflansch abstützt, sowie einen Dornaufnahmeschlitz 184 zur
Aufnahme eines Dorns. Nietaufnahme 172 und Dornaufnahme 184 weisen
jeweils eine Abschrägung 172a bzw. 184a auf.
Die Abschrägungen 172a, 184a bilden
eine Nockenfläche,
auf der bei Bewegung des Aufnahmeblocks 28 in eine Zuführposition
der nächstfolgende
Niet aus dem Weg gerollt und die Führungsbahn 24 hinauf
geschoben wird, so dass es zu keinem Stau in dem Ausgabemechanismus 26 kommen kann.
Wie in 19 dargestellt,
kann der Aufnahmeblock 28 aus dem Ausgabegehäuse 170 einfach nach
oben herausgehoben werden, so dass das Endstück 178 der Antriebsstange 174 aus
dem Schlitz 180 heraus gleitet. Bei einer Umstellung des
erfindungsgemäßen Ausgabemechanismus 26 auf
eine andere Nietabmessung können
somit Nietaufnahmeblöcke 28 mit
unterschiedlichen den Niet aufnehmenden Ausnehmungen 172 schnell
und leicht ausgewechselt und mit dem Endstück 178 der Antriebsstange 174 verbunden
werden.
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Der Aufnahmeblock 28 ist
in dem Ausgabegehäuse 170 durch
Aufsetzen einer Deckelplatte 190 auf das Ausgabegehäuse 170 gesichert.
Die Deckelplatte 190 weist zwei Bohrungen 192 auf,
in denen sich vom Ausgabegehäuse 170 nach
oben erstreckende Fixierstifte 194 aufgenommen sind. Die
Fixierstifte 194 fixieren die Deckelplatte 190,
während eine
Rändelschraubeneinheit 196 die
Deckelplatte 190 am Ausgabegehäuse 170 befestigt.
Die Rändelschraubeneinheit 196 weist
einen am Ausgabegehäuse 170 über einen
Drehzapfen 198 drehbar gelagerten Schwenkbolzen 197 auf.
Der Schwenkbolzen 197 ist in einem in einer Seite der Deckelplatte 190 angeordneten
Schlitz 200 aufgenommen, und die Rändelmutter 202 wird
nach unten auf die Oberfläche der
Deckelplatte 190 angezogen.
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Auf der Deckelplatte 190 ist
ein Spannring 204 vorgesehen, der ein Führungsrohr 206 des
Ausgabemechanismus umgibt. Das Nietförderrohr 30 ist mit
dem Führungsrohr 206 des
Ausgabemechanismus verbunden und durch den Spannring 204 gesichert.
Eine Druckluftquelle in Form eines Pneumatikrohrs 208 ist
am Boden des Ausgabegehäuses 170 vorgesehen
und drückt
einen im Nietaufnahmeschlitz 172 vorhandenen Niet R durch
das Nietförderrohr 30. Der
Aufnahmeblock 28 ist aus einer ersten Ladeposition bewegbar,
in der ein Niet aus der Führungsbahn 24 aufgenommen
und im Nietaufnahmeschlitz 172 des Aufnahmeblocks 28 gehalten
wird. Der Zylinder 176 wird dann über ein Pneumatikrohr 210 mit
Druck beaufschlagt (vgl. 3),
wodurch die Antriebsstange 174 den Aufnahmeblock 28 in
eine zweite Nietförderposition
bewegt, in der der Nietaufnahmeschlitz 172 mit dem Pneumatikrohr 208 und
dem auf der Deckelplatte 190 angeordneten Führungsrohr 206 des Ausgabemechanismus
in Verbindung steht, so dass der Niet R durch das Nietförderrohr 30 transportiert wird.
Eine weitere Druckgasquelle steht mit dem Zylinder 176 über ein
Pneumatikrohr 211 in Verbindung (vgl. 3), um die Antriebsstange 174 und
den Aufnahmeblock 28 zum Schlauch oder in die Ladeposition
zurückzufahren.
