DE8335933U1 - Automatisches Stifteintreibwerkzeug - Google Patents
Automatisches StifteintreibwerkzeugInfo
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Description
Titan Tool Company ^- Dezember 1983
Fairview, Pennsylvania 16451 P 4893 Al/IV/he
USA
Beschreibung 15
Automatisches Stifteintreibwerkzeug
Die Erfindung betrifft automatische Stifteintreiber, wie
sie beispielsweise in der Automobil- und Möbelindustrie verwendet werden. Diese Stifteintreiber ergreifen normalerweise
einen Stift und schrauben ihn in ein Werkstück 2g und können dann den Stift automatisch freigeben, ohne daß
der Stift aus dem Werkzeug geschraubt werden muß.
Ein Gegenstand der Erfindung ist ein automatischer Stifteintreiber,
der mit einer minimalen Anzahl von Werkzeugen leicht und schnell zusammengebaut werden kann, welcher
leichter als bekannte automatische Stiftsetzvorrichtungen hergestellt werden kann, welcher einen geringeren maximalen
Außendurchmesser als bekannte automatische Stifteintreiber für die Verwendung in Arbeitsbereichen aufweist, in denen
größere bekannte automatische Setzvorrichtungen nicht
-2-
verwendet werden können, und welcher weniger anfällig gegen Bruch im Gebrauch ist.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel
anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 eine Schnittansicht des Stifteintreibers zu Beginn des Arbeitszyklus,
Fig. 2 eine Schnittansicht des Stifteintreibers zu einem mittleren Zeitpunkt des Arbeitszyklus,
wobei eine unterschiedliche Ansicht der Drehantriebseingriffseinrxchtung
gezeigt ist,
Fig. 3 eine Schnittansicht des Stifteintreibers während eines anderen Abschnittes des Betriebszyklus
und
,
,
Fig. 4 eine Schnittansicht des Stifteintreibers in einer weiteren Arbeitsstufe.
Der automatische Stifteintreiber umfaßt einen Körper 10,
eine Hülse 20, einen angetriebenen Kopf 30, einen Schlitten bzw. Support 40, zwei Kugelsätze in dem Support (zwei
obere Verriegelungskugeln 44 und zwei untere Verriegelungskugeln 46) , einen Satz Klauen 50, einen Plunger 60 und
eine Tiefenmeßvorrichtung 200.
30
30
Der Körper 10 ist ein zylindrisches Teil und kann mit einem gleichmäßigen Gewinde an seiner Außenfläche versehen
sein. Das Innere des Körpers umfaßt einen zylindrischen Hohlraum mit variierendem Durchmesser. In der gezeigten
Ausführungsform erstreckt sich der minimale Durchmesser zwischen dem Supportabsatz 14 und dem Bodenrand des
Körpers. Dieser minimale Durchmesser ist an einem mittleren Punkt von einer ringförmigen Vergrößerung 120 des inneren
Raumes des Körpers 10 unterbrochen, deren Funktion nachfolgend beschrieben wird. Der obere Rand der ringförmigen
Vergrößerung 120 ist mit einer abgewinkelten Eingriff sf lache 100 versehen.
Der obere Rand des Abschnittes minimalen Durchmessers des Körperhohlraumes endet am Supportabsatz 14, wo der Durchmesser
des Körperhohlraumes abrupt auf einen etwas grösseren Kreisguerschnitt ansteigt. Dieser etwas größere
Querschnitt kann ähnlich abrupt an einem Kopfabsatz 12 enden, wo der Körperhohlraum wiederum auf einen anderen
Kreisquerschnitt vergrößert ist.
Der angetriebene Kopf ist innerhalb des oberen Abschnittes des Körperhohlraumes angeordnet und weist an seinem unteren
Ende einen Außenzylinderumfang auf, der ausreichend ist, um ein kleines Spiel zwischen dem oberen Abschnitt
des Körpers 10 und dem unteren "Abschnitt des angetriebenen Kopfes zu schaffen, der jedoch zu groß ist, um sich an
dem Kopfabsatz 12 vorbeizubewegen. Der angetriebene Kopf
30 ist innerhalb des oberen Endes des hohlen Körperraumes mittels der Hülse 20 gehalten, die in Schraubeingriff mit
der Außenfläche des Körpers 10 steht. Der angetriebene Kopf 30 ist somit axial innerhalb des Körperhohlraumes
gesichert, behält indessen seine Fähigkeit, sich in Bezug hierzu zu drehen.
Der Support 40 ist im wesentlichen zylindrischer Form, wobei der Hauptteil seines Außenumfanges ausreichend bemessen
ist, um eine Gleit- und Drehbewegung innerhalb des Abschnittes minimalen Durchmessers des Körperhohlraumes
zu gestatten. Der oberste Abschnitt des Supports weist eine abrupte Durchmesserzunähme auf, um so einen Supportkopf
41 zu bilden. Der Durchmesser dieses Supportkopfes
. ist klein genug, um zu gestatten, daß er sich an dem Kopfabsatz 12 vorbeibewegt, er ist jedoch zu groß, um einen
Durchgang über den Supportabsatz 14 hinaus zu gestatten. Die Axiallänge des Supportkopfes 41 ist wesentlich geringer
als die Axiallänge des Zwischendurchmessers des Körperhohlraumes, d.h. der Abschnitt zwischen dem Kopfabsatz
12 und dem Supportabsatz 14.
