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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein
Verfahren zum niederspannungs-elektromagnetischen Nieten und insbesondere
auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum gesteuerten und effizienten
niederspannungs-elektromagnetischen
Nieten.
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2. Hintergrundinformation
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Nietmaschinen
sind in der Luftfahrtindustrie genauso wie in anderen Industrien
wohl bekannt und in weit verbreiteter Benutzung. Nieten stellen
die beste bekannte Technik dar, eine aerodynamische Hülle an einem
Rahmen zu befestigen, um eine stabile, aerodynamisch glatte Oberfläche bereitzustellen.
Nieten werden zudem in der inneren Struktur eines Flugzeugs benutzt,
da sie der leichteste und billigste Weg sind, strukturelle Komponenten
aneinander zu befestigen.
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Eine
Art des Nietens benutzt ein niederspannungs-elektromagnetisches Nietsystem 100 (LVEMR),
wie in 1 gezeigt. Das
LVEMR-System 100 stellt eine gesteuerte Energiemenge in
einem einzelnen Puls bereit und ist typischerweise kleiner und weniger
belastend als ein pneumatisches oder hydraulisches System. Weiterhin
weist das LVEMR-System kaum eine Masse aus, so dass nur nominelle
Gegenkräfte
auftreten. Das in 1 gezeigte
LVEMR-System 100 beinhaltete zwei elektromagnetische Aktuatoren,
einen ersten Aktuator 101 und einen zweiten Aktuator 112,
welche auf gegenüberliegenden
Seiten von ersten und zweiten Werkstücken 114 bzw. 115 positioniert
sind. Die ersten und zweiten Werkstücke 114 und 115 sind
zusammenge drückt,
und ein Loch wurde durch sie gebohrt, um eine Niete 93 aufzunehmen.
Der erste und der zweite Aktuator 101 und 112 umfassen
jeweils einen Körper 116,
in welchem ein Treiber 118 und eine Spule 120 angeordnet
sind. Ein Nietenstempel 92 ist mit dem Treiber 118 gekoppelt
und wird gegen die Niete 93 gedrückt. Weiterhin kann eine Rückstoßmasse 123 vorgesehen
sein, welche typischerweise an einer hinteren Oberfläche der
Spule 120 befestigt ist. Ausgehend von der Rückstoßmasse 123 erstreckt
sich ein Luftzylinderstab 124, welcher sich aus dem Körper 116 in
einen Zwei-Kammer-Luftzylinder 126 erstreckt. Zugeordnete
Druckausgleichsventile und andere Steuerelemente sind schematisch
als Block 128 gezeigt. Die Elemente des Blocks 128 sind
verantwortlich dafür,
den Treiber 118 und seinen Nietenstempel 92 anfänglich gegen
einen Kopf der Niete 93 zu positionieren.
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Dem
System 100 wird mittels einer Stromversorgung 130 Strom
zugeführt.
Eine Gleichstromausgabe aus der Versorgung 130 wird benutzt,
eine Kondensatorbank in einer Schaltung 132 auf eine ausgewählte Spannung
aufzuladen. Die ausgewählte
Spannung basiert auf der Kraft, welche nötig ist, den gewünschten
Nietvorgang durchzuführen.
Die Schaltung 132 umfasst einen elektronischen Schalter,
welcher zwischen den Kondensatoren und der Spule 120 angeordnet
ist.
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Ein
Auslösesignal
von einer Abschussschaltung 134 aktiviert den elektronischen
Schalter, was die Ladung der Kondensatorbank in der Schaltung 32 in
die Spule 120 entlädt.
Ein Stromstoß wird
in die Spule 120 induziert, was starke Wirbelströme in einer Kupferplatte 119,
welche an der Basis des Treibers 118 angeordnet ist, hervorruft.
