DE2241235A1

DE2241235A1 - Vorrichtung zum setzen von befestigungsmitteln, insbesondere von blindnieten

Info

Publication number: DE2241235A1
Application number: DE2241235A
Authority: DE
Inventors: Harvey Philip Jeal; Frederick Arthur Summerlin
Original assignee: Aerpat AG
Current assignee: Aerpat AG
Priority date: 1971-08-24
Filing date: 1972-08-22
Publication date: 1973-03-08
Also published as: GB1413469A; US3800581A; FR2151358A5; IT962183B

Description

Patentanwalt

Karl A. Brose

Dipl.-Ing. .

D - 8023 München - Pullach
Wiener sir. 2, T. Man. 7930570,7931782

DBR/sta - P 201 Mancheη-Pullach, den 17. Aug. 1972

AERPAT A.G., CH 6301 Zug (Schweiz), Alpenstraße 14

Vorrichtung zum Setzen von Befestigungsmitteifa, insbesondere von Blindnieten " · '

Die Erfindung "betrifft Befestigungsmittel derjenigen Art, die einen Körper mit einem Kopf an einem Ende und einen Schaft aufweisen, welcher von dem Kopf vorsteht und relativ zu dem Kopf von diesem weg bewegt wird, um die Ausbildung eines Blindkopfes am entfernten Ende des Körpers zu bewirken, und insbesondere betrifft die Erfindung Verfahren, um gleichzeitig den vorstehenden Bereich des Schaftes abzuschneiden und um den übrigen Teil des Schaftes in dem Körper eines derartigen Befestigungsmittels zu verriegeln, nachdem der Blindkopf gebildet wurde, so daß der verbleibende Teil des Schaftes in dem Körper zurückgehalten wird.

Gleichzeitig betrifft die Erfindung eine Vorrichtung oder ein Werkzeug, um derartige Arbeitsgänge der Verriegelung und des Abschneidens durchzuführen.

Nach einem ihrer Gesichtspunkte wird durch die Erfindung ein Verfahren geschaffen, um den Schaft eines Befestigungsmittels zu verriegeln und um gleichzeitig den vorstehenden Bereich des Schaftes in einem Arbeitsgang abzuschneiden, wobei bei dam Verfahren ein Paar gegenüberliegender Schneidräder auf den Schaft im Bereich des Kopfes des Körperteiles angesetzt wird, und das Paar von Schneidräd.ern um den Schaft gedreht wird, während si© aufeinander zu gedrückt werden, wodurch die Soliaeidriäder sowohl

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den vorstehenden Teil des Schaftes abschneiden, als auch den außen liegenden Teil des Materials des zurückgehaltenen Schaftabschnittes nach außen deformieren, um eine Schwellung oder Vergrößerung zu bilden, wodurch der zurückgehaltene Teil des Schaftes gegen ein Zurückziehen in den Körper verriegelt wird.

Nach einem anderen ihrer Gesichtspunkte schafft die Erfindung weiterhin ein Verfahren, um den Schaft zu verriegeln und gleichzeitig den vorstehenden Abschnitt des Schaftes in einem Arbeitsgang an einem Befestigungsmittel abzuschneiden, bei dem der Kopf des Körpers ein Gegengesenk oder eine andere rin'gförmige Ausnehmung aufweist, die den Schaft unmittelbar umgibt, wobei bei diesem Verfahren ein Paar gegenüberliegender Schneidräder auf den Schaft an einer Stelle einwirken gelassen wird, die unmittelbar an der ringförmigen Ausnehmung liegt, und das Paar von Sohneidrädern um den Schaft gedreht wird, während die Schneidräder aufeinander zu gedrückt werden, wodurch bewirkt wird, daß die Schneidräder sowohl den vorstehenden Teil des Schaftes abschneiden, als auch einen Teil des Materiales des zurückgehaltenen Teiles des Schaftes nach außen in die ringförmige Ausnehmung deformieren, um somit eine Schwellung oder Vergrößerung zu formen, welche den zurückgehaltenen Teil des Schaftes gegen ein Zurückziehen in den Körper verriegelt.

