DE2406301A1

DE2406301A1 - Vorrichtung zum setzen von schliessnieten

Info

Publication number: DE2406301A1
Application number: DE19742406301
Authority: DE
Inventors: Paul Edward Prosser
Original assignee: Aerpat AG
Current assignee: Aerpat AG
Priority date: 1973-02-12
Filing date: 1974-02-09
Publication date: 1974-08-15
Also published as: DE2406301C2; FR2217125A1; GB1466361A; FR2217125B1; IT1008218B; JPS49112081A; CA996449A; ZA74833B; JPS5842362B2

Description

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1/Ρζ München-Pullach, 8. Februar 1974

AERPAT AG, Alpenstraße 14, 6301 Zug, Schweiz

Vorrichtung zum Setzen von Schließnieten.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Setzen von Schließnieten.

Durch den Ausdruck "Schließniet" wird ein Befestigungsmittel derjenigen Art bezeichnet, welches aus einem Bolzen mit einem Schaft an einem Ende und einer oder mehreren Schließnuten an dem Schaft des Bolzens an einer Stelle im Abstand von dem Kopf und einem Kragen oder Ring besteht, der über den Schaft des Bolzens paßt und der während des Setzens des Befestigungsmittels unter Verformung in einer oder mehrere Schließnuten des Bolzens eingedrückt wird, um den Kragen oder Ring an dem Bolzen zu verriegeln.

Derartige Schließniete werden normalerweise mittels eines Setzwerkzeuges gesetzt, welches Greifeinrichtungen (beispielsweise eine Paar Greifklauen) aufweist, die einen Teil des Schaftes des Bolzens hinter der oder den Schließnuten des Bolzens greifen, sowie einen ringförmigen Gegenhalter zur Anlage und zum Eindrücken des Kragens aufweist. Der Bolzen wird durch zueinander ausgerichtete Öffnungen in den zu verbindenden Werkstücken eingesetzt, wobei der Kopf im Bereich

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einer Fläche der Werkstücke liegt und der Kragen oder Schließring wird über den Teil des Bolzenschaftes aufgeschoben, der von der anderen Seite der Werkstücke vorsteht, so daß der Schließring im Bereich der anderen Fläche der Werkstücke schließt und eine oder mehrere Schließnuten des Bolzens durch den Schließring umgeben sind. Das Setzwerkzeug wird dann auf den vorstehenden Teil des Bolzenschaftes aufgeschoben, so daß der Greifabschnitt des Schaftes sich durch die Öffnung in dem ringförmigen Gegenhalter erstreckt und durch die Greifeinrichtungen gegriffen wird, während der Gegenhalter den Schließring aufnimmt und an diesem ruht. Das Werkzeug wird dann betätigt (beispielsweise durch Hydraulikantrieb),um die Greifeinrichtung in Bezug auf den Gegenhalter zurückzuziehen. Der Kopf des Bolzens wird hart gegen eine Fläche des Werkstückes angezogen und der Schließring hart gegen die andere Fläche durch den Gegenhalter gedrückt. Dieser Druck des Gegenhalters nimmt zu, bis der Schließring dazu gebracht wird, sich zu verformen und der Gegenhalter den Schließring überläuft und diesen in die Schließnut oder Schließnuten des Bolzenschaftes eindrückt, wodurch das Befestigungsmittel gesetzt ist.

Eine zunehmende Druckkraft auf den Gegenhalter und die Zugkraft an der Greifeinrichtung bringt den Bolzenschaft außerhalb des eingedrückten Schließringes zum Abreissen. Die Arbeitsrichtung des Setzwerkzeuges wird dann umgekehrt, um die Greifeinrichtung und den abgerissenen Schaft gegen den gesetzten Schließniet zu schieben und um dadurch den Gegenhalter von dem eingedrückten Schließring abzuziehen. Diese lefete Tätigkeit erfordert in vielen Fällen einen erheblichen Kraftaufwand.

