DE112019003791T5

DE112019003791T5 - FLUID PRESSURE DRIVEN RIVETING DEVICE

Info

Publication number: DE112019003791T5
Application number: DE112019003791.9T
Authority: DE
Inventors: Shengbao Cai; Xiaofei Yan; Dongchang TAN; Yin HUA; Jinbao QIAN; Wenchao Li
Original assignee: Pem China Co Ltd
Current assignee: Pem China Co Ltd
Priority date: 2018-07-27
Filing date: 2019-07-24
Publication date: 2021-05-20
Also published as: WO2020020200A1; US20210138531A1; CN109454194A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Fluiddruckgetriebene Drucknietvorrichtung, die beinhaltet: einen Zylinder mit einem distalen Ende, einem proximalen Ende und einer sich dazwischen axial erstreckenden Seitenwand, wobei das distale Ende einen Öffnungabschnitt aufweist, einen ersten Kolben in dem Zylinder, der mit dem proximalen Ende einen ersten inneren Holraum definiert und eine Drucknietstange aufweist, die sich in Richtung des distalen Endes erstreckt und auf den Öffnungsabschnitt ausgerichtet ist; einen zweiten Kolben in dem Zylinder, der mit dem distalen Ende einen zweiten inneren Holraum definiert und eine sich in Richtung des distalen Endes erstreckende Hülse aufweist, die sich zur Verschließung des Öffnungsabschnittes mindestens bis zu dem Öffnungsabschnitt erstreckt und die Drucknietstange aufnehmmen kann; ein Fluidpumpensystem, das jeweils mit dem ersten inneren Holraum und dem zweiten inneren Hohlraum verbunden ist, um ihnen Fluid zuzuführen oder daraus zurückzusaugen, damit sich der erste Kolben und der zweite Kolben axial entlang des Zylinders bewegen, wenn sich der zweite Kolben in Richtung des distalen Endes bewegt, bewegt sich die Hülse in die Vorkompressionsposition und dann ragt die Drucknietstange zum Drucknieten heraus; ein zwischen dem ersten Kolben und dem zweiten Kolben angeordnetes Kraftübertragungselement, wobei nachdem sich die Hülse in der Vorkompressionsposition ankommt, sich der erste Kolben dem zweiten Kolben nähern und durch das Kraftübertragungselement eine Druckkraft auf den zweiten Kolben ausüben kann.The invention relates to a fluid pressure driven pressure riveting device, which includes: a cylinder having a distal end, a proximal end and an axially extending side wall therebetween, the distal end having an opening portion, a first piston in the cylinder, the proximal end having a first defining an inner cavity and having a pressure rivet bar extending toward the distal end and aligned with the opening portion; a second piston in the cylinder, which with the distal end defines a second inner hollow space and has a sleeve which extends in the direction of the distal end and which extends at least as far as the opening section for closing the opening section and can receive the pressure rivet rod; a fluid pump system which is connected to the first inner lumen and the second inner lumen, respectively, to supply them with fluid or to suck back therefrom so that the first piston and the second piston move axially along the cylinder when the second piston moves in the direction of the distal End moved, the sleeve moves to the pre-compression position and then the pressure rivet rod protrudes for pressure riveting; a force transmission element arranged between the first piston and the second piston, wherein after the sleeve arrives in the pre-compression position, the first piston can approach the second piston and can exert a compressive force on the second piston through the force transmission element.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die Erfindung betrifft die Niettechnik, insbesondere eine Fluiddruck-betriebene Drucknietvorrichtung.The invention relates to riveting technology, in particular to a fluid pressure operated pressure riveting device.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Drucknieten ist ein Nietverfahren, bei dem ein Niet durch den von der Drucknietvorrichtung erzeugten statischen Druck zu einem Nietkopf gestaucht wird. Die Nietteile zeichnen sich durch gute Oberflächenqualität, geringe Verformung und hohe Verbindungsstärke aus und sind daher in verschiedenen Bearbeitungsbereichen, wie dem Schiffbau, dem Automobilbau, der Luft- und Raumfahrt, Weißware usw. weit verbreitet. In einigen Bearbeitungsumgebungen ist der Innenraum des zu bearbeitenden Werkstücks jedoch begrenzt, und herkömmliche Drucknietvorrichtungen mit typischerweise großen axialen Längen sind für die Arbeit in solch engen Arbeitsräumen ungeeignet.Pressure riveting is a riveting process in which a rivet is compressed into a rivet head by the static pressure generated by the pressure riveting device. The rivet parts are characterized by good surface quality, low deformation and high connection strength and are therefore widely used in various processing areas, such as shipbuilding, automobile construction, aerospace, white goods, etc. In some machining environments, however, the interior space of the workpiece to be machined is limited and conventional pressure riveting devices with typically large axial lengths are unsuitable for working in such narrow work spaces.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Die Erfindung stellt eine Drucknietvorrichtung mit einer kurzen axialen Länge bereit, die sich für einen Betrieb in engen Arbeitsräumen eignet.The invention provides a pressure riveting device with a short axial length which is suitable for operation in tight work spaces.

In einem Aspekt stellt die Erfindung eine Fluiddruck-betriebene Drucknietvorrichtung bereit, die beinhaltet: einen Zylinder mit einem distalen Ende und einem proximalen Ende, die einander entgegengesetzt sind, und einer sich zwischen dem distalen Ende und dem proximalen Ende axial erstreckenden Seitenwand, worin das distale Ende einen Öffnungabschnitt aufweist; einen ersten Kolben, der in dem Zylinder angeordnet ist und gemeinsam mit dem proximalen Ende einen ersten inneren Hohlraum bzw. Innenraum bzw. eine erste innere Kammer definiert, wobei der erste Kolben eine Drucknietstange aufweist, die sich in Richtung des distalen Endes erstreckt und auf den Öffnungsabschnitt ausgerichtet ist; einen zweiten Kolben, der in dem Zylinder angeordnet ist und gemeinsam mit dem distalen Ende einen zweiten inneren Hohlraum bzw. Innenraum bzw. eine zweite innere Kammer definiert, wobei der zweite Kolben eine sich in Richtung des distalen Endes erstreckenden Hülsenabschnitt bzw. Buchsenabschnitt aufweist, der sich zur Verschließung des Öffnungsabschnittes mindestens bis zu dem Öffnungsabschnitt erstreckt und die Drucknietstange verschiebbar aufnimmt; ein Fluidpumpensystem, das jeweils mit dem ersten inneren Hohlraum und dem zweiten inneren Hohlraum in Fluid-Kommunikation bzw. -Verbindung steht, um diesen Fluid zuzuführen oder davon bzw. daraus zurück zu saugen, damit sich der erste Kolben und der zweite Kolben axial entlang des Zylinders hin- und her-bewegen können, wenn sich der erste Kolben und der zweite Kolben vom proximalen Ende zum distalen Ende bewegen, worin sich der Hülsenbereich in eine Vorkompressionsposition bewegt, worauf die Drucknietstange aus dem Hülsenbereich herausragt, um einen Drucknietvorgang an dem druckzunietenden Werkstück durchzuführen; und ein Kraftübertragungselement, das zwischen dem ersten Kolben und dem zweiten Kolben angeordnet ist, wobei nachdem die Hülse des zweiten Kolbens in der Vorkompressionsposition ankommt, sich der erste Kolben dem zweiten Kolben nähern und durch das Kraftübertragungselement eine Druckkraft auf den zweiten Kolben ausüben kann.In one aspect, the invention provides a fluid pressure operated pressure riveting device including: a cylinder having a distal end and a proximal end that are opposed to each other and a sidewall extending axially between the distal end and the proximal end, wherein the distal end End has an opening portion; a first piston which is arranged in the cylinder and, together with the proximal end, defines a first inner cavity or a first inner chamber, the first piston having a pressure rivet rod which extends towards the distal end and onto the Opening portion is aligned; a second piston which is arranged in the cylinder and, together with the distal end, defines a second inner cavity or a second inner chamber, the second piston having a sleeve portion extending in the direction of the distal end, the to close the opening section extends at least up to the opening section and slidably receives the pressure rivet rod; a fluid pump system that is in fluid communication or connection with the first inner cavity and the second inner cavity in fluid communication or connection for supplying or drawing fluid therefrom and back therefrom so that the first piston and the second piston axially along the Cylinder can move back and forth when the first piston and the second piston move from the proximal end to the distal end, wherein the sleeve area moves into a pre-compression position, whereupon the pressure rivet rod protrudes from the sleeve area to a pressure riveting operation on the workpiece to be pressure-riveted perform; and a force transmission element disposed between the first piston and the second piston, wherein after the sleeve of the second piston arrives in the pre-compression position, the first piston can approach the second piston and exert a compressive force on the second piston through the force transmission element.

