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Die
vorliegende Erfindung betrifft Befestigungsmaschinen und insbesondere
verbesserte Aspekte einer Befestigungselement-Förderung an und um eine Befestigungsmaschine
herum, einschließlich
eines Verfahrens für
den gesteuerten und effizienten Fluss von Befestigungselementen
von deren Herstellungspunkt zu deren Einsetzung in einem Werkstück (siehe
zum Beispiel US-A-2493868).
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Der
Ausdruck „Befestigungselement" wird hier verwendet,
um Nieten, Schrauben, Befestigungskügelchen und andere Typen von
Befestigungseinrichtungen einzuschließen.
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Herkömmlicherweise
werden Nieten an eine Befestigungseinrichtung in loser Form gebracht
(z. B. sie werden an den Ort in einem Beutel geliefert, der abgetrennt
und in ein Magazin der Maschine entladen wird) oder in einem Trägerband
angebracht. Bei der erstgenannten Konstruktion werden die Nieten einzeln
aus dem Magazin extrahiert und an ein Nietensetzwerkzeug über eine
verdichtete Förderröhre geliefert,
in der der Niet z. B. durch verdichtete Luft vorangetrieben wird.
Am Ende der Förderröhre wird der
Niet typischerweise an eine Ausrichtungs- oder Halteeinrichtung
umgeladen, um den Niet in einer Ausrichtung zu einem Nietenförderdurchgang
des Setzwerkzeugs zu halten. Wenn der Niet in dieser Position ist,
senkt sich ein Stempel entlang des Nietenförderdurchgangs und treibt den
Niet in das Werkstück
ein, so dass er durch einen gegenhaltenden Amboss, der unterhalb
des Werkstücks
angeordnet ist, deformiert wird. Bei Konstruktionen, die ein Trägerband
verwenden, werden die Befestigungselemente mit dem Band so weiter
transportiert, dass sie sequentiell in einer Ausrichtung zu der
Stempel- und Ambossbaugruppe durch eine Zuführungseinrichtung gebracht
werden, bevor der Stempel betätigt wird,
um das Befestigungselement aus dem Band heraus und in das Werkstück wie zuvor
einzutreiben.
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In
bestimmten Anwendungen, bei denen ein begrenzter Platz zur Verfügung steht,
ist die Verwendung einer herkömmlichen
Konstruktion mit einem Trägerband
und einer Zuführungseinrichtung
durch deren Größe ausgeschlossen.
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Moderne
Nietenmaschinen sind allgemein CNC-gesteuert und beinhalten eine
Robotertechnologie. Die Maschinen werden unter der Steuerung eines
Computerprogramms betrieben, das Befehle bereit stellt, die sich
auf die Nietenposition und den Nietentyp für jede Verbindung, die in einem
bestimmten Werkstück
durchgeführt
werden soll, beziehen. Die Art des Niets, der verwendet werden soll,
wird in Übereinstimmung
mit vielen Faktoren gewählt,
einschließlich
der Größe der Teile,
die verbunden werden sollen. Das Befestigungselement-Fördersystem muss
somit in der Lage sein, die Zuführung
von Nieten mit unterschiedlichen Größen und Typen in irgendeiner
bestimmten Sequenz ohne Erhöhung
der Nietenzykluszeit zu behandeln.
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Eine
gegenwärtige
Anforderung in der Industrie besteht darin, die Bedürfnisse
einer kontinuierlichen Produktion in großem Ausmaß zu erfüllen, bei der Setzwerkzeuge
in einer kontinuierlichen, nicht-unterbrochenen Weise sowohl während eines Betriebs
des Setzwerkzeugs und während
Roboterarbeitszeiten, wenn die Setzwerkzeuge nicht in Betrieb sind,
versorgt werden. In derartigen Befestigungsmaschinen werden Nieten
vorzugsweise als Masseware von einem Geschäft oder einer Warenempfangsstation
an das Setzwerkzeug auf einer Produktionslinie in einer „zeitgerechten" Weise durch ein automatisches
Mittel, wie z. B. automatisch geführte Fahrzeuge, Roboter oder
Fördermittel,
transferiert bzw. umgeladen.
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Ein
Problem mit der Bereitstellung von losen Nieten oder anderen Befestigungselementen
an herkömmlichen
Befestigungsmaschinen besteht darin, dass das Vorratsmagazin oder
eine andere Speichereinrichtung von Zeit zu Zeit mit Befestigungselementen
aufgefüllt
wird, die aus unterschiedlichen Produktionssätzen stammen können, was
es unmöglich macht,
mit irgendeiner Genauigkeit den Durchgang von einzelnen Nieten oder
eines Satzes von Nieten von der Herstellungsquelle bis zu der Einfügung in das
Werkstück
zu verfolgen. Die Mischung von Sätzen
umfasst strikte Qualitätskontrollmaßnahmen,
die von der modernen Industrie gefordert werden, insbesondere für den Fall,
dass ein genietetes Produkt zurückgerufen
werden muss. Ein Bedienungsfehler oder die Tatsache, dass Prozeduren
nicht angewendet werden (z. B. eine Hinzufügung von Nieten von einer nicht-identifizierbaren
Quelle an eine Zuführungseinrichtung,
die identifizierbare Nieten enthält), kann
diese Schwierigkeit verstärken.
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Ein
Nachteil von existierenden Nietenförderröhren ist deren Tendenz, sich
während
einer Verwendung abzunutzen, weil das Plastikmaterial, aus dem sie
im allgemeinen konstruiert sind, als ein Kompromiss zwischen einer
Flexibilität,
einer visuellen Transparenz (so dass eine Blockierung oder Staus durch
eine visuelle Untersuchung erfasst werden können) und einem niedrigen Reibungskoeffizienten gewählt wird.
Dies ist insbesondere der Fall, wenn Nieten seitlich (d. h. unter
rechten Winkeln zu der Längsachse
der Niet) zugeführt
werden, was erforderlich ist, wenn ein Durcheinanderfallen der Niet
innerhalb der Röhre
verhindert werden soll. Befestigungselemente, die unterschiedliche
Aspektverhältnisse
(Befestigungselementlänge
zum Kopfdurchmesser) aufweisen, werden in unterschiedlichen Orientierungen
zugeführt.
Z. B. neigen Befestigungselemente mit einem niedrigen Aspektverhältnis zu
einem Durcheinanderfallen in der Fördenöhre, die deshalb eine T-Form
oder einen rechteckförmigen
Querschnitt aufweisen muss, und Befestigungselemente mit einem hohen
Aspektverhältnis
werden axial in Röhren
mit kreisförmigem
Querschnitt transportiert. Eine Abnutzung zeigt sich in der Form
von inneren Rauhigkeiten, die die Antriebsgeschwindigkeit stark begrenzen
können.
Zusätzlich
kann die Ansammlung von Schmutz und allgemeinem Abfall Blockaden
verursachen, wodurch der Befestigungsprozess unterbrochen wird,
da es insbesondere im allgemeinen schwierig ist, einen Zugang zu
dem Inneren der Röhre
zu erhalten. Derartige Förderröhren werden
allgemein mit Robotereinrichtungen verbunden und können während einer
Roboterbehandlung verwunden oder anders verdreht werden, insbesondere
wenn sie um eine Biegung mit einem kleinen Radius herum geführt werden.
In einem derartigen Fall kann das innere Profil der Röhre zu einem
Ausmaß verdreht
werden, dass Nieten in einer Einschnürung in der Röhre eingefangen
werden.
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Ein
anderes Problem mit der seitlichen Zuführung von Nieten besteht darin,
dass sie um 90° gedreht
werden müssen,
bevor sie in den Zuführungsdurchgang
der Nase bzw. Spitze eingefügt
werden können,
wenn sich die Fördenöhre der
Spitze von einer vertikalen Richtung her annähert, die parallel zu der Achse
des Setzwerkzeugs ist. Dies kann durch Einbau von Biegungen in die
Fördenöhre oder Zuführungsröhre einer
Umladestation durchgeführt werden,
jedoch belegt dies einen beträchtlichen Platz,
da die Biegung so sanft sein muss, dass ein Stau der Nieten verhindert
und ein ausrechendes Nietenmoment beibehalten wird. Allgemein weist
die Umladestation einen Tauchkolben auf, der einen Niet, der einen
Niet, der von der Fördenöhre austritt, in
die Spitze des Setzwerkzeugs hinein richtet. Die Fördenöhre muss
deshalb in die Umladestation vor dem Tauchkolben eintreten, wobei
in diesem Fall die Röhre
sich um den Tauchkolben herum biegen muss oder der Tauchkolben so
konstruiert sein muss, dass er aus der Bahn der Röhre herausgezogen
wird, wenn ein Niet ankommt.
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Bei
den meisten Befestigungsanwendungen werden mehrere Nietengrößen für ein Werkstück oder
einen Abschnitt eines Werkstücks
benötigt, wenn
es z. B. überlappende
Schichten umfasst oder eine Notwendigkeit besteht, eine Stütze an einer
anderen Komponente anzubringen, wobei sich in diesem Fall die Sandwichdicke
des Werkstücks
von zwei Schichten auf drei Schichten oder mehr verändert. Wenn
eine selbsteinstechende Nietungstechnologie verwendet wird, ist
einer der Faktoren, der die Festigkeit einer genieteten Verbindung
bestimmt, die Länge
des Niets in Bezug auf die Sandwichdicke des Materials, welches
befestigt werden soll. Die mechanischen Eigenschaften von Verbindungen,
die mit der gleichen Größe von Nieten
genietet sind, wird sich in Abhängigkeit
von der Sandwichdicke und dem Material, welches gerade befestigt
wird, verändern.
In einer durchgehenden bzw. kontinuierlichen Herstellungsumgebung
werden herkömmliche
selbst-durchstehende Nietwerkzeuge auf eine einzelne Nietgröße beschränkt und
das Problem einer Nietung von Kombinationen mit unterschiedlichen
Materialdicken wird durch Verwendung von mehreren, speziell ausgelegten
Werkzeugen behandelt, die jeweils eine unterschiedliche Nietgröße anbringen.
Offensichtlich erfordert dies eine vorsichtige Planung, da vergrößerte Kombinationen
mit unterschiedlichen Verbindungsdicken und Festigkeiten zusätzliche
Nietgrößen und deshalb
eine erhöhte
Anzahl von Werkzeugen benötigen.
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Schließlich besteht
eine fortwährende
Anforderung darin, die Effizienz und Zuverlässigkeit der Umladung bzw.
des Transfers von einzelnen Nieten von der Fördenöhre an den Nieten-Zuführungsdurchgang
in dem Setzwerkzeug zu verbessern.
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In
vielen bekannten Setzwerkzeugen werden Nieten direkt in die Nase
bzw. Spitze über
eine permanent verbundene Fördenöhre transportiert.
Diese Anordnung weist mehrere Nachteile auf. Insbesondere beschränkt die
Verbindung der Röhre
mit der Spitze einen Zugang, ist sperrig und bedeutet, dass die
Röhre sich
mit dem Hub der Spitze während
einer Einfügung
einer Niet in ein Werkstück
nach oben und unten bewegen muss. Ferner kann die Nietenzuführung ein
Problem dahingehend sein, dass keine Vorkehrungen zur Behandlung
einer Vielzahl von Nieten getroffen werden, die zufällig in
die Spitze hinein geführt
werden, und eine effektive Zuführung
stützt
sich ausschließlich
auf das Moment des Niets, wenn er sich in der Fördenöhre nach unten bewegt. Es sei darauf
hingewiesen, dass das Nietmoment mit der Luftdruckzuführung (die
die Nieten längs
der Röhre antreibt),
der Nietenmasse und Einschränkungen
in dem Durchgang der Fördenöhre (verursacht
durch Knicke, Biegungen, Schmutz und Abnutzung etc.) variabel ist.
Zusätzlich
kann die Anordnung nicht verhindern, dass Abfall in die Spitze längs der
Fördenöhre transportiert
wird.
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Bei
Anwendungen, bei denen ein beschränkter Zugang zu einem Werkstück besteht,
werden lange, schlanke Spitzen verwendet und der Nieteneintrittsdurchgang
muss hoch oben in der Spitze positioniert werden, so dass lange
Hübe des
Stempels innerhalb der Spitze benötigt werden. Dies erhöht die Zykluszeit
und vergrößert stark
die Gesamtlänge
des Setzwerkzeugs.
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Schließlich gibt
es allgemein eine langsame Zykluszeit im Zusammenhang mit derartigen
Umladeanordnungen. Nieten werden getrennt an die Spitze geführt und
die Zykluszeit ist somit von der Länge der Fördenöhre abhängig.
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In
einer alternativen bekannten Konfiguration ist eine Transfer- bzw.
Umladestation zwischen der Spitze und der Fördenöhre angeordnet. Nieten stoppen
an der Umladestation und werden durch einen Vordrücker in
die Spitze umgeladen bzw. transferiert. Während diese Anordnung die Zykluszeit
dahingehend verringert, dass Nieten an der Umladestation gesammelt
werden können,
werden die anderen Nachteile, auf die voranstehend Bezug genommen wurde,
nicht gelöst.
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Das
US-Patent Nr. 5465868 beschreibt ein automatisches System zum Vorselektieren
und Zuführen
von vororientierten Nieten an eine Nietmaschine. Ein Puffermagazin,
das ein Bündel
von Röhren
umfasst, ist an einer Stelle zwischen einem Nietensetzerkopf und
einer Zuführungsstation
angeordnet. Jede Röhre
enthält
eine Vielzahl von Nieten. Das Puffermagazin wird mit vororientierten
Nieten unterschiedlicher Größen und
Typen gespeist und ist mit dem Nietensetzerkopf über eine Vielzahl von Fördenöhren verbunden,
die durch eine Wähleinrichtung zugeführt werden,
die auf einem Rahmen unterhalb des Magazins angebracht ist. Die
Wähleinrichtung arbeitet
unter der Steuerung eines Computerprogramms, um den geeigneten Niet
von dem Magazin zu wählen
und ihn in die geeignete Fördenöhre zur Zuführung an
den Nietensetzerkopf frei zu geben. Die Zuführungsstation stellt sicher,
dass das Puffermagazin automatisch auf einen Pegel oberhalb eines Minimums
gefüllt
wird.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend erwähnten Nachteile
zu umgehen bzw. zu lindern.
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Diese
Aufgabe kann durch eine Befestigungselementzuführbaugruppe gemäß Anspruch
1 gelöst
werden.
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Spezielle
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nachstehend mit Hilfe eines Beispiels,
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. In
den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht einer Nietmaschine mit einem Nietensetzer und
einem Nietenzuführungssystem
in Übereinstimmung
mit der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
perspektivische Ansicht eines Pakets von Nieten, die ohne eine äußere Umhüllung gezeigt
ist;
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3 eine
perspektivische Ansicht des Behälters
der 2, gezeigt mit einer äußeren Hülle, die teilweise der Übersichtlichkeit
halber weg geschnitten ist;
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4 eine
schematische Querschnittsansicht eines Teils einer Ladestation der
Nietmaschine, die Nieten zeigt, die in einem zentralen Zuführer von einem
ersten Paket geladen werden;
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5 eine
Ansicht in der Richtung des Pfeils B der 4;
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6 eine
Ansicht in der Richtung des Pfeils C der 5;
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7 eine
schematische Querschnittsansicht der Ladestation der 4,
wobei diese in einem Zwischenzustand zwischen einem Entladen von
ersten und zweiten Paketen (nicht gezeigt) gezeigt ist;
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8 eine
schematische Ansicht der Ladestation der 7, wobei
ein Entladen des zweiten Pakets (nicht gezeigt) gezeigt ist;
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9 eine
schematische perspektivische Ansicht einer Vielzahl von Nietpaketen,
die auf eine Palette geladen sind, einer ersten alternativen Ausführungsform;
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10 eine
diagrammartige Darstellung von einem der Pakete der 9;
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11 eine
schematische Seitenansichtdarstellung, die ein Entladen von Nieten
von einem Paket auf der Palette der 9 zeigt;
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12 eine
diagrammartige Darstellung der Bahn bzw. des Wegs, der/dem ein Freigabemechanismus
relativ zu einem Paket folgt;
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13 eine
Seitenansicht einer zweiten alternativen Ausführungsform eines Nietenpakets,
die mit einem Zuführungsmechanismus
gezeigt ist.
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14 eine
vergrößerte Ansicht
eines Drehritzels der Ausführungsform
der 13;
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15a eine fragmentarische Endansicht der Röhre mit
T-Querschnitt des Pakets der 13 und 14,
wobei es ungeöffnet
gezeigt ist;
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15b eine Entsprechung zur 15a, aber
in einer Darstellung, in der die Röhre geöffnet ist;
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16a und 16b eine
Entsprechung zur 15a und 15b,
aber mit einer Darstellung einer Röhre mit einem runden Querschnitt;
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17 eine
Seitenansicht eines modifizierten Pakets, das in einer gefalteten
Konfiguration gezeigt ist;
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18 eine
Seitenansicht eines modifizierten Pakets der 17, wobei
dieses in einem entfalteten Zustand gezeigt ist;
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19 eine
perspektivische Ansicht einer alternativen Paketausfiürungsform,
die gerade an eine Drehfreigabeeinrichtung geführt wird;
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20 eine
schematische Darstellung eines Freigabemechanismus der Einrichtung
der 19;
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21a bis 21z Querschnittsansichten von
alternativen Ausführungsformen
eines Nietenpakets.
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22a bis 22d perspektivische
und Seitenquerschnittsansichten einer weiteren Ausfuhrungsform eines
Nietenpakets, welches ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist;
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23a bis 23d eine
perspektivische und eine Seitenquerschnittsansicht einer noch weiteren
Ausführungsform
eines Nietenpakets, das ein Aspekt der vorliegenden Erfindung darstellt.
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24 Seitenquerschnitt
einer Kopplungsschnittstelle, die mit den Paketen verwendet werden soll,
die in den 22 und 23 gezeigt
sind.
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24a eine äquivalente
Darstellung zu derjenigen der 11, dargestellt
mit einem modifizierten Paket;
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24b eine diagrammartige Darstellung der Bahn,
der der Freigabemechanismus der 24a folgt.