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Bei einem Wechsel zu einer anderen
Nietabmessung oder zu Reinigungs- oder
Wartungszwecken kann die Deckelplatte 190 leicht von dem
Ausgabegehäuse 170 abgenommen
werden, indem die Rändelmutter 202 gelöst und der
Schwenkbolzen 197 von der Deckelplatte 190 weggedreht
wird, so dass die Deckelplatte 190 vom Ausgabegehäuse 170 abgehoben
werden kann. Der Aufnahmeblock 28 kann dann einfach nach
oben herausgehoben werden, wobei er beim Herausgleiten des Endstücks 178 aus
dem Schlitz 180 von dem Endstück 178 der Antriebsstange 174 gelöst wird.
Mit dem verbesserten Ausgabemechanismus 26 werden Umrüst-, Reinigungs-
und Wartungszeiten verringert, was zu einer erhöhten Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Nietsystems
führt.
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Nach 3 weist
das Nietsetzwerkzeug 12 einen Ziehkopf 43 mit
einem in einem aus bearbeitetem Aluminium hergestellten Gehäuse 43b angeordneten
Hydraulikkolben 43a auf. Der Kolben ist mit dem Futtergehäuse 44 über eine
Kupplung verbunden, so dass bei einer Betätigung, d. h. einer Beaufschlagung
der Kolbenbodenseite des Hydraulikkolbens 43a mit Hydraulikdruck
aus einem Hydraulikschlauch 212, die Futterbacken 44 von
einem Mundstück
abheben und den Nietdorn umgreifen. Auf dem weiteren Weg wird ausreichend
Kraft und Hub aufgebracht, um den durchschnittlichen Niet wirksam
zu setzen. Der Ziehkopf 43 verwendet einen über ein Pneumatikrohr 214 auf
der entgegengesetzten Seite des Hydraulikkolbens 43a gelieferten
Luftdruck, um den Kolben 43a in seine vollständig ausgefahrene Stellung
zurück
zu bringen, sobald Hydraulikdruck weggenommen ist.
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Der Hydraulikschlauch 212 ist
mit dem Fernverstärker 40 verbunden.
Wie in 25 gezeigt, weist
der Fernverstärker 40 eine
Verstärkerkammer 220 mit
einer Verstärkerhülse 222 auf.
Ein Druckluftkolben 224 ist in der Verstärkerkammer 220 verschiebbar
aufgenommen und weist eine Dichtung 226 auf, die an der
Verstärkerhülse 222 anliegt.
Mit dem Druckluftkolben 224 ist eine Stange 228 verbunden,
die sich in eine abgedichtete zylindrische Öffnung in einem Zylindergehäuse 230 erstreckt,
das mit Hydrauliköl 232 gefüllt ist.
Zwischen der Stange 228 und dem Gehäuse 230 ist eine Dichtung 233 vorgesehen.
Eine Druckluftquelle in Form eines Pneumatikrohrs 234 ist
mit einem Ventil 236 verbunden, das mit einem Schnellauslassventil 238 verbunden ist,
das wiederum mit einem ersten Ende der Verstärkerkammer 220 in
Verbindung steht. Eine zweite Druckluftquelle in Form eines Pneumatikrohrs 240 steht
mit einem zweiten Ende 242 der Verstärkerkammer 220 in
Verbindung. Ein Schnellauslassventil 244 steht mit dem
zweiten Ende 242 der Verstärkerkammer 220 in
Verbindung. Das Zylindergehäuse 230 ist
mit dem Hydraulikschlauch 212 über eine Vielzahl von Anschlüssen verbunden.