In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Kraftübertragungselement ein Federelement, dessen zwei Enden jeweils mit dem ersten Kolben und dem zweiten Kolben verbunden sind.In some embodiments, the force transmission element includes a spring element, the two ends of which are respectively connected to the first piston and the second piston.

In einigen Ausführungsformen ist das Federelement ein Belleville-Federelement.In some embodiments, the spring element is a Belleville spring element.

In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Kraftübertragungselement einen von dem ersten Kolben, dem zweiten Kolben und der Seitenwand des Zylinders gemeinsam definierten dritten inneren Hohlraum, worin das Fluidpumpensystem mit dem dritten Hohlraum in Fluidkommunikation ist, um dem dritten Hohlraum Fluid zuzuführen oder davon zurückzusaugen.In some embodiments, the force transmitting member includes a third internal cavity defined commonly by the first piston, the second piston, and the side wall of the cylinder, wherein the fluid pumping system is in fluid communication with the third cavity for supplying or withdrawing fluid from the third cavity.

In einigen Ausführungsformen ist ein Druckregelventil zwischen dem dritten inneren Hohlraum und dem Fluidpumpensystem zum Verstellen des Fluiddrucks im dritten inneren Hohlraum angeordnet.In some embodiments, a pressure regulating valve is arranged between the third inner cavity and the fluid pump system for adjusting the fluid pressure in the third inner cavity.

In einigen Ausführungsformenn ist ein Drucknietkopf an einem Ende der Drucknietstange angeordnet.In some embodiments, a pressure rivet head is arranged at one end of the pressure rivet bar.

In einigen Ausführungsformen ist der Drucknietkopf abnehmbar mit der Drucknietstange verbunden.In some embodiments, the pressure rivet head is detachably connected to the pressure rivet bar.

In einigen Ausführungsformen ist der Hülsenbereich mit einem Anschlag- bzw. Stopp-Element zur Begrenzung der Länge des aus der Hülse herausragenden Drucknietkopfes versehen.In some embodiments, the sleeve area is provided with a stop element for limiting the length of the pressure rivet head protruding from the sleeve.

In einigen Ausführungsformen ist eine Dichtung an einem Kontaktbereich zwischen dem ersten Kolben oder dem zweiten Kolben und der Oberfläche des Zylinders angeordnet.In some embodiments, a seal is disposed at a contact area between the first piston or the second piston and the surface of the cylinder.

In einigen Ausführungsformen beinhaltet die Drucknietvorrichtung ferner einen Weg- btw. Versetzungs-Sensor, worin der Weg- bzw. Versetzungs-Sensor mit dem ersten Kolben zur Anzeige einer axialen Position des ersten Kolbens verbunden ist.In some embodiments, the pressure riveting device further includes a path btw. Displacement sensor, wherein the displacement sensor is connected to the first piston for indicating an axial position of the first piston.

In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Fluidpumpensystem eine Fluidpumpe, worin der erste innere Holraum und der zweite innere Holraum durch die Fluidpumpe miteinander in Fluidkommunikation sind.In some embodiments, the fluid pump system includes a fluid pump, wherein the first inner cavity and the second inner cavity are in fluid communication with one another through the fluid pump.

In einigen Ausführungsformen ist das von dem Fluidpumpensystem zugeführte und zurückgesaugte Fluid Hydrauliköl.In some embodiments, the fluid supplied and drawn back by the fluid pump system is hydraulic oil.

Das Obige stellt eine Übersicht der vorliegenden Erfindung dar, bei der Details vereinfacht, zusammengefasst und weggelassen werden können. Dem Fachmann ist daher klar, dass dieser Teil lediglich erläuternd ist und den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nicht in irgendeiner Weise einschränken soll.. Die Zusammenfassung ist weder dazu gedacht, wesentliche oder notwendige Merkmale des beanspruchten Gegenstandes zu definieren, noch als Hilfsmittel zur Bestimmung des Schutzumfangs des zu schützenden Gegenstandes zu dienen.The above is an overview of the present invention in which details can be simplified, summarized and omitted. It is therefore clear to those skilled in the art that this part is merely illustrative and is not intended to limit the scope of protection of the present invention in any way. The abstract is neither intended to define essential or necessary features of the claimed subject matter nor as an aid to determining the scope of protection to serve the object to be protected.

FigurenlisteFigure list

Die obigen und weitere Merkmale der Offenbarung der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung und die beigefügten Ansprüche in Kombination mit den Zeichnungen besser verständlich. Es ist klar, dass diese Zeichnungen nur mehrere Ausführungsformen der Offenbarung dieser Erfindung zeigen und daher nicht als Einschränkung des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung anzusehen sind. Anhand der Zeichnungen wird der Inhalt dieser Erfindung deutlicher und ausführlicher erläutert.

Die 1 bis 3 zeigen schematische Ansichten der Drucknietvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, darunter: worin 1 eine schematische Ansicht des Erscheinungsbildes der Drucknietvorrichtung 100 ist; 2 eine Seitenansicht der Drucknietvorrichtung 100 ist; 3 eine Querschnittsansicht der Drucknietvorrichtung 100 entlang der in 2 gezeigten Richtung AA ist, worin sich die Drucknietvorrichtung 100 in einem Anfangszustand befindet.
Die 4 bis 6 zeigen schematische Ansichten einer Drucknietvorrichtung 200 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, worin, 4 eine schematische Ansicht des Erscheinungsbildes der Drucknietvorrichtung 200 ist; 5 eine Seitenansicht der Drucknietvorrichtung 200 ist; 6 eine Querschnittsansicht der Drucknietvorrichtung 200 entlang der in 5 gezeigten Richtung AA ist, worin sich die Drucknietvorrichtung 200 in einem Anfangszustand befindet.

The above and other features of the disclosure of the present invention will be better understood from the following description and appended claims in combination with the drawings. It will be understood that these drawings show only several embodiments of the disclosure of this invention and are therefore not to be considered as limiting the scope of the present invention. The contents of this invention will be explained more clearly and in detail with reference to the drawings.

The 1 to 3 show schematic views of the pressure riveting device 100 according to one embodiment of the invention including: wherein 1 a schematic view of the appearance of the pressure riveting device 100 is; 2 a side view of the pressure riveting device 100 is; 3 a cross-sectional view of the pressure riveting device 100 along the in 2 Direction AA shown is where the pressure riveting device is located 100 is in an initial state.
The 4th to 6th show schematic views of a pressure riveting device 200 according to one embodiment of the invention, wherein, 4th a schematic view of the appearance of the pressure riveting device 200 is; 5 a side view of the pressure riveting device 200 is; 6th a cross-sectional view of the pressure riveting device 200 along the in 5 Direction AA shown is where the pressure riveting device is located 200 is in an initial state.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS

In der folgenden detaillierten Beschreibung wird auf die Zeichnungen verwiesen, die ein Bestandteil davon bilden. In den Zeichnungen weisen ähnliche Bezugszeichen im Allgemeinen auf ähnliche Komponenten hin, sofern aus dem Kontext nichts anderes hervorgeht. Die in der detaillierten Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen beschriebenen erläuternden Ausführungsformen sind nicht als Einschränkung gedacht. Ohne vom Geist oder Umfang des Gegenstands dieser Erfindung abzuweichen können andere Ausführungsformen übernommen und andere Änderungen vorgenommen werden. Es ist klar, dass verschiedene Aspekte des Inhalts der Erfindung, die in der vorliegenden Anmeldung allgemein beschrieben und in den Zeichnungen erläutert sind, ausgestaltet, ersetzt, kombiniert und mit unterschiedlich gestalteten Konfigurationen ausgestaltet werden können, Substitutionen, Kombinationen, Ausführungen aller Aspekte des Inhalts der Erfindung, und dass alle diese einen Teil des Inhalts der vorliegenden Erfindung darstellen.In the following detailed description, reference is made to the drawings which form a part hereof. In the drawings, like reference characters generally indicate like components, unless the context indicates otherwise. The illustrative embodiments described in the detailed description, drawings, and claims are not intended to be limiting. Other embodiments and other changes may be made without departing from the spirit or scope of the subject matter of this invention. It is clear that various aspects of the content of the invention, which are generally described in the present application and explained in the drawings, designed, replaced, combined and designed with differently designed configurations, substitutions, combinations, implementations of all aspects of the content of the Invention, and that all of these form part of the content of the present invention.