Der Schlitten bzw. Support 40 ist demzufolge auf eine begrenzte Axialbewegung innerhalb des hohlen Körperrautnes
beschränkt, wobei das obere Ausmaß einer solchen Bewegung von der Position begrenzt ist, in welcher der Supportkopf
41 den Boden des angetriebenen Kopfes 30 berührt; das Bodenausmaß ist von der Position bestimmt, in welcher
der Supportkopf 41 den Supportabsatz 14 berührt. Da sowohl das Äußere des Supportes als auch die Fläche des Körperhohlraumes
zylindrisch sind, kann sich der Support bzw. der Schlitten 40 frei innerhalb des Körpers 10 drehen.
Das Innere des Supports 40 ist ein zylindrischer Raum 38,
der mit dem Äußeren des Supports an dessen Boden in Verbindung steht. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist
die sich ergebende Wand des Supports von vier öffnungen durchsetzt, nämlich von zwei diametral gegenüberliegenden
oberen Supportöffnungen 45 und zwei diametral gegenüberliegenden unteren Supportöffnungen 47. Die Axiallage der
oberen Supportöffnungen ist derart, daß sie mit der Vergrößerung 120 ausgerichtet sind, wenn der Supportkopf
in Kontakt mit dem Supportabsatz 14 ist, wobei sie auch
so ausgebildet sind, daß die oberen Supportöffnungen 45 nicht mit der Vergrößerung 120 fluchten, wenn der Supportkopf
41 in Kontakt mit dem Boden des angetriebenen Kopfes 30 ist, wie dies am besten in Fig. 3 gezeigt ist. Die
unteren Supportöffnungen 47 sind axial längs des Supports 40 so angeordnet, daß sie immer mit dem Abschnitt minimalen
Durchmessers des Körperhohlraumes ausgerichtet sind.
Der unterste Abschnitt des Supports 40 erstreckt sich unterhalb des Bodens des Körpers 10 und endet in einer speziell
konturierten öffnung. Diese Öffnung ist mit einer Schließkontur 102, wie dies.am besten in Fig. 1 gezeigt
ist, und einer Haltekontur 104 versehen, wie dies am besten in Fig. 2 gezeigt ist, deren Funktionen nachfolgend erläutert
werden.
Der Schlitten bzw. der Support 40 ist eine Umhüllung für die Klauenanordnung 50. Obwohl diese Klauen in der Zeichnung
in Schnittansicht gezeigt sind, sei hervorgehoben, daß jede Klaue 50 eine halbzylindrische Form ähnlich den
Klauen nach der US-Anmeldung 360 821 ist. An der ebenen Innenfläche einer jeden Klaue ist eine Ausnehmung 51 mit
halbkreisförmigem Querschnitt vorgesehen, die sich längs der Klaue erstreckt. Der untere Abschnitt der Ausnehmung
51, der Gewindeabschnitt 54, ist mit einem Gewinde versehen, um das Gewinde des Stiftes bzw. Bolzens zu ergreifen.
Somit kann, wenn die Klauen um den Stift geschlossen sind, der Gewindeabschnitt 54 der Klauen 50 den Stift
ergreifen, ohne dabei die Gewinde des Stiftes zu beschädigen.
In den oberen Abschnitt der Ausnehmung 51 oberhalb des Gewindeabschnittes 54 ist ein Dorn bzw. eine Plungereinrichtung
60 eingepaßt. Die Plungereinrichtung 60 wird in der Ausnehmung 51 der Klauen von einem Schwenkzylinder
6 5 gehalten, der mit seinem Ende in der Zeichnung gezeigt ist.,Der Schwenkzylinder 65 sitzt in einem Paar Ausnehmungen
55, und zwar eine Ausnehmung an der Innenfläche einer jeden Klaue 50. Diese Ausnehmungen 55 erstrecken
sich seitlich durch die Dicke der Klaue 50 in einer Richtung , die senkrecht zur Längsachse des Werkzeuges verläuft.
Da die Klauen innerhalb des Supports 40 gegen eine Bewegung beschränkt sind, die weit genug ist, um
zu gestatten, daß der Schwenkzylinder 65 aus dem Gehäuse
gleitet, das von den zugewandten Ausnehmungen 55 gebildet ist, ist der Schwenkzylinder 65 fest innerhalb des Raumes
zwischen den Klauen 50 gehalten.
Der Zylinder,65 ist gleitbar an der Plungereinrichtung 60
mit Hilfe eines Schaftes 66 angeordnet. Ein Halter 67 ist am Ende des Schaftes 66 befestigt, welches sich oberhalb
des Schwenkzylinders 65 erstreckt. Dieser Anschlag kann an dem Schaft 66 in einer bekannten lösbaren Weise, beispielsweise
mittels eines Schraubens befestigt werden.
Der Schaft 66 erstreckt sich weiterhin durch den Schwenkzylinder 65 zum Boden des Werkzeuges und endet in einem
Ring 62. Eine Feder 114 drückt den Ring 62 von dem Schwenkzylinder 65 fort.
Die innere Ausnehmung 51 einer jeden Klaue weist an ihrem unteren Ende oberhalb des Gewindeabschnittes 54 eine halbringförmige
Schließausnehmung 52 auf. Diese Schließausnehmung
52 ist ausreichend groß bemessen, so daß sich die Klauen einander weit genug nähern können, um zu gestatten,
daß der Gewindeabschnitt 54 mit dem Gewinde des Stiftes in Eingriff gelangt, während ein Spielraum zwischen Ring
62 und Schließausnehmung 52 beibehalten wird.