Dies erzeugt ein sehr starkes Magnetfeld, welches relativ zu der
Spule 120 eine abstoßende
Kraft bereitstellt. Der Treiber 118 wird mit einer großen Kraft
nach vorne angetrieben, was bewirkt, dass der Nietstempel 92 den
Kopf der Niete 93 staucht. Eine detailliertere Diskussion
des niedrigspannungs-elektromagnetischen Nietens kann im US-Patent
Nr. 4,862,043 gefunden werden, welches hier durch Bezugnahme eingeschlossen wird.
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Sobald
das LVEMR-System 100 die Niete 93 gestaucht hat,
ist eine befestigte Anordnung 140 wie in 1B gezeigt erzeugt. Die Anordnung 140 umfasst
eine deformierte Niete 146 mit einem Kopf 142 und
einem Ende 154. Das in das erste und zweite Werkstück 114 und 115 gebohrte
Loch umfasst eine Senkung 148, welche in das zweite Werkstück 115 gebohrt
ist, um den Kopf 142 der deformierten Niete 146 aufzunehmen.
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Unglücklicherweise
weist die befestigte Anordnung 140, wenn sie durch das
oben beschriebene LVEMR-System 100 erzeugt wird, bedeutende
Zwischenräume 150 zwischen
dem Kopf 142 der deformierten Niete 146 und der
Senkung 148 auf. Die Zwischenräume 150 sind unerwünscht, da
sie zu früher Korrosion
der deformierten Niete 146 führen können, was bewirkt, dass sie
schwächer
wird und vorzeitig ausfällt.
Dementsprechend besteht aus den vorstehenden Gründen in der Technik ein Bedürfnis nach einer
gesteuerten niedrigspannungs-elektromagnetischen Nietvorrichtung
und einem entsprechenden Verfahren, wobei die Zwischenräume 150 zwischen dem
Nietkopf 142 und der Senkung 148 verringert werden.
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Aus
dem United States Patent
US 5,471,865 ist
eine Nietvorrichtung bekannt, welche zwei Nietpistolen umfasst,
welche jeweils ein Paar von Spulenmittel umfassen, von welchen eines
antriebsmäßig einem
Formwerkzeug oder Amboss zugeordnet ist. Die Benutzung eines Paars
von Spulenmittel pro Nietpistole bedingt eine komplexe Vorrichtung.
Um eine bevorzugtere Vorrich tung und ein bevorzugteres Verfahren
zum Nieten mit gleicher Kraft von beiden Seiten zu erreichen, stellt
die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Verringern von Zwischenräumen zwischen
einem deformierten Kopf einer Niete und einer Senkung in einer Anordnung
bereit, welche durch eine niedrigspannungs-elektromagnetischen Nietvorrichtung
mit einem kopfseitigen Aktuator und einem endseitigen Aktuator gekoppelt
wird, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
Auswählen einer
Niete, welche sich gleichförmig
an einem Ende und einem Kopf der Niete deformiert, gekennzeichnet
durch Positionieren des Volumens der Niete in der Anordnung derart,
dass eine über
die Zeit auf den Kopf der Niete von dem kopfseitigen Aktuator angewendete
Kraft gleich einer auf das Ende der Niete durch den endseitigen
Aktuator angewendeten Kraft über
die Zeit ist.
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Weiterhin
stellt die vorliegende Erfindung eine niederspannungs-elektromagnetische
Nietvorrichtung zum Steuern der auf einen Kopf und ein Ende einer
Niete innerhalb einer Anordnung, welche ein Werkstück, welches
angesenkt ist, um den Kopf der Niete aufzunehmen, umfasst, wirkenden
Kraft über
die Zeit bereit, wobei die Nietvorrichtung umfasst:
Einen Kopf-
und einen Endaktuator, welche eine Kraft über die Zeit auf den Kopf und
das Ende der Niete übertragen,
wobei jeder der Aktuatoren umfasst:
Einen Stempel, welcher
die Niete kontaktiert,
eine Spule, welche eine abstoßende Kraft
erzeugt, wenn elektrischer Strom durch sie geschickt wird,
einen
physisch zu der Spule benachbarten und entlang einer Achse der Niete
durch die von der Spule erzeugte abstoßende Kraft beweglichen Treiber,
und
eine elektrisch mit der Spule des Kopf- bzw. Endaktuators
verbundene Kopfstromquelle und Endstromquelle, um eine gesteuerte
Strommenge zuzuführen, und
eine
elektrisch mit sowohl der Kopfstromquelle als auch der Endstromquelle
verbundene Abschussschaltung, um Phase und Größe der sowohl dem Kopfaktuator
als auch dem Endaktuator zugeführten gesteuerten
Strommenge zu steuern, gekennzeichnet durch
eine zwischen dem
Treiber und dem Stempel positionierte Lastzelle, um die auf ein
bestimmtes Ende der Niete angewandte Kraft über die Zeit zu messen.