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25a und 25b eine
alternative Ausführungsform
der Kopplungsschnittstelle der 24 in
ausgerückten
(aus einem Eingriff heraus) bzw. eingerückten (in einem Eingriff stehend)
Konfigurationen;
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26a bis 26q Querschnittsansichten durch
verschiedene alternative Ausführungsformen einer
Nietenförderröhre in Übereinstimmung
mit einem Aspekt der Erfindung.
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27a bis 27b perspektivische
Ansichten einer Adapter-Förderröhre, die
teilweise weg geschnitten ist, wobei der Adapter ein Aspekt der
vorliegenden Erfindung ist.
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27c bis 27g Seitenquerschnittsansichten
des Adapters;
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27h bis 27i Seiten-
und Querschnittsansichten der Adapter-Förderröhre;
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28a eine Seitenquerschnittsansicht einer alternativen
Ausführungsform
der Adapter-Förderröhre;
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28b eine Endansicht der Röhre der 28a;
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29 eine
Aufsicht auf eine Dualeintritts-Förderröhre in Übereinstimmung mit einem Aspekt
der vorliegenden Erfindung;
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30 eine
vergrößerte Ansicht
eines Teils der Förderröhre der 29;
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31a bis 31h in schematischen
Draufsichten einer Kopplungsstation zur Verbindung einer Förderröhre mit
einem Puffermagazin in Übereinstimmung
mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung und die Sequenz von
Schritten zum Umladen bzw. Transferieren einer Niet über die
Station;
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32 und 33 schematische
Seitenansichten einer Ausführungsform
eines Setzwerkzeugs mit einer entfernbaren Umladestation in Übereinstimmung
mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
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34 und 35 schematische
Seitenansichten einer alternativen Ausführungsform eines Setzwerkzeugs
mit einer entfernbaren Umladestation in Übereinstimmung mit einem Aspekt
der vorliegenden Erfindung;
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36a bis 36c Seitenansichten
einer weiteren alternativen Ausführungsform
eines Setzwerkzeugs mit einer entfernbaren Umladestation in Übereinstimmung
mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, gezeigt in drei unterschiedlichen
Positionen;
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36d eine Aufsicht auf die Ausführungsform der 36a;
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37a eine perspektivische Ansicht einer Vordrücker-Baugruppe
einer Umladestation, die mit einer Nietensetzwerkzeugspitze in Übereinstimmung mit
einem Aspekt der vorliegenden Erfindung gezeigt ist;
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37b bis 37d Aufsichten
auf die Baugruppe der 37a,
wobei eine Nietenförderröhre zur Übersichtlichkeit
entfernt ist;
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38a bis 38d Aufsichten
Querschnittsaufsichten durch eine alternative Ausführungsform
der Umladestation in Übereinstimmung mit
der vorliegenden Erfindung;
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38e eine Seitenquerschnittsansicht der Umladestation
der 38a bis 38d;
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39a eine Seitenquerschnittsansicht einer
alternativen Ausführungsform
einer Umladestation in Übereinstimmung
mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung an dem Beginn eines
Nietenzuführungszyklus;
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39b eine Endansicht, teilweise im Querschnitt,
der Station der 39a;
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39c eine Aufsicht auf die Station der 39a;
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40 bis 42 jeweils
Ansichten, die denjenigen der 39 entsprechen
und nachfolgende Schritte in dem Nietenladezyklus darstellen;
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43 bis 45 Teilquerschnitts-Seitenansichten
von weiteren Ausführungsformen
der Umladestation der 39;
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46 bis 53 Steilquerschnitts-Seitenansichten
einer weiteren Ausführungsform
einer Umladestation und der Spitze eines Setzwerkzeugs in Übereinstimmung
mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
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54a bis 54d schematische
Ansichten einer modifizierten Nieten-Zurückhalteeinrichtung zur Verwendung
in der Umladestation der 46 bis 53;
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55 eine
Teilquerschnitts-Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform
einer Umladestation zum Umladen eines Niets von einer Fördenöhre an eine
Spitze eines Setzwerkzeugs;
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56 eine
Ansicht in der Richtung des Pfeils A der 59;
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57 und 58 Draufsichten
einer Umladestation mit mehreren Eingängen und mit einer Drehschleuse;
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59a bzw. 59b eine
Draufsicht und eine Endansicht einer Entweichungseinrichtung für eine Fördenöhre mit
einem runden Querschnitt, in Übereinstimmung
mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung,
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60a bzw. 60b eine
Draufsicht bzw. Endansicht einer Entweichungseinrichtung für eine Fördenöhre mit
einem T-förmigen
Querschnitt, in Übereinstimmung
mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung; und
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60 bis 64 Teildraufsichten
einer alternativen Entweichungseinrichtung in Übereinstimmung mit einem Aspekt
der vorliegenden Erfindung.
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Bezug
nehmend nun auf die Zeichnungen zeigt 1 eine Befestigungsmaschine
und eine Befestigungselement-Zuführungsvorrichtung,
die ein Nietensetzwerkzeug 1 umfasst, das auf einem herkömmlichen
C-Rahmen 2 über
einem Nietenaufschlagamboss 3 angebracht ist. Nieten werden
an der Maschine in der Form von einem oder mehreren Behältern oder
Paketen 4 dargeboten (mehrere sind in 1 schematisch
auf einem Endlosschleifen-Fördermittel
gezeigt).
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Ein
Nietenzuführungsmechanismus 5,
der angrenzend zu den Behältern 4 angeordnet
ist, dient dazu, um gewählten
Nieten zu ermöglichen,
von den Behältern
nacheinander in ein oder mehrere Fördenöhren 6 zu entweichen, über die
sie an das Setzwerkzeug 1 transportiert werden. Eine typische
Art des Transports geschieht durch Einblasen von komprimierter Luft
entlang der Fördenöhre, um
den Niet dort entlang voran zu treiben. An dem Setzwerkzeugende
der Fördenöhre 6 werden
die Nieten von einer Umladestation 7 ergriffen, die dazu
dient, um die Nieten einzeln an die Spitze 8 des Setzwerkzeugs 1 zu transferieren
bzw. umzuladen und um sicher zu stellen, dass jeder Niet in einer
richtigen Ausrichtung zu einem Stempel (versteckt) vor der Einsetzung
des Niets in ein Werkstück
hinein ist.
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Die
Fördenöhre (Fördenöhren) 6 kann
(können)
permanent an dem Nietensetzwerkzeug 1 angebracht sein oder
alternativ ist es in einigen Fällen wünschenswert,
dass die Fördenöhre 6 von
dem Nietensetzwerkzeug 1 während des Nietarbeitsryklus trennbar
ist. Fördenöhren sind
empfindlich und neigen zu einem Abknicken und einem Einfang oder
einer Verhedderung mit anderen Teilen, wenn das Werkzeug (manuell
oder automatisch) in sämtlichen drei
Bewegungsachsen betätigt
wird. Das Nietensetzwerkzeug 1 kann somit ein oder mehrere
Puffermagazine 6a aufweisen, die daran zwischen der Förderröhre 6 oder
der Spitze 8 angebracht sind, um zu ermöglichen, dass eine Vielzahl
von Befestigungselementen gehalten und/oder sofort zugeführt werden. Das
Puffermagazin 6a erlaubt dem Nietensetzwerkzeug 1 einen
Zyklus von Nietprozessen auszuführen, ohne
auf die Verbindung der Förderröhre 6,
eine Zuführung
des Niets und eine Trennung des Rohrs zu warten. Periodisch kann
das Puffermagazin 6a zwischen Arbeitszyklen durch Kopplung
mit der Zuführungsröhre 6 und
durch Bewirken einer Umladung von Nieten von dem Behälter 4 neu
aufgefüllt
werden. Das Puffermagazin 6a kann permanent an dem Setzwerkzeug 1 angebracht
sein und kann über
die Förderröhre 6 wieder
aufgeladen werden oder, alternativ, wenn es leer ist, kann das Magazin
manuell oder automatisch durch ein volles Magazin ausgetauscht werden.
Das Puffermagazin 6a kann ein Karussell mit einer Vielzahl
von Magazinpatronen fassen, um zu ermöglichen, über eine Förderröhre 6 „in einem
Außerbetriebszustand" („off-line") geladen zu werden,
während
eine andere „in
einem Betriebszustand" („live") ist (d. h. die
Spitze versorgt). Beispiele werden nachstehend beschrieben.
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Unabhängig davon,
ob die Förderröhre 6 permanent
an dem Nietensetzwerkzeug 1 angebracht oder mit einem Puffermagazin 6a an
dem Werkzeug 1 lösbar
verbindbar ist, ist die Umladestation 7 so konstruiert,
dass sie von der Spitze 8 entkoppelt werden kann, um so
zu ermöglichen,
dass die Spitze sich auf das Werkstück und den Amboss absenkt,
um die Nietenoperation auszuführen.
Ein Beispiel dieser Anordnung wird mit näheren Einzelheiten nachstehend
beschrieben.
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Zwischen
dem Zuführungsmechanismus 5 und
der Umladestation 7 kann mehr als eine Förderröhre 6 vorhanden
sein, um so zu ermöglichen,
dass unterschiedliche Nietentypen in eine Vielzahl von getrennten
Nietensetzwerkzeuge, die parallel arbeiten, geführt werden. In einer derartigen
Ausführungsform wählt ein
Läufer
S die geeignete Zuführungsröhre 6 für eine Verbindung
mit dem Puffermagazin 6. Alternativ können mehrere Förderröhren 6 an
eine einzelne Umladestation 7 geführt werden, um so eine Reservezuführung bereit
zu stellen, für
den Fall, dass eine der Röhren
außer
Betrieb ist (z. B. sie blockiert wird).
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Die
Förderröhre 6 kann
einen In-line-Entweichungsmechanismus I aufweisen, der ermöglicht, dass
Nieten an einem Zwischenort in der Fördenöhre 6 nach dem Zuführungsmechanismus 5 gepuffert werden.
Der Entweichungsmechanismus I arbeitet, um die Zuführung von
Nieten an das Werkzeug 1 zu steuern, indem eine Entweichung
der Nieten individuell erlaubt wird, falls und wenn von dem Werkzeug gefordert.
Dies ist besonders wichtig, wenn das Werkzeug eine Sequenz von Nieten
mit unterschiedlichen Typen anfordert. In einem derartigen Fall
stellt der Entweichungsmechanismus I (in Kombination mit dem Läufer S)
sicher, dass nur die geeigneten Nietentypen in einer Sequenz an
das Werkzeug 1 freigegeben werden.
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Mehrere
verschiedene Ausführungsformen der
Nietenverpackung 4 und der Freigabemechanismen 5 werden
nun unter Bezugnahme auf die 2 bis 25 beschrieben.
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2 zeigt
ein Beispiel eines Nietenbehälters
in der Form eines transparenten Plastiks, im wesentlichen eine Parallelpiped-Box 9 mit
einem abgedichteten Deckel 10 auf seiner oberen Oberfläche. Der
Deckel 10 des Behälters
weist eine Umfangslippe 11 auf, durch die er in einer Ladestation (nachstehend
beschrieben) angeordnet wird, und Reißperforationen 12 entlang
von drei Seiten auf. Die Kante der vierten Seite weist einen Zugstreifen 13 auf,
so dass der Deckel 10 von dem Rest des Behälters entlang der
Perforationen 12 weggerissen werden kann. Eine Kante der
Lippe 11 weist eine Vielzahl von Kerben 14, die
von einer Maschine lesbar sind und die codierte Informationen bezüglich der
Inhalte des Behälters
darstellen, z. B. einen Niettyp, einen Nietengröße etc., auf. Auf eine Seitenwand 15 können der
Name des Herstellers und andere relevante Information aufgeprägt sein,
und eine Endfläche 16 des
Behälters
trägt Idealerweise
einen Strichcode und gedruckte Information, der sich auf die Nietenteilnummer
und die Satznummer bezieht.
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Der
Plastikbehälter 9 ist
in einer Pappumhüllung
oder Box 17, wie in 3 gezeigt,
aufgenommen, um eine Festigkeit für eine Massenspeicherung oder
einen Massentransport bereit zu stellen. Die Box 17 ist
mit relevanter Information bezüglich
der richtigen Verwendung der Nieten bedruckt. Eine Endwand 18 der
Box 17 weist ein Fenster 19 auf, so dass der transparente
Plastikbehälter 9 und
die gedruckte Information darauf untersucht werden kann.
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Zwei
Plastikbehälter 9,
die Nieten enthalten, sind in einer Position auf einer Ladestation
in 4 gezeigt. Die Ladestation umfasst einen zentralen
Zuführer 20,
von dem sich eine Ladefläche 21 nach oben
in Richtung auf die Behälter 9 hin
erstreckt, die in Öffnungen 22 in
einem bogenförmigen
Magazin 23 aufgenommen sind. Die Ladefläche 21 ist mit einer Drehschleuse 24 verbunden,
die unter dem Magazin 23 liegt und die im Verhältnis dazu
drehbar ist. Ein voller Behälter 9 wird
an dem Magazin 23, wobei dessen Deckel 10 intakt
ist, dargeboten, indem er umgedreht wird und die Lippe 11 unter
die Kanten von einer der Öffnungen 22 geschoben
wird, bis er in der in 4 gezeigten Position ist, woraufhin
sich die Drehschleuse 24 an die Position bewegt, die in 7 gezeigt
ist, wodurch eine Entfernung der Behälter 9 verhindert
wird.
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Wenn
ein Maschinenbetreiber überzeugt
ist, dass die Behälter 9 richtig
platziert sind (Sensoren können
bereit gestellt werden, um dies anzuzeigen), wird der Laderyklus
begonnen. Zunächst
bewegt sich eine Schlüsselplatte 25 (siehe 5),
die Vorsprünge 26 trägt, die
komplementär
zu den Kerben 14 auf dem gewünschten Nietenbehälter sind,
seitlich in Richtung auf die mit Kerben versehene Kante der Behälterlippe 11 und
prüft,
dass die Kerben 14 für
den Typ von Niet, der benötigt
wird, richtig sind. Gleichzeitig scannt ein Strichcodeleser 27 das
Ende des Behälters
und überträgt die Information
in Bezug auf die Satznummer etc. an einen Steuercomputer. Die Schleuse 24 wird
dann umgekehrt gedreht und ein Freigabemechanismus (nicht gezeigt)
greift an dem Ende des Ziehstreifens 13 an und wickelt
ihn um eine Spule (nicht gezeigt), um so den Deckel 10 zu
entfernen und die Nieten frei zu geben, die dann die Ladefläche 21 herunter
und in den Zuführer 20 hinein
fallen.
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Der
Ziehstreifen 13 kann alternativ von einem Betreiber entfernt
werden. Wenn der Behälter 9 entladen
ist, wird er entfernt, und die Schleuse 24 wird gedreht,
um die Öffnung 22 zu
verschließen.
-
Sollte
die Schlüsselplatte 25 und/oder
der Strichcodeleser 27 feststellen, dass der falsche Typ von
Nieten geladen worden ist, kann der Behälter 23 an eine Abweisungsstation
(nicht gezeigt) bewegt werden, wo die unrichtigen Nieten an einen
Abweisungs-Abfalleimer abgegeben werden.
-
Wenn
der leere Behälter 9 ersetzt
wird, kann die Drehschleuse 24 weiter geschaltet werden,
um so ein Laden der Inhalte des zweiten Behälters in den Zuführer 20 zu
erlauben, wie in 8 gezeigt. Jedoch wird der Betrieb
derart gesteuert, dass ein Behälter 9 nicht
geladen wird, bis der Zuführer 20 leer ist.
Dies stellt sicher, dass Nieten von unterschiedlichen Behältern nicht
gemischt wird, so dass jeder Satz von Nieten nachvollziehbar ist.
Die Behälter 9 sind
so konstruiert, dass sie on-line (in Betrieb) nicht neu aufgefüllt und
wieder verwendet werden können, wodurch
das Risiko einer Verunreinigung des Nietenprozesses durch nicht
identifizierbare Nieten vermieden wird (jedoch können sie off-line (in einem
Außerbetriebszustand)
neu aufgefüllt
und neu abgedichtet werden). Die oben beschriebene Anordnung stellt
sicher, dass unrichtige Nieten nicht in den Zuführer 20 gefüllt werden
können,
da der Inhalt jedes Behälters automatisch
geprüft
und verifiziert wird, bevor er geöffnet wird.
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Eine
alternative Verpackungskonfiguration für Nieten ist in den 9 bis 12 gezeigt.
Nieten 30 werden in starren Plastikbehältern 31 vorverpackt, so
dass sie alle in der gleichen Weise orientiert sind. Jeder Behälter wird
durch Abstandsstücke 32 in
eine Vielzahl von getrennten, länglichen
Spalten 33 (eine ist in 11 gezeigt)
unterteilt, die, wie sich der 10 entnehmen
lässt,
einen T-förmigen
Querschnitt aufweisen, wenn sie von oben betrachtet werden. Die
Nieten 30 werden von jeder Spalte 33 unter der
Schwerkraft abgegeben, obwohl ein Vordrücker-Mechanismus (nicht gezeigt)
bereit gestellt werden kann, wenn erforderlich. Eine Vielzahl von
derartigen Behältern 31 ist
auf einer einzelnen Palette 34 angebracht, unter der ein
oder mehrere Freigabemechanismen 35 angeordnet ist (werden),
mit denen die Nieten 30 aus den Behältern 31 extrahiert
und in eine Fördenöhre 36 abgegeben
werden. In der beispielhaften Ausführungsform, die in 9 gezeigt
ist, enthält
die Palette 34 fünfundzwanzig
Behälter,
die in fünf
Zeilen (x-Achse) und fünf
Spalten (y-Achse) angeordnet sind. Jede Spalte von Behältern weist
einen zugehörigen
Freigabemechanismuswagen 35 auf, der eine Fördenöhre 36 trägt und mit
der Unterseite der Palette 34 verriegelt ineinander greift,
und zwar in einer derartigen Weise, dass er in der Lage ist, sich im
Verhältnis
dazu in den x- und y-Achsen-Richtungen zu bewegen. Jeder Behälter 31 enthält Nieten 30 mit
dem gleichen Typ, obwohl die Palette unterschiedliche Behälter stützen kann,
so dass eine Kombination von Nietentypen in Übereinstimmung mit der bestimmten
Anwendung zugeführt
werden können.