Der Ring 62 ist an seinem Bodenrand mit einer abgewinkelten Öffnungsfläche 108 versehen, die gegen einen Öffnungsrand
53 am Boden der Schließausnehmung 52 durch die Wirkung der Feder 114 anliegen kann. Wenn der Ring 62 an dem
Öffnungsrand 53 vorbeibewegt wird, berührt er die Haltefläche 130 der Ausnehmung 51, welche einen kleineren Durchmesser
als die Schließausnehmung 52 aufweist. Der Kontakt zwischen Ring 62 und der genannten Fläche 130 verhindert,
daß sich die Klauen 50 des Werkzeuges zueinander bewegen, bis in das Ende des Werkzeuges ein Stift angeordnet ist,
um die Kraft der Feder 114 zu überwinden und den Ring 62.
in Ausrichtung mit der Schließausnehmung 52 zu bewegen.
Die Außenflächen des Bodenabschnittes der Klauen 50 sind mit speziellen Oberflächen versehen. Diese Oberflächen
umfassen eine Schließkontur 112, wie dies am besten in
Fig. 1 gezeigt ist, und eine Haltekontur 106, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Wenn ein Stift zwischen den Klauen
50 eingesetzt ist und den Ring 62 mit ausreichender Kraft berührt, um in ihm die Schließausnehmung 52 zu bewegen,
werden die Klauen 50 aufwärts in das Innere des Supports 40 bewegt. An diesem Punkt berührt die Schließkontur
die Schließkontur 102, und die sich ergebende Zusammenwirkung
zwischen diesen beiden geneigten Flächen verursacht ein Zusammenklemmen der Böden der Klauen 50, so
daß der Gewindeabschnitt 54 den Stift fest ergreifen kann.
Wenn der Stift bzw. der Bolzen zu dem Boden des Werkzeuges hin gezogen wird, erstrecken sich die Klauen 50 aus dem
Support 40 durch den festen Eingriff zwischen dem Gewindeabschnitt 54 und dem Gewinde des Stiftes, bis die Schließkonturen
102, 112 nicht länger die Böden der Klauen 50 zusammendrücken. Die geneigten Flächen der Gewinde des
Stiftes wirken nunmehr mit den geneigten Oberflächen der Gewindebereiche des Gewindeabschnittes 54 zusammen, um
die Böden der Klauen 50 voneinander zu drücken. Die öffnungsränder
53 an den Innenflächen einer jeden Klaue 50 werden somit weit genug voneinander gezogen, um zu gestatten,
daß sich der Ring 62 unter dem Druck der Feder 114 daran vorbeibewegt und nunmehr die Blockierfläche
130 berührt. Der von dem Abstand zwischen den Haltekon-
30t türen 106 an jeder Klaue bestimmte Durchmesser ist nun
größer als der Durchmesser des Supportinneren an der Haltekontur 104. Die Klauen 50 werden demzufolge sicher
innerhalb des Supports 40 gehalten und können nicht entfernt werden, bis der Ring 62 außer Kontakt mit der
Blockierfläche 130, d.h. aufwärts in die Schließausnehmung
52 gedrückt wird. Bei dieser Ausbildung ist der Ab-
•· ·
-&dgr;&igr; Stand zwischen den Schließkonturen 112 einer jeden Klaue
50 größer als der kleinste Innendurchmesser des Supportes 40 an der Schließkontur 102. Da die Klauen 50 durch den
Eingriff des Ringes 62 und der Blockierfläche-130 voneinander
gehalten werden, können sich die Klauen 50 demzufolge nicht zurück in den Support 40 bewegen.
Es ist vorteilhaft, daß die Haltekonturen 104 und 106 und die Schließkonturen 102 und 112 als fester Bestandteil
des Supports 40 und der Klauen 50 ausgebildet sind, um somit die Zuverlässigkeit, Festigkeit und Lebensdauer des
Werkzeuges zu erhöhen. Diese Qualitäten können weiterhin verbessert werden, indem jedes Element und seine entsprechenden
Konturen aus einem einzigen Materialstück gebildet werden.
Eine innere Verriegelungsausnehmung 140 ist in der Außenfläche
einer jeden Klaue 50 vorgesehen. Diese inneren Verriegelungsnuten 140 sind so angeordnet, daß wenn ein
Sata Klauen um den Plunger 60 montiert wird, sie sich longitudinal längs eines Abschnittes der Klauen 50 erstrecken
und längs der Axiallänge der Klauen 50 an einer Lage angeordnet sind, die ausreichend ist, um zu gestatten,
daß die Ausnehmungen mit den unteren Supportöffnungen 47 ausgerichtet sind, wenn die Haltekontur 104 mit
der Haltekontur 106 und wenn die Schließkontur 102 mit der Schließkontur 112 in Eingriff stehen.
Die Unteren Verriegelungskugeln 46 sind innerhalb der unteren Supportöffnungen 47 angeordnet und weisen einen
Durchmesser auf, der ausreichend groß ist, so daß sie sich nicht nur in die unteren Supportöffnungen 47, sondern
auch in die Verriegelungsnuten 140 erstrecken. Da diese Nuten 140 im wesentlichen nicht breiter als der Durchmes-Ser
der unteren Verriegelungskugeln 46 sind, wird die Anordnung der Klauen 50 hierdurch rotationsmäßig mit dem
t *
• ·
-9-
Support 40 verriegelt. Mit.anderen Worten wird jede Rotation,
die auf den Support 40 wirkt, von den unteren Verriegelungskugeln 46 zu der inneren Verriegelungsausnehmung
140 der Klauenanordnung übertragen. Wenn die Klauen ihre Schließlage einnehmen, sind die Böden der Ausnehmungen
im wesentlichen parallel zu der Achse des Werkzeuges angeordnet .