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Weiterhin
stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum gesteuerten niederspannungs-elektromagnetischen
Nieten gemäß Anspruch
12 bereit.
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Weitere
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden durch die abhängigen Ansprüche definiert.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnung
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Diese
und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung, angehängten Ansprüche und
begleitende Zeichnung besser verstanden werden, wobei:
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1A ein Blockdiagramm eines
niederspannungs-elektromagnetischen
Nietsystems nach dem Stand der Technik zeigt,
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1B einen von dem Nietsystem
aus 1 deformierte Niete
zeigt,
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2 einen Graph der Kraft,
welche auf eine Niete während
ihrer Deformation in ein Loch, welches eine Senkung aufweist, wirkt, über die
Zeit zeigt,
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3 einen Graphen der Kraft,
welche auf eine Niete bei Benutzung eines Verfahrens und einer Vorrichtung
zum Verringern von Zwischenräumen gemäß der vorliegenden
Erfindung wirkt, über
die Zeit zeigt,
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4 ein gewünschtes
Hervorstehen einer Niete zeigt, um Zwischenräume gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zu verringern,
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5 eine gewünschte Formstempelanordnung
gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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6A ein schematisches Diagramm
eines niederspannungs-elektromagnetischen
Antriebssystems gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt,
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6B eine Seitenansicht einer
Lastzelle und eines Treibers des niederspannungs-elektromagnetischen
Antriebssystems gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
zeigt,
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7A einen Graph der Kraft über die
Zeit für
einen Nietenkopf und ein Nietenende zeigt, auf welche Kräfte wirken,
welche außer
Phase sind und verschiedene Größen haben,
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7B einen Graph der Kraft über die
Zeit für
den Nietenkopf und das Nietenende zeigen, auf welche Kräfte wirken,
welche in Phase sind, aber verschiedene Größen aufweisen, und
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7C einen Graphen der Kraft über die Zeit
für den
Nietenkopf und das Nietenende zeigen, auf welche Kräfte wirken,
welche in Phase sind und dieselbe Spitzengröße aufweisen.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Das
folgende Verfahren und die folgende Vorrichtung unterstützt bei
der Steuerung und beim Ausgleichen der Kräfte, welche auf eine Niete
wirken. Eine derartige Steuerung verringert Zwischenräume zwischen
einem Kopf einer Niete und einer Senkung, in welche er deformiert
wird. Andere Vorteile umfassen eine genauere Kontrolle von Nietenwechselwirkungen
und eine Verringerung der Rückstoßkräfte, welche
auf ein Objekt, welches genietet wird, wirken.
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Es
wurde entdeckt, dass es, um die Zwischenräume zwischen der Niete und
der Senkung zu verringern, essenziell ist, die gleiche Kraft auf
den Kopf und ein Ende der Niete während des Nietverfahrens aufrechtzuerhalten.
Unglücklicherweise
wird gleichzeitige Aktivierung von zwei gegenüberliegenden LVEMR-Pistolen keine gleichen
Kräfte
auf den Nietenkopf und das Nietenende über die Zeitdauer, in welcher
die Niete deformiert wird, erzeugen, wenn das zu nietende Werkstück oder
die zu nietende Anordnung angesenkt wurde, um einen deformierten Nietenkopf
aufzunehmen.