Die 1 bis 3 zeigen schematische Ansichten einer Drucknietvorrichtung 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Dabei zeigt 1 eine schematische Ansicht des Erscheinungsbilds der Drucknietvorrichtung 100; 2 zeigt eine Seitenansicht der Drucknietvorrichtung 100; 3 zeigt eine Schnitt-Ansicht der Drucknietvorrichtung 100 entlang der in 2 gezeigten AA-Richtung, wobei sich die Drucknietvorrichtung 100 in einem Anfangszustand befindet. In einigen Ausführungsformen ist die Drucknietvorrichtung 100 als eine automatisierte oder halbautomatische Vorrichtung ausgelegt, die von einer externen Stromquelle oder einer eingebauten Stromquelle gespeist wird und zum Verdrucknieten des zu bearbeitenden Werkstücks dient.The 1 to 3 show schematic views of a pressure riveting device 100 according to one embodiment of the invention. It shows 1 a schematic view of the appearance of the pressure riveting device 100 ; 2 shows a side view of the pressure riveting device 100 ; 3 shows a sectional view of the pressure riveting device 100 along the in 2 AA direction shown, with the pressure riveting device 100 is in an initial state. In some embodiments, the pressure riveting device is 100 designed as an automated or semi-automatic device that is fed by an external power source or a built-in power source and is used to rivet the workpiece to be machined.

Konkreter gesagt beinhaltet die Drucknietvorrichtung 100, wie in den 1 bis 3 gezeigt, einen Zylinder 101, einen ersten Kolben 102 und einen zweiten Kolben 103, die innerhalb des Zylinders 101 angeordnet sind, worin der Zylinder 101 eine im Allgemeinen zylindrische Form aufweist und der erste Kolben 102 und der zweite Kolben 103 axial entlang des Zylinders 101 verschiebbar sind. Der Zylinder 101 besteht hauptsächlich aus einem proximalseitigen Zylinderdeckel 111 und einem distalseitigen Zylinderdeckel 112 sowie einer sich zwischen den zwei Zylinderdeckeln erstreckenden Seitenwand 113, worin der distalseitige Zylindereckel 112 mit einem Öffnungsabschnitt 114 versehen ist. In einigen Ausführungsformen ist die Seitenwand 113 mit dem Zylinderdeckel 111 und/oder dem Zylinderdeckel 112 an beiden Enden durch Verbindungen, wie Schweißen, Kleben usw. verbunden. In einigen Ausführungsformen ist die Seitenwand 113 durch eine lösbare Verbindung wie z. B. eine Gewindeverbindung, eine Schnappverbindung usw. mit 111 und/oder dem Zylinderdeckel 112 an beiden Enden verbunden. In einigen Ausführungsformen ist die Seitenwand 113 einstückig mit mindestens einem der Zylinderdeckel 111 und 112 ausgebildet. In einigen Ausführungsformen ist der Öffnungabschnitt 114 an dem distalseitigen Zylinderdeckel 112 kreisförmig, während in anderen Ausführungsformenn der Öffnungabschnitt 114 auch andere Formen aufweisen kann, wie z. B. die Form eines Dreiecks, einer Ellipse oder eines Quadrats. Es wird darauf hingewiesen, dass sich das distale Ende oder die distale Seite wie hier beschrieben auf das Ende oder die Seite der Drucknietvorrichtung im Gebrauch neben dem druckzunietenden Werkstück bezieht, während sich das proximale Ende oder die proximale Seite auf das von diesem abgewandte Ende oder die von dieser abgewandten Seite bezieht.More specifically, includes the pressure riveting device 100 as in the 1 to 3 shown a cylinder 101 , a first piston 102 and a second piston 103 that are inside the cylinder 101 are arranged in which the cylinder 101 has a generally cylindrical shape and the first piston 102 and the second piston 103 axially along the cylinder 101 are movable. The cylinder 101 consists mainly of a cylinder cover on the proximal side 111 and a distal cylinder cover 112 and a side wall extending between the two cylinder covers 113 , in which the distal cylinder cap 112 with an opening portion 114 is provided. In some embodiments, the side wall is 113 with the cylinder cover 111 and / or the cylinder cover 112 connected at both ends by connections such as welding, gluing, etc. In some embodiments, the side wall is 113 by a releasable connection such. B. a threaded connection, a snap connection, etc. with 111 and / or the cylinder cover 112 connected at both ends. In some embodiments, the side wall is 113 integral with at least one of the cylinder covers 111 and 112 educated. In some embodiments, the opening portion is 114 on the distal cylinder cover 112 circular, while in other embodiments the opening portion 114 can also have other shapes, such as. B. the shape of a triangle, an ellipse or a square. It should be noted that the distal end or the distal side, as described here, refers to the end or the side of the pressure riveting device in use next to the workpiece to be pressure riveted, while the proximal end or the proximal side refers to the end or the remote from this from this side facing away.

Auf 3 wird weiter Bezug genommen, in der der erste Kolben 102 gemeinsam mit dem proximalseitigen Zylinderdeckel 111 und dem Teil der Seitenwand 113 des Zylinders 101 den ersten inneren Hohlraum 121 definiert. Wie in der Figur gezeigt, weist der erste Kolben 102 darüber hinaus eine Drucknietstange 122 auf, die auf den Öffnungsabschnitt 114 ausgerichtet ist und sich durch den Öffnungsabschnitt 114 erstreckt. In einigen Ausführungsformen ist die Drucknietstange 122 mit dem ersten Kolben 102 mittels einer beliebigen geeigneten Verbindung verbunden, wie z. B. Schweißen, Kleben, einer Gewindeverbindung und Schnappverbindung. In einigen Ausführungsformen sind die Drucknietstange 122 und der erste Kolben 102 einstückig ausgebildet. Wie in der 3 gezeigt ist ein Drucknietkopf 123 an einem Ende der Drucknietstange 122 angeordnet, der sich mit dem ersten Kolben 102 und der Drucknietstange 122 axial entlang des Zylinders 101 bewegt und dadurch direkt auf das druckzunietende Werkstück wirkt und den Nietvorgang abschließt. In einigen Ausführungsformen ist der Drucknietkopf 123 durch Schweißen, Kleben oder vergleichbare Verbindungen mit der Drucknietstange 122 verbunden, oder ist mit der Drucknietstange 122 einstückig ausgebildet. In einigen Ausführungsformen ist der Drucknietkopf 123 durch eine lösbare Verbindung, wie z. B. eine Gewindeverbindung, eine Schnappverbindung usw. mit der Drucknietstange 122 verbunden, so dass der Bediener bei Bedarf den Nietkopf durch einen anderen geeigneten Drucknietkopf ersetzen kann, wodurch die Anwendbarkeit der Drucknietvorrichtung 100 erweitert wird.On 3 further reference is made to the first piston 102 together with the cylinder cover on the proximal side 111 and the part of the side wall 113 of the cylinder 101 the first inner cavity 121 Are defined. As shown in the figure, the first piston 102 In addition, a pressure rivet bar 122 on that on the opening portion 114 is aligned and extends through the opening portion 114 extends. In some embodiments, the snap rivet bar is 122 with the first piston 102 connected by any suitable connection, such as e.g. B. welding, gluing, a threaded connection and snap connection. In some embodiments, the snap rivet bars are 122 and the first piston 102 formed in one piece. Like in the 3 a pressure rivet head is shown 123 at one end of the pressure rivet bar 122 arranged, which is with the first piston 102 and the pressure rivet bar 122 axially along the cylinder 101 moves and thereby acts directly on the workpiece to be pressure-riveted and completes the riveting process. In some embodiments, the pressure rivet head is 123 by welding, gluing or comparable connections with the pressure rivet bar 122 connected, or is with the pressure rivet bar 122 formed in one piece. In some embodiments, the pressure rivet head is 123 by a releasable connection, such as. B. a threaded connection, a snap connection, etc. with the pressure rivet bar 122 connected, so that the operator can replace the riveting head with another suitable pressure riveting head if necessary, thereby increasing the applicability of the pressure riveting device 100 is expanded.