-
Jeder
Freigabemechanismuswagen 35 weist eine Größe auf,
um einen Niet 30 an zwei Positionen aufzunehmen. Auf einer
Seite des Wagens 35 befindet sich eine Öffnung 37, die auf
die Palette 34 hin gerichtet ist und die dafür ausgelegt
ist, um einen Niet von dem Behälter
aufzunehmen, und angrenzend dazu, von der Palette 34 weg
gerichtet, befindet sich eine zweite Öffnung 37, die den
Innenraum des Wagens 35 mit der Fördenöhre 36 verbindet.
Gegenüberliegend
zu der zweiten Öffnung 37 ist
ein aufrecht stehender Führungsstab 38 vorgesehen,
der in eine Führungsspur 39 vorsteht,
die als eine Ausnehmung auf der Unterseite der Palette 34 gebildet
ist. Die Führungsspur 39 unter
einem einzelnen Behälter 31 ist
diagrammartig in 12 dargestellt.
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Die
Palette 34 ist in einer geneigten Position (wie in 11 gezeigt)
so angeordnet, dass sich der Wagen 35 entlang der x-Achsen-Richtung
unter der Schwerkraft bewegt. Um Nieten von dem Behälter 31 frei
zu geben, bewegt sich der Wagen 35 zunächst entlang der x-Achse unter
dem Einfluss eines geeigneten Betätigungselements, beispielsweise
eines Motors, und an dem Ende des ersten Durchlaufs in der x-Achsen-Richtung der
Führungsspur 39,
bewegt er sich unter rechten Winkeln unter der Schwerkraft entlang
des Abschnitts, der mit dem Bezugszeichen 40 in 12 der
Ausnehmung 39 angedeutet wird, und zwar an den nächsten Durchlauf
in der x-Achse. Wenn der Wagen 35 entlang der x-Achsen-Richtung weiter
geschaltet wird, dann greift der Führungsstift 38 ein
und öffnet
eine Schleuse 40a an dem Ende jeder Spalte 33 der
Nieten 30 in dem Behälter 31,
um zu ermöglichen,
dass der unterste Niet in der Spalte 33 unter Schwerkraft
in den Wagen 35 fällt.
Wenn die Anwesenheit des Niets in dem Wagen 35 erfasst wird,
wird ein Vordrücker 41 auf
dem Wagen vorgeschoben, um den Niet 30 seitlich zu bewegen,
bis er über
der Fördenöhrenöffnung 37 ist,
woraufhin ein Luftstoß auf
den Niet 30 gerichtet wird, um ihn in die Fördenöhre 36 und
entlang dieser voran zu treiben. Ein Verschluss (nicht gezeigt in 10)
verhindert, dass Luft in den Rest des Wagens 35 oder den
Behälter 31 eintritt.
Wenn der Wagen 35 sich entlang seiner Bahn fortbewegt,
rückt der
Stift 38 von der Schleuse 41 aus, die sich dann
automatisch hinter dem Wagen 35 schließt.
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Die
Palette 34 kann so angeordnet werden, dass jede Spalte
von Behältern
(x-Achse) einen anderen Niettyp aufweist, so dass jeder Wagen 35 und jede
Fördenöhre 36 von
einer unterschiedlichen Form und Größe ist, um den bestimmten Typ
von Niet 30 aufzunehmen. Die Bewegung jedes Wagens 35 wird
von einem computerbetriebenen Steuerprogramm gesteuert, das Bewegungsbefehle
an den geeigneten Wagen in Übereinstimmung
mit dem Typ von Niet ausgibt, der an irgendeiner Stufe in dem Nietprozess
benötigt
wird.
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In
den 13 und 14 ist
eine weitere alternative Verpackungs-konfiguration gezeigt, bei
der Nieten 50 in einer Vielzahl von starren und halb-starren
Röhren 51 einer
vorgegebenen Länge
untergebracht sind. Die Röhren 51 sind
in einer beabstandeten parallelen Beziehung angeordnet und durch
ein flexibles Gewebe oder eine Membran 52 untereinander
verbunden, um so eine kontinuierliche bzw. durchgehende Länge einer
flexiblen Verpackung 53 zu bilden. Die Röhren 51 werden
off-line (in einem Außerbetriebszustand)
gefüllt
und weisen innere Profile auf, die dafür ausgelegt sind, um die Nieten
in der Orientierung zurück
zu halten, in der sie geladen werden. Die Röhren können z. B. einen kreisförmigen Querschnitt 54 aufweisen,
in dem Nieten 50 im wesentlichen koaxial angeordnet sind,
oder sie können einen
T-förmigen
Querschnitt 55 aufweisen, in dem Nieten 50 seitlich
aneinander untergebracht sind, so dass deren longitudinale Achsen
parallel sind.
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Das
vorbeladene Paket 53 wird in einer gefalteten Konfiguration
gespeichert, um Speicherplatzanforderungen zu verringern. Wenn es
an die Nietmaschine geliefert wird, wird eine vordere Kante des Pakets 53 auf
einem Drehritzel 56 aufgefädelt, welches umfangsmäßig beabstandete
radiale Taschen 57 aufweist, die jeweils dafür ausgelegt
sind, um eine jeweilige Röhre 51 aufzunehmen,
wie gezeigt. Das Drehritzel 56 wird weiter geschaltet,
um das Paket 53 in Richtung auf eine Entladestation (die
in den 13 oder 14 nicht
gezeigt ist) hin weiter zu transportieren, die sich angrenzend zu
dem Ritzelumfang befindet. Die Entladestation dient dazu, ein oder
mehrere Röhren 51 zu
entladen, wenn sie eine vorgegebene Winkelposition auf dem Ritzel
(Zahnrad) 56 erreichen. Das leere Paket, welches leere Röhren 51 umfasst,
die noch an dem flexiblen Gewebe 52 angebracht sind, wird
dann an einen Aufnehmer 58 gebracht, der, wenn er voll
ist, zur Wiederaufbereitung und/oder Wiederauffüllung des Pakets weg genommen
wird.
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Die
hintere Kante 53a einer Länge des Pakets kann automatisch
mit der führenden
Kante 53b des neuen Pakets verbunden oder verspleißt sein, wie
mit dem Bezugszeichen 59 angedeutet. Alternativ kann die
vordere Kante 53b oder das neue Paket an einer zweckdienlichen
Stelle angeordnet sein, bereit für
einen Eingriff mit dem Ritzel 56, wenn das erste Paket
geleert worden ist. Das gefaltete Paket 53, welches entladen
werden soll, kann an einer irgendeinen zweckdienlichen Stelle relativ
zu dem Drehritzel 56 angeordnet sein. In einer alternativen Ausführungsform
kann das Paket von einer Freigabe- und Zuführungseinrichtung durch ein
lineares Fördermittel
(nicht gezeigt) transportiert werden.
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Die 15a, 15b und 16a, 16b zeigen
beispielhafte Ausführungsformen der
Röhren 51.
In den 15a und 15b weisen die
Röhren
einen T-förmigen
Querschnitt auf, wohingegen in den 16a und 16b die Röhre
einen kreisförmigen
Querschnitt hat. Jede Röhre 51 ist
aus einer Membran oder einem halb-starren Plastik konstruiert und
ist an jedem Ende durch eine Verscheißung oder eine Verklebung (mit
dem Bezugszeichen 60 angedeutet) abgedichtet, um so die
Nieten 50 zurück
zu halten. Wenn die Röhre
an den Zuführungsmechanismus
(nicht gezeigt) geht, wird das Ende der Röhre 51 von einer Schneide
(Klinge) 61 abgetrennt, um so den Nieten zu ermöglichen,
die Röhre
zu verlassen. Das abgetrennte Ende der Röhre 51 kann vollständig entfernt
oder angebracht gelassen werden, wie in den Figuren gezeigt.
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Die 17 und 18 zeigen
ein Paket ähnlich
zu demjenigen, welches voranstehend in Bezug auf die 13 und 14 beschrieben
wurde (entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet).
In dieser besonderen Ausführungsform
sind die Röhren 51 in
Gruppen entlang des Pakets 53 angeordnet. Die Gruppen sind
durch ein Zwischengelenk 62 getrennt, welches von dem flexiblen
Gewebe oder der Membran 52 bereit gestellt wird, um so
dem Paket zu ermöglichen,
in einer derartigen Weise gefaltet zu werden, dass Röhren 51 von
unterschiedlichen Gruppen aufeinander liegen, wie in 17 gezeigt.
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Die 19 und 20 zeigen
eine andere alternative Verpackungskonfiguration, bei der die Nieten
in einer länglichen,
flexiblen Plastiktasche 70 enthalten sind, die mittels
Wärme abgedichtet
ist, um eine Vielzahl von parallelen Kanälen 71 zu definieren,
in denen die Nieten 72 untergebracht sind. Die Kanäle 71 erstrecken
sich einer Richtung transversal zu der Länge der Tasche 70,
die für
eine Speicherung gefaltet werden kann, so dass übereinander liegende Kanäle 71 eingenestet
sind.
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In
der Verwendung wird die Tasche 70 von einer Drehtrommel 73 abgewickelt,
die um einen Teil ihres Umfangs axial geschlitzt ist, wie in 20 gezeigt.
Die Trommel 73, die um den gesamten Umfang in anderen Ausführungsformen
mit Schlitzen versehen sein kann, wird um eine zentrale Welle 74 an
einer Freigabestation 75 weiter geschaltet, die einen Freigabekanal 76 und
eine Perforationsklinge 77 umfasst, die sich beide parallel
zu der longitudinalen Achse der Trommel 73 erstrecken.
Der Freigabekanal 76, der im Querschnitt im wesentlichen
V-förmig ist,
ist radial außerhalb
der Trommel 73 und der Perforatorklinge 77 angeordnet,
die eine segmentierte Klingenkante 78 aufweist, ist angrenzend
dazu angeordnet, und zwar radial innerhalb der Konstruktion der
Trommel 73. Wenn die Tasche 70 an der Freigabestation 75 vorbei
geht, wird die Perforatorklinge 77 radial nach außen geschaltet
und geht durch einen Schlitz 78a in der Trommel 73,
um einen Kanal 71 der Tasche 70 abzutrennen, wodurch
die Nieten 72 frei gegeben werden, die dann in den Freigabekanal 76 hinein
fallen. Der Kanal 76 wird geneigt und wird in Schwingungen
versetzt, um so den frei gegebenen Nieten zu ermöglichen, in eine Spur (nicht
gezeigt) einzutreten, wo sie von einem bekannten Mechanismus orientiert
werden, bevor sie in eine Förderröhre (nicht
gezeigt) hinein abgegeben werden.
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In
einer alternativen Konfiguration (nicht gezeigt) ist die Tasche
in einer spiralförmigen
Konfiguration gespeichert.
-
Die
Plastiktasche 70 kann mittels Wärme zusammengeschrumpft werden
und außerdem
mittels Wärme
abgedichtet werden, um so die einzelnen Nieten in Blasen einzuschließen, wodurch
verhindert wird, dass die Nieten innerhalb der Tasche 70 sich umdrehen
oder aneinander reiben.
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In
alternativen Ausführungsformen
(nicht gezeigt) wird das Ende der Tasche 70 abgetrennt,
und die Nieten 72 werden entfernt, indem eine Vakuumquelle,
verdichtete Luft, die Schwerkraft, Schwingungen, ein Magnet oder
ein Vordrücker
verwendet wird.
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Die 21a bis 21y zeigen
verschiedene alternative Verpackungsausführungsformen, die in der Nietmaschine
der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Diese Verpackungen sind ausreichend
flexibel, so dass sie in den Systemen verwendet werden können, die
voranstehend in Bezugnahme auf die 13, 14 beschrieben
wurden, und (in einigen Fällen)
in denjenigen der 19 und 20. Die
gleichen Bezugszeichen werden für Komponenten
verwendet, die mit ein oder mehreren Ausführungsformen gemeinsam sind.
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Die 21a bis 21f zeigen
Verpackungsausführungsformen,
bei denen Nieten 50 in dickwandige Röhren vorgeladen werden, die
von ein oder mehreren flexiblen Geweben verpackt werden. In 21a halten dickwandige runde Röhren 90 (die nachstehend
noch mit näheren
Einzelheiten beschrieben werden) jeweils eine Vielzahl von Nieten 50 und
sind in einzelnen Kanälen 91 abgedichtet,
die zwischen oberen und unteren flexiblen Geweben oder Membranen 92a, 92b definiert
sind. Die einzelnen Kanäle 91 sind
zwischen Wärmeabdichtungen 93 definiert,
die zusammen die oberen und unteren Gewebe 92a, 92b in
den Gebieten zwischen angrenzenden Röhren 90 verbinden.
Die Abdichtungen 93 erstrecken sich parallel zu den Röhren 90,
aber transversal zu der Länge
des Pakets.
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In
der Ausführungsform
der 21b sind die Kanäle 91 zwischen
einem planaren halb-starren Plastikgewebe oder einer Membran 94 und
einem flexiblen Gewebe oder einer Membran 92 definiert.
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In
der Ausführungsform
der 21c ist ein einzelnes Gewebe
aus einem halb-starren (aber flexiblen) Plastik 92 konfiguriert,
um einen offenen Kanal 91 für einen Empfang einer runden
Röhre 90 bereit
zu stellen.
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In
der Ausführungsform
der 21d sind die Röhren (unterschiedliche
Querschnitte sind gezeigt) direkt an einem planaren Gewebe mit Hilfe
einer Verklebung, Verschweißung
oder dergleichen angebracht.
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Die
Röhren 90 können in
Schrumpfungswölbungs-Plastik
verpackt werden, wie in der Ausführungsform
der 21e gezeigt.
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Die
Verpackungsausführungsform
der 21f ist äquivalent zu derjenigen der 21c, mit Ausnahme davon, dass sie für T-förmige Röhren ist.
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Die 21g bis 21i zeigen
Verpackungsausführungsformen,
bei denen die Nieten in den Kanälen 91 durch
eine Vakuumverpackung abgedichtet sind. In 21g werden
die Kanäle 91 zwischen
zwei Schichten aus einer flexiblen Plastikmembran 92a, 92b gebildet
und durch Abdichtungen 93 wie zuvor getrennt. Die Membran
kann mittels eines Vakuums gebildet oder anders verdichtet sein,
so dass sie von einem T-förmigen
Querschnitt ist, der dem Nietenprofil entspricht. 21h zeigt die obere Membran 92a, die
durch einen komplementären
Former 95 geformt ist. Sobald die obere Membran gebildet
ist, können
die Nieten 50 in jeden Kanal geladen, die Luft evakuiert
und die Enden abgedichtet werden, um die Nieten an der Position
zu verriegeln, wie in 21i gezeigt.
Eine Evakuierung der Luft veranlasst die Membranen 92a, 91b nach
innen gerichtete Kräfte
gegen die Oberflächen
der Nieten 50 anzuwenden, wodurch sicher gestellt wird,
dass sie in der gewünschten
Orientierung gehalten werden, wie in 21j gezeigt.
Die Nieten 50 werden durch Öffnen des Endes des Pakets
durch Bereitstellen eines Vakuums oder durch Verdichtung der oberen
Membran 92a gegen den Former 95 und durch Herausblasen der
Nieten 50 aus dem Paket durch Anwendung eines verdichteten
Gases, wie Luft, entladen. Der gleiche Prozess kann angewendet werden,
um Pakete herzustellen, die Kanäle
mit einem kreisförmigen Querschnitt
aufweisen, wie in den 21k bis 21m gezeigt.
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Die 21n und 21o zeigen
eine alternative Verpackungsausführungsform,
bei der die oberen und unteren Membranen 92a, 92b durch
Eingriffselemente und nicht durch eine Wärmeabdichtung, eine Verschweißung oder
eine Klebung verbunden sind. Die obere Membran 92a definiert
eine Vielzahl von Schließabschnitten 97,
die jeweils über
einem jeweiligen Kanal 91 liegen, der in der unteren Membran 92b definiert
ist. Der Schließabschnitt 97 weist
ein Profil auf das ein Paar von elastischen abhängenden ringförmigen Lippen 98 definiert,
die dafür
ausgelegt sind, um in ein Paar von Ausnehmungen 99 ineinander
zu greifen, die an dem oberen Ende jedes Kanals 91 der
unteren Membranwand 92b vorgesehen sind, und aufrecht stehende
ringförmige
Vorsprünge 100,
die dafür
ausgelegt sind, um in Stege 101 ineinander zu greifen,
die an der Basis des unteren Membrankanals 91 definiert
sind. Dies ermöglicht,
dass eine Vielzahl von Paketen vertikal gestapelt wird, wie in 21n gezeigt.
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Die 21p bis 21r zeigen
alternative Verpackungskonfigurationen, bei denen die obere als auch
untere Membran 92a, 92b profiliert und durch eine
Abdichtung 93, wie beispielsweise eine Verscheißung, verbunden
sind.
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Die 21s und 21t zeigen
alternative Verpackungsausführungsformen,
bei denen die oberen und unteren Membranen 92a, 92b beide
profiliert sind, so dass dann, wenn sie in eine Ausrichtung gebracht
werden, sie eine Überlagerungspassung
oder Clippassung an Eingriffsabschnitten 102a, 102b bilden
und dazu dienen, den Niet 50 in dem Kanal 91 zurück zu halten.
In der Ausführungsform
der 21t ist die untere Membran 92b nicht
kontinuierlich, sondern umfasst anstelle davon diskrete Kanal-förmige Abschnitte.
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Die 21u und 21v zeigen
ein Paket, das aus einer einzelnen profilierten Membran 92 gebildet
ist. Die Membran 92 ist halb-starr und elastisch federnd.
Die dargestellte Ausführungsform
illustriert unterschiedliche Membranprofile für unterschiedliche Nietenorientierungen.
