EP3292922A1 - Nietadapter - Google Patents

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EP3292922A1
EP3292922A1 EP17187978.6A EP17187978A EP3292922A1 EP 3292922 A1 EP3292922 A1 EP 3292922A1 EP 17187978 A EP17187978 A EP 17187978A EP 3292922 A1 EP3292922 A1 EP 3292922A1
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riveting
rivet
measuring device
setting head
adapter according
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TKR Spezialwerkzeuge GmbH
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TKR Spezialwerkzeuge GmbH
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    • B21J15/28Control devices specially adapted to riveting machines not restricted to one of the preceding subgroups
    • B21J15/285Control devices specially adapted to riveting machines not restricted to one of the preceding subgroups for controlling the rivet upset cycle
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    • B21J15/10Riveting machines
    • B21J15/105Portable riveters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00Riveting
    • B21J15/38Accessories for use in connection with riveting, e.g. pliers for upsetting; Hand tools for riveting

Definitions

  • Rivet adapters of the type mentioned are used in all types of driven riveting devices, in particular hydraulically driven riveting, to absorb pressures occurring during the riveting riveting process and to effect the deformation of the different rivets required for riveting.
  • setting blind rivets or the arrangement of blind rivet nuts and / or blind rivet screws causes the setting head during the pulling movement a support of the rivet and thus ensures a defined deformation by which the rivets to be arranged are deformed into their final position.
  • the setting head serves to deform the rivet in the desired manner on the side opposite the drive piston, for which purpose the setting head has a corresponding shape, as a rule a shaping recess.
  • Riveting devices of the aforementioned type both tensile and pressure acting riveting devices have the disadvantage that after completion of the riveting process no statements can be made about the forces applied during the riveting process, which allow conclusions about the quality of the riveted joint.
  • the inclusion of the expended during the riveting process pressures, especially hydraulic pressures allows only limited accurate conclusions about the forces applied and thus on the quality of the riveted joint.
  • the object of the invention is to provide a rivet adapter, which allows the determination of the forces occurring during the riveting operation.
  • Characteristic of the rivet adapter according to the invention is that a force-measuring device acting on the setting head during a riveting operation is arranged between the connection section and the setting head.
  • a Force measuring device is arranged between the connection portion, which is to be arranged according to the riveting device on which the rivet adapter is to be arranged and the setting head, on which a rivet to be set is supported during the setting process and which is formed according to the setting process to be performed.
  • This force measuring device makes it possible, during the riveting operation, which are both riveting operations in which a tensile force acts on the rivet element, and riveting operations in which the rivet element is set by a compressive force, that actually occurs during the riveting operation to investigate.
  • the force measuring device thus makes it possible inter alia to monitor and record every riveting operation driven electrically, pneumatically, mechanically or hydraulically and to output the incurred forces for this process. Riveting operations performed with too little force can thus be determined particularly easily, so that such riveted connections can possibly be carried out again. Due to its adapted connection section, the rivet adapter has the advantage that it can be used with existing riveting devices.
  • the rivet adapter is designed according to the riveting device on which the rivet adapter is to be used.
  • the connection section according to an advantageous development of the invention is such formed, that this coaxial with the tension element, for example.
  • the mandrel of the riveting device can be arranged on the riveting device. This embodiment of the invention ensures a reliable arrangement of the rivet adapter on the riveting device.
  • the traction means for example, the mandrel, can be used in the usual way for setting the corresponding rivets, which are supported during the pulling operation on the setting head of the rivet adapter, so that via the force measuring device reliable determination of the forces occurring is possible.
  • connection portion has a connecting element for placement on a rivet and the setting head is designed as an anvil.
  • the connecting element of the connecting portion serves to arrange the rivet adapter preferably at the opposite end of the drive piston rivet, wherein the setting head is then formed as an anvil, which is formed to deform the rivet.
  • a force measuring device arranged between the striker and the connecting element thereby reliably permits the absorption of the occurring forces during the riveting operation, which acts on the connecting element via the striker.