Nach einem anderen ihrer Gesichtspunkte schafft die Erfindung ein Werkzeug zum gleichzeitigen Abschneiden eines vorstehenden Teiles des Schaftes eines Befeatigungsmittels und Verriegeln eines zurückgehaltenen Teiles des Schaftes in dem Körper des Befestigungsmittels, wobei das Werkzeug ein Paar von gegenüberliegend angeordneten Schneidrädern, die um die Achse des Schaftes des Befestigungamittels drehbar sind, und Mittel aufweist, um die Schneidräder aufeinander zu zu zwingen, während sie um die Achse des Schaftes gedreht werden, um den Schaft abzuschneiden und um einen Teil des Materials des Schaftes radial nach außen zu verformen» um eine Schwellung oder Vergrößerung an dem zurückgehaltenen Teil des Schaftes zu bilden, welche geeignet ist, den zurückgehaltenen Teil des Schaftes des

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Befestigungsmittels in dem Körper zu verriegeln, wobei das Werkzeug weiterhin eine Vorrichtung aufweist, die der Aufnahme des abzuschneidenden Abschnittes des Schaftes dient, und wobei die Vorrichtung federvorgespannt ist, um das Auswerfen des abgeschnittenen Teiles des Schaftes aus dem Werkzeug nach Betätigung desselben zu unterstützen»

Nach einem anderen ihrer Gesichtspunkte schafft die Erfindung ein Werkzeug, um einen vorstehenden Bereich des Schaftes eines Befestigungsmittels abzuschneiden und gleichzeitig einen zurückgehaltenen Teil des Schaftes in dem Körper des Befestigungsmittels in einem Arbeitsgang zu verriegeln, wobei das Werkzeug folgende Bestandteile aufweist: ein Gehäuse, einen bezüglich des Gehäuses um eine Achse drehbaren Bauteil, ein Paar von gegenüberliegenden Armen, die je an dem Bauteil um eine Stellung nahe einem Ende des Armes verschwenkbar montiert sind, ein Paar von gegenüberliegenden Schneidrädern, die je an dem anderen Ende eines der beiden Arme montiert sind, einen Nockenteil, welcher in Eingriff mit den beiden Armen gebracht werden kann, und einen Betätigungsteil, welcher mit dem Nockenteil über ein drehbares Drucklager verbunden ist, wodurch ein.axialer Vorschub des Betätigungsteiles in Bezug auf den drehbaren Teil bewirkt, daß der Nockenteil die beiden Arme zwingt, aufeinander zu zu schwenken, und somit gleichzeitig die Schneidräder aufeinander zu zwingt, während gewährleistet ist, daß sich der Nockenteil um die Achse aufgrund seines Eingriffes mit den Armen dreht.

Das Werkzeug kann in Form eines Werkzeugkopfes ausgebildet sein, welcher an einem kraftgetriebenen drehenden Motor ansetzbar ist.

Zusammengefaßt betrifft die Erfindung ein Werkzeug und ein Verfahren zum Abschneiden eines Bereiches des Schaftes eines Befestigungsmittels, welcher von dem Körper eines Befestigungsmittels vorsteht, und zum gleichzeitigen Verriegeln des verbleibenden Teiles des Schaftes in dem Körper des Befestigungs-

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mittels. Das Werkzeug weist ein Paar von Schneidrädern auf, von denen je eins drehbar um seine Achse montiert ist und zu einer um den Umfang reichenden Schneidkante abgeschrägt ist. Die beiden Schneidräder sind aufeinander zu und voneinander weg und in einer Kreisbahn um eine Achse bewegbar, die zwischen ihnen verläuft. Der Schaft eines Befestigungsmittels wird dadurch abgeschnitten, daß er längs der Achse zwischen die Schneidräder eingesetzt wird, und daß die Schneidräder in der Kreisbahn um den Schaft herum bewegt werden, während sie gleichzeitig auf- ' einander zu gezwungen werden. Die abgeschrägten Kanten der Schneidräder schneiden in den Schaft derart ein, daß der vorstehende Bereich abgeschnitten wird, und deformieren gleichzeitig das Material des Schaftes zur Ausbildung einer Vergrößerung des Teiles des Schaftes, welcher in dem Körper des Befestigungsmittels zurückgehalten ist, welche den zurückgehaltenen Teil in dem Körper des Befestigungsmittels verriegelt. Das Werkzeug ' weist einen Auswerfer zum Auswerfen des abgeschnittenen Bereiches des Schaftes auf.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer in den Zeichnungen beispielhaft veranschaulichten Ausführungsform näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Werkzeugkopf, welcher die Schneidräder in ihrer Ausgangslage oder geöffneten Lage veranschaulicht;

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie II - II von Fig. 1;

Fig. 3 eine Ansicht ähnlich Fig. 1, welche die Schneidräder in ihrer Endlage oder geschlossenen Lage zeigt; und die

Fig. 4, 5, 6 und 7 Schnitte im vergrößerten Maßstab durch

einen Teil eines Befestigungsmittel, welche die aufeinanderfolgenden Stufen

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bei der Arbeitsweise des Werkzeuges an dem Schaft des Befestigungsmittels veranschaulichen.

In der dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist der Werkzeugkopf an einen umkehrbaren luftbetriebenen handgehaltenen Motor angekoppelt und durch diesen betrieben, wie er üblicherweise im Maschinenbau verwendet wird.