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Ein hydraulischer Hochdrucksensor 250 und ein
hydraulischer Niederdrucksensor 252 stehen mit dem Hydraulikschlauch 212 in
Verbindung. Die Druckluft, mit der der Druckluftkolben 224 beaufschlagt
wird, bewirkt, dass die Stange 228 eine Säule Hydrauliköl 232 mit
einer kleineren Querschnittsfläche
verschiebt. Das auf die Kolbenfläche
wirkende Luftvolumen drückt
den Kolben 224 und die Stange 228 nach oben. Durch
die Flächendifferenz
zwischen dem Druckluftkolben 224 und der Oberseite der
Stange 228 kann aus einem niedrigen Luftdruck ein hoher Hydraulikdruck
erzeugt werden.
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Bei der Aufwärtsbewegung des Druckluftkolbens 224 wird
das Auslassventil 244 geöffnet, um die sich auf der
Oberseite des Kolbens 224 bildende Luft abzulassen. Die
Hochdrucksäule
von Öl 232 fließt durch
den Hydraulikschlauch 212 und schiebt den Hydraulikkolben 43a des
Ziehkopfes 43 zurück,
wodurch der Niet gesetzt wird.
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Nach Abtrennen des Dorns, was, wie
beschrieben, von den Hydrauliksensoren 250 und 252 erkannt
wird, betätigt
die Steuereinrichtung 34 das Ventil 236 nicht
weiter, sondern betätigt
ein Fernventil (nicht dargestellt), das einen geregelten Vorrat
an Luft durch das Schnellauslassventil 244 und auf den Druckluftkolben 224 liefert.
Die Kombination aus der Luft hinter dem Kolben 43a des
im Nietsetzwerkzeug 12 angeordneten Ziehkopfes 43 und
der auf der Oberseite des Druckluftkolbens 224 vorhandenen Luftblase
bewirkt, dass der Ziehkopf 43 und das Futtergehäuse 44 schnell
in die eingefahrene Stellung zurück
geführt
werden. Die auf die Oberseite des Druckluftkolbens 224 wirkende
Rückführluft kann sich
nicht weiter aufbauen, da das obere oder zweite Ende 242 der
Kammer 220 um die Hülse 222 der
Verstärkerkammer
nach außen
entlüftet
wird. Die Hülse 222 weist
an einem oberen Rand eine Vielzahl von Aussparungen 222a auf,
die Entlüftungskanäle bilden.
Die Kammer 220 ist in einem unteren Abschnitt mit einer
Vielzahl von Entlüftungsbohrungen 220a versehen.
Die Differenz zwischen dem Luftstrom, der in den oberen Teil der
Kammer 220 gelangt, und dem Luftstrom, der an der Hülse 222 vorbei
entweichen kann, unterstützt
die Rückführung des
Druckluftkolbens 224.
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Ohne die Entlüftung des oberen Abschnitts der
Verstärkerkammer 220 könnte zu
viel Druck auf den Druckluftkolben 224 gelangen, wodurch
die Stange 228 zu schnell heraus gezogen und Luft an der
Dichtung 233 vorbei in den Hydraulikkanal eingeführt würde. Durch
die Entlüftung
des oberen Abschnitts 242 der Verstärkerkammer 220 wird
diese Möglichkeit
durch die Begrenzung des Druckaufbaus eingeschränkt. Die Luftzufuhr auf die
Oberseite des Druckluftkolbens 224 wird von der Steuereinrichtung 34 des
Nietsystems gesteuert und schaltet nach etwa einer Sekunde ab.
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Um einen schnellen Lade- und Nietsetzvorgang
zu erreichen, ist der erfindungsgemäße Fernverstärker so
ausgelegt, dass er eine Luftblase niedrigen Drucks auf der Oberseite
des Verstärkerkolbens 224 vorsieht,
um das gesamte System bei seiner Rückführung zu unterstützen und
die Rückführgeschwindigkeit
des Ziehkopfes 43 des Montagewerkzeugs 126 zu
reduzieren. Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Verstärkers 40 reduziert
sich die Rückführgeschwindigkeit
gegenüber der
Ausführung,
bei der lediglich die Rückseite
des Kolbens des Ziehkopfes 43 mit Druckluft beaufschlagt
wird, um etwa die Hälfte,
wobei das Öl
vor dem Kolben des Ziehkopfes 43 durch den Schlauch 212 zurück gedrückt und
der Druckluftkolben 224 in seine Ausgangsstellung zurück gebracht
wird.