An der Außenfläche der Klauen oberhalb der inneren Verriegelungsausnehmung
140 ist eine Querschnittsverminderung 110 vorgesehen. Diese Querschnittsverminderung 110 kann
die Form entweder sich longitudinal erstreckender Ausnehmungen, die in ihrer Form ähnlich den inneren Verriegelungsausnehmungen
140 sind, oder die Form eines reduzierten Durchmesserquerschnittes des Äußeren der Klauen 50
einnehmen. Wenn die letztere Alternative gewählt ist, können die oberen Verriegelungskugeln 44 nicht das Drehmoment,
das auf den Support 40 wirkt, zu den Klauen 50 übertragen. Da jedoch diese Funktion bereits von den unteren
Verriegelungskugeln 46 ausgeführt wird, ist die Ausbildung der Ausnehmung an der Querschnittsverminderung 110 nicht
unbedingt erforderlich.
Die Querschnittsverminderung 110 ist longitudinal an den
Klauen 50 vorgesehen, so daß sie nicht mit den oberen Supportöffnungen 45 fluchtet, wenn die Haltekonturen 104
und 106 vollständig in Eingriff stehen, sondern sie ist so angeordnet, daß sie mit den oberen Supportöffnungen
ausgerichtet wird, wenn die Schließkontur 102 ausreichend mit der Schließkontur 112 in Eingriff steht, um zu gestatten,
daß der Stift ergriffen wird.-
Die oberen Verriegelungskugeln 44 sind innerhalb der oberen Supportöffnungen 45 angeordnet und weisen einen Durchmesser
auf, der größer als die Dicke der Supportwand ist. Aufgrund dieser größeren Abmessung muß ein Teil der oberen
-&Igr;&Ogr;&Igr; Verriegelungskugeln 44 von einem Raum aufgenommen werden,
der von dem unterschiedlich ist, welcher von den oberen Supportöffnungen 45 gebildet ist. Wenn die Klauen 50 geöffnet
sind, d.h. wenn die Haltekonturen 104 und 106 vollständig
in Eingriff stehen, ist die Querschnittsverminderung 110 nicht mit den oberen Supportöffnungen 45 ausgerichtet,
und die größere Abmessung der Verriegelungskugeln 44 muß notwendigerweise innerhalb der Vergrößerung 120 des Körperraumes
aufgenommen werden. Wenn einmal die Schließkontüren 102 und 112 miteinander in Eingriff stehen und der
Stift bzw. Bolzen fest ergriffen ist, haben sich die Klauen 50 in die in Fig. 2 gezeigte Lage bewegt, und die
Querschnittsverminderung 110 ist nunmehr mit den oberen
Supportöffnungen 45 ausgerichtet. Dieser Extraraum gestattet
der Oberfläche 100 an dem oberen Rand der Vergrösserung
120, die oberen Verriegelungskugeln 44 einwärts in die Querschnittsverminderung 110 und vollständig aus
der Vergrößerung 120 zu drücken bzw. zu bewegen. Durch weitere auf das Werkzeug wirkende Abwärtskraft bewegt sich
der Support aufwärts innerhalb des Körperhohlraumes, bis der Supportkopf 41 die untere Fläche des angetriebenen
Kopfes 30 berührt.
Die obere Fläche des Supportkopfes 41 und die untere Fläche des angetriebenen Kopfes 30 sind mit in Eingriff stehenden
Konturen versehen, die ausreichend sind, um eine Torsionsverbindung zwischen dem angetriebenen Kopf 30 und dem
Support 40 zu gestatten, wenn der Supportkopf 41 den angetriebenen
Kopf 30 berührt. Ein besonderes Beispiel der Konturen, die für diesen Zweck ausreichend sind, ist in
Fig. 2 und 3 gezeigt. Wie deutlich erkennbar ist, ist der Supportkopf 41 mit einem aufrechten Ständer 141 versehen,
welcher einen rechteckigen Querschnitt aufweisen kann, wie dies in Fig. 2 und 3 gezeigt ist. Dieser Ständer 141
ist so ausgebildet, daß er mit einem korrespondierenden Schlitz 134 in der Bodenfläche des Kopfes 30 zusammenwir-
-11-
ken kann. Wenn der Ständer 141 den Schlitz 134 ergreift, sind der Kopf 30 und der Support 40 drehverriegelt, so daß
ein auf den Kopf 30 aufgebrachtes Drehmoment auf den Support 40 übertragen werden kann.
Die Bodenfläche des angetriebenen Kopfes 30 ist vorzugsweise nicht flach, sondern stattdessen mit zwei Abschrägungen
210 versehen, welche in Bezug auf die Achse des Werkzeuges symmetrisch angeordnet sind. Jede dieser Abschrägungen
bzw. Abschnitte kann die Form einer geneigten Fläche aufweisen, wie dies am besten in Fig. 4 gezeigt
ist, die sich von dem untersten Abschnitt des angetriebenen Kopfes -aufwärts weg von dem Support 40 und dem Ständer
141 neigt und sich in dieser Richtung weiter erstreckt/ bis sie an dem radial äußersten Rand des Schlitzes 134 endet.