Wie in der 3 gezeigt ist, weist der zweite Kolben 103 einen sich in Richtung des distalen Endes erstreckenden Hülsenabschnitt 132 auf, der sich bis zu dem Öffnungsabschnitt 114 erstreckt und diesen berührt, so dass der zweite Kolben 103 und dessen Hülsenabschnitt 132 mit dem distalseitigen Zylinderdeckel 112 und einem Teil der Seitenwand 113 des Zylinders 101 gemeinsam einen geschlossenen zweiten inneren Hohlraum 131 definieren. Wie oben beschrieben, kann in einigen Ausführungsformen der Öffnungabschnitt 114 kreisförmig, dreieckig, oval, quadratisch sein oder andere Formen aufweisen. Um den geschlossenen zweiten inneren Hohlraum 131 zu definieren, kann der Hülsenabschnitt 132 auch kreisförmig, dreieckig, oval, quadratisch sein oder andere Formen aufweisen, so dass sie zu dem Öffnungabschnitt 114 passt. Obwohl der Hülsenabschnitt 132 und der zweite Kolben 103 wie in der Figur gezeigt einstückig ausgebildet sind, kann der Hülsenabschnitt 132 in einigen Ausführungsformen durch jede beliebige Verbindung mit dem zweiten Kolben 103 verbunden sein, wie z. B. Schweißen, Kleben, eine Gewindeverbindung und Schnappverbindung. Wie in der Figur gezeigt, wird die Drucknietstange 122 des ersten Kolbens 102 in dem Hülsenabschnitt 132 aufgenommen, welche sich axial entlang des Hülsenabschnitts 132 bewegen kann.Like in the 3 is shown, the second piston 103 a sleeve portion extending in the direction of the distal end 132 that extends up to the opening portion 114 extends and touches it so that the second piston 103 and its sleeve section 132 with the distal cylinder cover 112 and part of the side wall 113 of the cylinder 101 together a closed second inner cavity 131 define. As described above, in some embodiments, the opening portion 114 circular, triangular, oval, square, or other shapes. Around the closed second inner cavity 131 can define the sleeve section 132 also circular, triangular, oval, square or other shapes so that they correspond to the opening portion 114 fits. Although the sleeve section 132 and the second piston 103 are integrally formed as shown in the figure, the sleeve portion 132 in some embodiments by any connection to the second piston 103 be connected, such as B. welding, gluing, a threaded connection and snap connection. As shown in the figure, the pressure rivet bar 122 of the first piston 102 in the sleeve section 132 added, which extends axially along the sleeve portion 132 can move.

Das Volumen des ersten inneren Hohlraums 121 kann mit der axialen Bewegung des ersten Kolbens 102 entlang des Zylinders 101 geändert werden. In ähnlicher Weise kann das Volumen des zweiten inneren Hohlraums 131 mit der axialen Bewegung des zweiten Kolbens 103 entlang des Zylinders 101 geändert werden. So befindet sich insbesondere die in der 3 gezeigte Drucknietvorrichtung 100 in deren Anfangszustand, nämlich in dem Zustand, bei dem der Nietvorgang noch nicht gestartet oder ein einzelner Nietvorgang bereits abgeschlossen wurde. In diesem Anfangszustand befinden sich der erste Kolben 102 und der zweite Kolben 103 relativ nahe an dem proximalseitigen Zylinderdeckel 111, so dass das Volumen des ersten inneren Hohlraums 121 relativ klein und das Volumen des zweiten inneren Hohlraums 131 relativ groß ist. Wenn die Drucknietvorrichtung 100 beginnt, den Drucknietvorgang auszuführen, wird das Volumen des ersten inneren Hohlraums 121 mit der Bewegung des ersten Kolbens 102 und des zweiten Kolbens 103 in Richtung des distalen Endes allmählich größer und das Volumen des zweiten inneren Hohlraums 131 allmählich kleiner.The volume of the first internal cavity 121 can with the axial movement of the first piston 102 along the cylinder 101 be changed. Similarly, the volume of the second inner cavity 131 with the axial movement of the second piston 103 along the cylinder 101 be changed. In particular, the 3 shown pressure riveting device 100 in their initial state, namely in the state in which the riveting process has not yet started or an individual riveting process has already been completed. The first piston is in this initial state 102 and the second piston 103 relatively close to the proximal cylinder cover 111 so that the volume of the first inner cavity 121 relatively small and the volume of the second inner cavity 131 is relatively large. When the pressure riveting device 100 begins to perform the pressure riveting operation, the volume of the first internal cavity becomes 121 with the movement of the first piston 102 and the second piston 103 gradually increases in the direction of the distal end and the volume of the second inner cavity 131 gradually smaller.

Wie in der 3 gezeigt, ist zwischen dem ersten Kolben 102 und dem zweiten Kolben 103 ein Federelement 104 angeordnet, dessen zwei Enden mit dem ersten Kolben 102 bzw. dem zweiten Kolben 103 verbunden sind. In einigen Ausführungsformen ist das Federelement 104 ein Belleville-Federelement. In einigen Ausführungsformen ist das Federelement 104 eine beliebige andere funktionsfähige Feder, wie z. B. eine Schraubenfeder, eine Luftfeder usw.. Aufgrund des Vorhandenseins des Federelements, 104 stoppt der zweite Kolben 103 seine Bewegung, nachdem sich der Hülsenbereich 132 des zweiten Kolbens 103 bis zu der Position bewegt, in der sie an dem zu drucknietenden Werkstück anlegt. Der erste Kolben 102 bewegt sich weiter axial entlang des Zylinders 101 in Richtung des zweiten Kolbens 103 und drückt das Federelement 104 allmählich zusammen, so dass durch das Federelement 104 Druck auf den zweiten Kolben 103 ausgeübt wird und das druckzunietende Werkstück von dem Hülsenbereich 132 weiter zusammengedrückt werden kann. Es ist klar, dass die Größenordnung der Druckkraft des Hülsenbereichs 132 auf das druckzunietende Werkstück hauptsächlich von der Elastizität des Federelements 104 abhängt.Like in the 3 shown is between the first piston 102 and the second piston 103 a spring element 104 arranged, the two ends of which with the first piston 102 or the second piston 103 are connected. In some embodiments, the spring element is 104 a Belleville spring element. In some embodiments, the spring element is 104 any other functional spring, such as B. a coil spring, an air spring, etc. Due to the presence of the spring element, 104 the second piston stops 103 its movement after the sleeve area 132 of the second piston 103 moved to the position in which it rests on the workpiece to be pressure riveted. The first piston 102 continues to move axially along the cylinder 101 towards the second piston 103 and presses the spring element 104 gradually together so that by the spring element 104 Pressure on the second piston 103 is exerted and the workpiece to be pressure-riveted from the sleeve area 132 can be further compressed. It is clear that the magnitude of the compressive force of the sleeve area 132 on the workpiece to be pressure-riveted mainly on the elasticity of the spring element 104 depends.

Die Drucknietvorrichtung 100 weist darüber hinaus ein Fluidpumpensystem 105 auf, das in der Figur nicht gezeigt ist. Das Fluidpumpensystem 105 beinhaltet eine Fluidpumpe, einen Antriebsmotor und eine Fluidspeichervorrichtung. Diese sind mit dem ersten inneren Hohlraum 121 durch ein in der 1 gezeigtes erstes Durchgangsloch bzw. -Bohrung 124 verbunden, und mit dem zweiten inneren Hohlraum 131 durch ein in der 1 gezeigtes zweites Durchgangsloch bzw. -Bohrung 133 verbunden. In einigen Ausführungsformen sind die erste Durchgangsbohrung 124 und die zweite Durchgangsbohrung 133 am proximalseitigen Zylinderdeckel 111 bzw. am distalseitigen Zylinderdeckel 112 angeordnet. In einigen Ausführungsformen können die erste Durchgangsbohrung 124 und die zweite Durchgangsbohrung 133 auch an der Seitenwand 113 des Zylinders 101 angeordnet sein. Angetrieben von dem Antriebsmotor führt die Fluidpumpe das in der Fluidspeichervorrichtung gespeicherte Fluid durch die erste Durchgangsbohrung 124 und die zweite Durchgangsbohrung 133 in den ersten Innenraum 121 oder den zweiten Innenraum 131 ein bzw. aus diesen heraus, was letztendlich zur axialen Bewegung des ersten Kolbens 102 und des zweiten Kolbens 103 entlang des Zylinders 101 unter der Wirkung des Fluiddrucks führt. Wenn die Fluidpumpe beispielsweise Fluid in den ersten inneren Hohlraum 121 einführt, verschiebt der von dem Fluid in dem Hohlraum erzeugte Druck den ersten Kolben 102 axial entlang des Zylinders 101 in Richtung auf das distale Ende zu. Wenn die Fluidpumpe Fluid in den zweiten inneren Hohlraum 131 einbringt, verschiebt der durch das Fluid in dem Hohlraum erzeugte Druck den zweiten Kolben 103 axial entlang des Zylinders 101 in Richtung des proximalen Endes.The pressure riveting device 100 also has a fluid pump system 105 which is not shown in the figure. The fluid pump system 105 includes a fluid pump, a drive motor, and a fluid storage device. These are with the first inner cavity 121 by an in the 1 shown first through hole or -bore 124 connected, and connected to the second inner cavity 131 by an in the 1 Second through hole or bore 133 shown is connected. In some embodiments, the first are throughbores 124 and the second through hole 133 on the proximal cylinder cover 111 or on the distal side of the cylinder cover 112 arranged. In some embodiments, the first through hole 124 and the second through hole 133 also on the side wall 113 of the cylinder 101 be arranged. Driven by the drive motor, the fluid pump guides the fluid stored in the fluid storage device through the first through-hole 124 and the second through hole 133 in the first interior 121 or the second interior 131 in or out of these, which ultimately leads to the axial movement of the first piston 102 and the second piston 103 along the cylinder 101 under the action of fluid pressure. When the fluid pump, for example, fluid in the first inner cavity 121 introduces, the pressure generated by the fluid in the cavity displaces the first piston 102 axially along the cylinder 101 towards the distal end. When the fluid pump fluid into the second inner cavity 131 introduces, the pressure generated by the fluid in the cavity displaces the second piston 103 axially along the cylinder 101 towards the proximal end.