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Jede
spannungs-elektromagnetische Niet(LVEMR)-Pistolen sind typischerweise
dynamisch und werden in einem System mit offener Regelschleife benutzt
und bieten als solche kein Verfahren der „Echtzeit"-Kraftsteuerung während dem nietformenden Verfahren.
Da die LVEMR-Pistolen in einer offenen Regelschleife benutzt werden,
erzeugen sie eine ungleiche Kraft auf den Kopf und das Ende über die
Zeit, wie in 2 gezeigt.
Der Formprozess kann jedoch manipuliert werden, um die Effekte einer Senkung
in einem Werkstück,
welche die Kräfte
unausgeglichen machen, zu kompensieren. Diese Manipulation wird
durch die Auswahl von Prozessvariablen derart erreicht, dass der
Kopf und das Ende der Niete ähnliche
Formeigenschaften über
die Zeit aufweisen, wie in 3 gezeigt.
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Bei
einem ersten Ausführungsbeispiel
wie in 4 und 5 gezeigt werden die Kraft-Verschiebungs-Beziehungen
eines Kopfes 21 und eines Endes 23 einer Niete 22 über die
Formeigenschaften der Niete 22 manipuliert, um einen Kraftausgleich zwischen
dem Kopf 21 und dem Ende 22 aufrecht zu halten.
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Fünf Faktoren
beeinflussen typischerweise die Formeigenschaften der Niete 22 und
können
daher benutzt werden, die Kraft-Verschiebungs-Beziehung
des Kopfes 21 und des Endes 23 zu beeinflussen.
Als erstes sind da die mechanischen Eigenschaften der Niete 22,
die Kraft-Dehnungs-Beziehung. Da Nieten typischerweise aus einer
homogenen Legierung zusammengesetzt sind, gibt es keinen Unterschied
zwischen dem Material nahe des Kopfes 21 und des Endes 23.
Daher erzeugt dieser Faktor keinen Unterschied in der Kraft-Verschiebungs-Beziehung
zwischen dem Kopf 21 und dem Ende 23. Als zweites
wird der Durchmesser der Niete die Kraft-Verschiebungs-Beziehung
entlang der Niete 22 beeinflussen. Jegliche Unterschiede
der Kraft-Verschiebungs- Beziehung
zwischen dem Kopf 21 und dem Ende 23 können durch
Benutzung einer Rohniete beseitigt werden, welche einen konstanten
Durchmesser aufweist.
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Der
dritte Faktor, welcher die Kraft-Verschiebungs-Beziehung der Niete 22 beeinflusst,
ist die Menge der Niete 22, welche aus dem primären Blech 24 und
dem sekundären
Blech 26 herausragt. Dies umfasst einen Kopfvorsprung 28 der
Niete 22 über
einer Senkung 25 in dem primären Blech 24, welches mit
dem sekundären
Blech 26 wie in 4 gezeigt gekoppelt
werden soll. Der dritte Faktor umfasst zudem einen Endvorsprung 30 aus
dem sekundären Blech 26.
Je größer die
Vorsprungswerte für
den Kopfvorsprung 28 und den Endvorsprung 30 sind, desto
größer ist
die Verschiebung des Vorsprungs für eine gegebene Kraft, das
heißt
eine weiche Kraft-Verschiebungs-Beziehung.
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Der
vierte Faktor, welcher die Kraft-Verschiebung beeinflusst, ist die
Geometrie der Senkung 25, und der fünfte Faktor ist das Design
eines Kopfstempels 32 und eines Endstempels 34,
welche benutzt werden, die Niete 22 zu stauchen, wie in 4 und 5 gezeigt. Befestigungsstempel, wie der
Endstempel 34, und tiefe Senkungen, wie die Senkung 25,
erzeugen eine steifere Kraft-Verschiebungs-Beziehung. Daher gibt
es weniger Verschiebung der Niete 22 für eine gegebene Kraft, wenn
Stempel, wie der Endstempel 34, und Senkungen, wie die
Senkung 25, benutzt werden, welche das Material der Niete 22 daran hindern,
nach außen
zu fließen,
wenn sie gestaucht wird.