Der Abschnitt 210 ist am Rand in Fig. 2 und 3 gezeigt. Die Neigungsrichtung des Abschnittes 210 ist so gewählt,
daß wenn dem angetriebenen Kopf 30 eine Betriebsdrehkraft erteilt wird und sich der Support noch nicht zu drehen
begonnen hat, der Abstand zwischen der Spitze des Ständers 141 und dem direkt gegenüberliegenden Abschnitt des Bodens
des angetriebenen Kopfes progressiv größer wird, wenn sich der Abschnitt 210 über dem Ständer 141 bewegt.
Im Betrieb, wenn sich der noch nicht-drehende Supportkopf 41 und der Ständer 141 zu dem angetriebenen Kopf 30 bewegen,
berührt die Spitze des Ständers 141 die Abschrägung 210 und kann sich glatt aufwärts zu einem Punkt etwas jenseits
des untersten Randes des voreilenden Schlitzes 134 bewegen. Der Ständer 141 wird demzufolge zum Schlitz 134
zu einem Punkt über denjenigen hinaus bewegt, der ohne den Abschnitt 210 gestattet wäre, und als Ergebnis wird
ein Hochgeschwindigkeitseingriff zwischen Schlitz 134 und Ständer 141 erleichtert. Weiterhin gestattet der rechteckige
Querschnitt des Ständers 141 in Kombination mit der Abschrägung 210 ein abrupteres Lösen zwischen Schlitz
-12-
134 und Ständer 141 beim Zurückziehen des Schlittens bzw. des Supportes. Hierdurch wird die Neigung des Werkzeuges
verringert, Axialstöße auf den getriebenen Kopf 30 und den Support 40 auszuüben, wenn der Ständer 141 und der Schlitz
134 voneinander gelöst sind, wobei sie noch nahe genug beieinander sind, um miteinander einzugreifen, da sie
während jeder Rotation bewegt werden.
Die Höhe des Ständers 141 ist geringer als die Strecke, die der Support 40 axial innerhalb des Körperhohlraumes
gleiten kann. Hierdurch ergibt sich, daß der Support 40 und der Kopf 30 drehmäßig voneinander gelöst werden, wenn
der Supportkopf 41 mit dem Supportabsatz 14 in Eingriff steht. Eine Antriebslösefeder 116 ist zwischen dem Kopf
30 und dem Support 40 vorgesehen, um somit diese Teile in die drehmäßig ausgerückte bzw. entkuppelte Lage zu
drücken.
Die Höhe des Ständers 141 und der Axialabstand zwischen dem angetriebenen Kopf 30 und dem Supportkopf 41 sind
derart, daß sich der Ständer 141 von dem Schlitz 134
trennt, wenn der Supportkopf 41 noch in einem beträchtlichen Abstand oberhalb des Supportahsatzes 14 vorgesehen
ist. Hieraus ergibt sich, daß die oberen Supportöffnungen
45 nicht mit der Vergrößerung 120 ausgerichtet sind, wenn die Rotationskraft, die von dem angetriebenen Kopf 30
auf den Support 40 übertragen wird, zunächst unwirksam wird. Zu dieser Zeit verbleiben aufgrund der Nichtausrichtung
zwischen den oberen Supportöffnungen 45 und der Vergrößerung 120 die Klauen in ihrer Schließlage, in
welcher sie den Stift fest ergreifen. Das Werkzeug ist somit daran gehindert, die Klauen 50 um den Stift anzutreiben,
wenn sich letztere nicht in der Schließlage be-.finden.
Eine Tiefenmeßvorrichtung 200 ist an dem Äußeren des
-13- ■
Körpers 10 vorgesehen. Diese Vorrichtung 200 kann vorteilhaft die Form eines Hohlzylinders aufweisen, der wenigstens
an einem Teil seiner Innenfläche ein Gewinde aufweist, das mit dem Gewinde des Körpers 10 in Eingriff bringbar
ist. Der Boden der Tiefenmeßvorrichtung 200 erstreckt
sich unterhalb des voll ausragenden Randes des Supports 40, wie dies in Fig. 1 und 2 gezeigt ist. Das Ausmaß, zu welchem
die Tiefenmeßlehre 200 den Boden des Supports 40 überschreitet, kann eingestellt werden, indem die Tiefenmeßlehre
200 längs des Äußeren des Körpers 10 in die gewünschte Lage geschraubt und dann in dieser Lage mittels
einer unteren Gewindehülse 81 verriegelt wird. Die Funktion der Tiefenmeßlehre wird nachfolgend bei der Beschreibung
des Eintreibens eines Stiftes bzw. Bolzens erläutert.
In Fig. 1 ist das Werkzeug in der Lage gezeigt, welche es unmittelbar vor Lastübertragung auf einen nicht-angetriebenen
Stift einnimmt. Die Klauen 50 sind geöffnet, und die Haltekonturen 104 und 106 stehen vollständig in Eingriff
und verhindern somit das Entfernen der Klauen 50 aus dem Sch-litten bzw. Support 40. Die oberen Verriegelungskugeln
44 sind innerhalb der Vergrößerung 120 aufgenommen, so daß verhindert wird, daß sich der Support axial in Bezug
auf den Körper bewegt. Der Supportkopf 41 ist in Kontakt mit dem Supportabsatz 14, und demzufolge steht der Ständer
141 nicht mit dem Schlitz 134 in Eingriff. Wenn sich das
Werkzeug und der Stift bzw. Bolzen nähern, berührt der Stift den Plunger 60, so daß der Ring 62 von der Blockierfläche
130 weg und in die Schließausnehmung 52 bewegt wird. Durch weiteres Bewegen zwischen dem Werkzeug und
dem Stift wird somit verursacht, daß die Schließkonturen 102 und 112 miteinander wirken und somit die Klauen 50
fest um den Stift schließen.