Die Kanäle 9la auf
der linken Seite des Pakets sind ungefähr im Querschnitt T-förmig, um
so einen aufrecht stehenden Niet 50 aufzunehmen, und sind
teilweise durch eine abgeschrägte Wand 104 verschlossen.
Die Nieten 50 sind in die Kanäle 91a durch ein geeignetes
Vordrücker-Werkzeug 105 eingefügt. Die
halb-starre flexible Art der Membran stellt sicher, dass sich die
abgeschrägte
Wand 104 ausreichend ausdehnt, um einen Durchgang des Niets
in den Kanal 91 hinein zu ermöglichen. Sobald der Niet vollständig eingefügt ist,
zieht sich die abgeschrägte
Wand 104 über
dem Kopf des Niets 50 zusammen und verhindert dessen unbeabsichtigte Freigabe.
Die Kanäle 91b sind
von einem offenen kreisförmigen
Querschnitt und sind so konstruiert, um einen Niet 50 aufzunehmen,
der koaxial auf deren Seiten angeordnet ist. Die offenen Kanäle 91a oder 91b können durch
eine obere Membran 92a verschlossen werden, wie in 21w dargestellt. Um die Nieten 50 aus
den Kanälen 91a frei
zu geben, ist ein geeigneter Mechanismus vorgesehen, um den Kanal 91a in
der Tasche 57 des Zahnrads 56 (siehe 21x) zu dehnen, bis die abgeschrägte Wand 104 sich
entfernt von dem Niet 50 bewegt, um ihm dadurch zu erlauben,
sich relativ zu dem Kanal 91a zu bewegen.
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Das
Paket der 21u, v und z kann in Kombination
mit der geschlitzten Trommel der 20 verwendet
werden; ein Vordrücker
ersetzt die Schneide (bzw. Klinge) und ist hin und her bewegbar, um
die Nieten aus den Paketen von hinten heraus zu drücken.
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Die 21y und 21z illustrieren
eine ähnliche
Ausführungsform
zu derjenigen, die voranstehend in Bezug auf die 21u und 21v beschrieben
wurden. Ein kontinuierliches Gewebe aus einem halb-starren, aber
flexiblen Material 92 ist in eine durchbrochene Formation
konfiguriert, um so Kanäle 91 zu
definieren. Die Wände
des Kanals 91 sind bei 104 abgeschrägt, so dass
sie ein Profil aufweisen, welches dafür ausgelegt ist, um den Kopf
einer Niet 50 zu ergreifen. Eine obere Kante 110 der Kanalwand 104 kann
so ausgebildet werden, dass sie eine kreisförmige Öffnung 111 definiert,
in die der Niet 50 eingefügt werden kann. Bei einer Verwendung
ergreifen die abgeschrägten
Wände 104 jedes Kanals 91 die
Nieten 50. Die Nieten können
in die Kanäle 91 auf
einer Seite oder beiden Seiten (wie in 21z)
des Gewebes 92 eingefügt
bzw. eingesetzt werden. Um die Nieten von dem Gewebe frei zu geben,
wird ein kanalförmiges
Freigabeelement 112 an dem Gewebe dargeboten und über den
gewünschten Kanal 91 platziert.
Das Freigabeelement 112 drückt auf das Paket, wodurch
das Gewebematerial 92 gedehnt wird, um so die abgeschrägten Wände 104 zu veranlassen,
auseinander zu gehen und deren Griff auf die Nietenköpfe in diesem
bestimmten Kanal 91 zu lockern. Das Freigabeelement 112 bildet
eine Kammer 113 mit offenen Enden mit dem Gewebe, so dass
die Nieten 50 in irgendeiner geeigneten Weise evakuiert
werden können,
beispielsweise durch Anwendung von verdichteter Luft auf ein Ende
der Kammer 113. Alternativ können die Nieten 50 aus
dem Kanal 91 heraus gepresst und in einer eingefangenen
Weise in dem Freigabeelement 112 für eine Umladung an eine Fördenöhre 6 gehalten
werden.
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In
den Ausführungsformen 21a bis 21f werden
die Nieten in vorgeladenen Röhren
gespeichert, bevor sie in eine durchgehende längliche Länge eines Gewebestücks oder
einer anderen Membran verpackt werden. Verschiedene Ausführungsformen von
derartigen Röhren
werden nun unter Bezugnahme auf die 22a bis 22d und 23a bis 23d beschrieben werden. In jeder Ausführungsform
ist die Röhre 90 aus
einem starren dickwandigen Material, beispielsweise einem geeigneten
Plastik, konstruiert. Die Röhre 90 kann
T-förmig
oder im Querschnitt kreisförmig
sein, und zwar in Abhängigkeit von
der gewünschten
Nietenorientierung. Um die Nieten in den Röhren zurück zu halten, ist ein ausgeschnittener
Ansatz 120 an einem oder beiden Enden der Röhre 90 gebildet,
um so den inneren Kanal 121 wenigstens teilweise zu verschließen, wodurch
ein Entweichen der Nieten 50 verhindert wird. Der ausgeschnittene
Ansatz 120 ist in ein oder mehreren Wänden der Röhre 90 je nach Bedarf
gebildet und ist dafür
ausgelegt, um sich an eine Schließposition (siehe 22b, c, d und 23b,
c, d) zu verbiegen, an der er teilweise das Ende der Röhre 90 verschließt, um so
die Entweichung von Nieten zu verhindern. In dieser Position können Kanten 122 des
Ansatzes 120 mit Verriegelungsmerkmalen 123 zusammen
wirken, die auf der geschnittenen Kante 124 der Röhrenwand gebildet
sind, oder können
einfach mit Hilfe einer Überlagerungspassung
in einen Griff gebracht werden. Wenn erforderlich, können die
geschnittenen Kanten 122, 124 abgeschrägt sein,
um einen sichereren Eingriff miteinander zu bilden. Wenn der Ansatz 120 von
seiner Schließposition
frei gegeben wird, lockert er sich an eine Position, an der er angrenzend zu
der Röhrenwand
ist, aus der er geschnitten wurde, wodurch das Ende des Röhrenkanals 121 geöffnet und
eine Freigabe der Nieten 50 erlaubt wird.
-
Es
sei darauf hingewiesen, dass irgendein herkömmlich ausgebildeter, ausgeschnittener
Ansatz verwendet werden kann. Alternativ kann der Ansatz aus einer
Röhrenwandverlängerung
gebildet werden, die von dem Ende der Röhre vorsteht und wenigstens
teilweise das Ende des Röhrenkanals
verschließt.
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Die
Pakete bzw. Verpackungen, die voranstehend konstruiert und in Bezug
auf die 21 bis 23 beschrieben
wurden, ermöglichen
alle, dass vor-sortierte und vor-orientierte Nieten an die Nietvorrichtung
geliefert werden, so dass die Vorrichtung zum Sortieren, Orientieren
und Wählen
nicht benötigt wird.
-
24 zeigt,
wie die Röhren 22 und 23 geöffnet werden
können,
um die Nieten in eine Förderröhre frei
zu geben, beispielsweise diejenige, die bei 6 in 1 gezeigt
ist. Eine Kopplungsschnittstelle ist an dem Ende der Förderröhre 6 angebracht
und umfasst ein Gehäuse 130,
welches zwei mit Federn vorgespannte Finger 131, 132 umfasst.
Ein erster Finger 131 ist schwenkbar in dem Gehäuse angeordnet
und weist einen Anschlussabschnitt auf, der von dem Gehäuse 130 für einen
Eingriff mit dem Ansatz 120 einer Röhre 90 vorsteht. Der
zweite Finger 132 ist hin und her bewegbar in dem Gehäuse 130 für eine laterale Bewegung
hinter dem ersten Finger 131 angeordnet. Wenn die Kopplungsschnittstelle
nicht in Verwendung ist, wird der zweite Finger 132, wie
in 25a gezeigt, unter der Vorspannung einer Kompressionsfeder 133 zurückgezogen,
und der erste Finger 131 wird auf die Position vorgespannt,
die unter dem Einfluss einer Blattfeder 134 gezeigt ist.
Wenn eine Röhre
an der Kopplungsschnittstelle dargeboten wird, ist sie zu der Förderröhre 6 ausgerichtet,
so dass der erste Finger 131 in die Röhre 90 unterhalb des
Ansatzes 120 hinein vorsteht. Der zweite Finger 132 wird dann
entfernt (in der Richtung, die mit dem Pfeil angedeutet ist), und
zwar durch ein Betätigungselement entgegen
der Vorspannung einer Feder 133 an eine erweiterte Position,
an der sein keilförmiges
Ende an dem ersten Finger 131 anliegt und diesen zwingt, sich
entgegen der Vorspannkraft der Feder 134 nach oben zu verschwenken
(wie mit der gepunkteten Linie dargestellt). Dies zwingt den Ansatz 120,
sich nach oben an seine gelockerte Position zu verbiegen, wodurch
das Ende der Röhre 90 eröffnet wird
und erlaubt wird, dass Nieten 50 von der Verpackungsröhre 90 in
die Zuführungsröhre 6 austreten.
-
Die 24a und 24b sind äquivalent
zu den 11 und 12, mit
Ausnahme davon, dass der Behälter 31 eine
Vielzahl von Röhren 90 derart umfasst,
die in 23 dargestellt sind und der
Freigabemechanismus 35 den gleichen Aufbau wie die Kopplungsschnittstelle
der 24 annimmt. Der Behälter bewegt sich zwischen parallelen
Fördermitteln C über eine Öffnung,
in die die Kopplungsschnittstelle in der Richtung des Pfeils vorsteht.
Die Kopplungsschnittstelle ist relativ zu dem Fördermittel auf dem Wagen bewegbar.
Die Nieten können
von der Röhre unter
der Schwerkraft oder durch Anwendung beispielsweise von komprimierter
Luft frei gegeben werden. Wenn jede Röhre vollständig in die Zuführungsröhre entleert
ist, zieht sich der Wagen zurück
und wird an die nächste
Position weiter geschaltet.
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Eine
alternative Ausführungsform
einer Kopplungsschnittstelle ist in den 25a und 25b gezeigt. In diesem Fall ist die Kopplungsschnittstelle
D in einer diagonalen Richtung in Richtung auf die Röhre 90 hin
und davon weg, wie mit dem Pfeil in 25a angedeutet,
bewegbar. Die Andockschnittstelle weist ein Gehäuse 140 auf, das ein Ende
der Fördenöhre 6 empfängt und
eine Keilformation 141 aufweist, die hinter dem Ende der
Zuführungsröhre 6 vorsteht. 25a zeigt die Röhre 90, in einem Außerbetriebszustand
von der Kopplungsschnittstelle D. Wenn gewünscht ist, die Nieten in der Röhre 90 zu
entladen, bewegt sich die Andockschnittstelle D entlang ihrer diagonalen
Bahn, um mit dem Ende der Röhre 90 in
Eingriff zu treten. Die Bewegung wird durch ein geeignetes Betätigungselement
hervor gebracht, wobei ein Teil davon in der Bohrung 142 aufgenommen
ist. Während
eines Eingriffs liegt die Keilformation 141 an dem Ansatz 120 an
und verbiegt sich nach außen,
um so die Röhre 90 zu öffnen. Sobald
die Röhre 90 und
die Schnittstelle D vollständig
in einem Eingriff sind, wie in 25b gezeigt,
ist die Verpackungsröhre 90 koaxial
zu der Zuführungsröhre 6 ausgerichtet,
so dass die Nieten 50 durch einen Luftdruck oder dergleichen
an das Nietensetzwerk zurück
vorangetrieben werden können.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass die Ausbildung des ersten Fingers 131 oder
der Keilformation 141 der Schnittstelle D von irgendeiner
geeigneten Form sein kann und von der Konfiguration des ausgeschnittenen
Ansatzes 120 der Röhre 90 abhängt. Die
Fördenöhre 6 und
die Paketröhre 90 können durch
eine relative Bewegung in irgendeiner geeigneten Richtung aufeinander
zu bewegt werden, um sicher zu stellen, dass eine Formation der
Schnittstelle D in den Ansatz (ausgeschnitten oder anders ausgebildet)
der Röhre 90 eingreift
und diesen verbiegt.
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In
einer alternativen Ausführungsform
(nicht gezeigt) kann der Schließansatz
durch wenigstens ein getrenntes Einsatzstück, beispielsweise ein Metall-
oder Plastikfederelement, gebildet werden, welches normalerweise
angeordnet ist, um die Röhre teilweise
zu verschließen,
aber durch die Formation auf der Kopplungsschnittstelle verbiegbar
ist, um so die Verpackungsröhre
zu öffnen,
wenn sie in Ausrichtung zu der Fördenöhre ist.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass die gleichen Strukturen der Andockschnittstelle
verwendet werden können,
um ein Verpackungsrohr von Nieten direkt mit der Spitze des Nietensetzwerkzeugs
zu verbinden.
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Die
Verpackungskonstruktionen, die voranstehend beschrieben wurden,
beseitigen die Notwendigkeit für
ein offenes Magazin oder einen Behälter von Nieten, und da sie
effektiv ein abgedichtetes System bereit stellen, werden Betreiber
davon abgehalten, nicht identifizierbare Nieten in die Befestigungsmaschinen
einzubringen.
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Die 26a bis 26t zeigen
in einem Querschnitt eine alternative Ausführungsform einer Nieten-Förderröhre, wie
beispielsweise diejenige, die verwendet wird, um Nieten von einem
entfernten Zuführer,
wie beispielsweise einem vorverpackten Behälter mit einem Freigabemechanismus
oder einem Magazin an das Setzwerkzeug zu befördern. Die Röhren können aus
einem extrudierten Plastik aus ein oder mehreren Komponenten oder
durch Falten einer flachen Plastikschicht hergestellt werden. Idealerweise
sind sie transparent, um so zu einer Identifikation von Staus, verursacht
durch eingefangene Nieten und/oder Abfall, zu unterstützen, und
sind flexibel, um eine Biegung der Röhre ohne eine Verzerrung des
internen Profils der Röhre
signifikant zu erlauben. Die gleichen Konfigurationen können für ein Magazin
des Setzwerkzeugs verwendet werden.
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In 26a ist eine Nieten-Förderröhre 200 gezeigt, die
aus einer einstückigen
Plastikextrudierung (oder einer zweistückigen gemeinsamen Extrudierung)
mit abnutzungsbeständigen
Charakteristiken gebildet ist. Das äußere Profil ist ungefähr quadratisch,
könnte
aber in Abhängigkeit
von der Größe des Niets
rechteckförmig
sein. Das innere Profil der Förderröhren-Wände ist
konfiguriert, um einen Hohlraum 201 aufzunehmen, der im
Querschnitt annähernd
T-förmig
ist, um so dem Profil des Niets angepasst zu sein, mit Ausnahme
davon, dass es geringfügig
größer in der
Größe ist,
um so zu ermöglichen, dass
der Niet leicht entlang der Röhre 200 geht.
Unmittelbar unterhalb des Kopfabschnitts 102 des T-förmigen Hohlraums 201 befinden
sich nach innen vorstehende Stege 203, die sich entlang
der Länge
der Röhre 200 parallel
erstrecken. Ein weiterer Steg 204 steht nach unten von
einem Dach des Hohlraums 201 vor. Die Stege 203, 204 dienen
als Tragestreifen, die sicher stellen, dass der Niet richtig in
der Röhre ausgerichtet
ist und die Kontaktgebiete zwischen dem Niet und der Röhre auf
einem Minimum gehalten werden, wodurch eine Reibung und eine Röhrenabnutzung
verringert werden.
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Die
Fördenöhre 200,
die in 26b gezeigt ist, weist die gleiche
Konfiguration wie diejenige der 26a auf,
mit dem Unterschied, dass die Tragestreifen 203, 204 durch
einen Draht oder einen Sehneneinsatz bereit gestellt werden. Diese
können
in komplementäre
Ausnehmungen 106 in der inneren Wand der Fördenöhre 200 eingeschnappt,
damit verbunden oder damit gemeinsam extrudiert werden. Diese Konfiguration
weist den Vorteil auf, dass die Tragestreifen 203, 204 ausgetauscht
werden können (außer wenn
sie gemeinsam extrudiert sind) und aus einem anderen Material als
demjenigen des Rests der Röhre
gebildet werden können.
Wenn der Tragestreifen aus einem elektrisch leitenden Material hergestellt
wird, kann er verwendet werden, um die Position eines Niets (der
ebenfalls elektrisch leitend ist) entlang der Röhre durch eine induktive Erfassung
zu detektieren, wodurch ermöglicht
wird, dass der Ort einer Verstopfung schnell identifiziert wird.
Der Tragestreifen könnte
alternativ in einer zusammengesetzten Form (nicht gezeigt) gebildet
werden, und zwar mit einem zentralen Kern aus einem elektrisch leitenden
Material (z. B. Kupfer) und einer äußeren Hülse aus einem Abnutzungs-widerstandsfähigen Material, wie
beispielsweise Kevlar.
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Die
Fördenöhren der 26c und 26d sind
aus lösbaren
verbindbaren oberen und unteren Abschnitten 200a, 200b gebildet.
Eine Trennung der zwei Abschnitte 200a, 200b erlaubt
nicht nur einen Zugang zu dem Hohlraum 201, um eine Verstopfung oder
eine Ansammlung von Abfall etc. zu beseitigen, sondern erlaubt auch,
dass die Abschnitte 200a, 200b oder die Tragestreifen 203, 204 (wenn
entfernbar) durch andere mit einer unterschiedlichen internen Konfiguration
oder Tiefe ersetzt werden. Die Röhrenabschnitte 200a, 200b werden
durch irgendeine bekannte Konfiguration einer Verbindung, die lösbar in
Eingriff gebracht werden kann, beispielsweise ineinander eingreifende
Formationen 206a, 206b, die auf zusammen passenden
Kanten der oberen und unteren Abschnitte 200a, 200b der
Röhre 200 definiert
sind, miteinander verbunden.