In einigen Ausführungsformen beinhaltet das oben beschriebene Fluidpumpensystem 105 möglicherweise keine Fluidspeichervorrichtung, und der erste innere Hohlraum 121 und der zweite innere Hohlraum 131 sind durch die Fluidpumpe in Fluidverbindung. Angetrieben von dem Antriebsmotor leitet die Fluidpumpe das in dem zweiten inneren Hohlraum 131 befindliche Fluid in den ersten inneren Hohlraum 121 ein, wobei sich sowohl der erste Kolben 102 als auch der zweite Kolben 103 unter der Wirkung des Fluiddrucks in dem Hohlraum und der Wirkung des Federelements 104 axial entlang des Zylinders 101 in Richtung auf das distale Ende bewegen. Beim umgekehrten Vorgang führt die Fluidpumpe das in dem ersten inneren Hohlraum 121 befindliche Fluid in den zweiten inneren Hohlraum 131 ein, wobei sich sowohl der erste Kolben 102 als auch der zweite Kolben 103 unter der Wirkung des Fluiddrucks in dem Hohlraum und der Wirkung des Federelements 104 axial entlang des Zylinders 101 in Richtung des proximalen Endes bewegen. Eine solche Anordnung ermöglicht einen kompakteren und einfacheren Aufbau der Drucknietvorrichtung 100. In einigen Ausführungsformen ist das obige Fluidpumpsystem 105 außerdem mit einem Ventil zur Steuerung der Zufuhr-Strömungsrate in den ersten inneren Hohlraum 121 und zweiten inneren Hohlraum 131 oder der Rückflussrate aus diesen versehen. Es ist darauf hinzuweisen, dass das hier beschriebene Fluid eine Flüssigkeit oder ein Gas sein kann, vorzugsweise eine Hydrauliköl.In some embodiments, includes the fluid pump system described above 105 possibly not a fluid storage device, and the first internal cavity 121 and the second inner cavity 131 are in fluid communication through the fluid pump. Driven by the drive motor, the fluid pump directs the fluid into the second inner cavity 131 located fluid in the first inner cavity 121 one, being both the first piston 102 as well as the second piston 103 under the action of the fluid pressure in the cavity and the action of the spring element 104 axially along the cylinder 101 move towards the distal end. In the reverse process, the fluid pump performs this in the first inner cavity 121 located fluid in the second inner cavity 131 one, being both the first piston 102 as well as the second piston 103 under the action of the fluid pressure in the cavity and the action of the spring element 104 axially along the cylinder 101 move towards the proximal end. Such an arrangement enables a more compact and simple construction of the pressure riveting device 100 . In some embodiments, the above is the fluid pumping system 105 also having a valve for controlling the supply flow rate into the first internal cavity 121 and second inner cavity 131 or the reflux rate from these. It should be pointed out that the fluid described here can be a liquid or a gas, preferably a hydraulic oil.

Im Folgenden wird der Arbeitsablauf dieser Ausführungsform speziell beschrieben.The following describes the operation of this embodiment specifically.

Wie in den 1 und 3 gezeigt ist der Drucknietkopf 123 der Drucknietvorrichtung 100 auf den zu bearbeitenden Teil auf dem druckzunietenden Werkstück ausgerichtet, wenn das Drucknieten an dem druckzunietenden Werkstück durchzuführen ist. Nachdem der Antriebsmotor des Fluidpumpensystems 105 zu arbeiten beginnt, wird die Fluidpumpe angetrieben, um Fluid in den ersten inneren Hohlraum 121 einzuführen und Fluid aus dem zweiten inneren Hohlraum 131 abzusaugen, so dass sich der erste Kolben 102 und der zweite Kolben 103 axial entlang des Zylinders 101 in Richtung auf das distale Ende zu bewegen. Der Drucknietkopf 123 und der Hülsenbereich 132 begleiten den ersten Kolben 102 und den zweiten Kolben 103 bei der Bewegung auf das distale Ende zu, und wenn der Hülsenbereich 132 an dem druckzunietenden Werkstück anliegt, erreicht der Hülsenbereich 132 die Vorkompressionsposition. Anschließend stoppt der zweite Kolben 103 seine Bewegung und der erste Kolben 102 bewegt sich weiter axial entlang des Zylinders 101 in Richtung auf das distale Ende zu. Mit der Bewegung des ersten Kolbens 102 bewegt sich der Drucknietkopf 123 axial entlang des Hülsenbereichs 132 in Richtung auf das distale Ende zu. Da ein Federelement 104 zwischen dem ersten Kolben 102 und dem zweiten Kolben 103 verbunden ist, übt das allmählich komprimierte Federelement 104 mit der Annährung des ersten Kolbens 102 an den zweiten Kolben 103 eine allmählich zunehmende Druckkraft auf den zweiten Kolben 103 aus, damit das druckzunietende Werkstück besser fixiert und die Genauigkeit der Drucknietposition gewährleistet werden kann. Anschließend ragt die Drucknietstange 123 aus der Hülsenbereich 132 heraus, um das durch die Hülsenbereich 132 angepresste druckzunietende Werkstück druckzunieten. As in the 1 and 3 the pressure rivet head is shown 123 the pressure riveting device 100 aligned with the part to be machined on the workpiece to be pressure riveted when pressure riveting is to be performed on the workpiece to be pressure riveted. After the drive motor of the fluid pump system 105 begins to work, the fluid pump is driven to move fluid into the first internal cavity 121 introduce and fluid from the second inner cavity 131 suck out so that the first piston 102 and the second piston 103 axially along the cylinder 101 move towards the distal end. The pressure rivet head 123 and the sleeve area 132 accompany the first flask 102 and the second piston 103 when moving towards the distal end, and when the sleeve area 132 rests against the workpiece to be pressure riveted, reaches the sleeve area 132 the pre-compression position. Then the second piston stops 103 its movement and the first piston 102 continues to move axially along the cylinder 101 towards the distal end. With the movement of the first piston 102 the pressure rivet head moves 123 axially along the sleeve area 132 towards the distal end. As a spring element 104 between the first piston 102 and the second piston 103 is connected, exerts the gradually compressed spring element 104 with the approach of the first piston 102 to the second piston 103 a gradually increasing compressive force on the second piston 103 so that the workpiece to be pressure riveted can be fixed better and the accuracy of the pressure riveting position can be guaranteed. The pressure rivet bar then protrudes 123 from the sleeve area 132 out to that through the sleeve area 132 pressed workpiece to be pressure-riveted.

Wenn der Druckniet-Vorgang abgeschlossen ist, treibt der Antriebsmotor die Fluidpumpe an, um Fluid aus dem ersten inneren Hohlraum 121 abzusaugen und Fluid in den zweiten inneren Hohlraum 131 einzubringenz so dass sich der erste Kolben 102 und der zweite Kolben 103 nacheinander axial entlang des Zylinders 101 in Richtung auf das proximale Ende zu bewegen. Danach werden der erste Kolben 102 und der zweite Kolben 103 allmählich auf den in 1 gezeigten Anfangszustand zurückgesetzt. Die Drucknietvorrichtung 100 vollendet einen einzelnen Drucknietvorgang.When the pressure riveting process is complete, the drive motor drives the fluid pump to remove fluid from the first internal cavity 121 suction and fluid into the second inner cavity 131 to be inserted so that the first piston 102 and the second piston 103 successively axially along the cylinder 101 move towards the proximal end. After that the first piston 102 and the second piston 103 gradually to the in 1 initial state shown is reset. The pressure riveting device 100 completes a single pressure riveting operation.