In der in Fig. 2 gezeigten Lage steht die Querschnittsverminderung
110 in Ausrichtung mit den oberen Support-
Öffnungen, wobei die Nockenfläche 100 die oberen Verriegelungskugeln
44 in die Querschnittsverminderung 110 und aus der Vergrößerung 120 gedrückt hat. Der Support kann
sich nunmehr frei in Bezug auf den Körper axial bewegen und beginnt, sich dem angetriebenen Kopf 30 zu nähern,
obwohl der Ständer 141 und der Schlitz 134 noch nicht miteinander in Eingriff stehen.
In Fig. 3 bewegt sich das Werkzeug weiterhin zu dem Stift,
Wenn der Ständer 141 den Schlitz 134 ergreift, treibt die dem angetriebenen Kopf 30 übermittelte Rotation den
Support, die unteren Verriegelungskugeln 46 und die Klauen 50 an, so daß dem Stift eine Drehbewegung erteilt wird.
In diesem besonderen in Fig. 3 gezeigten Augenblick beginnt sich der Stift in das Werkstück zu schrauben, und
die Tiefenmeßlehre 200 nähert sich einem Kontakt mit dem Werkstück.
In Fig. 4 berührt die Tiefenmeßlehre bzw. Tiefenmeßvorrichtung 200 das Werkstück. Da die Tiefenmeßlehre 200
starr mit dem Körper 10 verbunden ist, wird letzterer daran gehindert, sich weiterhin zum Werkstück zu bewegen.
Da jedoch der Ständer 141 und der Schlitz 134 weiterhin in Eingriff sind, wird der Stift weiterhin in das Werkstück
geschraubt und dient dazu, den Support abwärts weg von dem Kopf 30 zu ziehen. In der in Fig. 4 gezeigten
Arbeitsstufe hat sich der Support 40 ausreichend von dem Kopf 30 fortbewegt, um den Ständer 141 und den Schlitz
134 zu lösen, wobei die Drehbewegung, die dem Stift erteilt wurde, aufgehört hat, und das Einsetzen des Stiftes
ist abgeschlossen.
Um das Werkzeug zu entfernen, ist es lediglich notwendig,
das Werkzeug aufwärts von dem Stift und dem Werkstück
fortzuziehen. Hierdurch werden die Klauen 50 in einer Richtung weg von dem Support 40 gezogen, wodurch die
Schließkonturen 102 und 112 voneinander gelöst werden.
Wenn diese Konturen ausreichend außer Eingriff stehen und sich die Klauen 50 durch Zusammenwirkung zwischen den
Gewindeabschnitten der Klauen 50 und des Stiftes geöffnet haben, drückt die Feder 114 den Ring 62 zum Eingriff mit
der Blockierfläche 130. Nunmehr stehen die Haltekonturen 104 und 106 vollständig in Eingriff und verhindern wiederum
das Entfernen der Klauen 50 aus dem Werkzeug.
Die Relativbewegung zwischen den Klauen und dem Support hat verursacht, daß die Supportöffnungen 45 mit der Vergrößerung
120 ausgerichtet werden, wobei der obere Rand der Querschnittsverminderung 110 die oberen Verriegelungskugeln
44 in die Vergrößerung 120 drücken. Der Stift ist demzufolge automatisch von dem Werkzeug gelöst worden,
und das Werkzeug ist für einen weiteren Betriebszyklus verfügbar
.
Um das automatische Stifteintreibwerkzeug gemäß Erfindung auseinanderzubauen, wird es zunächst in die Lage nach
Fig. 1 gebracht, d.h. die Klauen 50 befinden sich in ihrer Offenlage. Die Hülse 20 kann durch Abschrauben von dem
Körper 10 entfernt werden, wobei der angetriebene Kopf 30 freigegeben wird und die Feder 116 aus dem Körper
ebenfalls entfernt werden kann.
Da sich die Klauen 50 in ihrer Offenlage befinden und die oberen Verriegelungskugeln in die Vergrößerung 120
gedrückt sind, kann der Schlitten bzw. Support 40 anfänglieh nicht aus dem Inneren des Körpers 10 gezogen werden.
Stattdessen muß ein Stift zwischen den Klauen 50 eingesetzt werden, um den Plunger 60 zu ergreifen, um zu verursachen,
daß die Klauen ihre Schließlage einnehmen, wie dies oben erläutert ist.
Dann können die oberen Verriegelungskugeln der Nocken-
• ft t···
-16-
fläche 100 in die Querschnittsverminderung 110 bewegt
werden, und der Support 40 kann aus dem Innern des Körpers gezogen werden. Die oberen und unteren Verriegelungskugeln
44,.46 können nunmehr aus den nun freigelegten oberen und unteren Supportöffnungen 45 und 47 entfernt
werden.
Um die Klauenanordnung aus dem Innern des Supports zu entfernen, ist es erforderlich, die Klauen 50 in ihrer
Schließlage zu halten, während sie herausgezogen werden, um so zu verhindern, daß die Haltekontur 104 die Haltekontur
106 ergreift und damit ein Entfernen der Klauen 50 verhindert. Das Zusammenbauen ist ein dem Auseinandernehmen
entgegengesetzter Vorgang.