Derartige Schließnieten und Werkzeuge zum Setzen von dieser Art Befestigungsmitteln sind dem Fachmann auf dem Gebiet industrieller Befestigungsmittel allgemein bekannt. Ein Bei-

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spiel sind die unter den eingetragenen Warenzeichen "Avdelok" erhältlichen Befestigungsmittel.

Die bekannten Setzwerkzeuge für Schließnieten enthalten üblicherweise eine doppelt wirkende Kolbenzylindereinrichtung, um die Schaftgreifeinrichtung im Bezug auf den Gegenhalter hin und herzubewegen und ferner mehr oder weniger getrennte hydraulische Systeme, um die Relativbewegung in jeder der beiden Richtungen zu erzeugen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gewisse Nachteile der bekannten Werzeuge zu vermeiden und insbesondere die mit den Leckverlusten an hydraulischer Flüssigkeit verbundenen Probleme zu vermeiden, wie beispielsweise die Tatsache, daß bestimmte bewegliche Teile hierdurch aufhören, in Phase miteinander zu arbeiten.

Durch die vorliegende Erfindung wird eine Schließnietsetzvorrichtung geschaffen, welche folgende Bestandteile aufweist:

einen hydraulischen Haupt- oder Führungskolben,der in einem Hauptzylinder hin- und herbeweglich ist;

einen hydraulischen Neben- oder Servokolben, der in einem Nebenzylinder hin- und herbeweglich ist, wobei der Servokolben an die Schaftgreifeinrichtungen zum Greifen des Schaftes eines Schließnietes anschließbar ist und der Servozylinder an einen Gegenhalter zum Greifen des Schließringes des Schließniets anschließbar ist;

eine erste hydraulische Verbindung zwischen einer Seite des Hauptzylinders und einer Seite des ServoZylinders derart, daß wenn der Hauptkolben bewegt wird, die Bewegung des Servokolbens mit diesem in Übereinstimmung durch die Strömung von

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Hydraulikmedium längs der ersten hydraulischen "Verbindung gesteuert wird und derart, daß die Bewegung des Hauptkolbens in einer Richtung ein Strömen an Hydraulikmedium längs der ersten Verbindung von der erwähnten einen Seite des Hauptzylinders zu der erwähnten einen Seite des Servozylinders hervorruft und bewirkt, daß sich der Servokolben in eine Richtung zum Zurückziehen der Greifeinrichtung im Bezug auf den Gegenhalter bewegt;

eine zweite hydraulische Verbindung zwischen der anderen Seite des Hauptzylinders und der anderen Seite des Servozylinders;

und einen Vorratsbehälter für Hydraulikmedium,der an die zweite hydraulische Verbindung angeschlossen ist, wobei die relativen Abmessungen von Hauptkolben und Servokolben derart sind, daß die während einer derartigen Bewegung von Hauptkolben und Servokolben durch die Flächen von Hauptkolben bzw. Servokolben, die in Verbindung mit der zweiten hydraulischen Verbindung verlagerten Volumen derart unterschiedlich sind, daß wenn der Hauptkolben in die erwähnte eine Richtung bewegt wird (wodurch, wenn das Werkzeug im Betrieb ist, der Gegenhalter dazu gebracht wird, den Schließring in den Schaft einzudrücken) ein Mangel an Medium in der zweiten hydraulischen Verbindung erzeugt wird, welcher aus dem Vorratsbehälter ausgeglichen wird und wenn der Hauptkolben in die entgegengesetzte Richtung bewegt wird, ein Überschuß an Hydraulikmedium in der zweiten hydraulischen Verbindung vorhanden ist, die in den Vorratsbehälter entleert wird, wobei der Vorratsbehälter ein mit Druck vorgespanntes Einlaßventil aufweist, wodurch der Druck in dem Servozylinder auf der Seite des Servokolbens die mit der zweiten hydraulischen Verbindung in Verbindung steht zunimmt, wenn der Hauptkolben in der erwähnten entgegengesetzten Richtung bewegt wird, um dadurch die Abziehbewegung des Gegenhalters von dem eingedrückten Schließring zu unterstützen und daß ferner vorgespannte Entlastungsventileinrichtungen vorgesehen sind, welche die erste und die zweite hydraulische