  • connection portion rests against a counter-pressure plate for supporting the force measuring device.
  • connection portion can be formed, for example, by a riveted into the riveting or guide bushing, if this is to be used in a pulling-acting device allows on the counter-pressure plate optimal transfer of forces during the riveting of the Connection section on the force measuring device.
  • the counter-pressure plate can be designed such that it bears optimally both on the force-measuring device and on the connection section and thus enables a particularly reliable measurement.
  • connection section may have a connecting element, which then likewise bears against a counter-pressure disk for supporting the force-measuring device.
  • guide bush can also be permanently connected to the riveting device, for example, be glued to it.
  • a thrust washer rests on the one hand on the setting head and on the other hand on the force measuring device.
  • a pressure disk on the opposite side of the counter-pressure plate of the force measuring device improves in a complementary manner, a transfer of the force acting on the setting head during the riveting operation, for example. On the striker forces on the force measuring device. Overall, this ensures a particularly reliable measurement result, so that it is possible to make reliable conclusions about the quality of the produced riveted joints.
  • the data determined by the force measuring device can basically be output and processed in any desired manner. According to a particularly advantageous embodiment of the invention, however, it is provided that the force measuring device is designed for wireless data transmission. This development allows a comfortable processing of the data that can be archived, for example, in a storage system.
  • FIG. 1 a first embodiment of a rivet adapter 1a is shown in connection with a blind riveting device 2a.
  • the rivet adapter 1a has a guide bush 5a, which can preferably be detachably connected to the blind riveting device 2a, but which can also be glued in place and on, by means of which the rivet adapter 1a is supported on the housing 3a of the blind rivet device 2a.
  • To the guide bush 5a is followed by a counter-pressure plate 7, to which in turn is adjacent to a force measuring device 9, on its counter-pressure plate 7 opposite side abuts a thrust washer 8.
  • the forces occurring during the riveting operation are transmitted to the force measuring device 9 via the setting head 6a, on which the blind rivets are supported during the riveting process and which rests against the pressure disk 8.
  • the force measuring device 9 also knows about means not shown here for the wireless transmission of the determined data.
  • FIG. 2 Another embodiment of a rivet adapter 1b is shown in FIG. 2 represented in conjunction with a riveting device 2b by setting blind rivet nuts and / or blind rivet screws.
  • the rivet adapter 1b also has a guide bush 5b which can be connected to the housing 3b of the riveting device 2b and which is adjoined by a counter-pressure disk 7.
  • the force measuring device 9 is arranged for determining the forces occurring during the riveting operation.
  • the thrust washer 8 rests with its force measuring device 9 opposite side of a setting head 6b, at which the blind rivet nuts and / or blind rivet support during the riveting and thus transmit the forces on the pressure plate 8 to the force measuring device 9.
  • FIG Figures 3 and 4 Another embodiment of a rivet adapter 1c is shown in FIG Figures 3 and 4 illustrated, in which the rivet adapter 1c is used to determine the forces generated by a pressure-acting riveting 2c forces during riveting.
  • the riveting device 2 c has a rivet bracket 10. A setting of the rivets takes place between an adjustable drive piston and an anvil 11 which are arranged at opposite ends of the rivet bracket.
  • the rivet adapter 1c has the anvil 11, which is inserted into a thrust washer 8c.