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Der Arbeitsablauf beim Nietsetzen
und Dornauffang wird anhand der 3 beschrieben.
Wenn der Auslöseschalter 66 gedrückt wird,
betätigt
die Steuereinrichtung 34 den Fernverstärker 40, der darauf
den Ziehkopf 43 mit Hydraulikflüssigkeit versorgt, damit der
Ziehkopf 43 zurück
gezogen wird. Sobald der Auslöseschalter 66 gedrückt ist,
startet die Steuereinrichtung 34 ein Zeitfenster oder eine
Zeitspanne „Nietsetzen". Das Futtergehäuse 44 ergreift
dann den Nietdorn und startet den Setzvorgang. Während Hydraulikdruck aufgebaut
wird, erkennen die Hoch- und Niederdrucksensoren 250 bzw.
252 den Druckanstieg während
des Setzens und lösen
eine Sperre aus. Wenn der Hochdrucksensor 250 einen Druckabfall
unter die Hochdruckgrenze feststellt, nimmt die Steuereinrichtung
an, dass der Niet gesetzt ist.
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27 zeigt
einen typischen Verlaufs des Nietsetzvorgangs, wobei durch Betätigung des
Auslöseschalters 66 zum
Zeitpunkt t0 eine Nietsetzfolge begonnen
und ein Nietsetzzeitfenster gestartet wird. Zum Zeitpunkt t1 wird der Dorn von den Futterbacken 44 ergriffen,
und die Hydraulik beginnt mit dem Aufbau eines Niederdrucks. Der
Niederdrucksensor 252 erfasst den die Niederdruckgrenze
PL zum Zeitpunkt t2 überschreitenden
Hydraulikdruck, während
der Hochdrucksensor 250 den die Hochdruckgrenze PH zum Zeitpunkt t3 überschreitenden
Hydraulikdruck erfasst. Zum Zeitpunkt t4 bricht
der Dorn ab, der Hydraulikdruck fällt stark ab, und zum Zeitpunkt
t5 sinkt der Druck unter die Hochdruckgrenze
PH, was von dem Hochdrucksensor 250 erfasst
wird, woraus die Steuereinrichtung 34 schließt, dass
der Niet gesetzt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird der Betätigungsdruck auf
den Fernverstärker 40 unterbrochen
und die Rückführluft eingeleitet,
wodurch gleichzeitig der Ziehkopf 43 des Werkzeugs zurückfährt. Die
Steuereinrichtung 34 startet ein Zeitfenster für das Auffangen
des Dorns M, um diesen Vorgang zu überwachen. Die Zeitspanne kann
zum Beispiel auf einen Wert eingestellt werden, der um 20–50% länger ist als
die Sollzeit, innerhalb der der Dorn vollständig freigegeben und aufgefangen
sein soll (beispielsweise ca. 3 Sekunden bei einer üblichen
Dornauffangzeit von 2 Sekunden). Die Futterbacken 44 öffnen sich, während der
Ziehkopf 43 zurück
fährt,
der Dorn M wird freigegeben und von einem Unterdruck am Dornfühler 50 vorbei
in den Sammelbehälter 48 gezogen.
Während
der Dorn den Dornfühler 50 passiert,
wird das Dornauffangfenster zurückgesetzt.
Die Nietenzuführvorrichtung 60 lädt einen
neuen Niet in das Mundstück 124 des
Werkzeugs, während
das Werkzeug vollständig
nach vorne zurückkehrt.
Da aufgrund der hohen Setz- und Ladegeschwindigkeiten sich bis zu
zwei Dorne gleichzeitig auf der Auffangbahn befinden können, sind
auch zwei (oder manchmal mehr) getrennte Dornauffangfenster erforderlich.