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Bei
dem ersten Ausführungsbeispiel
hält eine
bevorzugte Kombination der oben beschriebenen Faktoren eine ausgeglichene
Kraft, das heißt eine
gleiche Kraft auf das Ende 21 und den Kopf 23, durch
den gesamten Nietprozess hindurch aufrecht, was dazu führt, dass
jegliche Zwischenräume
zwischen dem defor mierten Kopf und der Senkung 25 beseitigt
werden. Bezug nehmend auf 4 weist die
bevorzugte Kombination eine Größe des Kopfvorsprungs 28 von
einer Länge
auf, welche fünf
bis zehn Prozent geringer ist als die Länge des Endvorsprungs 30.
In anderen Worten: Kopfvorsprung = (1 – [0,05
bis 0,10])(Endvorsprung).
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Weiterhin
ist, Bezug nehmend auf 4,
der Endvorsprung 30 bevorzugt 0,9 bis 1,3 Mal einem Durchmesser 19 der
Niete 22. In anderen Worten: Endvorsprung
= [0,9 bis 1,3] Nietendurchmesser.
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Bezug
nehmend auf 5 ist die
Tiefe 44 einer Kontaktoberfläche 36 des Werkzeugstempels 34 in
der bevorzugten Kombination ähnlich,
das heißt
innerhalb 20%, der Tiefe 42 der Senkung 25. Die
Kontaktoberfläche 38 des
Kopfstempels 32 ist bevorzugt flach. Zudem muss ein oberer
Durchmesser 40 des Endstempels 34 ähnlich einem
Senkungsdurchmesser 37 sein, das heißt der obere Durchmesser 40 muss
innerhalb 20% des Senkungsdurchmessers 37 sein. Weiterhin
muss ein oberer Winkel oder eine obere Abschrägung 48 der Kante
der Stempeloberfläche
des Endstempels 34 einem oberen Winkel oder einer oberen
Abschrägung 46 der
Senkung ähnlich
sein, das heißt
innerhalb 20% von diesem liegen.
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Bei
einem zweiten Ausführungsbeispiel
wird die auf einen Kopf und ein Ende einer Niete wirkende Kraft
durch Steuerung des Nietenstauchprozesses durch Benutzung einer Überwachungs-
und Anwendungsanordnung 50 wie in 6A gezeigt ausgeglichen, das heißt über die
Zeit gleich angewendet.
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Wenn
ein Werkstück
mit einer Senkung unter Benutzung zweier Nietpistolen genietet wird,
von welchen eine an einer Kopfseite und die andere an einer Endseite
einer Niete 22 ist, ist die auf die Kopfseite angewendete
Kraft üblicherweise
mit der auf eine Endseite der Niete 22 angewendeten Kraft
außer
Phase und weist eine unterschiedliche Größe zu dieser auf, wie in 7A gezeigt. Die Anordnung 50 kann
jedoch genutzt werden, um die richtige differenzielle Spannung und
das richtige Timing zu erzeugen, so dass die Kräfte, welche auf die Kopfseite
und die Endseite der Niete 22 angewendet wirken, ausgeglichen
sind, das heißt,
die über
die Zeit angewendeten Kräfte
auf jede Seite annähernd
gleich sind.
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Die
Anordnung 50 umfasst eine erste Lastzelle 56 und
eine zweite Lastzelle 58, welche benutzt werden, die durch
die elektromagnetische Nietvorrichtung während dem Nietverfahren angewendete Kraft
zu überwachen.
Sowohl die erste als auch die zweite Lastzelle 56 und 58 ist
an ersten bzw. zweiten Treibern 52 und 54 nahe
ihrem ersten bzw. zweiten Nietstempel 60 und 62 angebracht.