Wie in der 3 gezeigt, wird der Hülsenbereich 132 ferner mit einem Anschlagelement 134 bereitgestellt, um die Länge des aus der Hülse herausragenden Drucknietkopfes 123 zu begrenzen. Gleichzeitig ist ein Anschlagabschnitt 115 auf dem proximalseitige Zylinderdeckel 111 des Zylinders 101 und/oder auf einem Bereich der Seitenwand 103 in der Nähe des proximalseitigen Zylinderdeckels 111 vorgesehen, um eine Weiterbewegung des ersten Kolbens 102 in Richtung des proximalen Endes zu beschränken wodurch das minimale Volumen des ersten inneren Hohlraums 121 sichergestellt wird. Da sowohl der erste innere Hohlraum 121 als auch der zweite inneren Hohlraum 131 Hohlräume sind, die Fluid enthalten und einen bestimmten Fluiddruck ertragen, ist eine Anzahl von Dichtungen an einem Kontaktbereich des ersten Kolben 102 oder des zweiten Kolben 103 mit der Oberfläche des Zylinders 101 vorgesehen. So sind zum Beispiel, wie in 3 gezeigt, Dichtringe an einem Kontaktbereich des ersten Kolben 102 oder des zweiten Kolben 103 mit dem Zylinder 101 vorgesehen. In einigen Ausführungsformen wird eine Spaltdichtung zwischen dem ersten Kolben 102 oder dem zweiten Kolben 103 und dem Zylinder 101 eingesetzt.Like in the 3 shown is the sleeve area 132 also with a stop element 134 provided by the length of the pressure rivet head protruding from the sleeve 123 to limit. At the same time there is a stop section 115 on the proximal cylinder cover 111 of the cylinder 101 and / or on a region of the side wall 103 near the proximal cylinder cover 111 provided to further movement of the first piston 102 towards the proximal end thereby limiting the minimum volume of the first internal cavity 121 is ensured. As both the first inner cavity 121 as well as the second inner cavity 131 As cavities that contain fluid and that support a certain fluid pressure are a number of seals on a contact area of the first piston 102 or the second piston 103 with the surface of the cylinder 101 intended. For example, as in 3 shown, sealing rings on a contact area of the first piston 102 or the second piston 103 with the cylinder 101 intended. In some embodiments, there is a gap seal between the first piston 102 or the second piston 103 and the cylinder 101 used.

In einigen Ausführungsformen beinhaltet die Drucknietvorrichtung 100 ferner einen Versetzungssensor 106, um eine axiale Verschiebung des ersten Kolbens 102 zu erhalten, wodurch eine Änderung der axialen Position des Drucknietkopfes 123 darauf zu erhalten. Wie in 3 gezeigt ist der Versetzungssensor 106 auf dem proximalseitigen Zylinderdeckel 111 angeordnet, dessen Sensorkörper 161 sich axial entlang des Zylinders 101 in Richtung auf das distale Ende zu und teilweise in den ersten Kolben 102 sowie in dessen Drucknietstange 122 erstreckt. Daher entsteht. wenn sich der erste Kolben 102 axial entlang des Zylinders 101 in Richtung des distalen Endes bewegt, eine relative Bewegung zwischen dem Sensorkörper 161 und dem ersten Kolben 102 und dessen Drucknietstange 122, wobei sich die Ausdehnungslänge des Sensorkörpers in den ersten Kolbens 102 ändert, wodurch die axiale Verschiebung des ersten Kolbens 102 und ferner die axiale Positionsänderung des Drucknietkopfes 123 ermittelt werden kann. In einigen Ausführungsformen kann die Drucknietvorrichtung 100 darüber hinaus einen Drucksensor (in den Figuren nicht dargestellt) umfassen, der zur Überwachung des axialen Kraftzustands der Drucknietstange 122 verwendet wird, damit die vom Drucknietkopf 123 abgegebene axiale Druckkraft erfasst werden kann. Anhand der Erfassung der Verschiebung und der Ausgabe-Kraft des Drucknietkopfes 123 durch den Versetzungssensor und den Drucksensor kann der Betriebszustand der Drucknietvorrichtung 100 bekannt sein und die Qualität des Drucknietvorgangs überwacht werden.In some embodiments, the includes pressure riveting device 100 also a displacement sensor 106 to move the first piston axially 102 to obtain, thereby changing the axial position of the pressure rivet head 123 to get on it. As in 3 the displacement sensor is shown 106 on the proximal cylinder cover 111 arranged, the sensor body 161 axially along the cylinder 101 towards the distal end and partially into the first piston 102 as well as in its pressure rivet bar 122 extends. Hence arises. when the first piston 102 axially along the cylinder 101 moved towards the distal end, a relative movement between the sensor body 161 and the first piston 102 and its pressure rivet bar 122 , the extension length of the sensor body in the first piston 102 changes, causing the axial displacement of the first piston 102 and also the axial change in position of the pressure rivet head 123 can be determined. In some embodiments, the pressure riveting device 100 also comprise a pressure sensor (not shown in the figures), which is used to monitor the axial force state of the pressure rivet rod 122 is used so that the pressure rivet head 123 delivered axial compressive force can be detected. Based on the detection of the displacement and the output force of the pressure rivet head 123 the operating state of the pressure riveting device can be determined by the displacement sensor and the pressure sensor 100 be known and the quality of the pressure riveting process monitored.

Der in 3 gezeigte gestrichelte Bereich zeigt einen möglichen Aufbauvorgang des Zylinderteils der Drucknietvorrichtung 100, worin der gestrichelte Bereich einen Rahmen, andere Teile oder eine entsprechende Position eines Arbeitstisches der Drucknietvorrichtung 100 zeigt. In einigen Ausführungsformen wird der Zylinder an seinem distalseitigen Teil durch Verbindung wie Schweißen, Kleben, Gewindeverbindung oder Schnappverbindung an dem Rahmen der Drucknietvorrichtung 100, an anderen Komponenten oder an den entsprechenden Teilen des Arbeitstisches angebracht. In einigen Ausführungsformen kann der Zylinder auch an anderen Bereichen mit dem Rahmen, mit anderen Komponenten oder dem Arbeitstisch der Drucknietvorrichtung 100 verbunden werden.The in 3 The dashed area shown shows a possible construction process of the cylinder part of the pressure riveting device 100 , wherein the dashed area is a frame, other parts or a corresponding position of a work table of the pressure riveting device 100 shows. In some embodiments, the distal part of the cylinder is attached to the frame of the pressure riveting device by connection such as welding, gluing, threaded connection or snap connection 100 , attached to other components or to the corresponding parts of the work table. In some embodiments, the cylinder can also be in other areas with the frame, with other components or with the work table of the pressure riveting device 100 get connected.

Es ist ersichtlich, dass die Drucknietvorrichtung durch die Verwendung von Fluiddruck zum Antreiben der Bewegung des Kolbens eine kompaktere Struktur aufweisen kann. Zusätzlich kann die axiale Länge der Drucknietvorrichtung verringert werden, um einer Arbeitsumgebung mit begrenztem Arbeitsraum zu entsprechen.It can be seen that the pressure riveting device can have a more compact structure by using fluid pressure to drive the movement of the piston. In addition, the axial length of the pressure riveting device can be reduced to suit a working environment with a limited working space.

Die 4-6 zeigen schematische Ansichten einer Drucknietvorrichtung 200 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; wobei 4 eine schematische Ansicht des Erscheinungsbildes der Drucknietvorrichtung 200 ist; 5 eine Seitenansicht der Drucknietvorrichtung 200 ist; und 6 eine Schnittansicht der Drucknietvorrichtung 200 entlang der in 5 gezeigten Richtung AA ist, wobei sich die Drucknietvorrichtung 200 in einem Anfangszustand befindet.The 4-6 show schematic views of a pressure riveting device 200 according to one embodiment of the invention; in which 4th a schematic view of the appearance of the pressure riveting device 200 is; 5 a side view of the pressure riveting device 200 is; and 6th a sectional view of the pressure riveting device 200 along the in 5 direction AA is shown, wherein the pressure riveting device 200 is in an initial state.