Wie in "Pig. 1 gezeigt, weist der luftmotor ein äußqres Gehäuse 11 auf, an dem ein rohrförmiges Mundstück 12 befestigt·ist, in welchem eine Antriebswelle 13 angeordnet.ist. Der Schneidwerkzeugkopf dieses Ausführungsbeispiels besteht im wesentlichen aus einem rohrförmigen äußeren Gehäuse 14, einem inneren im wesentlichen zylindrischen drehbaren Teil 15, an dem verschwenkbar zwei gegenüberliegende Schneidarme 16 bzw. 17 montiert sind, und einer ringförmigen Nockenanordnung 18. Das Hin'-terende des rohrförmigen Gehäuses 14 ist lösbar an dem Mundstück 12 des Motors mittels eines federvorgespannten Stutzens 19 befestigt, und das Hinterende des drehbaren Teiles 15 weist eine Verlängerung 21 sechseckigen Querschnittes auf, welche antriebsmäßig in eine Passung 22 gleichfalls sechseckigen Querschnittes in der Antriebswelle 13 des Motors eingreift. Diese sechseckige Schlüssel-und-Fassung-Anordnung ermöglicht es, daß eine relative Axialbewegung zwischen der Antriebswelle 13 des Motors und dem drehbaren Teil 15 erfolgen kann, die mittels einer als Druckfeder wirkenden Schraubenfeder 23, die zwischen ihnen wirksam ist, axial voneinander weg gedrückt sind.

Das Innere des rohrförmigen Gehäuses ist, wie bei 24 angedeutet, mit einem Schraubengewinde versehen» Ein ein Außengewinde aufweisender Ring 25 ist an dem drehbaren Teil 15 ungefähr in der Mitte seiner Länge diesen umgebend montiert und ist an diesem Teil mittels Schrauben 26 befestigt₉ welche, obwohl sie in den Fig., 1 und 3 veranschaulicht sind, nicht tatsächlich in der Ebene dieser Zeichnungen liegen»

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Die Umfangsoberflache des Ringes 25 trägt Schraubengänge 27, j welche in das Gewinde 24 im Inneren des rohrförmigen Gehäu- j ses 14 eingreifen. Somit wird, falls der drehbare Teil 15 in j der einen Richtung gedreht wird, der Ring 25 und der Teil 15 i in Bezug auf das rohrformige Gehäuse 14 nach vorne geschraubt ! (d. h. in der Ansicht von Fig. 1 nach links), und wenn der drehbare Teil 15 in der entgegengesetzten Richtung gedreht wird, wird auch der Ring 25 und der Teil 15 zurückgezogen (d. h. in der Ansicht von Fig. 1 nach rechts).

Die ringförmige Nockenanordnung 18 weist einen abgestuften rohrförmigen Halter 28 auf, dessen schmaleres Ende bei 29 ein Außengewinde aufweist und in das Vorderende des rohrförmigen Gehäuses 14 eingeschraubt ist, an dem er mittels Schrauben (nicht dargestellt), die durch das rohrförmige Gehäuse 14 hindurchgreifen, befestigt 1st. Der Teil größeren Durchmessers des Halters 28, der außerhalb des Vorderendes des rohrförmigen Gehäuses 14 liegt, enthält ein Drucklager, welches aus einem drehbaren ringförmigen Nockenring 31» einer laufspur 32 für Ia- , gerkugeln und einem ringförmigen Druckring 33 besteht, welcher j an dem Halter 28 befestigt ist. Der drehbare ringförmige Nokkenring 31 ist in Spielpassung in dem Halter 28 angeordnet, wo- , bei das Vorderende des Halters geringfügig bei 28a nach innen verformt ist, beispielsweise durch Umschlagen, um den Nockenring 31 zurückzuhalten.

Die Arme 16 und 17 sind in diametral gegenüberliegenden Schlitzen 34 bzw. 35 in dem Teil 15 (vgl. auch Fig. 2) montiert, wobei sich die Schlitze ungefähr zwei Drittel über die Strecke zurück längs des drehbaren Teiles 15 von dessen Vorderende erstrecken. 1

Jedem der Arme ist ein Schneidwerkzeug zugeordnet. Da die beiden Arme und ihre dazugehörigen Teile zueinander identisch sind, wird im folgenden lediglich der Arm 17 genauer beschrieben. (In Fig. 1 ist der Arm 17 im Schnitt veranschaulicht, um dessen innere Bauweise zu zeigen, während der Arm 16 nicht im