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Verbindung hydraulisch miteinander verbinden, wobei die Entlastungsventileinrichtungen derart ausgebildet sind, daß sie bei Druckunterschieden, welche während des normalen Betriebes der Vorrichtung beim Setzen eines Schließnietes auftreten, geschlossen bleiben und sich jedoch öffnen und ein abnorm großes Druckdifferential in beiden Richtungen zwischen der ersten und der zweiten hydraulischen Verbindung entlasten.

OXe Entlastungsventileinrichtung kann in einem Zylinder in der hydraulischen Schaltung des Werzeuges angeordnet sein.

Die Entlastungsventileinrichtung kann derart ausgebildet sein, daß sie die erste und die zweite hydraulische Verbindung über einen Kolben miteinander verbindet.

Die Entlastungsventileinrichtung kann derart ausgebildet sein, daß sie die erste und die zweite hydraulische Verbindung über den Hauptkolben miteinander verbindet.

Die Entlastungsventileinrichtung kann aus zwei unabhängig voneinander arbeitenden Einwegventilen bestehen, die derart ausgebildet sind, daß sie abnorm große Druckdifferentiale in beiden entgegengesetzten Richtungen entlasten. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind zwei unabhängige Einwegventile in dem Hauptkolben angeordnet.

Der Vorratsbehälter kann mit einem Entlastungsventil versehen sein, um den Aufbau eines Überdruckes in dem Vorratsbehälter zu verhindern. Der Vorratsbehälter kann mit einem Ladeventil versehen sein, um es zu ermöglichen, daß die Vorrichtung mit Hydraulikmedium gefüllt werden kann und der Servozylinder kann mit einer Auslaßschraube im Bereich seiner beiden Enden versehen sein, um den Füllvorgang zu erleichtern.

Zusammengefaßt besteht die Erfindung aus einem hydraulisch betriebenen Setzwerkzeug für Schließnieten, welches eine doppeüfc-

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wirkende Hauptkorben- und Zylindereinrichtung und eine doppeltwirkende Servokolben- und Zylinderanordnung aufweist, die durch zwei Leitungen miteinander verbunden sind und einen hydraulischen Verstärker bilden. Die relativen Abmessungen der Kolbenflächen sind derart gewählt, daß beim Vorwärtshub ein Mangel an Hydraulikmedium in der Rückführungsleitung erzeugt wird und daß beim Rückkehrhub ein Überschuß an Hydraulikmedium in der Rückführungsleitung erzeugt wird, wobei der Überschuß durch ein vorgespanntes"Einlaßventil in einen Hydraulikbehälter entleert wird, wodurch der Druck in der Rückkehrleitung ausreichend erhöht wird, um eine Kraft zu erzeugen, die groß genug ist, um den Gegenhalter des Werkzeuges von dem Schließniet zu befreien. Der Hauptkolben 11 ist mit zwei vorgespannten Entlastungsventilen versehen, die es ermöglichen, daß Hydraulikmedium unter Druck in beiden zueinander entgegengesetzten Richtungen zwischen den beiden Leitungen fließen kann, um irgendein abnorm großes Druckdifferential zwischen diesen Leitungen zu entlasten, wie es aufgrund von Leckverlusten auftreten kann, so daß hierdurch gewährleistet ist, daß die beiden Kolben immer in Phase miteinander arbeiten.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer in den Zeichnungen beispielhaft veranschaulichten Ausführungsform näher erläutert. In der Zeichnung ist in vereinfachter und gewissermaßen schematischer Darstellung der größere Teil eines hydraulisch betriebenen Setzwerkzeuges für Schließnieten veranschaulicht (wie dies auf diesem Fachgebiet allgemein mit "Nietpistole" bezeichnet wird), wobei die schematische Darstellung dazu dienen soll, die hydraulische Schaltung der Nietpistole zu veranschaulichen. Die üblichen Einzelheiten, wie Dichtungen u. dgl. sind in der Zeichnung nicht dargestellt.