  • the thrust washer 8 extends through an opening in the force measuring device 9 and in the counter-pressure disk 7 in a threaded sleeve 12 of the rivet bracket 10 and is fixed there.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Insertion Pins And Rivets (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Nietadapter (1a, 1b, 1c) für eine zug- und/oder druckwirkend betriebene hydraulische Nietvorrichtung (2a, 2b, 2c), mit einem an der Nietvorrichtung abstützbar anschließbaren Anschlussabschnitt (4a, 4b, 4c) und einem mit dem zu setzenden Niet in Eingriff bringbaren Setzkopf (6a, 6b, 11). Um einen Nietadapter bereitzustellen, welcher die Ermittlung der während des Nietvorgangs auftretenden Kräfte ermöglicht, ist vorgesehen, dass zwischen dem Anschlussabschnitt (4a, 4b, 4c) und dem Setzkopf (6a, 6b, 11) eine die während des Nietvorgangs auf den Setzkopf wirkende Kraft aufnehmende Kraftmesseinrichtung (9) angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Nietadapter für eine zug- und/oder druckwirkend betriebene Nietvorrichtungen, insbesondere hydraulische Nietvorrichtung, mit
    • einem an der Nietvorrichtung abstützbar anschließbaren Anschlussabschnitt und
    • einem mit dem zu setzenden Nietkopf in Eingriff bringbaren Setzkopf.
  • Nietadapter der eingangs genannten Art werden bei allen Arten von angetriebenen Nietvorrichtungen, insbesondere hydraulisch angetriebenen Nietvorrichtungen dazu genutzt, um während des Nietprozesses beim Nieten auftretende Drücke aufzunehmen und die für das Nieten erforderliche Verformung der unterschiedlichen Nieten zu bewirken. Bei dem Setzen von Blindnieten oder der Anordnung von Blindnietmuttern und/oder Blindnietschrauben bewirkt der Setzkopf während der Ziehbewegung eine Abstützung des Niets und gewährleistet somit eine definierte Verformung, durch die die anzuordnenden Nieten in ihre Endposition verformt werden.
  • Bei druckwirkenden Nietvorrichtungen, bspw. bei Nietvorrichtungen mit einem Nietbügel dient der Setzkopf analog dazu, um den Niet auf der dem Antriebskolben gegenüberliegenden Seite in der gewünschten Weise zu verformen, wobei hierzu der Setzkopf eine entsprechende Form, in der Regel eine formgebende Vertiefung aufweist.
  • Nietvorrichtungen der vorstehend genannten Art, sowohl zugwirkend als auch druckwirkend arbeitende Nietvorrichtungen weisen dabei den Nachteil auf, dass nach Abschluss des Nietvorgangs keine Aussagen über die während des Nietvorgangs aufgewandten Kräfte abgegeben werden können, die Rückschlüsse über die Qualität der Nietverbindung zulassen. Die Aufnahme der während des Nietvorgangs aufgewendeten Drücke, insbesondere Hydraulikdrücke erlaubt nur bedingt genaue Rückschlüsse über die aufgewandten Kräfte und somit über die Qualität der Nietverbindung.
  • Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen Nietadapter bereitzustellen, welcher die Ermittlung der während des Nietvorgangs auftretenden Kräfte ermöglicht.
  • Die Erfindung löst die Aufgabe durch einen Nietadapter mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Kennzeichnend für den erfindungsgemäßen Nietadapter ist, dass zwischen dem Anschlussabschnitt und dem Setzkopf eine die während eines Nietvorgangs auf den Setzkopf wirkende Kraft aufnehmende Kraftmesseinrichtung angeordnet ist.
  • Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen dem Anschlussabschnitt, der entsprechend der Nietvorrichtung, an der der Nietadapter angeordnet werden soll ausgebildet ist und dem Setzkopf, an dem sich ein zu setzender Niet während des Setzvorgangs abstützt und welcher entsprechend dem durchzuführenden Setzvorgang ausgebildet ist, eine Kraftmesseinrichtung angeordnet ist. Diese Kraftmesseinrichtung erlaubt es, während des Nietvorgangs, bei dem es sich sowohl um Nietvorgänge handelt, bei denen eine Zugkraft auf das Nietelement wirkt als auch um solche Nietvorgänge handelt, bei denen das Nietelement durch eine Druckkraft gesetzt wird, die tatsächlich während des Nietvorgangs auftretenden Kräfte zu ermitteln. Die Kraftmesseinrichtung ermöglicht es somit u.a., jeden elektrisch, pneumatisch, mechanisch oder hydraulisch angetriebenen Nietvorgang zu überwachen und zu protokollieren und für diesen Vorgang die angefallenen Kräfte auszugeben. Mit zu geringer Kraft ausgeführte Nietvorgänge können somit besonders einfach ermittelt werden, so dass solche Nietverbindungen ggf. erneut durchgeführt werden können. Der Nietadapter weist aufgrund seines angepassten Anschlussabschnitts dabei den Vorteil auf, dass er mit bestehenden Nietvorrichtungen genutzt werden kann.