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Schnitt gezeigt ist.) Ein kräftiger Angelstift 36 ist in dem Teil 15 montiert und erstreckt sich, quer durch den Schlitz 35, ungefähr auf der Hälfte der axialen Länge des Schlitzes. Der Arm 17 ist auf diesem Stift montiert, wobei der Stift ungefähr zwei Drittel nach hinten längs des-Armes von dessen Vorderende entfernt angeordnet ist, wie dies in Pig. 1 gezeigt ist. Ein Schneidwerkzeug besteht aus einem Schneidrad 37 (37a auf dem Arm 16), und eine einstückig ausgebildete axiale Welle 38 ist in dem Arm montiert. Die Welle 38 ist in einer zylindrischen Bohrung 39 aufgenommen, die sich nach hinten in den Arm 17 von dessen Vorderfläche erstreckt, und das Schneidwerkzeug ist in dem Arm mittels eines Haltestiftes 40 gehalten, welcher quer über die,Außenkante der Bohrung 39 verläuft und in eine Umfangsnut 4-1 an der Welle 38 eingreift. Somit ist das Schneidwerkzeug drehbar um die Welle 38 des Schneidwerkzeuges innerhalb der Bohrung 39 montiert. Der Haltestift 40 ist in Preßpassung in einer Bohrung 42 in dem Arm angeordnet und ist zusätzlich am Herausfallen dadurch gehindert, daß an beiden Enden der Bohrung 42 die Seitenwandungen der Nut 35 vorhanden sind.

Die beiden Arme 16 und 17 sind derart federvorgespannt, daß ihre Vorderenden und die beiden Schneidräder 37, 37a voneinander weg gezwungen sind. Bei dem Werkzeug dieses Ausführungsbeispieles wird diese Vorspannung durch den ra.dial nach innen gerichteten Druck einer Ring- oder Bandfeder 43 erzeugt, welche die Außenseite der beiden Arme 16, 17 nahe ihren hinteren Enden umgebend angeordnet ist. Die Ringfeder ist in einem Schlitz 44 quer zu jedem Arm und in einer ringförmigen Nut 45 in der inneren Oberfläche des drehbaren Teiles 15 aufgenommen. Die Vor- ■ spannwirkung der Ringfeder zwingt die Arme, die Stifte 36 zu verschwenken, um somit die Außenfläche eines jeden Armes in Berührung mit der Innenfläche des Nockenringes 31 zu bringen. , Während sich der drehbare Teil 15 axial nach hinten und nach vorne in Bezug auf das rohrförmige Gehäuse 14 bewegt, gleiten die Arme längs des Nockenringes 31· Die Außenseite eines jeden Armes ist mit einer zweckdienlich geformten Nockenfläche 46 versehen, die für eine gleitende Berührung unter Druck mit'

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einer radial innen liegenden "Fläche des Nockenringes 31 geeignet ist, welcher einen zweckdienlich gewölbten Teil 47 am Vorderende aufweist. Die Form der Nockenfläche 46 und ihre Beziehung zu dem mit dieser in Berührung stehenden gewölbten Teil an dem Nockenring 31 und zu dem entsprechenden Lagerstift 36 des Armes ist derart, daß, während der drehbare Teil 15 und die Arme nach hinten in das rohrförmige Gehäuse 14 hinein zurückge- * zogen werden, die Relativbewegung der Nockenflächen 46 der Arme an dem Nockenring 31 vorbei bewirkt, daß die Vorderenden der Arme sich aufeinander zu bewegen, so daß die Schneidräder 37»' 37a sich aufeinander zu schließen. Fig. 1 zeigt das Werkzeug in einer Stellung, in der der drehbare Teil 15 in seiner am weitesten vorne liegenden Stellung befindlich ist (wobei der ringförmige Gewindering 2 5 dicht an dem Hinterende des Nockenhalters 28 anliegt), und die Schneidräder 37» 37a sind in ihrer vollständig geöffneten Stellung befindlich. Fig. 3 zeigt die ^! Stellung des Werkzeuges, in der der drehbare Teil 15 in seiner vollständig zurückgezogenen Stellung befindlich ist, wobei die Schneidräder 37, 37a aufeinander zu so weit als möglich geschlossen sind. Aus Fig. 3 is^ ersichtlich, daß zwischen den \ Schneidrädern in dieser Stellung ein kleiner Spalt vorhanden ist, da es nicht angestrebt ist, daß sich die beiden Schneidrä- : der unter Druck treffen sollen, da dies eine Beschädigung der \

Schneidräder hervorrufen würde. Es ist fernerhin ersichtlich, \ daß in der in Fig. 3 veranschaulichten vollständig geschlossenen Stellung die Drehachsen der beiden drehbaren Schneider parallel zueinander liegen und parallel zu der Hauptdrehachse des drehbaren Teiles 15.