Bevorzugt ist sowohl die erste als auch die zweite Lastzelle 56 und 58 nicht
weniger als drei Zoll von ihrem ersten bzw. zweiten Nietstempel 60 und 62 positioniert.
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Die
erste Lastzelle 56 und die zweite Lastzelle 58 sind
identisch und werden unter Bezugnahme auf die erste Lastzelle 56,
gezeigt in 6B, beschrieben.
Die Lastzelle 56 umfasst eine piezoelektrische Quarzzelle 66,
bevorzugt ein PCB-Modell 204M-Bauelement.
Ein integrales Kabel 68 erstreckt sich von der Quarzzelle 66 und
ist mit einem Wellenformanalysator 64 wie einem Nicolet-Modul
2580 gekoppelt, welcher die von der Quarzzelle 66 erzeugte Wellenform,
wenn eine Kraft auf sie wirkt, digital speichert. Indem die Quarzzelle 66 bekannten
Kräften unterworfen
wird und ihre Ausgabe überwacht
wird, kann ein Um wandlungsgraph erzeugt werden, wodurch eine bestimmte
elektrische Wellenform in eine Kraft-über-Zeit-Wellenform umgewandelt
werden kann.
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Wie
in 6B gezeigt ist die
Quarzzelle 66 mit dem Treiber 56 und dem Kopfstempel 60 gekoppelt,
so dass sie zumindest 95% der durch den Treiber 56 angewendeten
Kraft empfangen und registrieren wird und dennoch externe Geräusche dämpfen wird.
Zwei Bandstücke 70a und 70b,
bevorzugt Capton-Band, werden auf einer ersten und einer zweiten Seite
der Quarzzelle 66 positioniert, welche jeweils senkrecht
zu einer longitudinalen Achse des Treibers 52 ist. Die
zwei Bandstücke 70a und 70b helfen,
von dem Treiber 56 erzeugte Geräusche zu dämpfen, welche eine genaue Messung
durch die Quarzzelle 66 stören könnten. Erste und zweite Stahlscheiben 72a und 72b werden
jeweils benachbart zu den Capton-Bändern 70a und 70b positioniert.
Die ersten und zweiten Stahlscheiben 72a und 72b als
auch die Quarzzelle 66 sind ringförmig und ermöglichen
es einem Bolzen 74, durch sie hindurchzugehen. Der Bolzen 74 ist
bevorzugt ein Bolzen mit einem Kupfer-Beryllium-Gewinde. Kupfer-Beryllium
ist bevorzugt, da es in den Treiber 52 und den Kopfstempel 60 geschraubt
werden kann, womit die beiden physikalisch gekoppelt werden, und
es dennoch 95% der Kraft von dem Treiber 52 ermöglicht,
durch die Lastzelle 56 anstelle durch den Bolzen 74 hindurchzugehen.
Optional kann ein Abschnitt 76 des Treibers 52 schraubbar
abnehmbar sein, um einfache Wartung und Ersatz der Lastzelle 58 zu
ermöglichen.
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Die
Phase und Größe der Kraft,
welche durch den ersten und den zweiten Treiber 52 und 54 angewendet
wird, wird direkt von einer „Entladung" aus einer ersten
bzw. zweiten Kondensatorbank 78 und 80 erzeugt,
welche von einer Stromzelle 82 aufgeladen wird und welche
von einer Abschussschaltung 84 gesteuert wird.
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Die
Abschussschaltung weist eine erste Phasen- und Amplitudenspannungssteuerung 86 zum
Steuern der Phase und der Größe der Kraft
des ersten Treibers 52 über
die Spannung und eine zweite Phasen- und Amplitudensteuerung 88 zur
Steuerung der Phase und Größe der Kraft
des zweiten Treibers 54 über die Spannung auf.