  • Der Nietadapter ist entsprechend der Nietvorrichtung, an der der Nietadapter verwendet werden soll, ausgestaltet. Im Falle der Verwendung des Nietadapters an ziehend wirkenden Nietvorrichtungen, bspw. solchen, welche zum Setzen von Blindnietmuttern, Blindnietschrauben oder Blindnieten eingesetzt werden und bei denen ein Zugelement, bspw. ein Zugdorn zum Einsatz kommt, ist der Anschlussabschnitt nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung derart ausgebildet, dass dieser koaxial zu dem Zugelement, bspw. dem Ziehdorn der Nietvorrichtung an der Nietvorrichtung anordbar ist. Durch diese Ausgestaltung der Erfindung wird eine zuverlässige Anordnung des Nietadapters an der Nietvorrichtung gewährleistet. Das Zugmittel, bspw. der Ziehdorn, kann in gewohnter Weise zum Setzen der entsprechenden Nieten genutzt werden, wobei diese sich während des Zugvorgangs an dem Setzkopf des Nietadapters abstützen, so dass über die Kraftmesseinrichtung zuverlässig eine Ermittlung der auftretenden Kräfte möglich ist.
  • Im Falle der Verwendung eines Nietadapters in Verbindung mit druckwirkenden Nietvorrichtungen ist nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der Anschlussabschnitt ein Verbindungselement zur Anordnung an einem Nietbügel aufweist und der Setzkopf als Döpper ausgebildet ist. Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung dient das Verbindungselement des Anschlussabschnitts dazu, den Nietadapter vorzugsweise an dem dem Antriebskolben gegenüberliegenden Ende des Nietbügels anzuordnen, wobei der Setzkopf dann als Döpper ausgebildet ist, welcher zur Verformung des Nietes ausgeformt ist. Eine zwischen dem Döpper und dem Verbindungselement angeordnete Kraftmesseinrichtung erlaubt dabei in zuverlässiger weise die Aufnahme der auftretenden Kräfte während des Nietvorgangs, welche über den Döpper auf das Verbindungselement wirken.
  • Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass der Anschlussabschnitt an einer Gegendruckscheibe zur Abstützung der Kraftmesseinrichtung anliegt. Diese Ausgestaltung der Erfindung, wobei der Anschlussabschnitt bspw. durch eine in die Nietvorrichtung ein- oder ausschraubbare Führungsbuchse gebildet sein kann, wenn diese bei einer ziehend wirkenden Vorrichtung zum Einsatz kommen soll, ermöglicht über die Gegendruckscheibe eine optimale Übertragung der Kräfte während des Nietvorgangs von dem Anschlussabschnitt auf die Kraftmesseinrichtung. Die Gegendruckscheibe kann dabei derart ausgebildet sein, dass sie optimal sowohl an der Kraftmesseinrichtung als auch an dem Anschlussabschnitt anliegt und so eine besonders zuverlässige Messung ermöglicht. Bei einer druckwirkenden Nietvorrichtung kann der Anschlussabschnitt ein Verbindungselement aufweisen, welches dann ebenfalls an einer Gegendruckscheibe zur Abstützung der Kraftmesseinrichtung anliegt. Neben einer lösbaren Verbindung kann die Führungsbuchse auch dauerhaft mit der Nietvorrichtung verbunden sein, bspw. mit dieser verklebt werden.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass eine Druckscheibe einerseits an dem Setzkopf und andererseits an der Kraftmesseinrichtung anliegt. Eine Druckscheibe auf der der Gegendruckscheibe gegenüberliegenden Seite der Kraftmesseinrichtung verbessert in ergänzender Weise eine Übertragung der während des Nietvorgangs auf den Setzkopf, bspw. auf den Döpper wirkenden Kräfte auf die Kraftmesseinrichtung. Insgesamt wird damit ein besonders zuverlässiges Messergebnis gewährleistet, so dass sich zuverlässige Rückschlüsse über die Qualität der hergestellten Nietverbindungen vornehmen lassen.