Claims (15)
1. Automatisches Stifteintreibwerkzeug, dadurch gekennzeichnet , daß ein hohler Körper und
ein Schlitten bzw. Support vorgesehen sind, der innerhalb des Körpers angeordnet ist und eine Längsachse aufweist
sowie mit einem Hohlraum versehen ist, der sich längs dieser Achse erstreckt, daß ein Paar gegenüberliegender
Klauen teilweise innerhalb dieses Hohlraumes angeordnet sind und gleichzeitig als Einheit längs der Achse
des Supportes gleiten können, daß die Klauen in Bezug auf den Support nicht-drehbar sind, daß eine Einrichtung vorgesehen
ist, um zu gestatten, daß die Klauen weiterhin zu wenigstens zwei Lagen, einer Offen- und einer Schließlage
bewegbar sind, daß das Klauenpaar mit einer Greifeinrichtung zum Ergreifen eines Stiftes in einer nichtdrehbaren
Weise versehen ist, wenn sich die Klauen in dieser Schließlage befinden, wobei der Stift freigebbar ist, wenn
die Klauen sich in der Offenlage befinden, daß eine Halteeinrichtung vorgesehen ist, um das Entfernen der Klauen
aus dem Support zu verhindern, wenn sich die Klauen in der Offenlage befinden, daß die Halteeinrichtung eine dauer-
-2-
hafte Haltekontur an der Oberfläche der Klauen und eine dauerhafte Haltekontur an der Oberfläche des Hohlraumes
umfaßt, so daß, wenn die Klauen ihre Offenlage einnehmen, diese Haltekonturen in Anlage gebracht sind und ein Entfernen
der Klauen verhindern, wobei, wenn sich die Klauen in ihrer Schließlage befinden, diese Haltekonturen nicht
in Anlage sich befinden und die Klauen aus dem Support entfernbar sind, daß der Support axial in Bezug auf den
Körper bewegbar ist und daß der Support gedreht werden kann, um die Klauen zu drehen, welche ihrerseits den Stift
in ein Werkstück drehen.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialbewegung des Supports in Bezug auf den
Körper dazu dient, den Eingang mit dem Support zu verbinden oder davon zu lösen, und daß eine Einrichtung vorgesehen
ist, um ein Bewegen des Supportes in Bezug auf den Körper wirksam zu verhindern, wenn sich die Klauen
in der Offenlage befinden.
3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine obere Verriegelungskugel, eine
Vergrößerung in der Innenfläche des Körpers und eine obere Öffnung in der Wand des Supports vorgesehen sind
und ein Teil der Klauen einen reduzierten Querschnitt aufweist, daß jede obere Verriegelungskugel einen Durchmesser
aufweist, der größer als die Dicke der Wand des Supports ist und in der oberen Öffnung in der Supportwand
getragen ist, so daß, wenn sich die Klauen in ihrer Offenlage befinden, die Vergrößerung in dem Körper und die
obere Öffnung miteinander fluchten, jedoch der reduzierte Querschnitt der Klauen damit nicht ausgerichtet ist, so
daß die obere Verriegelungskugel in die Vergrößerung ragt und eine Relativbewegung von Support und Körper verhindert.
— 3 —
1'
4. Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
da wenn sich die Klauen in ihrer Schließlage befinden, die Querschnittsverminderung mit jeder oberen
Öffnung in der Supportwand ausgerichtet ist, so daß jede obere Verriegelungskugel sich aus der Vergrößerung bewegen
kann und damit den Support freigibt, damit er sich axial in Bezug auf den Körper bewegen kann.
5. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Tiefenmeßvorrichtung bzw. Tiefenmeßlehre vorgesehen
ist, welche eine Erstreckung des Körpers über die Greifeinrichtung der Klauen hinaus umfaßt, so daß, wenn
der Stift in ein Werkstück auf eine vorbestimmte Tiefe geschraubt ist, die Tiefenmeßlehre das Werkstück berührt
und den Körper daran hindert, sich näher dorthin zu bewegen, wobei eine weitere Drehung des Stiftes zur Folge
hat, daß der Support von dem Körper weggezogen wird und somit ein Lösen des Supportes von dem Drehantrieb verursacht
ist.
6. Werkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Tiefenmeßvorrichtung einstellbar ist.
7. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mechanik zum Verhindern der Relativrotation der
Klauen und des Supportes wenigstens eine untere Verriegelungskugel, eine untere Öffnung in der Wand des Supports
für jede untere Kugel und eine Longitudinal-Ausnehmung
in jeder der Klauen für jede untere Kugel umfaßt, so daß die unteren Kugeln je teilweise in ihren
entsprechenden unteren Öffnungen enthalten sind und sich in die Ausnehmungen der Klauen erstrecken, und daß die
Ausnehmungen alle konturiert sind, so daß, wenn sich die Klauen in ihrer Schließlage befinden, die Böden der
Ausnehmungen parallel zu der Achse verlaufen.
-4-
8. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung, welche gewährleistet, daß sich die
Klauen in ihre Offenlage bewegen, eine Axialbohrung zwischen den Klauen, eine ringförmige Ausnehmung in dieser
Bohrung mit einem Öffnungsrand und einen Plunger umfaßt, welcher einen Kopf aufweist, wobei der Plunger innerhalb
dieser Axialbohrung angeordnet ist und der Plungerkopf und die ringförmige Ausnehmung so bemessen sind, daß ein
Spiel zwischen dem Kopf und der ringförmigen Ausnehmung IQ vorhanden ist, wenn der Kopf sich im wesentlichen innerhalb
der Ausnehmung befindet, wobei jedoch der Kopf gegen den Rand der ringförmigen Ausnehmung anliegen kann, um die
Klauen voneinander in die Offenlage zu drücken.