Wie in den 4 bis 6 gezeigt ist, anders als in der in den 1 bis 3 gezeigten Drucknietvorrichtung 100, zwischen dem ersten Kolben 202 und dem zweiten Kolben 203 der Drucknietvorrichtung 200 kein Federelement vorgesehen. Anstelle des Federelements wirkt ein zusätzliches Hydrauliksystem als ein pufferndes Kraftübertragungselement zwischen dem ersten Kolben 202 und dem zweiten Kolben 203. Der erste Kolben 202, der zweite Kolben 203 und die Seitenwand 213 definieren einen dritten inneren Hohlraum 207. Der dritte innere Hohlraum 207 ist mit dem Fluidpumpensystem 205 durch eine dritte Durchgangsbohrung 271 verbunden, das wie in 4 gezeigt, an der Seitenwand 213 des Zylinders 201 angeordnet ist, so dass das Fluidpumpensystem Flüssigkeit in den dritten inneren Hohlraum 207 einführen oder aus diesem heraus abziehen kann. Konkreter gesagt kommt der Hülsenbereich 232 während der Durchführung des Drucknietvorgangs von der Drucknietvorrichtung 200 in dieser Ausführungsform in der Vorkompressionsposition an, wenn sie an dem druckzunietenden Werkstück anliegt. Anschließend wird die Bewegung des zweiten Kolbens 203 gestoppt, während sich der erste Kolben 202 weiterhin axial entlang des Zylinders 201 in Richtung auf das distale Ende zu bewegt. Da zu diesem Zeitpunkt der dritte innere Hohlraum 207 mit Flüssigkeit gefüllt ist, wird die Flüssigkeit mit der Annäheriung des ersten Kolbens 202 an den zweiten Kolben 203 langsam herausgedrückt oder durch das Fluidpumpensystem 205 abgepumpt. Bei diesen Vorgang erfährt der zweite Kolben 203 aufgrund der Wirkung des Flüssigkeitsdrucks in dem dritten inneren Hohlraum 207 eine Druckkraft, so dass das druckzunietende Werkstück besser fixiert und die Genauigkeit der Drucknietposition gewährleistet wird. Obwohl in der Figur nicht gezeigt, ist in einigen Ausführungsformen ein Druckregelventil 272 zwischen dem dritten inneren Hohlraum 207 und dem Fluidpumpensystem 205 vorgesehen, um den Druck des Fluids in dem dritten inneren Hohlraum 207 einzustellen und eine geeignete Vorkompressionskraft auf das druckzunietende Werkstück bereitzustellen.As in the 4th to 6th is shown differently than that in the 1 to 3 pressure riveting device shown 100 , between the first piston 202 and the second piston 203 the pressure riveting device 200 no spring element provided. Instead of the spring element, an additional hydraulic system acts as a buffering force transmission element between the first piston 202 and the second piston 203 . The first piston 202 , the second piston 203 and the side wall 213 define a third interior cavity 207 . The third inner cavity 207 is with the fluid pump system 205 through a third through hole 271 connected that as in 4th shown on the side wall 213 of the cylinder 201 is arranged so that the fluid pump system fluid into the third inner cavity 207 can introduce or withdraw from this. More specifically, comes the sleeve area 232 while the pressure riveting process is being carried out by the pressure riveting device 200 in this embodiment in the pre-compression position when it rests against the workpiece to be pressure-riveted. Then the movement of the second piston 203 stopped while the first piston 202 still axially along the cylinder 201 moved towards the distal end. Because at this point the third inner cavity 207 is filled with liquid, the liquid becomes with the approach of the first piston 202 to the second piston 203 pushed out slowly or through the fluid pumping system 205 pumped out. During this process the second piston experiences 203 due to the effect of the fluid pressure in the third internal cavity 207 a compressive force, so that the workpiece to be pressure-riveted is better fixed and the accuracy of the pressure-riveting position is ensured. Although not shown in the figure, in some embodiments there is a pressure regulating valve 272 between the third inner cavity 207 and the fluid pump system 205 provided to the pressure of the fluid in the third inner cavity 207 set and provide a suitable pre-compression force on the workpiece to be pressure-riveted.

Für die anderen Komponenten der Drucknietvorrichtung 200 und deren Arbeitsmodus, kann auf die entsprechende Beschreibung der in 1 bis 3 gezeigten Drucknietvorrichtung 100 Bezug genommen werden, und Einzelheiten werden hier nicht noch einmal beschrieben. Es sollte darauf hingewiesen werden, dass in einigen Ausführungsformen das puffernde Kraftübertragungselement zwischen dem ersten Kolben und dem zweiten Kolben der Drucknietvorrichtung auch eine alternative Struktur und ein alternatives Prinzip annimmt. So sind beispielsweise beiden jeweils mit abstoßenden Magnetelementen versehen, so dass die Kraft durch das Magnetfeld übertragen wird.For the other components of the pressure riveting device 200 and their working mode can be referenced to the corresponding description of the in 1 to 3 pressure riveting device shown 100 Reference should be made and details are not described again here. It should be noted that in some embodiments the buffering force transmission element between the first piston and the second piston of the pressure riveting device also adopts an alternative structure and principle. For example, both are each provided with repelling magnetic elements so that the force is transmitted through the magnetic field.

Es ist zu beachten, dass, obwohl in der obigen detaillierten Beschreibung mehrere Module oder Untermodule der Drucknietvorrichtung erwähnt sind, diese Unterteilung nur beispielhaft und nicht zwingend ist. Tatsächlich können die Merkmale und Funktionen von zwei oder mehreren der oben beschriebenen Module gemäß den Ausführungsformen der Erfindung in einem Modul ausgeführt werden. Umgekehrt können die Merkmale und Funktionen eines oben beschriebenen Moduls weiter in mehreren Modulen unterteilt ausgeführt werden.It should be noted that although several modules or sub-modules of the pressure riveting device are mentioned in the above detailed description, this subdivision is only exemplary and not mandatory. Indeed, the features and functions of two or more of the modules described above can be implemented in one module according to embodiments of the invention. Conversely, the features and functions of a module described above can be carried out further subdivided into several modules.

Der Fachmann kann andere Änderungen an den offenbarten Ausführungsformen verstehen und implementieren, indem er die Beschreibung, den offenbarten Inhalt, die Zeichnungen und die beigefügten Ansprüche studiert. In den Ansprüchen schließt das Wort „umfassen“ oder „beinhalten“ keine andere Elemente und Schritte aus, und das Wort „ein“, „eine“ und „eins“ schließt Pluralformen nicht aus. Bei der tatsächlichen Anwendung dieser Erfindung kann ein Einzelteil die Funktionen mehrerer in den Ansprüchen genannter technischer Merkmale ausführen. Bezugszeichen in den Ansprüchen sollen nicht als Einschränkung des Schutzbereichs ausgelegt werden.Those skilled in the art can understand and implement other changes to the disclosed embodiments by studying the specification, disclosed contents, drawings, and appended claims. In the claims, the word “comprising” or “including” does not exclude other elements and steps, and the word “a”, “an” and “one” do not exclude plural forms. In the actual practice of this invention, a single part can perform the functions of several technical features recited in the claims. Reference signs in the claims should not be construed as limiting the scope of protection.