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Die
Ausführungsformen
der 26e bis 26h zeigen,
wie tiefere untere Abschnitte 200b der Fördenöhre 200 verbunden
werden können,
um längere
Nieten aufzunehmen. In 26e sind
drei ungefähr
quadratische Tragestreifen 207a, 207b, 207c gezeigt,
die den Kopf 208 der Niete 209 aufnehmen, und
ein länglicher
Tragestreifen 210, der von einer Basiswand 211 des
unteren Abschnitts 200b der Röhre 200 aufrecht hervor
steht. Der letztere Tragestreifen 210 ist dafür ausgelegt,
um einen Niet 209 aufzunehmen, der einen Schaft 212 mittlerer
Länge aufweist,
aber kann leicht mit einem schmaleren Streifen ausgetauscht werden,
um einen Niet mit einem längeren
Schaft aufzunehmen. Extra Tragestreifen 213 sind in dem
unteren Abschnitt 200b der Fördenöhre 206 der 26f vorgesehen, um so eine zusätzliche Führung für den Niet 209 bereit
zu stellen. In der Röhre 200 der 26g sind nur zwei vertikal gegenüber liegende
Tragestreifen vorgesehen. Wiederum kann jeder der Streifen 214a, 214b durch
welche mit unterschiedlichen Höhen
ersetzt werden, und zwar in Abhängigkeit
von der Nietengröße. 26h zeigt, wie ein Füllerelement 215 verwendet
werden kann, um einen Teil des Hohlraums 201 zu belegen, der
in dem unteren Abschnitt 200b der Röhre 200 der 26f gezeigt ist. Das Füllerelement weist einen vorstehenden
Steg 216 auf jeder Seite auf, der in die komplementäre Ausnehmung 217 eingreift,
die für
einen entfernbaren Tragestreifen ausgelegt ist, und dazu dient,
ein Luftleck in Ausführungsformen
zu minimieren, bei denen die Nieten 209 durch komprimierte
Luft voran getrieben werden.
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Die
Fördenöhre kann
von einer modularen Konstruktion sein, wie in den 26i bis 26l gezeigt,
wobei die oberen, unteren und Seitenwände 220, 221, 222 lösbar so
in Eingriff gebracht werden können,
dass eine Fördenöhre 200 mit
irgendeiner gewünschten
Größe konstruiert
werden kann. Die Wände
sind durch irgendeine geeignete Form von Clip- oder Schnapp-Verbindungs-Formation 223 untereinander
verbunden, wie in den Figuren gezeigt.
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In 26m ist eine einstückige Fördenöhre 200 gezeigt, die
aus einer Plastikschicht gebildet ist, die gefaltet, umgebogen,
blas-geformt oder extrudiert ist, um eine eingeschlossene Röhre zu bilden.
Diese Konstruktion kann auch als ein wegwerfbares Magazin verwendet
werden, wobei in diesem Fall Endkappen (nicht gezeigt) benötigt werden,
um Endöffnungen
des Magazins vollständig
oder teilweise zu verschließen.
Die Enden 224 der Schicht weisen komplementäre Formationen
auf, die lösbar
ineinander eingreifen, um die Röhre 200 verschlossen
zu halten.
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Der
obere Abschnitt 200a einer getrennten Fördenöhre 200 kann mit einem
Gelenk an dem unteren Abschnitt 200b angebracht sein, wie
in der Ausführungsform
der 26n gezeigt. Das Gelenk 227 ist
ein flexibles integrales Gewebe, das die oberen und unteren Abschnitte 200a, 200b an
einer Seite untereinander verbindet. Auf der anderen Seite sind
die Abschnitte 200a, 200b durch lösbare ineinander
eingreifende komplementäre
Abschnitte 228 untereinander verbunden, wie zuvor.
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In
den Ausführungsformen
der 26o und 26p weisen
die oberen und unteren Abschnitte 200a, 200b sich
nach außen
erstreckende Seitenflansche 229 auf, die durch einen entfernbaren
Clip 229a zusammen gehalten werden, der sich durchgehend
oder intermittierend entlang der Länge der Fördenöhre 200 erstreckt
und eine komplementäre
Ausbildung zu den Flanschen 228 ist. Abdichtungen 230 sind
zwischen Passungsflächen 231 der
Flansche 228 vorgesehen, um den Eintritt von Schmutz, anderen
Fremdkörpern
oder Feuchtigkeit und das Leck von komprimierter Luft zu verhindern.
In der Ausführungsform
der 26p sind die Clips 229a integral mit
einem festen Stützrahmen 232 verbunden,
der im wesentlichen kanalförmig
mit aufrecht stehenden Seitenwänden 233,
zwischen denen die Fördenöhre 200 aufgenommen
ist, ausgebildet ist. Die Clips 229a erstrecken sich von
dem Kanal 232 an einem oberen Ende von jeder aufrecht stehenden
Wand 233 nach innen. Der Stützrahmen trägt die Röhre, die durch die Fabrik,
die die Nieten liefert, über
große
Entfernungen geführt
und verwendet werden kann, um angrenzende Segmente einer Fördenöhre zu verbinden,
so dass sie in einer axialen Ausrichtung sind.
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Die
Fördenöhre 200 der 26q ist dafür ausgelegt
worden, um Servicekabel aufzunehmen, die von der Nietmaschine benötigt werden,
einschließlich
von Kabeln, die Boosterpunkte für
die komprimierte Luft entlang der Röhre (nachstehend beschrieben)
und Weiterschaltelemente an einer Fördenöhre mit mehreren Einlässen einschließt. Die oberen
und unteren Abschnitte 200a, 200b der Röhre 200 weisen längliche,
sich nach außen
erstreckende laterale Flansche 240 auf jeder Seite auf.
Auf der rechten Seite der Röhre 200,
die in 26t dargestellt ist, sind die
Flansche an deren aneinander passenden Flächen 241 ausgespart,
um eine eingeschlossene Kammer 242 zu definieren, die konstruiert
ist, um Service-Kabel 243 oder dergleichen aufzunehmen.
Die Kabel 243 können
z. B. pneumatische oder elektrische Energie- oder elektrische Steuersignale
führen.
Diese Konstruktion stellt eine kompakte und eng aufgebaute Anordnung
bereit. Ferner kann die flache Konfiguration der Röhre 200 dazu beitragen,
zu verhindern, dass die Röhre
verwunden wird oder bei der Installation falsch orientiert wird.
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In
einer Ausführungsform,
die nicht gezeigt ist, werden die gegenüber einer Abnutzung widerstandsfähigen Streifen
durch Ausnehmungen oder Leerstellen in der Wand der Fördenöhre ersetzt.
Diese erzeugen Luftkanäle,
die dazu dienen, den Niet auf ein Luftkissen zu betten, wenn er
entlang der Röhre
voran getrieben wird, ohne dass er die Seitenwände kontaktiert.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass viele der voranstehend in Bezug auf
die gegenüber
einer Abnutzung widerstandsfähigen
Fördenöhren beschriebenen
Merkmale in einer Kombination verwendet werden können.
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Der
Vorantrieb der Nieten entlang der Fördenöhre wird durch ein verdichtetes
Fluid, wie komprimierte Luft, oder durch eine lineare magnetische Beschleunigung
durchgeführt.
Boosterpunkte können
entlang der Länge
der Röhre
bereit gestellt werden, um sicher zu stellen, dass ausreichend komprimierte
Luft oder eine magnetische Beschleunigung entlang der vollen Länge der
Röhre für einen
effizienten Betrieb bereit gestellt wird.
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Nieten
können
von dem Nietenfreigabemechanismus 5 entweder einzeln oder
in Gruppen zugeführt
werden, wobei sie in diesem Fall entlang der Fördenöhre 6, 200 gemeinsam
transportiert werden. In einer besonderen Ausführungsform, die nicht gezeigt
ist, werden Nieten in ein Shuttle-Magazin an der Freigabemechanismus-Station
geladen, und das Magazin wird entlang der Fördenöhre 6, 200 an
das Setzwerkzeug 1 transportiert, wo es durch irgendeines
der voranstehend beschriebenen Verfahren entladen wird. Das leere
Magazin kann dann wiederaufbereitet werden (recycled werden). Das
Magazin wird typischerweise durch komprimierte Luft transportiert, die
in die Fördenöhre 6, 200 zugeführt wird.
Diese Anordnung weist die Vorteile auf, dass es weniger wahrscheinlich
ist, dass Nieten durch einen Hochgeschwindigkeits-Vorantrieb beschädigt werden,
bei einer schnelleren Rate in größeren Mengen
in einer zuverlässigeren
Weise zugeführt
werden, und eine geringere Verbrauchsrate der komprimierten Luft
vorhanden ist.
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Wenn
erforderlich, kann die Fördenöhre in einer äußeren Schutzhülle eingeschlossen
werden, die mit einem Halterungsmaterial wie Schaum oder dergleichen
gefüllt
ist.
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Es
gibt Fälle,
bei denen es wünschenswert ist,
Befestigungselemente mit hohen Aspektverhältnissen in einer Fördenöhre mit
einem runden Querschnitt zuzuführen.
Eine derartige Röhre
ermöglicht, dass
Nieten mit unterschiedlicher Schaft- oder Kopflänge in gemeinsamen Röhren unähnlich zu
Fördenöhren mit
einem T-förmigen
Querschnitt transportiert werden, wobei die Tiefe der Röhre derjenigen der
Niet angepasst sein muss, der gerade transportiert wird. Obwohl
Fördenöhren mit
einem T-förmigen Querschnitt
in der Herstellung komplexer sind und bei der Verwendung mehr zu
einer Beschädigung neigen,
müssen
Nieten mit geringen Aspektverhältnissen
in Fördenöhren eines
T-förmigen
Querschnitts zugeführt
werden, da eine Tendenz besteht, dass sie umher fallen. Manchmal
ist es erforderlich, Nieten mit abwechselnd hohem und niedrigem
Aspektverhältnis an
eine gemeinsame Umladestation 7 an der Spitze 8 zu
führen.
An der Spitze 8 des Nietensetzwerkzeugs werden die Nieten
an den Zuführungsdurchgang
in der Nase über
eine Röhre
mit T-förmigem Querschnitt
geführt
und deshalb müssen
Nieten, die in runden Röhren
transportiert werden, um 90° gedreht
werden, bevor sie in die Röhre
mit T-förmigem Querschnitt
eintreten.
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Die 27a bis 27i illustrieren
eine Adapterröhre 300 zum
Verbinden einer Fördenöhre 301 mit
einem runden Querschnitt und einer Fördenöhre 302 mit einem
T-förmigen
Querschnitt untereinander. Die Adapterröhre 300 wird typischerweise
in der Nähe
der Spitze 8 des Nietensetzwerkzeugs 1 angeordnet
werden und ist dafür
ausgelegt, um Nieten 50 aus einer grob koaxialen Orientierung
in einer Hauptzuführungsröhre 6, 301 mit
rundem Querschnitt um 90° zu
drehen, so dass sie in eine kurze Länge einer Fördenöhre 302 (oder eines
speziell vorgesehenen Magazins) mit T-förmigem Querschnitt an oder
in der Nähe
der Spitze 8 eintreten können.
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Die
Adapterröhre 300 weist
einen kreisförmigen
Einlass 305 an einem Ende auf, das die runde Zuführungsröhre 301 empfängt, und
einen T-förmigen
Auslass 306, der die T-förmige Fördenöhre 302 aufnimmt.
Die Fördenöhren 301, 302 können in
einer Überlagerungspassung
mit dem Einlass und Auslass 305, 306 aufgenommen
werden, oder es können
positive Verriegelungsformationen (nicht gezeigt) bereit gestellt
werden. Ein Zwischenabschnitt des Innenraums der Adapterröhre 300 weist
eine nach außen geneigte
Rampe 307 auf, die zwischen einem Paar von longitudinalen
Führungsschienen 308 angeordnet
ist, die sich von jeder Seite nach innen erstrecken. Die Schienen 308 treffen
sich nicht, sondern sind durch einen Abstand 309 getrennt,
der von einer Abmessung ist, die dem Schaft 50a eines Niets 50, aber
nicht dem Kopf 50b, ermöglicht,
durchzugehen. Über
den Führungsschienen 308 erstreckt
sich eine innere Oberfläche
einer oberen Wand 310 der Adapterröhre 300 im wesentlichen
parallel über
den größten Teil
der Länge
der Röhre 300,
weist aber eine kurze, nach unten geneigte Neigung 311 auf,
wenn sie in den T-förmigen Auslass 306 übergeht.
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Wenn
ein Niet 50 von der runden Zuführungsröhre 301 austritt (wobei
er durch die gewöhnlichen
Mittel wie einem Luftfluss vorangetrieben wird), tritt er durch
den Einlass 305, und sein Kopf 50b wird in dem
Raum zwischen den Schienen 308 und der oberen Wand 310 aufgenommen
(siehe 27c). Wenn der Niet 50 weiter
voran getrieben wird, liegt der Kopf 50b an der Neigung 311 an,
und der Niet 50 beginnt sich als Folge davon, dass der
Schaft 50a unter der Schwerkraft (oder unter seinem eigenen
Moment oder durch Anwendung eines Luftdrucks) durch den Freiraum 309 zwischen
den Schienen 308 fällt, zu
drehen. Die Drehbewegung des Niets 50 wird durch einen
Raum zugelassen, der zwischen den Schienen 308 durch die
geneigte Rampe 307 erzeugt wird. Die 27d bis 27g zeigen
in einer Sequenz von Schritten die Drehbewegung des vorderen Niets 50.
An dem Ende der Drehbewegung (siehe 27g)
wird der Niet 50 vertikal orientiert, wobei der Umfang
des Kopfs 50b auf den Führungsschienen 308 ruht.
Um einen Durchgang des Niets 50 in die Fördenöhre 302 mit
T-Querschnitt zuzulassen, werden die Führungsschienen 308 so
positioniert, dass sie benachbart zu entsprechenden Schienen oder
Brettern in der Röhre 302 sind.
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Eine
geringfügige
Biegung ist in der Adapterröhre 300 gezeigt,
was einen Trennungswinkel zwischen dem Schaft und dem Kopf der ersten
und zweiten Nieten verursacht, um sicher zu stellen, dass der erste
Niet von dem zweiten nicht eingefangen wird.
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Die
Ausführungsform
der 27i zeigt eine geringfügige Modifikation
dahingehend, dass ein Einlass 312 in der oberen Wand 310 der
Adapterröhre vorgesehen
ist. Der Einlass ermöglicht,
dass Luft oder ein mechanischer Vordrücker in den Adapter eingespritzt
wird, um so die Nietendrehung für
den Fall eines Staus zu unterstützten.
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Die
voranstehend beschriebene Adapterröhre 300 ist kompakt,
in einer Linie angeordnet, gegenüber
einer Abnutzung tolerant und weist eine erhöhte Zuverlässigkeit im Hinblick auf die
Ermangelung von sich bewegenden Teilen auf. Zusätzlich ist sie auf einen Luftvorantrieb
und nicht auf ein Nietenmoment für
die Orientierungsänderung
gestützt,
sie kann einzelne oder mehrere Nieten aufnehmen und kann einen Betrieb
für den
Fall einer vorübergehenden
Unterbrechung in dem Luftfluss erneut beginnen.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass in bestimmten Anwendungen die Adapterröhre 300 umgekehrt werden
kann, d. h. sie kann verwendet werden, um Nieten zu drehen, die
von einer T-förmigen
Fördenöhre austreten,
so dass sie in eine runde Fördenöhre eintreten.
Ferner kann der Adapter nur geringfügig modifiziert werden, um
die Situation der jeweiligen Röhren 301, 302,
die unter rechten Winkeln angeordnet sind, aufzunehmen.
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Eine
alternative Adapterröhren-Konstruktion 350 ist
in den 28a bis 28b gezeigt,
in denen Einlass-Förderröhren 351, 352 mit
sowohl einem runden als auch mit einem T-förmigen Querschnitt und eine
Auslass-Förderröhre 353 mit
einem T-förmigen Querschnitt
vorhanden sind. Diese Adapterröhre 350 ermöglicht,
dass sämtliche
Nietengrößen in eine
einzelne T-förmige
Auslass-Förderröhre oder
ein Magazin 353 für
eine Beförderung
an die Spitze 8 des Nietensetzers 1 geführt werden;
wobei relativ lange Nieten über
die runde Einlass-Förderröhre 351 geführt werden
und andere über
die T-förmige
Einlass-Förderröhre 352 geführt werden.
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Die
runde Einlass-Förderröhre 351 ist
in der beispielhaften Ausführungsform
zu dem Adapter 350 geneigt. In dem Bereich einer Überschneidung
der T-förmigen
Einlass-Förderröhre 352 und
dem Adapter 350 ist ein Paar von länglichen parallelen gehärteten Stiften 354 vorgesehen,
die dafür
ausgelegt sind, um unter dem Umfang eines Nietenkopfs 50b zu
sitzen. Die Stifte 354 gehen über den Übergang der anderen Einlass-Förderöhre 351 mit
dem Adapter 350, wo sie verjüngt sind, und enden an einer
Position angrenzend zu entsprechenden Brettern oder Schienen 355 in
der Auslass-Förderröhre 353.
Nieten 50 von der T-förmigen Einlassröhre 352 gehen sanft
durch den Adapter 350 an die Auslassröhre 353, wohingegen
Nieten 50, die die von der runden Einlass-Förderröhre 351 eintreten,
in die Adapterröhre 350 in
einer derartigen Weise voran getrieben, dass deren Schaft 50a durch
einen Freiraum zwischen den Stiften 354 gehen und die Umfänge der Köpfe 50b allmählich auf
den Stiften 354 zur Ruhe kommen. Die Nieten 50 werden
dann in die Auslassröhre
in der gleichen Weise wie diejenigen von der anderen Einlassröhre 352 voran
getrieben.
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Eine
Fördenöhre mit
mehreren Einlässen
ist in den 29 und 30 gezeigt,
in denen zwei Zuführungszweige 360a, 360b in
einen einzelnen Ausgangszweig 361 übergehen. Die interne Konfiguration
der Röhre
in der gezeigten Ausführungsform
ist im Querschnitt T-förmig
und kann ein offener Kanal sein, wie in den 29 und 30,
oder eine geschlossene Röhre
(die nicht gezeigt ist). Diese Röhre
ermöglicht,
dass Nieten von zwei unterschiedlichen Quellen in eine einzelne
Ausgangsröhre übergehen.