}g 9. Werkzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung, welche gewährleistet, daß die Klauen ihre Schließlage einnehmen können, eine permanente Schließ-.kontur
an der Oberfläche einer jeden Klauen und eine permanente Schließkontur an der Oberfläche des 'Hohlraumes
umfaßt, so daß, wenn die Klauen sich zu dem Hohlraum bewegen, die Schließkonturen gegeneinander liegen und die
Klauen in die Schließlage drücken.
10. Automatisches Stifteintreibwerkzeug, gekennzeichnet durch einen Support mit einer longitudinalen Achse,
welcher mit einem Hohlraum versehen ist, der sich längs dieser Achse erstreckt, daß ein Paar gegenüberliegender
Klauen teilweise innerhalb dieses Hohlraumes vorgesehen sind und gleichzeitig als Einheit längs der Achse des
Supportes gleiten können, daß eine Einrichtung vorgesehen ist, um zu gestatten, daß die Klauen zueinander wenigstens
zwei Positionen, eine Offenlage und eine Schließlage einnehmen können, daß das Paar der Klauen mit einer Greifeinrichtung
zum Ergreifen eines Stiftes in einer nichtdrehbaren Weise versehen ist, wenn sich die Klauen in dieser
Schließlage befinden, wobei der Stift freigebbar ist,
-S-
wenn sich die Klauen in der Offenlage befinden, und daß eine Antirotationseinrichtung zum Zurückhalten dieser
Klauen innerhalb des Supportes vorgesehen ist, welche gewährleistet, daß im wesentlichen keine Relativdrehung
zwischen den Klauen und dem Support um diese Achse möglich ist, wobei diese Antirotationseinrichtung wenigstens
eine untere Verriegelungskugel, eine öffnung für jede untere Verriegelungskugel in der Fläche des Hohlraumes
und eine Ausnehmung in einer der Wände für jede
!0 untere Kugel umfaßt, daß sich die untere Kugel in diese
öffnung und in die Ausnehmung erstreckt, daß sich jede Ausnehmung longitudinal längs dieser Klauen erstreckt
,und daß die Bodenfläche einer jeden Ausnehmung parallel zu der Achse des Supportes verläuft, wenn sich die
Klauen in ihrer Schließlage befinden, so daß der Support drehbar ist, die Klauen und damit den Stift zu drehen,
wenn sich die Klauen in ihrer Schließlage befinden.
11. Werkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hohlkörper vorgesehen ist, und daß der Support
axial in Bezug auf den Körper bewegbar ist, wenn sich die Klauen in einer Schließlage befinden, wobei indessen
eine Einrichtung vorgesehen ist, um eine solche Bewegung zu verhindern, wenn die Klauen geöffnet sind.
■
12, Werkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Supporthalteeinrichtung wenigstens eine obere Kugel, eine Vergrößerung in der Innenfläche des Körpers,
eine obere öffnung in der Wand des Supports umfaßt, daß ein Abschnitt der Klauen einen reduzierten Querschnitt
aufweist, daß jede obere Verriegelungskugel einen Durchmesser aufweist, der größer als die Dicke der Wand des
Supportes ist, wobei die Kugel in der oberen öffnung in der Supportwand getragen ist, so daß, wenn sich die Klauen
in ihrer Offenlage befinden, die Vergrößerung in dem Körper und die obere öffnung miteinander fluchten, jedoch
-6-
damit der reduzierte Querschnitt der Klauen nicht ausgerichtet ist, so daß verursacht wird, daß sich die obere
Verriegelungskugel in die Vergrößerung erstreckt und eine Relativbewegung von Support und Körper verhindert.
13. Werkzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der Schließlage der Klauen die Querschnittsverminderung
mit jeder oberen Öffnung in der Supportwand ausgerichtet ist, so daß sich jede obere Verriegelungskugel
IQ aus der Vergrößerung bewegen kann und somit der Support
freigegeben ist, um sich axial in Bezug auf den Körper zu bewegen.
14. Werkzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, IQ daß die Einrichtung, welche gewährleistet, daß sich die
Klauen in eine Offenlage bewegen, eine Axialbohrung zwischen den Klauen, eine ringförmige Ausnehmung in der Bohrung
mit einem Öffnungsrand und einem Plunger umfaßt, welche einen Kopf aufweist, wobei dieser Plunger innerhalb
cter Axialbohrung angeordnet ist, daß der Plungerkopf und
die ringförmige Ausnehmung so bemessen sind, daß zwischen dem Kopf und der ringförmigen Ausnehmung ein Spiel vorhanden
ist, wenn sich der Kopf im wesentlichen innerhalb der Ausnehmung befindet, wobei jedoch der Kopf gegen den Rand
der ringförmigen Ausnehmung anlegen kann, um die Klauen voneinander fort in die Offenlage zu drücken.
15. Werkzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung,welche gewährleistet, daß die Klauen
die Schließlage einnehmen können, eine permanente Schließkontur an der Oberfläche einer jeden Klaue und eine permanente
Schließkontur an der Oberfläche des Hohlraumes umfaßt, so daß, wenn sich die Klauen zu dem Hohlraum hin
bewegen, die Schließkonturen gegeneinander anliegen und die Klauen in die Schließposition drücken.
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