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Beim
Bestimmen der richtigen differenziellen Spannung und der richtigen
Timing-Verzögerung,
um die Kräfte
auf den Kopf und das Ende der Niete 22 auszugleichen, gibt
es vier Schritte. Zuerst müssen die
gewünschten
Verfahrensbedingungen, das heißt der
gewünschte
Nietenvorsprung und die Stempelgeometrie ausgewählt werden. Die Kräfte werden dann
während
dem Nietenformverfahren ohne differenzielle Spannung und ohne Timing-Verzögerung von
der ersten und zweiten Lastzelle 56 und 58 überwacht,
was einen Graph der Kraft über
die Zeit wie in 7A gezeigt
ergibt. Die auf die Niete 22 wirkende Kraft über die
Zeit wird durch den Wellenformanalysator 64 aufgezeichnet.
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Als
nächstes
wird die Timing-Verzögerung eingestellt,
um die Kräfte
in Phase zu bringen. Die Kräfte
sind in Phase, wenn die Spitzenkräfte gleichzeitig wie in 7B gezeigt erreicht werden.
Es ist wichtig, die Phase zuerst einzustellen, da sich die Amplitude
oft verändert,
wenn die Phase verändert wird.
Beispielsweise weist in 7A die
Kopfkraft die größte Größe auf,
während
in 7B die Endkraft die
größte Größe aufweist.
Der richtige Wert der Verzögerung
ist ungefähr
gleich dem Zeitunterschied zwischen den Kopf- und Endspitzenkräften. Wie
in 7A gezeigt sollte,
wenn die Phasendifferenz 60 50 μs ist, wobei die Kopfkraft der
Endkraft vorausgeht, die Kopfkraft etwa 50 μs verzögert werden, indem die Phase
unter Benutzung der ersten Steuerung 86 eingestellt wird.
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Für den dritten
Schritt werden die Spannungen eingestellt, um gleiche Größen der
Kraft hervorzurufen, das heißt
die größere Kraft
wird verringert oder die niedrigere Kraft wird vergrößert, indem
die Ladungsspannung über
die Abschussschaltung 84 verändert wird. In dem in 7B gezeigten Beispiel muss
die Endkraft vergrößert werden,
indem die Spannungsamplitude unter Benutzung der zweiten Steuerung 88 eingestellt
wird, bis die Endkraft gleich der Kopfkraft ist. Es ist am wünschenswertesten, wenn
die gesamte Kraft auf das Ende und den Kopf über ihre Dauer übereinstimmt.
Wenn diese Übereinstimmung
jedoch nicht möglich
ist, ist es wichtig, dass die Kraftspitzen 61, das heißt die Kraft
mit der größten Fläche, wie
in 7C gezeigt, so gleich
wie möglicht
ist. Wenn die Kräfte
nicht insgesamt in Übereinstimmung
gebracht werden können,
müssen
sie zumindest im Wesentlichen in diesem Gebiet übereinstimmen.
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Schließlich werden
die zweiten und dritten Schritte wiederholt, bis gut übereinstimmende
Kurven wie in 7C gezeigt
erreicht werden.
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Mit
der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine gleiche Kraft auf
einen Nietenkopf und ein Nietenende anzuwenden, selbst wenn der
Kopf in eine Senkung gestaucht wird. Durch diese Anordnungen können Zwischenräume zwischen
einem deformierten Kopf und einer Senkung verringert werden und
Wechselwirkungen besser gesteuert werden.
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Während die
obige detaillierte Beschreibung in Form von bestimmten Beispielen
ausgedrückt
wurde, werden Fachleute erkennen, dass viele andere Konfigurationen
benutzt werden könnten,
um den Zweck der offenbarten erfinderischen Vorrichtung zu erreichen.
Dementsprechend wird es erkannt werden, dass verschiedene äquivalente
Abwandlungen der oben beschriebenen Aus führungsbeispiele gemacht werden
können,
ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Daher soll die Erfindung
nur durch die folgenden Ansprüche
beschränkt
sein.