Die Nieten in jedem Zuführungszweig 360a, 360b sind
typischerweise von unterschiedlichen Typen und deshalb ist ein Gatter 362 (Weiterschalteinrichtung)
an der Überschneidung
der Zuführungs-
und Ausgangszweige 360a, 360b, 361 vorgesehen.
Das Gatter 362 ist schwenkbar auf einem Stift 363 angebracht
und steht durch eine Wand 364 vor, wo sich die Zuführungszweige 360a, 360b treffen,
und erstreckt sich über
die Röhre
an den gegenüber
liegenden Ausgangszweig 361. Bei der Verwendung ist das
Gatter (eine Weiterschalteinrichtung) 362 schwenkbar zwischen
zwei Positionen bewegbar, an denen es eine Verbindung zwischen dem
Ausgangszweig 361 und einem oder einem anderen der Zuführungszweige 360a, 360b verschließt. In der
in 29 gezeigten Ausführungsform ist der ankommende
Niet 365 in dem rechtsseitigen Zuführungszweig 360b in
der Lage, in den Ausgangszweig 361 überzugehen, da das Gatter 362 derart
angeordnet ist, dass es den anderen Zuführungszweig 360a abblockt.
Mit dem Gatter 362 in der Position, die mit gepunkteten
Linien (in 30) gezeigt ist, wird jedoch
verhindert, dass der Niet an den Ausgangszweig 361 geht,
außer
wenn der andere Zuführungszweig 360a frei
ist, wobei in diesem Fall das Moment des Niets 365 dazu
dient, um das Gatter 362 aus seinem Pfad heraus zu verschwenken.
Das Gatter 362 ist konfiguriert, um dazu beizutragen, den
Niet 365 entlang dessen Pfad zu führen, indem es ihn über einem
Spalt stützt,
der von den sich überschneidenden
Zweigen 360a, 360b geschaffen wird. Es sei darauf
hingewiesen, dass das Gatter sich frei bewegen kann oder mechanisch
angetrieben wird.
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Wie
voranstehend beschrieben ist es wünschenswert, dass die Zuführungsröhre von
dem Nietensetzwerkzeug während
des Nietbetriebs getrennt wird und ein Zwischenpuffermagazin von
Nieten an der Spitze 8 aufweist. Die Menge von Nieten,
die an das Zwischenpuffermagazin in derartigen Fällen geliefert wird, ist Idealerweise
eine diskrete Anzahl, die den Anforderungen des nächsten Arbeitsryklus
oder des Nietensetzwerkzeugs angepasst ist. Jedoch würde dies
ein relativ komplexes intelligentes Zählsystem erfordern, um die
Menge zu steuern, die jedes Mal beladen wird. Es ist deshalb wünschenswert, eine
nicht definierte Menge von Nieten bei periodischen Intervallen zuführen zu
können,
um das Magazin aufgefüllt
zu halten. In einer derartigen Anordnung gibt es das Risiko einer
zu starken Füllung
des Magazins und der Verursachung einer Abblockung. Die 31a bis 31h illustrieren
eine Förderröhren-Zu-Puffermagazin-Kopplungsstation,
an der ein derartiges Problem vermieden wird.
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Das
Ende der Nietenzuführungsröhre 6 ist mit
einem äußeren Gehäuse 380 der
Kopplungsstation 381 ausgerüstet. Ein vorderes Ende 382 des
Außengehäuses 380 ist
verjüngt
und ist dafür
ausgelegt, um in einem komplementären Innengehäuse 383 aufgenommen
zu werden, das an einem Einlass eines Puffermagazins 384 an
dem Nietensetzwerkzeug 1 definiert ist. Das Magazin 384 wird
Idealerweise vertikal angebracht, so dass die Nieten vertikal gestapelt
sind, und zwar unterstützt
durch die Schwerkraft, obwohl sie durch einen Luftvorantrieb oder
dergleichen transportiert werden können.
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Das
Außengehäuse 380 trägt ein Paar
von longitudinal verschiebbaren Platten 385, die durch eine
Schmetterlingsfeder 386 so vorgespannt ist, dass der Durchgang
der Nieten 50 aus der Fördenöhre 6 heraus
beschränkt
wird, wie in 31a gezeigt. Das Innengehäuse 383 weist
ein Paar von seitlich verschiebbaren Backen 387 auf, die
zusammen vorgespannt sind, um den Einlass zu dem Puffermagazin 384 zu
verschließen.
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Der
Kopplungsbetrieb wird nun in Bezug auf die 31b bis 31h beschrieben. Für eine Robotermanipulation
können
die jeweiligen Enden des Puffermagazins 384 und der Zuführungsröhre 6 geringfügig in sämtlichen
Achsen schweben, um eine Ausrichtung zu unterstützen. Das verjüngte Ende 382 des
Außengehäuses 380 wird
an dem Innengehäuse 383 des
Magazins 384 dargeboten, wobei die Platten 385 den
Schaft 50a eines Niets 50 halten, und wird in eine
Anlage an dem Innengehäuse 383 gedrückt, so dass
die Platten 385 an den Backen 387 (31c und 31d)
anliegen, wobei sie gezwungen werden, seitlich auseinander zu gehen.
Da das Außengehäuse 380 weiter
in das Innengehäuse 383 eintritt,
werden die verschiebbaren Platten 385 gezwungen, sich aus
dem Nietenpfad 50 entgegen der Vorspannung der Schmetterlingsfeder 386 (31e, f und g) heraus zu ziehen, wodurch
ihm ermöglicht
wird, in das Magazin 384 zwischen den offenen Backen 387 des Innengehäuses 383 (siehe 31h) hinein zu fallen.
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Ein
Sensor wird verwendet, um die vollständige Umladung (den vollständigen Transfer)
von sämtlichen
Nieten von dem Zuführungspaket
zu erfassen.
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Bei
einer Aushebung eines Eingriffs von dem Puffermagazin 384 zieht
sich die Fördenöhre 6 zurück, um den
Backen 387 des Innengehäuses 383 zu ermöglichen,
sich zu schließen.
Gleichzeitig bewegen sich die verschiebbaren Platten 385 an
die geschlossene Position, die in 31a gezeigt
ist, um den Schaft 50a des nächsten Niets 50 zu
sammeln. Wenn ein Niet 50 an dem Außengehäuse 380 vorhanden
ist, stellt der Rückzug
der verschiebbaren Platten 385 sicher, dass er zurück in die
Fördenöhre 6 gedrängt wird.
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Wie
voranstehend angegeben, unabhängig davon,
ob die Fördenöhre 6 permanent
mit dem Setzwerkzeug 1 oder lösbar verbindbar mit einem Puffermagazin
ist, ist die Umladestation 7 (siehe 1) dafür ausgelegt,
um von der Spitze 8 des Nietensetzwerkzeugs 1 entfernbar
zu sein, so dass dann, sobald sie geladen ist, sich die Nase absenken
kann, um den Nietbetrieb auszuführen.
Schematische Darstellungen einer derartigen Anordnung sind in den 32 bis 35 gezeigt.
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In
der Ausführungsform
der 32 und 33 liefert
eine Umladestation (Transferstation) 7 Nieten direkt an
eine Seitenöffnung 400 der
Spitze 8 des Setzwerkzeugs 1 von einer Fördenöhre 6,
so wie dies wohlbekannt ist. Das erfindungsgemäße Merkmal dieser Konstruktion
besteht darin, dass die Umladestation 7 durch ein Betätigungselement 401 zwischen
zwei Positionen, die jeweils in den 32 und 33 gezeigt
sind, verschwenkbar ist. Das Betätigungselement 401,
welches dargestellt ist, ist ein hydraulischer oder pneumatischer
Zylinder (aber könnte
irgendeine geeignete Form eines Betätigungsglieds sein), der mit
der Umladestation 7 über
ein System von Gelenken 402 verbunden ist. In der in 32 gezeigten
Position sind Durchgänge
(versteckt) durch die Fördenöhre 6 und
die Umladestation 7 in Anlage an der Seitenöffnung 400 in
der Spitze 8, so dass ein Niet geladen werden kann. Wenn
der Niet geladen ist, erstreckt sich die Spitze 8 nach
unten in einer bekannten Weise, um den Nietbetrieb zu bewirken,
und gleichzeitig wird das Betätigungselement 401 betrieben,
um so die Umladestation 7 und die Fördenöhre 6 weg von der
Spitze 8 zu verschwenken, wobei ein ausreichender Freiraum
für die
Spitze 8 bereit gestellt wird, so dass sie sich erstrecken
kann, wie in 33 gezeigt.
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In
der Ausführungsform,
die in den 34 und 35 gezeigt
ist, werden die Umladestation 7 und die Fördenöhre 6 drehbar
von einem Bügel 403 gehaltert,
der sich seitlich von dem Setzwerkzeug an einer Stelle über der
Spitze 8 erstreckt. In der Position, die in 34 gezeigt
ist, ist ein Nietendurchgang in der Transferstation 7 in
Ausrichtung zu der Seitenöffnung 400 der
Spitze 8, so dass ein Niet geladen werden kann, und in
der Position, die in 35 gezeigt ist, ist die Umladestation 7 manuell
oder durch ein geeignetes Betätigungselement
(nicht gezeigt) um 90° gedreht
worden. Die letztere Position ermöglicht der Spitze 8,
dass sie sich nach unten auf das Werkstück hin erstreckt, um den Niet
einzufügen.
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Eine
ausführlichere
Ausführungsform
eines Nietensetzwerkzeugs mit einer entfernbaren Umladestation ist
in den 36a bis 36d gezeigt.
Das Nietensetzwerkzeug 420 ist über einen Anschlag 421 schwenkbar
mit einem ersten Bügel 422 um
einen Verschwenkungspunkt P1 herum verbunden. Der erste Bügel 422 ist
wiederum schwenkbar über
eine Verschwenkung P2 mit einem zweiten Bügel 423 verbunden,
der einen Tragrahmenaufbau 424 trägt, auf dem die Umladestation 425 angebracht
ist. Die Stützrahmen-Baugruppe 424 umfasst
ein Paar von parallelen Gleitstäben 426,
die zwischen zwei transversalen, vertikal beabstandeten Stützplatten 427, 428 angebracht
sind. Die Gleitstäbe 426 werden
verschiebbar bzw. gleitbar in zylindrischen Lagern 429 des zweiten
Bügels 423 gehalten,
so dass die Stützrahmen-Baugruppe 424 vertikal
relativ zu dem zweiten Bügel 423 verschiebbar
ist. Eine obere der Platten 427 weist Anschlagkrägen 430 auf,
in denen ein oberes Ende jedes Stabs 426 aufgenommen wird,
und eine untere der Stützplatten 428 ist
mit einem Ende eines pneumatischen oder hydraulischen Zylinders 431 verbunden,
der betreibbar ist, um eine Gleitbewegung der Stützrahmen-Baugruppe zu bewirken. Die
Platten 427, 428 tragen eine Förderröhre oder ein Puffermagazin 432,
welches sich parallel zu den Stäben 426 und
zwischen diesen erstreckt. Servicekabel oder Führungen 433 können ebenfalls
durch die Platten 427, 428 entlang der Förderröhre 432 geführt werden.
Die Umladestation 425 befindet sich unter der unteren Platte 428 und
trägt eine
Vordrücker-Baugruppe 434 (die
nachstehend noch mit Einzelheiten beschrieben wird).
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Die
Umladestation 425 weist einen Auslass 435 auf,
durch den Nieten in die Spitze 436 des Nietensetzwerkzeugs 420 umgeladen
bzw. transferiert werden, wenn die Station in einer Anlage an einer Seitenöffnung 437 der
Spitze 436 ist. Unmittelbar über dem Auslass 435 ist
die Oberfläche
des Umladestationsgehäuses,
die auf die Spitze hin gerichtet ist, konfiguriert, um eine Rampe 438 zu
definieren, die in einer Richtung weg von der Nase nach oben geneigt
ist. Die Oberfläche
endet mit einem Haken 439, der dafür ausgelegt ist, um mit einer
Rolle 440 zusammen zu arbeiten, die auf einem Führungslager 441 unmittelbar über der
Spitze gehalten wird. Die Rampe 438 und die Rolle 440 wirken
bei der Verwendung jeweils als eine Nockenoberfläche und ein Nockenstößel und
können
irgendeine geeignete Form annehmen. Es sei darauf hingewiesen, dass
in einer alternativen Konstruktion die Nockenoberfläche auf der
Spitze definiert werden kann und der Nockenstößel auf dem Umladestationsgehäuse.
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Im
Betrieb befindet sich das Nietensetzwerkzeug 420 an einer
vollständig
zurück
gezogenen Position, die ist 36a gezeigt
ist, in Ruhe. In dieser Konfiguration sind der Zylinder 432,
die Stützrahmen-Baugruppe 424 und
die Umladestation 525 zurück gezogen, so dass ein Niet
von dem Auslass der Umladestation 425 an die Seitenöffnung 437 in
der Nase 436 geladen werden kann. Der Haken 439 auf dem
Umladestationsgehäuse
ist im Eingriff mit der Rolle 440, die auf der Spitze 436 definiert
ist. Wenn das Werkzeug angewiesen wird, einen Niet einzusetzen,
neigt sich die Nase 436 nach unten und gleichzeitig drückt der
Zylinder 432 die Stützrahmen-Baugruppe 424 nach
unten und nach innen (auch um die Schwenkstelle P2), so dass die
Umladestation 425 in einer Anlage an der Spitze 436 (36b) bleibt. Die Drehbewegung der Umladestation 425 in
Richtung auf die Spitze ist ausreichend, um sie dort gegenüber irgendeiner
Reaktionskraft, die durch einen Betrieb der Vordrücker-Baugruppe
erzeugt wird zu halten. Der Eingriff des Hakens 439 und
der Rolle 440 stellt auch sicher, dass die Umladestation 425 an
der Spitze 436 gehalten wird. Wenn der Zylinder 431 seinen vollen
Vorschub erreicht hat und die Anschlagkrägen 430 an den zylindrischen
Lagern 429 des zweiten Bügels 423 anliegen,
ist die Umladestation 425 nicht in der Lage, sich mit der
Spitze 436 irgendwie weiter vor zu bewegen. Ein fortgesetztes
Absenken der Spitze 436 veranlasst die Rolle 440,
sich aus einem Eingriff mit dem Haken 439 heraus zu bewegen,
und zwar entlang eines kurzen linearen Pfads, um dann über der
Rampe 438 zu reiten. Dies zwingt die Stützrahmen-Baugruppe 424, sich um die
Schwenkstelle P2 herum zu verschwenken, so dass sich die Umladestation 425 weg
von der Spitze 436 bewegt (36c).
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Während die
Spitze 436 noch in einem Eingriff mit der Umladestation 425 ist,
wird verhindert, dass sie sich dreht.
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Wenn
sich die Spitze 436 nach Abschluss des Nietensetzbetriebs
absenkt, greift die Rolle 440 erneut in die Oberfläche des
Umladestationsgehäuses
und schließlich
in dem Haken 439 ein. An diesem Punkt erfasst ein Nietenladesensor
(nicht gezeigt) den erneuten Eingriff und kann ein Steuersignal
senden, um das Laden des nächstens
Niets von der Umladestation zu initiieren (36b).
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Die
Umladestation ist dafür
konstruiert, um von dem Rest der Ausrüstung mit Hilfe eines automatischen
Roboterbehandlers getrennt zu sein. Die Station trennt sich nicht
nur mechanisch, sondern auch von den Diensten. Dies ermöglicht ihr,
durch Umladestationen für
andere Nietengrößen oder
einfach für Wartungszwecke
ausgetauscht zu werden. Die getrennte Station kann mit sich das
Puffermagazin führen.
Eine Bewegung der Umladestation weg von der Nase ermöglicht,
dass unerwünschte
Nieten in der Station oder dem Puffer durch die Vordrücker-Baugruppe
in irgendeinen geeigneten Behälter
ausgeworfen werden.
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Eine
beispielhafte Ausführungsform
einer Umladestations-Vordrücker-Baugruppe 434,
auf die voranstehend Bezug genommen wurde, wird nun mit näheren Einzelheiten
unter Bezugnahme auf die 37a bis 37d beschrieben.
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Ein
Vordrücker-Baugruppengehäuse 460 definiert
einen Kanalabschnitt 461, in dem Nieten 50 transportiert
werden. Der Abschnitt ist in einer Linie zu dem Ausgang einer Fördenöhre oder
einem Puffermagazin 462 mit einem T-förmigen Querschnitt angeordnet.
An dem Ende des Vordrücker-Gehäuses 460,
das am nächsten
zu der Spitze 436 ist, ist ein Paar von elastischen Fingern 463 angeordnet,
die ein Federgatter 464 bilden. Hinter dem Gatter 464 ist
ein Paar von länglichen
Vordrückern 465 angeordnet,
die longitudinal in komplementären
Schlitzen 466 verschiebbar sind, die in den Gehäusewänden vorgesehen
sind. Die Vordrücker 465 sind
nach innen in Richtung auf den Kanal 461 geneigt und zwischen
einer vollständig
ausgefahrenen Position, an der ihre Enden über das Gatter 464 hinaus
gehen und den Kanal 461 belegen, und einer zurück gezogenen
Position, an der sie weg von dem Kanal 461 sind, bewegbar. Es
sei darauf hingewiesen, dass ein einzelner Vordrücker und Finger verwendet werden
kann.
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Im
Betrieb werden Nieten 50 von der Fördenöhre oder dem Puffermagazin 462 voran
getrieben, bis sie das Federgatter 464 erreichen, das in seiner
Ruheposition ein Entweichen der Nieten 50 von dem Gehäuse 460 verhindert.