Bei zwei Dornauftangfenstern steht das erste Dornauffangfenster
für einen
dritten Niet zur Verfügung,
sobald der erste Dorn den Dornfühler 50 passiert.
Diese beiden Zeitgeber (oder Zeitfenster) werden während des
gesamten Vorgangs ständig
wieder verwendet. Sollten die Dorne aufgrund eines Staus nicht aufgefangen
werden, würde
dies dadurch festgestellt werden, dass das Dornauffangfenster abläuft, bevor
der Dornfühler 50 die
Passage eines Dorns feststellt. Bei zwei Dornauffangfenstern könnten sich
bis zu zwei Dorne auf der Bahn befinden, jedoch keinesfalls mehr,
da diese Störung
bis zur Behebung und Rücksetzung
sämtliche
Nietsetzfunktionen außer
Kraft setzt.
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Das Nietsetzwerkzeug 12 verwendet
keinen Sensor um festzustellen, ob ein Niet im Werkzeug geladen
ist. Das Steuersystem geht davon aus, dass das Nietwerkzeug bei
jedem Versuch geladen wird. Erst während des Setzvorgangs wird
dies durch Überwachung
der Drucksensoren 250, 252 bestätigt. Wenn
die Sensoren 250, 252 innerhalb des Nietsetzfensters
einen Druck erkennen, d. h. innerhalb einer Zeitspanne, in der der
Ziehkopf 43 fast vollständig
zurück
fährt (z.
B. 40 ms), weiß das
System, dass ein Niet vorhanden ist, und fährt wie vorstehend beschrieben
fort. Befindet sich bei Betätigung
des Auslöseschalters 66 kein
Niet im Mundstück 124,
erkennen die Sensoren 250, 252 auch keinen Druckaufbau innerhalb
des Nietsetzfensters und starten auch kein Dornauffangfenster, sondern
leiten einen erneuten Ladevorgang der Nietenzuführvorrichtung 60 ein.
Im Vergleich zu bekannten selbsttätigen Nietsetzsystemen, die
ein Dornauffangsystem verwenden, wird durch den erfindungsgemäßen Steuerungsablauf
die Arbeitsgeschwindigkeit des Nietsetzsystems erhöht. Bei
früheren
Systemen durfte das Nietsetzwerkzeug erst dann nachgeladen werden,
wenn der zuvor abgetrennte Dorn hinter dem Dornfühler aufgenommen wurde. Mit
der vorliegenden Erfindung ist es jedoch möglich, einen ersten Niet und
nachfolgend einen zweiten Niet zu setzen, bevor der Dorn den dem Dornauffangsystem
zugeordneten Dornfühler
erreicht hat. Somit muß der
Bediener nicht warten, bis der Fühler
den Dorn erkannt hat, bevor er einen zweiten Niet anbringen kann.
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Ferner kann mit dem erfindungsgemäßen Steuersystem
die Versorgung des Ziehkopfes mit Hydraulikdruck unterbrochen werden,
sobald ein Dornbruch erkannt ist, so dass der Ziehkopf sofort wieder in
seine Ausgangsposition zurückgefahren
werden kann und so für
einen neuen Nietsetzvorgang zur Verfügung steht. Dies erhöht die Arbeitsgeschwindigkeit
des erfindungsgemäßen Nietsetzwerkzeugs,
da das System nicht länger
als erforderlich warten muß, um
sich nach Erkennen eines Dornbruchs wieder zurückzusetzen.
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Aus der vorstehenden Beschreibung
der Erfindung ist ersichtlich, dass diese auf vielerlei Weise abgewandelt
werden kann. Diese Abwandlungen sind jedoch nicht so zu verstehen,
dass damit der Umfang der Erfindung verlassen wird, und sämtliche derartigen Änderungen,
die einem Durchschnittsfachmann nahe liegen würden, sind als in den Umfang
der nachstehenden Ansprüche
aufgenommen zu verstehen.