Jedes Schneidrad ist in Form einer Scheibe ausgebildet, die im Bereich ihrer Umfangskante abgeschrägt ist und somit eine vordere Abschrägung 67 und eine hintere Abschrägung 68 aufweist. Obwohl in den Fig. 1 und 2 die Abschrägungen an den Schneidrädern 371 37a sich in einer scharfen um den Umfang reichenden Schneidkante 30 zu treffen scheinen, zeigen die Fig. 4 bis 7 (die in einem größeren Maßstab sind), daß die Schneidkanten 30 tatsächlich abgerundet sind. In der Praxis wurde gefunden, daß

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es vorteilhaft ist, daß die Schneidkanten einen kleinen Radius aufweisen (Werte in dem Bereich zwischen 0,15 bis 0,25 mm haben .sich als zweckdienlich herausgestellt) , und es dient lediglich der Vereinfachung der Darstellung, daß in den Pig. 1 und 3 kein Radius veranschaulicht ist. . ■

Die hintere Abschrägung 68 ist etwas größer als die vordere Abschrägung, so daß die Schneidkante geringfügig näher an der Vorderfläche des Schneidrades liegt.

Eine der Funktionen dieses Werkzeuges ist es, den vorstehenden Teil des Schaftes eines Befestigungsmittels.abzuschneiden, und um diesen vorstehenden Teil aufzunehmen, wenn das Werkzeug in Betrieb ist, ist der drehbare Teil 15 mit einer zentralen axialen Bohrung 51 versehen, die sich vom Vorderende des Teiles eine erhebliche Entfernung in Richtung seines Hinterendes erstreckt. Um das Auswerfen der abgeschnittenen Schaftabschnitte' aus dieser Bohrung nach Verwendung des Werkzeuges zu unterstützen, ist die Bohrung 51 mit einem Auswerfer 52 in Form eines Kolbens versehen, welcher in der Bohrung gleitbar ist. Der Auswerfer ist mittels einer spiralförmigen Druckfeder 50 nach vorne vorgespannt. Das Hinterende der Feder 50 ist radial vergrößert, um somit in dem Hinterende der Bohrung 51 einklemmbar zu sein, und das Vorderende der Feder ist in dichter Passung auf einem Dorn angeordnet, der von dem Hinterende des Auswerferkolbens vorsteht. Das Vorderende des Auswerfers weist ein konisches Gegengesenk 53 auf, welches dazu dient, das Ende eines Schaftes aufzunehmen, und verhindern soll, daß sich diesar innerhalb der Bohrung 51 verkantet _a

Um die Arbeitsweise bei Verwendung des Werkzeuges näher zu erläutern, sind in den Fig* 4 bis 7 aufeinanderfolgende Stufen beim Abschneiden und Verriegeln von speziellen Befestigungsmitteln durch die Schneidwerkzeuge veranschaulicht» Das bei diesem Beispiel verwendete besondere Befestigungsmittel ist derart, daß ein mit Außengewinde versehener Schaft in einen mit Innengewinde versehenen rohrförmigen Körper eingreift, wobei der

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Schaft in Bezug auf den Körper gedreht wird, um ihn bezüglich des Körpers zurückzuziehen und einen Blindkopf an dem Befestigungsmittel zum Setzen des Befestigungsmittels auszubilden. Somit steht, wenn das Befestigungsmittel gesetzt wurde, ein Abschnitt des Schaftes nach außen von dem Körper vor. Ähnliche Befestigungsmittel sind in vielen Ländern der Erde unter dem eingetragenen Warenzeichen "JO-BOLT" auf dem Markt erhältlich. In den Fig. 4 bis 7 ist der Körper des Befestigungsmittels mit 60, sein Kopf mit 61, der vorstehende- Abschnitt des Schaf- ■ tes mit 62, der Teil des Schaftes, welcher schließlich in dem Körper zurückgehalten wird, mit 63 und die beiden Bleche,' in die das Befestigungsmittel gesetzt wurde, und welche es zusammenhält, mit 64- bzw. 65 bezeichnet. Die Bauweise des Blindkopfes des Befestigungsmittels bildet keinen Teil der vorliegenden Erfindung und wird im folgenden weder beschrieben noch ist sie in den Zeichnungen veranschaulicht. Der Kopf des Körpers des Befestigungsmittels ist mit einem kleinen Gegengesenk 66 versehen, welches einen Grat aufnehmen soll, der durch die Wirkung des Werkzeuges erzeugt wird, wie dies noch weiter unten beschrieben wird.