Zu diesem Zeitpunkt sind die Vordrücker 465 vollständig zurück gezogen
(37b). Wenn ein geeignet positionierter Nietensensor
die Anwesenheit des vorderen Niets 50 erfasst, kann die
Vortriebsluftzuführung
abgeschaltet werden, wenn notwendig, und die Vordrücker 465 werden
dann teilweise an die in 37c gezeigte Position
vorgerückt,
an der ihre Enden an dem Schaft 50a des vorderen Niets 50 angreifen,
um ihn so in eine Anlage mit dem Federgatter 464 zu bewegen. Die
Vordrücker 465 sind
unter einem genauen Winkel in Bezug auf den Kanal 461 angeordnet,
so dass sie den Schaft des Niets, der der zweite in der Reihe ist, weiter
geben können,
aber mit dem vorderen Niet in Eignriff stehen. An dieser Position überbrücken die Vordrücker 465 den
zweiten Niet, um so nicht irgendeine weitere Vorwärtsbewegung
davon zu verursachen. Die Vordrücker 465 rücken dann
weiter vor, um den vorderen Niet 50 durch das Federgatter 464 und
in die Spitze 436 über
die Seitenöffnung 437 zu
drücken
(37d). Die Vordrücker 465 können durch
irgendein geeignetes Betätigungselement
bewegt werden. In einer beispielhaften Ausführungsform werden sie in einer
zurück
gezogenen Position durch einen pneumatischen Zylinder gehalten.
Wenn der Nietensensor getriggert wird, dann wird der Zylinder deaktiviert
und die Vordrücker 465 werden
in eine Vorwärtsbewegung
durch Federn (nicht gezeigt) vorgespannt.
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Diese
einfache Konstruktion erlaubt das Entweichen eines einzelnen Niets
von einer Schlange von mehreren Nieten und eine Umladung davon von einer
Umladestation und in die Spitze hinein. Es sei darauf hingewiesen,
dass der gleiche Aufbau in irgendeiner Situation verwendet werden
kann, bei der es erforderlich ist, einen einzelnen Niet von einer Schlange
für eine
Umladung zu trennen. Z. B. kann der Mechanismus verwendet werden,
um ein oder mehrere individuelle Nieten zu zählen, die von einer Verpackungsröhre austreten,
bevor eine Zuführung an
eine Verpackungsröhre
geschaltet wird, die eine unterschiedliche Sorte von Nieten aufnimmt.
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Die 38a bis 38e zeigen
eine alternative Ausführungsform
der internen Konfiguration einer Umladestation mit einer Vordrücker-Baugruppe zum
Laden eines Niets in einer Seitenöffnung der Setzwerkzeugspitze.
Dies kann in irgendeinem Typ von Seitenlade-Umladestation verwendet
werden. Die Figuren zeigen eine chronologische Sequenz von Schritten
zum Laden eines Niets in die Spitze.
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Eine
vertikale Nietenförderröhre 480 tritt
in das Umladestationsgehäuse 481 von
oben und zu einer Seite ein. Innerhalb des Gehäuses 481 biegt sie sich
um 90° in
einer horizontalen Ebene und geht in einen Fortsetzungskanal 482 in
der Station über.
Der Kanal 482 weist eine doppelte Biegung 483 mit
einer umgekehrten S-Form in der horizontalen Ebene auf und endet
an einem Umladestations-Auslass 484, der in Verbindung
mit dem Nietenförderdurchgang 485 in
der Spitze 436 über
einen Seitenöffnung 437 in
der Spitze steht. Auf der gegenüber
liegenden Seite des Umladestations-Gehäuses ist ein Vordrücker 486 angeordnet,
wobei seine longitudinale Achse zu dem Auslass 484 ausgerichtet
ist. Der Vordrücker 486 ist
in dem Gehäuse 481 in
einer Längsrichtung hin
und her bewegbar, wenn auf ihn eine Sondenfeder 487 wirkt,
auf die wiederum ein pneumatischer Zylinder 488 wirkt.
Es sei darauf hingewiesen, dass irgendein anderes geeignetes Betätigungselement verwendet
werden kann.
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An
dem Auslass 484 ist ein Nietengatter (Weiterschalteinrichtung) 490 angeordnet,
das ein Paar von vertikalen Stiften 491 umfasst, die vorgespannt
sind, um den Auslass 484 mit Hilfe einer benachbarten Gummifeder 492 teilweise
zu verschließen.
Unmittelbar hinter dem Körper 490 ist
ein Nietenverhinderungssensor 493 angeordnet.
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Im
Betrieb wird der Vordrücker
durch die Sondenfeder 487 in eine Ruheanlageposition vorgespannt,
wie in 38a gezeigt, wo er teilweise
den Kanal 482 belegt. Wenn ein geeignetes Steuersignal empfangen
wird, zieht der Zylinder 488 den Vordrücker 486 entgegen
der Vorspannung der Sondenfeder 487 zurück, bis der Vordrücker 486 weg
von dem Kanal 482 ist, um so Nieten 50 zu ermöglichen,
weiter zu dem Gatter zu gehen, und zwar unter dem Vorantrieb der
komprimierten Luft oder dergleichen (38b).
Es wird verhindert, dass der vordere Niet durch den Auslass 484 der
Umladestation austritt, und zwar durch die Anwesenheit des Gatters 490. Wenn
der Nietensensor 493 die Anwesenheit des vorderen Niets 50 erfasst,
wird der Vordrücker 486 durch
den Zylinder 498 frei gegeben, so dass die Sondenfeder 487 diesen
gegen den Schaft 50a des vorderen Niets 50 drückt, wodurch
der Niet an dem Gatter 490 (38c)
eingefangen wird. Auf einen Empfang des geeigneten Steuersignals
hin wird der Vordrücker 486 von
dem Zylinder 488 vorgeschoben, um den Niet 50 durch
den Auslass 484 und in die Nase 436 über die
Seitenöffnung 437 (38d) zu drücken.
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Die
voranstehend beschriebene Umladestation erlaubt, dass Nieten an
eine Zwischenposition außerhalb
der Spitze geführt
werden. Da das Ende der Förderröhre von
der Spitze versetzt ist, kann Abfall von der Förderröhre durch Einspritzen eines
Luftstoßes
in einer Richtung, so dass der Abfall nicht in die Spitze gerichtet
wird, sondern von einer Freiraumöffnung
in der Umladestation austritt, entfernt werden.
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In
bestimmten Anwendungen ist es wünschenswert
einen Niet an das vordere Ende der Spitze anstelle an eine Seitenöffnung,
wie in den obigen Beispielen beschrieben, umzuladen. In derartigen Anwendungen
werden Zurückhaltemittel
an der Spitze oder dem Stempel innerhalb der Spitze bereit gestellt.
Die Ausführungsformen
der 39 bis 54 zeigen
mehrere alternative Ausführungsformen
der internen Konfiguration von Umladestationen, die bei derartigen
Anwendungen verwendet werden, bei denen die Umladestation zwischen
einer ersten Position, an der sie unter die Spitze oder den Stempel
gekoppelt wird, um einen Niet zu laden, und einer zweiten Position,
an der die Umladestation frei von der Spitze oder dem Stempel ist,
um eine Durchführung des
Nietenbetriebs zu erlauben, bewegt wird.
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In
der Ausführungsform
der 39 bis 42 weist
das Nietensetzwerkzeug einen Stempel oder eine Spitze mit einer
axialen Bohrung auf, die mit einer Quelle eines Ansaugdrucks (in
unserem UK-Patent Nr. 2302833 beschrieben) verbunden ist. Wenn ein
Vakuumstempel verwendet wird, kann ein Nietensetzwerkzeug ohne eine
Stützspitze
verwendet werden.
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Die
vertikale Nietenförderröhre 50 tritt
in das Umladestationsgehäuse 501 von
oben und zu einer Seite ein, wie zuvor. Innerhalb des Gehäuses 501 biegt
sie sich um 90° in
einer horizontalen Ebene und geht in einen Fortsetzungskanal 502 (mit
einem T-förmigen
Querschnitt) in einer Basis 503 der Station 501 über. Der
Kanal 502 ist an seinem Ende in der Nähe der Spitze 504 verschlossen
und ist teilweise mit einer Abdeckungsplatte 505 bedeckt,
die verschiebbar auf der Basis 503 angebracht ist. Die
Abdeckungsplatte 505 weist eine bogenförmige Ausnehmung 506 an
ihrer vorderen Kante 507 zur Kopplung mit der Spitze 504 (oder
dem Stempel) des Nietensetzwerkzeugs auf. Die hintere obere Oberfläche der
Abdeckung 505 weist eine rampenförmige Oberfläche 508 auf,
die dafür
ausgelegt ist, um mit einer komplementären Oberfläche 509 eines Keilelements 510 zusammen
zu arbeiten, das hinter der Abdeckplatte 505 angeordnet
ist. Kompressionsfedern 511 spannen die Abdeckplatte 505 in
eine vorgeschobene Ruheposition vor, wie in den 39a,
b, c gezeigt. Das Keilelement 510 ist vertikal entgegen
der Vorspannung einer zweiten Kompressionsfeder 512 bewegbar,
die vertikal zwischen einem Überhang 513 in
dem Gehäuse 501 und einer
oberen Oberfläche
des Keilelements 510 angeordnet ist. Einstellbare Anschläge 514 sind
in dem Übergang 513 vorgesehen,
um zu ermöglichen,
dass die Länge
einer vertikalen Bewegung des Keilelements 510 (und deshalb
einer horizontalen Bewegung der Abdeckungsplatte 505) voreingestellt
wird. Die Abdeckung 505 trägt einen Nietentrennfinger 515,
der verschiebbar zwischen der Abdeckung 505 und der Basis 503 angebracht
ist, einen aufrecht stehenden Finger 516 auf dem Finger 515,
der in einen diagonalen Schlitz 517 der Abdeckung 505 eingreift.
Die gesamte Umladestation 501 wird auf einer mit einer
Feder geladenen vertikalen Welle 518, die hinten angeordnet
ist, bewegt.
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Im
Betrieb ist die Abdeckung 505 am Anfang an einer Urposition,
an der sie über
den größten Teil des
Kanals 502 vorgeschoben und wird durch das Keilelement 510,
das mit einer Feder vorgespannt ist, in seiner Position gehalten.
In dieser Konfiguration werden Nieten 50 über die
Förderröhre 500 an
die Umladestation 501 geführt, wo sie in den Kanal 502 gehalten
werden. Der vordere Niet wird von der Abdeckung 505 teilweise
frei gegeben, wohingegen die folgenden Nieten in den Kanal 501 durch
die Abdeckung 505 und das Keilelement 510 zurück gehalten werden
(39).
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Die
Umladestation 501 wird dann bewegt, um eine Kopplung mit
der Stütze 504 einzugehen. Die
Vorspannfeder 519 der vertikalen Welle 518 spannt
die Umladestation 501 in Richtung auf das vordere Ende
der Spitze 504 vor. Eine geneigte Fläche 520 auf der vorderen
Kante der Basis 503 dient dazu, eine vertikale Fehlausrichtung
zwischen der Spitze 504 und der Umladestation 501 auszugleichen
und stellt sicher, dass das Ende des Kanals 502 in der
Umladestation in eine enge Anlage an die Spitze gebracht wird. Wenn
die Umladestation 501 in nächster Nähe ist, liegt die Spitze 504 an
der bogenförmigen
Ausnehmung 506 der Abdeckung 505 an und bewegt
sich entgegen der Vorspannkraft an eine zurück gezogene Position. Diese
Bewegung verursacht eine vertikale Verschiebung des Keilelements 510 aufgrund
der Wechselwirkung der rampenförmigen
Oberflächen 508, 509 (40 – die Spitze
ist nicht in einer Draufsicht gezeigt). Wenn sie vollständig gekoppelt
ist (wobei die abschließende
Position durch die einstellbaren Anschläge 514 gesteuert werden),
ist die Spitze 504 koaxial zu dem vorderen Niet 50.
Während
einer Bewegung der Abdeckungsplatte 505 wird der Trennfinger 515 horizontal
im Verhältnis zu
dem Kanal 502 als Folge der Wechselwirkung des Stifts 516 und
des Schlitzes 517 verschoben. Wenn die Spitze 504 gekoppelt
ist, ist der Finger 515 vollständig vorgeschoben und trennt
den vorderen Niet 50 von demjenigen dahinter, während sicher
gestellt wird, dass er gegen das Ende des Kanals 502 an
einer Position gehalten wird (es sei darauf hingewiesen, dass der
Finger 515 dafür
ausgelegt ist, um den Niet nicht zu eng zu ergreifen). Die Trennung
des vorderen Niets von dem Niet unmittelbar dahinter stellt sicher,
dass kein Kontakt zwischen ihren jeweiligen Köpfen vorhanden ist, die es
sich mit einer Bewegung des führenden
Niets in die Spitze hinein stören können.
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An
dem geeigneten Punkt in dem Zyklus, und wenn die Anwesenheit des
vorderen Niets 50 durch einen Nietensensor 521 erfasst
wird, wird Vakuum durch die Spitze 504 (oder den Stempel)
angewendet und der Niet 50 wird vertikal aus der Umladestation 501 heraus
geliftet (41). Die Oberfläche des
Trennfingers 515 stellt eine Führung bereit, um sicher zu
stellen, dass der Niet nicht umfällt,
bevor er das Ende des Stempels erreicht. Der Nietensensor 521 erfasst
die Anwesenheit des Niets und sendet ein Steuersignal, welches bestätigt, dass
der Niet erfolgreich umgeladen bzw. transferiert worden ist. Die
Umladestation 501 wird dann von der Spitze 504 zurück gezogen
und die Abdeckung 505, der Finger 515 und das
Kantenelement 510 kehren an ihre Ruhepositionen zurück und warten
auf den nächsten Niet
(42).
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Die 43 bis 45 zeigen
eine modifizierte Ausführungsform
eines Nietensetzwerkzeugs der 39 bis 42,
bei dem der Stempel 550 eine axiale Bohrung 552 aufweist,
in die eine Quelle mit einem Ansaugdruck oder einem Vakuum angelegt wird.
In den Ausführungsformen,
die in den 44 und 45 gezeigt
sind, ist ein Klemmelement 553 um den Stempel 550 herum
vorgesehen. Das Klemmelement 553 legt eine Klemmkraft an
das Werkstück
vor einer Einsetzung des Niets in das Werkstück an, wie in unserem europäischen Patent
Nr. 0675774 beschrieben ist. In der Ausführungsform der 43 umfasst
das Vorklemmelement 553 zwei diametral gegenüber liegende
Abschnitte, an der Flanke des Stempels 550, wohingegen
in der Ausführungsform
der 44 das Vorklemmelement 553 vollständig den
Umfang des Stempels 550 umschließt und eine Seitenöffnung 554 in
der Spitze 551 für
den ankommenden Niet 50 vorgesehen ist.
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Die 46 bis 52 zeigen
eine alternative Ausführungsform
einer Umladestation, die verwendet wird, um Nieten an das Ende der
Nietensetzernase zu führen
(d. h. in das Ende der Spitze, von der sie während des Nietvorgangs entladen
werden). Die Figuren zeigen die chronologische Sequenz zum Laden
des Niets.
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Der
Nietensetzer 650 weist eine herkömmliche Konstruktion auf und
wird deshalb hier nicht ausführlich
beschrieben, außer
im Hinblick auf die Relevanz auf die Wechselwirkung mit der Umladestation, die
der erfindungsgemäße Aspekt
dieser Ausführungsform
ist. Die Umladestation 651 ist mit dem Nietensetzer 650 über einen
Bügel 652 verbunden,
der über
der Spitze 653 angeordnet ist, und umfasst einen Hebel 654,
der schwenkbar an einem Ende mit dem Bügel 652 über einen
ersten Stift 655 und an dem anderen Ende über einen
zweiten Stift 656 mit dem Ende eines Kolbens 657 eines
pneumatischen oder hydraulischen Zylinders 658 (es sei
darauf hingewiesen, dass andere geeignete Betätigungselemente anstelle davon
verwendet werden können), verbunden
ist. Eine Torsionsfeder 659 wird um einen Stift 655 herum
gehaltert und dient dazu, den Hebel 654 in einer Uhrzeigerrichtung
entgegen einer starren Nietenförderröhre 660 vorzuspannen,
die lösbar koaxial
mit dem Ende einer Nietenförderröhre oder einem
Magazin (in 46 nicht gezeigt) verbunden und
mit dem Hebel 654 gesichert ist. Das freie Ende der Förderröhre 660 biegt
sich nach unten auf die Spitze 653 des Nietensetzers 651 hin.
Ein Förderarm 661 ist
schwenkbar an einem sich nach hinten erstreckenden Ansatz 662 der
Förderröhre 660 verbunden und
erstreckt sich parallel zu dem Endabschnitt davon, in Richtung auf
die Spitze hin, in einem Schlitz auf der Unterseite der Förderröhre 660.
Das freie Ende des Förderarms 661 weist
einen kleinen, nach oben stehenden Vorsprung 663 auf, der
in der Verwendung dafür
ausgelegt ist, um an einem Niet 664 anzugreifen. Das gegenüber liegende
Ende des Förderarms 661 ist
mit dem Hebel 654 durch einen Verbindungsstab 665 verbunden.
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Bei
der Verwendung werden Nieten bei komprimierter Luft die Förderröhre entlang
und in die Zuführungsröhre 660 der
Umladestation 651 geführt, woraufhin
sie einzeln in das Ende eines Nietenförderdurchgangs 666 in
der Spitze 653 umgeladen werden, wie nachstehend beschrieben
werden wird. Wenn der Niet 664 an dem Ende der Spitze 653 vorhanden
ist (wie in 46 gezeigt), wird die Spitze des
Setzwerkzeugs 650 in Richtung auf das Werkstück hin (47)
weiter geschaltet, und ein Stempel 667 in dem Förderdurchgang 666 erstreckt
sich nach unten, um den Niet 664 in das Werkstück einzutreiben
(48), wie altbekannt ist. Der Niet 664 wird lösbar in
dem Ende des Nietenförderdurchgangs 666 durch
irgendeine geeignete Zurückhalteeinrichtung (z.