Die Nietpistole des veranschaulichten Ausführungsbeispiels ist in ihrer allgemeinen Bauweise und der grundsätzlichen Arbeitsweise vom allgemein bekannten Typ. Das Werkzeug weist einen

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hydraulischen Hauptkorben 11 auf, der in einem Hauptzylinder 12 arbeitet, welcher durch eine zylindrische Bohrung in einem Metallgußgehäuse 13 gebildet ist. Die Nietpistole weist ferner einen hydraulischen Servo- oder Kopfkolben 14 auf, der in einem Servozylinder 15 arbeitet, welcher durch eine Querbohrung am Kopf oder Oberende des Gehäuses■gebildet ist. Der Servokolben 14 ist mit einer Zugstange 16 verbunden, die sich aus einem Ende des Zylinders 15 und durch eine vorstehende Fassung 17 am äußeren des Gehäuses hindurcherstreckt. Das außenliegende nicht veranschaulichte Ende der Zugstange kann an die Greifeinrichtungen für den Schaft des Befestigungsmittels angeschlossen werden und der Servokolben selbst kann an einen Gegenhalter mittels der vorstehenden Fassung 17 angeschlossen werden. Die Schaftgreifeinrichtung und der Gegenhalter sind von den übrigen Teilen der Nietpistole abnehmbar, um es zu ermöglichen, daß Schließniete der verschiedensten Größen gesetzt werden können, in dem stattdessen entsprechend bemessene Schaftgreifeinrichtungen und Gegenhalter angeschlossen werden.

Der Hauptkolben 11 ist an dem Oberende einer Kolbenstange 18 befestigt, welche durch das untere Ende des Hauptzylinders läuft. Das untere Ende der Kolbenstange ist an einem druckluftbetriebenen doppeltwirkenden Kolben 19 befestigt, der in einem Druckluftzylinder 21 arbeitet, welcher nachgiebige Anschläge an den Hubenden als Stoßdämpfer 20a aufweist. Druckluft aus einer Druckluftquelle kann auf die eine oder andere Seite des Kolbens 19 mittels eines Zweiwegeventiles 22 zugeführt werden, welches durch den mit dieser Nietpistole arbeitenden, gesteuert wird, um den Hauptkolben 11 anzuheben oder abzusenken.

Der Raum 23 oberhalb des Hauptkolbens ist mit dem Raum 24 auf der Vorderseite des Servokolbens durch eine erste hydraulische Verbindung 25 verbunden, wobei diese Räume und die Verbindung

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zusammen den hydraulischen "Zug"-Kreis (d. h. zum Ziehen der Zugstange nach hinten im Bezug auf den Gegenhalter) bilden. Der Raum 20 unter dem Hauptkolben 11 ist mit dem Raum 26 hinter dem Servokolben durch eine zweite hydraulische Verbindung 27 verbunden, wobei diese Räume und die Verbindung zusammen den hydraulischen "Schub"-Kreis (d. h. zum Schieben der Zugstange im Bezug auf den Gegenhalter nach vorne, wodurch die dadurch erzeugten Reaktionskräfte dazu beitragen, daß der Gegenhalter von dem Schließring abgezogen wird) bilden. Ein Vorratsbehälter 28 ist über ein vorgespanntes Einlaßventil 29 und ein Auslaßventil 31 an den "Schub"-Kreis angeschlossen. Der Vorratsbehälter weist ein variables Volumen auf und ist durch einen Vorratszylinder 32 gebildet, in welchem ein Behälterkolben 33 gegen den Druck einer vergleichsweise schwachen Feder 34 beweglich ist, um das Volumen des Vorratsbehälters zu vergrößern. Das Gesamtvolumen in den beiden hydraulischen Kreisen und dem Vorratsbehälter 28 ist mit Hydraulikmedium gefüllt.