  • Die durch die Kraftmesseinrichtung ermittelten Daten können grundsätzlich in beliebiger Weise ausgegeben und verarbeitet werden. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die Kraftmessvorrichtung zur drahtlosen Datenübertragung ausgebildet ist. Diese Weiterbildung ermöglicht eine komfortable Verarbeitung der Daten, die bspw. in einem Speichersystem archiviert werden können.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
  • Fig. 1
    eine perspektivische Ansicht einer Blindnietvorrichtung mit einer ersten Ausführungsform eines Nietadapters zur Ermittlung der Nietkräfte;
    Fig. 2
    eine perspektivische Ansicht einer Nietvorrichtung zum Setzen von Blindnietmuttern oder Blindnietschrauben mit einer zweiten Ausführungsform eines Nietadapters;
    Fig. 3
    eine Seitenansicht einer druckwirkenden Nietvorrichtung mit einem Nietbügel und einer dritten Ausführungsform eines Nietadapters;
    Fig. 4
    eine Ansicht des Nietbügels der Nietvorrichtung von Fig. 3, teilweise im Schnitt.
  • In Figur 1 ist eine erste Ausführungsform eines Nietadapters 1a in Verbindung mit einer Blindnietvorrichtung 2a dargestellt. Der Nietadapter 1a weist eine mit der Blindnietvorrichtung 2a bevorzugt lösbar verbindbare Führungsbuchse 5a, die jedoch auch eingeklebt sein kann und auf, mittels der der Nietadapter 1a sich an dem Gehäuse 3a der Blindnietvorrichtung 2a abstützt. An die Führungsbuchse 5a schließt sich eine Gegendruckscheibe 7 an, an welche wiederum eine Kraftmesseinrichtung 9 angrenzt, die auf ihrer der Gegendruckscheibe 7 gegenüberliegenden Seite an einer Druckscheibe 8 anliegt. Die während des Nietvorgangs auftretenden Kräfte werden über den Setzkopf 6a, an welchem sich die Blindniete während des Nietvorganges abstützt und welche an der Druckscheibe 8 anliegt, auf die Kraftmesseinrichtung 9 übertragen. Die Kraftmesseinrichtung 9 weißt darüber hinaus hier nicht dargestellte Mittel zur drahtlosen Übertragung der ermittelten Daten auf.
  • Eine weitere Ausführungsform eines Nietadapters 1b ist in Figur 2 in Verbindung mit einer Nietvorrichtung 2b von Setzen von Blindnietmuttern und/oder Blindnietschrauben dargestellt. Analog zu dem in Figur 1 dargestellten Nietadapter 1a weißt auch der Nietadapter 1b eine mit dem Gehäuse 3b der Nietvorrichtung 2b verbindbare Führungsbuchse 5b auf, an die sich eine Gegendruckscheibe 7 anschließt. Zwischen der Gegendruckscheibe 7 und einer Druckscheibe 8 ist die Kraftmesseinrichtung 9 zur Ermittlung der während des Nietvorgangs auftretenden Kräfte angeordnet. Die Druckscheibe 8 liegt dabei mit ihrem der Kraftmesseinrichtung 9 gegenüberliegenden Seite an einem Setzkopf 6b an, an dem sich die Blindnietmuttern und/oder Blindnietschrauben während des Nietvorgangs abstützen und somit die Kräfte über die Druckscheibe 8 auf die Kraftmesseinrichtung 9 übertragen.