B. Vakuum, Velcro, Klebemittel, mit Federn vorgespannte Kugeln etc.)
zurück
gehalten, beispielsweise mit denjenigen, die in unserem UK-Patent
Nr. 2302833 beschrieben sind.
-
Wenn
der Stempel 667 in Richtung auf das Werkstück (in den
Figuren nicht gezeigt) hin vorwärts bewegt
wird, werden weitere Nieten an die Zuführerröhre 660 von irgendeinem
geeigneten Zuführermechanismus
geliefert, wie voranstehend beschrieben. Mehrere Nieten 668 sind
in der Zuführungsröhre 660 der 46 gezeigt.
Der vordere Niet 664 liegt an dem aufrecht stehenden Vorsprung 663 (mit
näheren Einzelheiten
nachstehend beschrieben) auf dem Zuführungsarm 661 an,
wo er zurück
gehalten wird, bis die Spitze 653 vollständig zurück gezogen
und bereit ist, umgeladen zu werden (wie in 47 gezeigt). Der
Kolben 657 in dem Zylinder 658 wird dann hervor geschoben,
um so den Hebel 654 und die Zuführungsröhre 660 um den Stift 655 herum
zu schwenken. Dieser Vorgang verschwenkt die Zuführungsröhre 660 in Richtung
auf das Ende der Nase 653 hin, bis der vordere Niet 664,
der an dem Ende der Zuführungsröhre 660 zurück gehalten
wird, an dem Ende des Förderdurchgangs 666 in
der Spitze 653 ist, wie in 50 gezeigt.
Ein weiterer Vorschub des Kolbens 658 dient dazu, um den
Förderarm 661 nach oben
zu verschenken und die Torsionsfeder 659 (über den
Verbindungsstab 665 und den Hebel 654) um einen
kleinen Winkel zu spannen, so dass sie den Niet 664 in
das Ende des Förderdurchgangs 666 drückt, wo
er durch die Halteeinrichtung (siehe 49) gehalten
wird. Die Ergreifungskraft der Zurückhalteeinrichtung (nicht gezeigt)
ist so ausgelegt, dass sie größer als
diejenige ist, die von dem Vorsprung 263 in dem Förderarm 661 bereit
gestellt wird, so dass eine Umladung des Niets 664 glatt
und unbehindert ist. Der Kolben 658 wird dann vollständig zurück gezogen,
um den Förderarm 661 aus
einem Eingriff mit dem Niet 664 heraus zu verschwenken (52),
und eine vollständige
Zurückziehung
bewegt die Umladestation aus der Spitze 653 heraus (53).
Die Spitze 653 weist dann einen freien Pfad auf, um sich
relativ zu der Umladestation 661 zu erstrecken (47)
und den Niet 664 in das Werkstück einzusetzen (48).
Ein Sensor (nicht gezeigt) kann an dem Ende der Zuführungsröhre 660 oder dem
Förderarm 661 bereit
gestellt werden, um die Anwesenheit eines Niets 664 zu
erfassen, bevor er in die Nase bzw. Spitze 653 geladen
wird.
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Die
obige Anordnung kann mit irgendeiner Länge der Spitze irgendeiner
Hublänge
des Nietensetzers verwendet werden. Die Nietenumladestation, die
von der Spitze weg bewegbar ist, weist kein Risiko auf, den Nietenprozess
zu verfälschen,
und muss nicht dafür
ausgelegt werden, um die Klemm- und Einfügungskräfte auszuhalten, die zu dem
Nietprozess gehören.
Durch Beseitigen der Notwendigkeit einer Seiteneintrittsöffnung wird
der Querschnitt der Spitze ferner nicht geschwächt. Durch Bewegen der Förderröhren/Zuführungsröhren-Kombination
mit der Umladestation wird nur eine einzelne Umladebewegung benötigt, um
den Niet an den Förderdurchgang in
der Spitze umzuladen, wodurch die Notwendigkeit für einen
getrennten Mechanismus zum Umladen des Niets von dem Ende der Fördenöhre und
einen Mechanismus, der die Spitze lädt, beseitigt wird.
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In
einer modifizierten Ausführungsform
der voranstehenden Ausführungen
wird der aufrecht stehende Vorsprung 663 auf dem Förderrahmen 661 durch
ein Paar von mit Federn vorgespannten Fingern 680 ergänzt, die
auf der Zuführungsröhre 660 angebracht
sind, wie in den 54a, b, c, d gezeigt. Die Finger 680 erstrecken
sich entlang der Zuführungsröhre 660 und
werden durch Kompressionsfedern 681 zusammen vorgespannt,
so dass die Spitzen 682 der Finger 680 fast in
Kontakt sind. Die Spitzen 682 der Finger 680 fangen
einen ankommenden Niet 664 ein und halten den Niet 664 an
der Stelle, bis die Aufwärtsbewegung
des Förderarms 661 die
Finger 680 trennt und ihn in die Spitze 653 richtet.
Die Finger 680 sind abgeschrägt (bei 683), um so
den Arm 661 zu empfangen. Die Kompressionsfedern 681 der
Finger 680 dienen zum Absorbieren des Moments des Niets 664 ohne
irgendeine Aufschlagbeschädigung.
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Der
aufrecht stehende Vorsprung 663 ist auf einer runden Stütze 684 angebracht,
die in einer komplementären
Ausnehmung 685 aufgenommen wird, so dass sie geneigt werden
kann, um so Nieten mit sowohl einem kurzen als auch einem langen Schaft
aufzunehmen. Die Federplatte 686 und die Halteplatte 687 halten
den Vorsprung 663 an der Stelle, wie in den 54c und 54d gezeigt.
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Eine
alternative Ausführungsform
einer Umladestation zum Drehen des Niets um 90° ist in den 55 und 56 gezeigt.
Nieten werden wiederum einzeln in die Umladestation 700 über eine
vertikale Förderröhre 701 oder
ein Magazin geladen und werden in einem Nietenzurückhalter,
der unterhalb des Röhrenausgangs
angeordnet ist, aufgenommen. Die Station weist einen Umlademechanismus
auf, der einen Tauchkolben und eine längliche Vordrückerarm-Baugruppe 702, 703 umfasst,
die zusammen innerhalb eines zylindrischen Gehäuses 704 verschiebbar
sind. Die Baugruppe wird durch ein Betätigungselement 705 bewegt,
das an dem Ende des Gehäuses 704 gegenüber liegend
zu der Spitze N angeordnet ist. Der Tauchkolben 702 ist
zylindrisch mit einem spiralförmigen
Schlitz 706 entlang eines Teils seiner Länge, die
einen Stift 707 aufnimmt, der an dem Gehäuse 704 befestigt
ist, und ist drehbar in dem Gehäuse 704 angebracht.
An dem freien Ende der Baugruppen 702, 703 befindet
sich ein mit einer Feder geladener Schwenkzurückhaltearm 708, der
in Richtung auf das Ende des Tauchkolbens 702 vorgespannt
ist, um so einen Niet 709 sicher zurück zu halten, so dass sein
Kopf an dem äußeren Durchmesser des
Endes des Tauchkolbens 702 anliegt, wie in 56 gezeigt.
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Im
Betrieb wird ein Niet 709, der von der Förderröhre 701 austritt,
von dem Zurückhaltearm 708 aufgenommen.
Eine axiale Bewegung der Baugruppe 702, 703 durch
das Betätigungselement 705 bewegt
den Niet 709 in Richtung auf die Spitze N in der Richtung
des Pfeils Y, wodurch er von der Fördenöhre 701 getrennt wird.
Danach bewirkt eine weitere geradlinige Bewegung der Baugruppe 702, 703,
dass er sich um 90° relativ
zu dem Gehäuse 704 dreht,
und zwar als Folge des Schlitzes 706 in dem Tauchkolben 702,
der sich über
den festen Stift 707 bewegt. Nachdem die Drehbewegung abgeschlossen
ist, wird der Vordrückerarm 703 relativ
zu dem Tauchkolben 702 vorgeschoben, um so den Niet 709 über den
Zurückhaltearm 708 hinaus
und in den Förderdurchgang 710 der
Spitze N über
eine Seitenöffnung 711 zu
bewegen.
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Die 57 und 58 zeigen
einen Teil einer Umladestation, die zwei Fördenöhren für ankommende Nieten aufweist,
so dass Nieten von zwei unterschiedlichen Quellen an einer einzelnen
Umladestation bereit gestellt werden können. Dies ermöglich, dass
Nieten mit zwei unterschiedlichen Typen an die Spitze geliefert
werden oder eine zweite Reservezuführung von Nieten bereit gestellt
wird.
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Die
Einlassröhren 800, 801 in
der gezeigten Ausführungsform
sind ungefähr
rechtwinklig und treffen sich benachbart zu der Setzerwerkzeugspitze
N. An der Überschneidung
der Röhren 800, 801 ist
eine Drehweiterschalteinrichtung 802 angeordnet, die mit Schlitzen
(bei 802a) versehen ist, um einen einzelnen Niet zu empfangen.
Eine Auslassspur 803 verbindet die Drehweiterschalteinrichtung 802 mit einem
Förderdurchgang 804 in
der Spitze N. Zwischen den zwei Förderröhren 800, 801 und
benachbart zu dem Gatter 802 befindet sich ein Vordrückerarm 805,
der hin und her bewegbar ist.
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Das
Gatter 802 ist durch ein Drehbetätigungselement (nicht gezeigt)
zwischen drei Positionen bewegbar. In einer ersten Position ist
der Schlitz 802a in Ausrichtung zu der ersten Einlassfördenrrhre 800 (in 57 gezeigt),
und einer zweiten Position (nicht gezeigt) ist er in einer Ausrichtung
zu der zweiten Fördenöhre. In
diesen Positionen ist die Weiterschalteinrichtung 302 (das
Gatter) in der Lage, einen ankommenden Niet 50 (mit gestrichelten
Linien gezeigt) aufzunehmen. Seitenwände des Schlitzes 802a weisen
eine elastische Auskleidung (wie beispielsweise Federstahlstreifen 808,
wie in den Ausführungsformen
der 57 und 58 gezeigt)
auf, die lösbar
den Niet 50 ergreifen, so dass er von dem Gatter 802 zurück gehalten
wird. In einer dritten Position, zwischen den ersten zwei Abschnitten,
ist der Schlitz 802a in einer Ausrichtung zur der Auslassspur 803.
In dieser Position wird verhindert, dass danach ankommende Nieten 807 in
das Gatter 802 eintreten, und der Vordrückerarm 805 wird nach
vorne vorgeschoben, um den Niet 805 aus dem Gatter 802 heraus
und in die Spitze N hinein zu drängen
(siehe 58). Eine Drehung des Gatters 802 kann
dazu dienen, den gesammelten Niet aus den folgenden Nieten zu trennen.
Das Gatter 802 kann an eine dritte Zwischenposition gedreht
werden, sobald es den ankommenden Niet empfangen hat, bevor die
Zuführung
von verdichteter Luft gerade ausgeschaltet wird.
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Jede
der voranstehend beschriebenen Ausführungsformen der Umladestation
stellt sicher, dass die Nieten sequentiell in die Spitze in einer
gesteuerten Weise geladen werden.
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Die 59 und 60 zeigen
beispielhafte Ausführungsformen
von Entweichungsmechanismen, die verwendet werden, um den Fluss
von Nieten von den Paketen an die Umladestation und/oder die Puffermagazine
zu steuern. Die Mechanismen sind dafür ausgelegt, um zu ermöglichen,
dass die Nieten an einem Zwischenpunkt entlang der oder jeder Fördenöhre gepuffert
werden und um die zeitlich abgestimmte abschließende Förderung irgendeines bestimmten
Niets an die Umlade station oder das Magazin zu steuern.
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In
der Ausführungsform
der 59a und 59b sind
die Nieten 50 in einer Fördenöhre 6 mit einem runden
Querschnitt dargestellt. Diese sind frei, unter der Schwerkraft
zu fallen oder können
z. B. durch komprimierte Luft voran getrieben werden. Auf jeder
Seite der Fördenöhre 6 befindet
sich ein Endlosschleifenband 900 aus einem elastischen
Material, welches um ein Paar von beabstandeten Antriebsrädern 901 zirkuliert.
Das Band 900 ist dafür
ausgelegt, um in einen länglichen
Schlitz 903 in der Seitenwand der Fördenöhre vorzustehen, um so die
Nieten 50 in einem Reibungseingriff zu kontaktieren. Der Bandantrieb
wird durch einen Sensor (nicht gezeigt) gesteuert, der die Anwesenheit
eines Niets an einer vorgegebenen Position erfasst. Das Band 900 weist einen
Weiterschaltantrieb auf, so dass die Nieten 50 in einer
schrittartigen Weise in Richtung auf eine Freigabeposition 902 an
dem Ende des Mechanismus bewegt werden können. Wenn das Band 900 stationär ist, werden
die Nieten 50 entgegen einer Bewegung in der Röhre gehalten,
um so einen Puffer zu bilden. Wenn ein geeignetes Förderungssteuersignal empfangen
wird, wird das Band 900 weiter bewegt, um eine vorgegebene
Anzahl von Nieten an der Freigabeposition 902 in den verbleibenden
Abschnitt der Fördenöhre i frei
zu geben. Der Sensor gehört
zu einem Zähler,
um so die Anzahl von Nieten zu zählen, die
frei gegeben werden, bevor der Antrieb ausgeschaltet wird.
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Die 60a und 60b zeigen
einen ähnlichen
Entweichungsmechanismus für
eine Förderröhre mit
einem T-förmigen
Querschnitt.
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In
beiden Fällen
kann der Mechanismus einzelne oder mehrere Nieten an die Umladestation oder
den Puffer freigeben.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass das Band durch einen alternativen Antriebsmechanismus
wie ein Drehrad ersetzt werden kann, dessen Umfang durch die Wand
der Förderröhre vorsteht,
um so die Nieten zu kontaktieren.
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61 zeigt
einen alternativen, in Reihe angeordneten Entweichungsmechanismus
I. Die Fördenöhre 6 weist
eine rechtwinklige Biegung 910 auf, die die Röhre in einen
ankommenden Abschnitt 911 und einen abgehenden Abschnitt 912 aufteilt.
Nieten 50 werden in den ankommenden Abschnitt 911 durch die
Schwerkraft (obwohl Alternativen einen Luftvorantrieb oder einen
linearen Vorschub einschließen) geführt und
sammeln sich an der Biegung 910, wo sie von einer weiteren
Bewegung abgehalten werden. An diesem Punkt ist der vordere Niet 50 zu
dem abgehenden Abschnitt ausgerichtet, kann sich aber aufgrund eines
Mangels eines Vorantriebs nicht weiter bewegen.
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Ein
Paar von transversalen Luftwegen 913 befindet sich in der
Wand des ankommenden Abschnitts 911 und ist mit einer Quelle
von verdichteter Luft (oder einem anderen Fluid) verbunden. Auf
der gegenüber
liegenden Wand des ankommenden Abschnitts ist eine gekrümmte Luftumwälzkammer 914 vorgesehen.
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Bei
der Verwendung wird Luft in die Öffnungen 913 im
Ansprechen auf ein Steuersignal injiziert, um einen Niet 50 in
den abgehenden Abschnitt 912 hinein frei zu geben. Der
Luftstoß dient
dazu, um die Nieten 50, die an zweiter und dritter Stelle
sind, an der Stelle zu halten, und wird dann durch die Kammer 914 in
die Richtung der gezeigten Pfeile umgeleitet, so dass er auf den
vorderen Niet 50 einfällt
und diesen in den abgehenden Abschnitt 912 hinein vorantreibt.
In dieser Weise wird nur der führende
Niet jedes Mal frei gegeben, wenn die Luft durch die Öffnungen 913 injiziert.
Ein Ringsensor 915 erfasst den Durchgang des frei gegebenen
Niets 50 und kann mit einem Zähler verbunden sein. Der abgehende
Abschnitt 912 der Röhre
kann nur kurz sein, bevor er mit der Hauptförderröhre verbunden ist, und deshalb kann
der Luftstoß von
einer begrenzten Stärke
sein.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass irgendeine Anzahl von transversalen Öffnungen 913 in
der Praxis verwendet werden kann.
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61 zeigt
eine Ausführungsform
mit ankommenden und abgehenden Röhren
mit einem T-förmigen Querschnitt,
wohingegen die Ausführungsform
der 62 einen abgehenden Abschnitt mit rundem Querschnitt
zeigt. Die Ausführungsform der 63 zeigt
eine Doppelbiegung mit einem Zwischenabschnitt 916 eines
T-förmigen
Querschnitts und den ankommenden und abgehenden Abschnitten mit
einem runden Querschnitt.
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Schließlich zeigt 64,
wie versetzte transversale Luftdurchgänge 920, 921 verwendet
werden können,
um eine Gruppe von Nieten 50 zu trennen. Die Durchgänge 920, 921 fangen
einen ankommenden Stapel von Befestigungselementen weiter stromaufwärts von
der Biegung 910 ein, um so eine Pufferanordnung bereit
zu stellen. Luft wird zunächst durch
den ersten Durchgang 920 und dann durch den zweiten Durchgang 921 zusätzlich injiziert,
bevor die Luft durch den zweiten Durchgang 921 abgeschaltet wird,
um den ersten Niet frei zu geben. Es wird verhindert, dass der vordere
Niet an der Biegung sich um die Biegung 910 herum bewegt,
und zwar dadurch, dass er mit dem Kopf 50b des zweiten
Niets 50 ineinander greift. Ein getrennter Luftstoß in der
Linie zu dem abgehenden Abschnitt der Röhre wird verwendet, um den
ersten Niet zu bewegen, wenn erforderlich.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass der in Reihe (in-line) angeordnete
Entweichungsmechanismus in Kombination mit einer existierenden Nietenfördervorrichtung
verwendet werden kann und an dem Zuführungsfreigabeende der Förderröhre verwendet
werden kann.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass die verschiedenen Merkmale der Befestigungselementmaschine
und der Befestigungselement-Fördervorrichtung,
die voranstehend beschrieben wurden, in Kombination als ein einzelnes
System verwendet werden können,
oder individuell in Kombination mit einem herkömmlichen Gerät verwendet
werden können.