Wenn Luft in das Unterende des Zylinders 21 eingeleitet wird, wird der Hauptkolben 11 nach oben geschoben und bringt den Servokolben 14 dazu, sich nach hinten zu bewegen. Hierdurch wird ein Schließniet gesetzt, der durch die Nietpistole gegriffen ist und zwar in der oben beschriebenen Weise. Wenn der Schaft des Schließniets abgerissen ist, wird die Luftzufuhr zu dem Druckluftzylinder 21 in den oberen Teil des Zylinders 21 geleitet und der Kolben 19 wird nach unten geschoben, wodurch der Hauptkolben 11 ebenfalls nach unten bewegt wird. Hierdurch wird der Schub auf dem Servokolben 14 umgekehrt, so daß die Zugstange 16 nach außen durch die Fassung 17 geschoben wird, um den Gegenhalter in der zuvor beschriebenen Weise von dem eingedrückten Schließring abzuziehen. Die Bewegung des Hauptkolbens 11 ist dadurch begrenzt, daß der Druckluftkolben 19 die Endpunkte seiner Bewegung erreicht, so daß der Hauptkolben niemals eines der beiden Enden

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des Hauptzylinders berührt. Der volle Hub des Hauptkolbens ist jedoch mehr als ausreichend, um einen vollen Hub des Servokolbens zu erzeugen, so daß der Servokolben den Endpunkt seiner Bewegung früher erreicht, als der Hauptkolben. Um eine ausreichende Druckkraft zu erzeugen, wie sie in der Praxis erforderlich ist, um den Gegenhalter von dem Schließring abzuziehen ist die Beziehung zwischen den Flächen der Ober- und Unterflächen des Hauptkolbens 11 und der Vorder- und Hinterflächen des Servokolbens 14 derart, daß be.im Schubhub,bei dem sich der Hauptkolben nach unten bewegt, das durch die Unterfläche des Hauptkolbens 11 verdrängte Volumen während sich dieser durch eine bestimmte Entfernung bewegt, größer ist als das Volumen, welches durch die Hinterfläche des Servokolbens 14 verdrängt wird, wenn sich der Servokolben in Abhängigkeit von der Bewegung des Hauptkolbens 11 durch besagte bestimmte Entfernung bewegt. (Die Entfernung,durch die sich der Servokolben 14 bei einer bestimmten Bewegung des Hauptkolben 11 bewegt, ist festgelegt und wird durch den Strom von Hydraulikmedium zwischen und durch die Räume 23 und 24 und die Verbindung 25 gesteuert, da diese abgedichtet und mit einem im wesentlichen inkompressiblen Hydraulikmedium gefüllt sind.) Dies führt dazu, daß ein Volumenüberschuß an Hydraulikmedium in dem "Schub"-Kreis vorhanden ist. Der Druck in diesem Schub-Kreis steigt folglich an und vergrößert die zum Abziehen des Gegenhalters vorhandene Kraft bis der Druck ausrecht, um das vorgespannte Einlaßventil 29 des Vorratsbehälters zu öffnen. Wenn sich die Kolben in der entgegengesetzten Richtung bewegen (d. h. beim Zug-Hub) wird der entsprechende Mangel des Volumens an Medium in dem "Schub"-Kreis aus dem Vorratsbehälter 28 durch das Auslaßventil 31 ausgeglichen.