Claims

Fluiddruck-betriebene Drucknietvorrichtung, welche umfasst: einen Zylinder (101, 201) mit einem distalen Ende und einem proximalen Ende, die voneinander abgewandt sind, und einer sich zwischen dem distalen Ende und dem proximalen Ende axial erstreckenden Seitenwand (113, 213), worin das distale Ende einen Öffnungsabschnitt aufweist; einen ersten Kolben (102, 202), worin der erste Kolben (102, 202) in dem Zylinder (101, 201) angeordnet ist und gemeinsam mit dem proximalen Ende einen ersten inneren Hohlraum (121, 221) definiert, und worin der erste Kolben (102, 202) eine Drucknietstange (122, 222) aufweist, die sich in Richtung des distalen Endes erstreckt und mit dem Öffnungsabschnitt (114, 214) ausgerichtet ist; einen zweiten Kolben (103, 203), worin der zweite Kolben in dem Zylinder (101, 201) angeordnet ist und gemeinsam mit dem distalen Ende einen zweiten inneren Hohlraum (131, 231) definiert, wobei der zweite Kolben (103, 203) einen sich in Richtung des distalen Endes erstreckenden Hülsenbereich (132, 232) aufweist, der sich mindestens bis zu dem Öffnungsabschnitt (114, 214) erstreckt, um diesen zu verschließen, und die Drucknietstange (122, 222) verschiebbar aufnimmt; ein Fluidpumpensystem, das mit dem ersten inneren Hohlraum (121, 221) bzw. dem zweiten inneren Hohlraum(131, 231) in Fluidverbindung steht, und das dazu verwendet wird, Fluid zuzuführen oder daraus zurück zu saugen, damit sich der erste Kolben (102, 202) und der zweite Kolben (103, 203) axial entlang des Zylinders (101, 201) hin- und her-bewegen können, und worin wenn sich der erste Kolben (102, 202) und der zweite Kolben (103, 203) vom proximalen Ende zum distalen Ende bewegen, sich der Hülsenabschnitt (132, 232) in eine Vorkompressionsposition bewegt, worauf die Drucknietstange (122, 222) aus dem Hülsenbereich (132, 232) herausragt, um an dem druckzunietenden Werkstück einen Drucknietvorgang durchzuführen; und ein Kraftübertragungselement, das zwischen dem ersten Kolben (102, 202) und dem zweiten Kolben (103, 203) angeordnet ist, worin nachdem die Hülse (132, 232) des zweiten Kolbens (103, 203) in der Vorkompressionsposition ankommt, sich der erste Kolben (102, 202) dem zweiten Kolben (103, 203) nähern und durch das Kraftübertragungselement eine Druckkraft auf den zweiten Kolben (103, 203) ausüben kann.A fluid pressure operated pressure riveting device comprising: a cylinder (101, 201) having a distal end and a proximal end facing away from each other and a sidewall (113, 213) extending axially between the distal end and the proximal end, wherein the distal end has an opening portion; a first piston (102, 202) wherein the first piston (102, 202) is disposed in the cylinder (101, 201) and, together with the proximal end, defines a first internal cavity (121, 221), and wherein the first piston (102, 202) includes a push rivet bar (122, 222) extending toward the distal end and aligned with the opening portion (114, 214); a second piston (103, 203), wherein the second piston is arranged in the cylinder (101, 201) and defines, together with the distal end, a second inner cavity (131, 231), the second piston (103, 203) having a in the direction of the distal end extending sleeve region (132, 232), which extends at least up to the opening portion (114, 214) to close the latter, and the pressure rivet bar (122, 222) slidably receives; a fluid pump system which is in fluid communication with the first inner cavity (121, 221) and the second inner cavity (131, 231), respectively, and which is used to supply or suck fluid back so that the first piston (102 , 202) and the second piston (103, 203) can move back and forth axially along the cylinder (101, 201), and in which when the first piston (102, 202) and the second piston (103, 203) moving from the proximal end to the distal end, the sleeve portion (132, 232) moves to a pre-compression position, whereupon the pressure rivet rod (122, 222) protrudes from the sleeve area (132, 232) to perform a pressure riveting operation on the workpiece to be pressure-riveted; and a power transmission element interposed between the first piston (102, 202) and the second piston (103, 203) is arranged, wherein after the sleeve (132, 232) of the second piston (103, 203) arrives in the pre-compression position, the first piston (102, 202) approach the second piston (103, 203) and through the force transmission element can exert a compressive force on the second piston (103, 203).

Fluiddruck-betriebene Drucknietvorrichtung nach Anspruch 1, worin das Kraftübertragungselement ein Federelement (104) umfasst, dessen zwei Enden mit dem ersten Kolben (102, 202) bzw. dem zweiten Kolben (103, 203) verbunden sind.Fluid pressure operated pressure riveting device according to Claim 1 wherein the force transmission element comprises a spring element (104), the two ends of which are connected to the first piston (102, 202) and the second piston (103, 203), respectively.

Fluiddruck-betriebene Drucknietvorrichtung nach Anspruch 2, worin das Federelement (104) ein Belleville-Federelement ist.Fluid pressure operated pressure riveting device according to Claim 2 wherein the spring element (104) is a Belleville spring element.

Fluiddruck-betriebene Drucknietvorrichtung nach Anspruch 1, worin das Kraftübertragungselement einen von dem ersten Kolben (102, 202), dem zweiten Kolben (103, 203) und der Seitenwand (113, 213) des Zylinders (101, 201) gemeinsam definierten dritten inneren Hohlraum (207) umfasst, und das Fluidpumpensystem mit dem dritten inneren Hohlraum (207) in Fluidverbindung steht, um diesem Fluid zuzuführen oder davon zurückzusaugen.Fluid pressure operated pressure riveting device according to Claim 1 wherein the force transmission element comprises a third inner cavity (207) defined jointly by the first piston (102, 202), the second piston (103, 203) and the side wall (113, 213) of the cylinder (101, 201), and the Fluid pumping system is in fluid communication with the third interior cavity (207) for supplying or withdrawing fluid therefrom.

Fluiddruck-betriebene Drucknietvorrichtung nach Anspruch 4, worin zwischen dem dritten inneren Hohlraum (207) und dem Fluidpumpensystem ein Druckregelventil zum Verstellen des Fluiddrucks in dem dritten inneren Hohlraum (207) angeordnet ist.Fluid pressure operated pressure riveting device according to Claim 4 wherein a pressure regulating valve for adjusting the fluid pressure in the third inner cavity (207) is arranged between the third inner cavity (207) and the fluid pump system.

Fluiddruck-betriebene Drucknietvorrichtung nach Anspruch 1, worin ein Drucknietkopf (123, 223) an einem Ende der Drucknietstange (122, 222) angeordnet ist.Fluid pressure operated pressure riveting device according to Claim 1 wherein a pressure rivet head (123, 223) is arranged at one end of the pressure rivet rod (122, 222).

Fluiddruck-betriebene Drucknietvorrichtung nach Anspruch 6, worin der Drucknietkopf (123, 223) abnehmbar mit der Drucknietstange (122, 222) verbunden ist.Fluid pressure operated pressure riveting device according to Claim 6 wherein the pressure rivet head (123, 223) is detachably connected to the pressure rivet rod (122, 222).

Fluiddruckgetriebene Drucknietvorrichtung nach Anspruch 6, worin der Hülsenbereich (132, 232) ein Anschlagelement (134, 234) umfasst, um eine Länge des aus dem Hülsenbereich (132, 232) herausragenden Drucknietkopfes (123, 223) zu beschränken.Fluid pressure driven pressure riveting device according to Claim 6 wherein the sleeve region (132, 232) comprises a stop element (134, 234) in order to limit a length of the pressure rivet head (123, 223) protruding from the sleeve region (132, 232).

Fluiddruck-betriebene Drucknietvorrichtung nach Anspruch 1, worin an einem Kontaktbereich des ersten Kolbens (102, 202) oder des zweiten Kolbens (103, 203) mit einer Oberfläche des Zylinders (101, 201) eine Dichtung angeordnet ist.Fluid pressure operated pressure riveting device according to Claim 1 wherein a seal is arranged on a contact area of the first piston (102, 202) or the second piston (103, 203) with a surface of the cylinder (101, 201).

Fluiddruck-betriebene Drucknietvorrichtung nach Anspruch 1, worin die Drucknietvorrichtung ferner einen Versetzungssensor (106, 206) umfasst, der mit dem ersten Kolben (102, 202) verbunden und ausgestaltet ist eine axiale Position des ersten Kolbens (102, 202) anzuzeigen.Fluid pressure operated pressure riveting device according to Claim 1 wherein the pressure riveting device further comprises a displacement sensor (106, 206) connected to the first piston (102, 202) and configured to indicate an axial position of the first piston (102, 202).

Fluiddruck-betriebene Drucknietvorrichtung nach Anspruch 1, worin das Fluidpumpensystem eine Fluidpumpe beinhaltet, und worin der erste innere Hohlraum (121, 221) und der zweite innere Hohlraum (131, 231) durch die Fluidpumpe miteinander in Fluidverbindung stehenFluid pressure operated pressure riveting device according to Claim 1 wherein the fluid pump system includes a fluid pump, and wherein the first inner cavity (121, 221) and the second inner cavity (131, 231) are in fluid communication with each other through the fluid pump

Fluiddruckgetriebene Drucknietvorrichtung nach Anspruch 1,worin das von dem Fluidpumpensystem zugeführte und zurückgesaugte Fluid Hydrauliköl ist.Fluid pressure driven pressure riveting device according to Claim 1 wherein the fluid supplied and drawn back by the fluid pump system is hydraulic oil.