Die Arbeitsweise des Werkzeuges ist wie folgt. Beim Beginn des j Vorganges sind die Schneidwerkzeuge des Werkzeuges in der voll- ! ständig geöffneten Stellung, wie in Fig. 1 veranschaulicht. Falls erforderlich, wird das Werkzeug in diesem Zustand überführt, indem der Luftmotor im Rückwärtsgang laufen gelassen j wird, um den Teil 15 und die Schneidräder in die vollständig | vorne liegende Stellung zu bewegen. In der Ruhestellung wird ! das Werkzeug über den vorstehenden Teil des Schaftes des geaetzten Befestigungsmittels gebracht, so daß der vorstehende Abschnitt 62 in die Auswerferbohrung 51 eintritt und in Eingriff mit dem Auswerferkolben 52 gelangt. Das Werkzeug wird derart gehalten, daß die Drehachse des Teiles 15 mit der Achse des Schaftes des Befestigungsmittels zusammenfällt. Mit anderen Worten wird in der normalen Praxis das Werkzeug senkrecht zu der Oberfläche des Werkstückes gehalten, aus dem das Befestigungsmittel vorsteht. Der Bereich jedes der Schneidräder,

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welcher in Berührung mit dem Kopf des Körpers des Befestigungsmittels gelangt, ist der Teil, der im Werkzeug am weitesten vorne liegt, nämlich ein Bereich an jedem Schneidrad an der kreisförmigen linie, an der die flache Vorderfläche des Schneidrades und die vordere Abschrägung 67 des Schneidrades · zusammentreffen, und welche radial am nächsten zu dem Schaft des Befestigungsmittels liegt. Die Bedienungsperson schaltet dann den Luftmotor in Vorwärtsrichtung an, so daß der Teil 15 mit hoher Geschwindigkeit gedreht wird und somit bewirkt, daß das Paar von Schneidrädern sich in einem kreisförmigen Weg mit hoher Geschwindigkeit um die Achse des Schaftes des Befestigungsmittels bewegen, und gleichzeitig bewirkt, daß die Schneidräder beide aufeinander zu geschlossen und axial in Richtung des Werkzeuggehäuses zurück gezogen werden. Oa die Bedienungsperson das Werkzeug leicht in Richtung des Befestigungsmittels drückt, verbleiben die Schneidräder in Berührung mit dem Kopf des Körpers des Befestigungsmittels, während das Werkzeuggehäuse in Richtung des Kopfes vorwärts bewegt wird. Diese Kombination von Bewegungen wird fortgesetzt, und die Schneidräder setzen ihre Schließbewegung fort, bis sie in den Schaft des Befestigungsmittel unmittelbar außerhalb des Kopfes des Körpers des Befestigungsmittels eindringen, wie dies in Fig. 4 veranschaulicht ist. Sobald die Schneidkanten der Räder in Berührung mit dem Schafft gelangen, fangen die Räder an, sich um ihre eigenen Achsen zu drehen. Das Paar von Schneidrädern wird, während sie sich um den Schaft des Befestigungsmittels herum bewegen, fortschreitend aufeinander zu aufgrund der Wirkung des Werkzeuges bewegt, wie dies zuvor beschrieben wurde, und walzen somit fortschreitend ihren Weg in den Schaft des Befestigungsmittels hinein und erzeugen fortschreitend einen Halsabschnitt 70 verringerten Durchmessers. Gleichzeitig wird das Material de-s Schaftes des Befestigungsmittels radial nach außen aus dem Bereich des Halsabschnittes unter der Wirkung der Schneidräder verdrängt, um eine Schwellung oder Vergrößerung auf beiden Seiten der Stelle zu formen, an der die Schneidräder in den Schaft eindringen. Die Pig. 5, 6 und 7 zeigen aufeinanderfolgende Stufen der Wirkung der Schneidräder

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an dem Schaft, wobei die Vergrößerung 71 an dem zurückgehaltenen Abschnitt des Schaftes des Befestigungsmittels in Fig. 6 vollständig gebildet ist.

Diese Tätigkeit wird fortgesetzt, bis der durch die sich schließenden und drehenden Schneidräder geformte Halsabschnitt so dünn wird, daß der Schaft an dieser Stelle abgeschnitten j : wird, wie dies in Fig. 7 veranschaulicht ist, und somit den j vorstehenden Teil des Schaftes von dem Rest des gesetzten Befe- '' stigungsmittels abschneidet. Das Abbrechen des Haisabschnittes j wird durch die Keilwirkung der geneigten Flächen der Schneidrä- ! der unterstützt, die eine axiale Zugspannung in dem Halsabschnitt erzeugen. Diese Keilwirkung unterstützt gleichzeitig, daß das Material in der Vergrößerung 71 dicht in das Gegengesenk 66 in dem Kopf des Körperteiles des Befestigungsmittels ' gepreßt wird. Wenn das Gegengesenk einmal vollständig mit verdrängtem Material des Schaftes gefüllt ist, kann keine weitere j Verdrängung des Materiales in dieser axialen Richtung erfolgen. Folglich zeigt die Keilwirkung der vorderen abgeschrägten Flächen der Schneidräder die Neigung, die Schneidräder axial längs des Schaftes des Befestigungsmittels von dem Kopf des Körpers weg zu treiben, da dieser Teil des Schaftes frei ist, und Material weiterhin in dieser Richtung verdrängt werden kann, wodurch nochmals' das Abbrechen des Halsabschnittes unter-

! stützt wird.