Die speziell veranschaulichte Nietpistole dieses Ausführungsbeispieles weist folgende Kolbenflächen auf:

Fläche der Oberseite des Hauptkolbens = 0,442 Quadratzoll

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Fläche der Unterseite des Hauptkolbens = 0,245 Quadratzoll Fläche der Vorderseite des Servokolbens = 1,460 Quadratzoll Fläche der Hinterseite des Servokolbens = 0,777 Quadratzoll

Wenn sich somit der Hauptkolben um eine Entfernung von 1,0 Zoll bewegt, verdrängt er über sich ein Volumen von 0,442 Kubikzoll. Der Servokolben bewegt sich folglich um eine Entfernung von 0,442 ./· 1,460 Zoll und die Hinterfläche des Servokolbens verdrängt ein Volumen von 0,442 ./· 1,460 χ 0,777 Kubikzoll = 0,235 Kubikzoll. Bei der Bewegung über eine Entfernung von 1,00 Zoll hat die Bodenfläche des Hauptkolbens jedoch 0,245 Kubikzoll verdrängt. Folglich besteht pro Zoll Bewegung des Hauptkolbens ein Volumenüberschuß oder ein Mangel von 0,010 Kubikzoll in dem "Schub"-Kreis 26, 27, 20.

Beim normalen Betrieb der Nietpistole dieses Ausführungsbeispiels beträgt der minimale Arbeitsdruck der zugeführten Druckluft zu dem Zylinder 21, 70 Pfund/Quadratzoll und eine Zugkraft von etwa 1,5 t maximal ist erforderlich, um den Schaft eines Schließnietes abzureissen. Dies kann mit einem Druck von 2.500 Pfund/Quadratzoll in dem "Zug"-Kreis erreicht werden und der Druck in dem "Schub"-Kreis wird aufgrund des volumenmäßigen Mangels an Hydraulikmedium beim Zug-Hub sehr niedrig. Beim "Schub"-Hub ist eine Maximalkraft von etwa 750 Pfund Druck auf der Zugstange erforderlich. Bei dem "Schub"-Hub wird dann, falls die Zugstange entlastet ist, sobald der Hauptkolben beginnt sich nach unten zu bewegen, der Druck in dem "Schub"-Kreis durch das sofort erzeugte überschüssige Volumen zum Ansteigen auf 1.400 Pfund/Quadratzoll gebracht, wonach ein weiterer Überschuß durch das Ventil 29 in den Vorratsbehälter entleert wird. Da keine äußere Last auf der Zugstange liegt, muß die auf dem Servokolben durch diesen Druck erzeugte Kraft durch eine Gegenkraft ausgeglichen werden, die durch einen Anstieg des Druckes in dem "Zug"-Kreis erzeugt wird. Der Ausgleichsdruck in dem "Zug"-Kreis beträgt 1.400 χ 0,777 ./. 1.460, d. h. etwa 750 Pfund/Quadratzoll. Wenn der

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Servokolben dadurch belastet ist, daß ein Widerstand gegen die Abziehbewegung des Gegenhalters von dem eingedrückten Schließring vorhanden ist, verringert sich der Druck in dem "Zug"-Kreis auf das Maß, das erforderlich ist, um eine resultierende Kraft auf dem Servokolben zu erzeugen, die ausreicht, diesen Widerstand zu überwinden.

Der hydraulische Kreis der dargestellten Nietpistole enthält ferner zwei Entlastungsventile 35 und 36, die in dem Hauptkolben 11 angeordnet sind und in entgegengesetzten Richtungen zueinander zwischen den beiden Seiten des Hauptkolbens arbeiten. Das erste Ventil 35 öffnet sich nur, wenn der Druck in dem "Zug"-Kreis (oberhalb des Hauptkolbens) den Druck in dem ¹¹ Schub "-Kreis (unterhalb des Hauptkolbens) um etwa 2.200 Pfund/ Quadratzoll übersteigt (ausreichend, um die erforderliche Zugkraft zum Abreissen des Bolzens des Schließnietes zu erzeugen), so daß dann das Hydraulikmedium von dem Raum 23 in den Raum 20 gelangen kann. Das zweite Entlastungsventil 36 öffnet sich nur, wenn der Druck in den "Schub"-Kreis (unterhalb des Hauptkolbens) den Druck in dem "Schub"-Kreis (oberhalb des Hauptkolbens 11) um etwa 1.200 Pfund/Quadratzoll übersteigt, so daß dann Hydraulikmedium von dem Raum 20 in den Raum 23 gelangen kann. Derartig hohe Druckdifferentiale können auftreten, wenn beispielsweise irgendwelche zufälligen Leckverluste an Hydrau-