  • Eine weitere Ausführungsform eines Nietadapters 1c ist in Figuren 3 und 4 dargestellt, bei dem der Nietadapter 1c zur Ermittlung der durch eine druckwirkende Nietvorrichtung 2c erzeugten Kräfte beim Nieten genutzt wird. Die Nietvorrichtung 2c weist einen Nietbügel 10 auf. Ein Setzen der Nieten erfolgt zwischen einem verstellbaren Antriebskolben und einem Döpper 11 die an gegenüberliegenden Enden des Nietbügels angeordnet sind. Der Nietadapter 1c weist den Döpper 11 auf, welcher in eine Druckscheibe 8c eingesetzt ist. Die Druckscheibe 8 erstreckt sich dabei durch eine Öffnung in der Kraftmesseinrichtung 9 sowie in der Gegendruckscheibe 7 in eine Gewindehülse 12 des Nietbügels 10 und ist dort festgelegt. Während des Nietvorgangs auf den Döpper 11 wirkenden Kräfte werden über die Druckscheibe 8 auf die Kraftmesseinrichtung 9 übertragen, welche sich zur Ermittlung der auftretenden Kräfte an der Gegendruckscheibe 7 abstützt, welche einerseits an der Kraftmesseinrichtung 9 und andererseits an dem Nietbügel 10 anliegt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1a, 1b, 1c
    Nietadapter
    2a, 2b, 2c
    Nietvorrichtung
    3a, 3b
    Gehäuse
    4a, 4b, 4c
    Anschlussabschnitt
    5a, 5b
    Führungsbuchse
    6a, 6b
    Setzkopf
    7
    Gegendruckscheibe
    8
    Druckscheibe
    9
    Kraftmesseinrichtug
    10
    Nietbügel
    11
    Döpper
    12
    Gewindehülse

Claims (8)

  1. Nietadapter für eine zug- und/oder druckwirkend betriebene Nietvorrichtungen, insbesondere hydraulische Nietvorrichtung, mit
    - einem an der Nietvorrichtung abstützbar anschließbaren Anschlussabschnitt und
    - einem mit dem zu setzenden Niet in Eingriff bringbaren Setzkopf
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zwischen dem Anschlussabschnitt (4a, 4b, 4c) und dem Setzkopf (6a, 6b, 11) eine die während des Nietvorgangs auf den Setzkopf (6a 6b, 11) wirkende Kraft aufnehmende Kraftmesseinrichtung (9) angeordnet ist.
  2. Nietadapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussabschnitt (4a, 4b) derart ausgebildet ist, dass er koaxial zu einem Zugelement, insbesondere einem Ziehdorn der Nietvorrichtung (2a, 2b) an der Nietvorrichtung (2a, 2b) anordbar ist.
  3. Nietadapter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussabschnitt (4c) ein Verbindungselement zur Anordnung an einem Nietbügel (10) und der Setzkopf als Döpper (11) ausgebildet ist.
  4. Nietadapter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussabschnitt (4a, 4b) eine in die Nietvorrichtung (2a, 2b) ein- oder anschraubbare Führungsbuchse (5a, 5b) aufweist, an der eine Gegendruckscheibe (7) zur Abstützung der Kraftmesseinrichtung (9) anliegt.
  5. Nietadapter nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckscheibe (8) einerseits an dem Setzkopf (6a, 6b, 11) und andererseits an der Kraftmesseinrichtung (9) anliegt.
  6. Nietadapter nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Setzkopf (6a, 6b, 11) austauschbar ist.
  7. Nietadapter nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement an einer Gegendruckscheibe (7) zur Abstützung der Kraftmesseinrichtung (9) anliegt.
  8. Nietadapter nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftmesseinrichtung (9) zur drahtlosen Datenübertragung ausgebildet ist.
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