Es wird angenommen, daß es für die besten Ergebnisse bei der Verwendung dieses Werkzeuges von Bedeutung ist, daß die Vorderseite der Schneidräder eine Abschrägung aufweisen sollte, um

■ die Vergrößerung zu erzeugen, obwohl bei dem veranschaulichten '· Auaführungsbeispiel vorzugsweise sowohl eine vordere als auch

eine hintere Abschrägung vorgesehen wurde. Es ist weiterhin vorteilhaft, daß eine kleine ringförmige Ausnehmung oder ein ; kleines ringförmiges Gegengesenk in dem Kopf des Körpers des Befestigungsmittels den Sohaft umgebend vorgesehen ist, um die

■ Vergrößerung aufzunehmen. Bei einem Aüsführungsbeispiel eines Werkzeuges, welche sich in der Praxis als zufriedenstellend

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erwiesen hat, sind die vorderen und hinteren Abschrägungen eines jeden Schneidrades zu der Ebene senkrecht zu der Schneidradachse in einem Winkel von 25 G-rad geneigt.

Wenn der freie Endabschnitt des Schaftes dann von dem gesetzten Befestigungsmittel weg gestoßen wird, wird die Auswerferfeder noch weiter zusammengedrückt. Wenn der Schaft des Befestigungsmittels abgetrennt ist, kommt das Werkzeug von dem gesetzten Befestigungsmittel frei. Die Bedienungsperson dreht die Drehrichtung des Luftmotors um und dreht somit das Paar von Schneidrädern in der entgegengesetzten Richtung, so daß sie voneinander weg bewegt werden und den abgeschnittenen Abschnitt des Schaftes freigeben, welcher aus der Bohrung 51 durch den Auswerfer ausgeworfen wird.

Aus der vorangegangenen Beschreibung ist ersichtlich, daß das in diesem Ausführungsbeispiel beschriebene Werkzeug das Abschneiden des vorstehenden Teiles des Schaftes eines Befestigungsmittels und im gleichen Arbeitsgang die Ausbildung einer Schwellung oder Vergrößerung an dem zurückgehaltenen Teil des Schaftes des Befestigungsmittels ermöglicht, um die Verriegelung des Schaftes gegen ein Zurückziehen in den Körper des Befestigungsmittels zu unterstützen. Die verriegelnde Vergrößerung 71 ist bereits in einer frühen Stufe der Abschneidoperation vollständig geformt. Wie in Fig. 6 veranschaulicht, ist dieser Vorgang abgeschlossen, wenn die Schneidräder lediglich eine kurze Entfernung in den Schaft eingedrungen sind.

Die Erfindung ist nicht auf die Einzelheiten des vorangegangenen Beispieles beschränkt. Beispielsweise kann eine unterschiedliche Federanordnung verwendet werden, um die Schneidräder voneinander weg vorzuspannen« Ein unterschiedlicher Mechanismus kann"verwendet werden, um die Sclmeiäräaer aufeinander zu zu zwingen, während sie sich um den Schaft des Bafsstigungsmittels herum bewegen.' Obwohl im vorstehenden Beispiel der Schaft des Befestigungsmittels aufgrund der verwendeten Art von Befestigungsmittel mit einem Gewinde v®TB®k®n is"fe₉

-H-

andere Befestigungsmittel der allgemein bezeichneten Art verwendet werden, bei denen der abzuschneidende Schaftabschnitt kein Gewinde aufweist, und bei diesen können gleichfalls aufeinanderfolgend die Schäfte abgeschnitten und der zurückgehaltene Teil derselben in dem Körper des Befestigungsmittels mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug verriegelt werden.

Sämtliche der in der Beschreibung erwähnten und in den Zeichnungen veranschaulichten technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

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Claims

Karl A. Br ο-se ⁹^

Pipi.-ing.

D-8023 München - Pullach
WiassrsW. 2. T. M*n. 7 93 35 70,7 9E17 82

DB/Mti 8023 Pullach, den 21. August 1972

Neu-anmeldung der Firma Aerpat AG₄ Zug/Schweiz Titel: Vorrichtung zum Setzen von Befestighngsmitteln, insbesondere von Blindnieten

NEUE PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Abschneiden eines vorstehenden Abschnittes des Schaftes eines nach Art eines Blindnietes gesetzten Befestigungsmittels, welche eine Leitspindeleinrichtung mit einem nicht drehenden axial festgelegten Bauteil und einem drehbaren Bauteil, der in bezug auf den festgelegten Bauteil axial bewegbar ist, ein Paar gegenüberliegender sich nach vorn erstreckender Arme, die beide in den drehbaren Bauteil um einen von dem axial vorderen Ende des jeweiligen Armes nach hinten im Abstand abgesetzten Punkt verschwenkbar sind, einem Paar von gegenüberliegenden Schneidrädern, die je in dem Vorderende der Arme montiert sind und welche Einrichtungen für eine zwangsweise Schwenkbewegung der beiden Arme aufweist, wenn der drehbare Bauteil axial in bezug auf den festgelegen Bauteil bewegt wird, derart, daß bei einer Rückwärts gerichteten Bewegung des drehbaren Bauteiles die Arme für die Schließbewegung der Schneidräder verschwenken, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum zwangsweisen Verschwenken der beiden Arme (16,17) einen drehbaren Nocken (3D aufweist, welcher in bezug auf den festgelegten Bauteil (14) axial festgelegt ist und welcher an eine radial nach aussen weisende Oberfläche (46) an jedem der Arme (16,17) an einer Stelle angreift, die zwischen dem Schneidrad (37»37a) und dem Schwenkpunkt (36) des jeweiligen Armes liegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der festgelegte Bauteil (14) in Form eines mit Innengewinde versehenden rohrförmigen Gehäuses (I¹O ausgebildet ist, und daß der drehbare Bauteil (15,25) innerhalb des Gehäuseteiles (14) angeordnet ist und mit diesem in gewindemässigem Eingriff steht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Nocken (31) ein Ring ist.

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^. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken (3D durch ein Druckkugellager (32) gegen eine nach hinten gerichte.te Axialbewegung abgestützt ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidräder (37,37a) zu einer mit einem Radius versehenen Schneidkante (30) abgeschrägt sind.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Bauteil (15) eine Bohrung (51) zur örtlichen Festlegung der Vorrichtung in bezug auf den Schaft eines Befestigungsmittels, der abgeschnitten werden soll, aufweist und daß ein federbetätigter Auswerfer (52) zum Auswerfen der abgeschnittenen Schaftenden aus der Bohrung (51) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem drehbaren Bauteil (15) ein ein Aussengewinde (27) aufweisender Ring (25) verbunden ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (25) an dem drehbaren Bateil (15) im Bereichder Mitte seiner Längserstreckung mittels Schrauben (26) befestigt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenring (31) in dem Vorderende eines abgestuft rohrförmigen Halters (28) angeordnet ist, dessen Ende kleineren Durchmessers ein Aussengewinde (29) aufweist und in das Vorderende des den festgelegten Bauteil Cl¹*) bildenden Oehäuseteiles (I¹O eingeschraubt 1st.

10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenring (31) einen Teil des Drucklagers bildet, welches in dem Abschnitt größeren DurchmesaErs des

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Halters (28) angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Nockenring (31) in Spielpassung in dem Halter (28) angeordnet ist, und in diesem durch eine Umbördelung (28g) des Vorderendes des Halters (28) zurückgehalten ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (16,17) in diametral gegenüberliegenden Schlitzen (34,35) in dem drehbaren Bauteil (15,25) gelagert sind.

13. VonLchtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (34,35) über etwa 2/3 der Länge vom Vorderende des drehbaren Bateiles (15) erstrecken.

14. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (16,17) etwa auf der Hälfte der axialen Länge der Schlitze (34,35) auf einen sich quer durch die Schlitze erstreckenden Stift (36) gelagert sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (36) etwa zwei Drittel hinten längs der Arme (16,17) von dessen Vorderende entfernt angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (16,17) in die Offenstellung federvorgespannt sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch l6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hingfeder (43) in an den Hinterenden der Arme (16,17) auf deren Aussenseite ausgebildeten Schlitzen (44) angeordnet ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenfläche des. drehbaren Bauteiles (15) eine mit den

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Schlitzen (M) fluchtende ringförmige Nut (45) zur Aufnahme der Feder (^3) vorgesehen ist.

19. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (16,17) an ihren Aussenseiten eine Nockenfläche (Ί6) aufweisen.

20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidräder (37,37a) mit einer vorderen Abschrägung (67) und einer hinteren Abschrägung (68) versehen sind, die beide um den Umfang herumgeführt sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius an der Schneidkante zwischen 0,15 bis 0,25 mm beträgt.

22. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die härtere Abschrägung (68) etwas größer als die vordere Abschrägung (67) ausgebildet ist, derart, daß die Schneidkante geringfügig näher an der Vorderfläche des Schneidrades (37,37a) liegt.

23· Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswerfer (52) an seinem Vorderende ein konisches Gegengelenk (53) aufweist, welches zur Aufnahme des Schaftendes dient.

2'I. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzelihnet, daß ein Preßluftmotor zum Antrieb vorgesehen ist.

25. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung al3 Werkzeugkopf ausgebildet 1st, und an einen Preßluftmotor ankoppelbar ist.

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