^; likflüssigkeit in dem "Zug"-Hydraulikkreis 23, 24, 25 auftreten. Dies führt dazu, daß der Hauptkolben 11 das Ende seiner Aufwärtsbewegung erreicht, ehe der Servokolben 14 das Hinterende des ServoZylinders 15 erreicht. Folglich erreicht beim

'· nächsten Rückkehrhub (d. h. beim Schub) der Servokolben 14 das Vorderende des Servozylinders, ehe der Hauptkolben seinen Abwärtshub teendet hat. Der Druck in dem "Zug"-Kreis nimmt dann ab, während der Druck in dem "Schub"-Kreis bei 1.400 Pfund/ Quadratzoll verbleibt. Wenn der Druckunterschied 1.200 Pfund/ Quadratzoll erreicht, öffnet das Ventil 36, um es zu ermögliehen, daß Hydraulikmedium in den Raum 23 gedrückt wird, um j diesen Teil des Systems wieder aufzufüllen, bis der Hauptkol-

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ben 11 das Unterende seines Hubes erreicht. Es soll hervorgehoben werden, daß in einem derartigen Falle sich das Ventil 36 bei einem Druck in dem "Schub"-Kreis öffnen muß, der kleiner ist als der Druck bei dem sich das Einlaßventil 29 des Vorratsbehälters öffnet. Das genaue Volumen an Medium in dem "Schub"-Kreis wird selbsttätig aus dem Vorratsbehälter aufgefüllt.

Es kann nun vorkommen, daß ein Arbeiter versucht, die Nietpistole bei einem abnorm hohen zugeführten Luftdruck (beispielsweise 100 Pfund/Quadratzoll anstatt von 70 Pfund/Quadratzoll) zu betreiben und versucht,einen Schließniet mit einem abnorm festen Schaft zu setzen. Unter derartigen Umständen können gefährlich hohe Drücke in den "Zug"-Kreis erzeugt werden, Jedoch öffnet das Entlastungsventil 35 bei einem Druckdifferential von 2.200 Pfund/Quadratzoll und da der Maximaldruck in dem "Schub"-Kreis auf 1.400 Pfund/Quadratzoll durch das Einlaßventil 29 des Vorratsbehälters begrenzt wird, wird folglich der Druck in dem "Zug"-Kreis auf 2.200 + 1.400 = 3.600 Pfund/Quadratzoll begrenzt, was innerhalb der Sicherheitsgrenzen des Gehäuses der Nietpistole liegt.

In ähnlicher Weise kann es vorkommen, daß nach dem Setzen eines Schließnietes und Abreissen des Schaftes der Arbeiter den Auslöser der Nietpistole nach unten gedrückt hält und fortsetzt, den Hauptkolben nach oben zu drücken, so daß der Servokolben das Hinterende des ServoZylinders erreicht. Der Druck in dem "Zug"-Kreis steigt dann weiter an, bis das Ventil 35 öffnet und dadurch den Druck in dem "Zug"-Kreis begrenzt. Das Übertreten überschüssigen Hydraulikmediums in den "Zug"-Kreis führt ferner dazu, daß der Servokolben das Hinterende des ServoZylinders vor dem Ende des Hubes des Hauptkolbens erreicht. Wie zuvor öffnet dann das Ventil 35 wenn der Druck in dem "Zug"-Kreis ausreichend ansteigt.

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In sämtlichen Fällen, bei denen sich das Ventil 35 in der oben beschriebenen Weise öffnet, wird das überschüssige Hydraulikmedium selbstverständlich aus dem "Zug"-Kreis in den "Schub"-Kreis und schließlich in den Vorratsbehälter zurückführt. Hierdurch korrigieren sich die hydraulischen Kreise selbst. Das bedeutet, daß, falls der Hauptkolben und der Servokolben außer Phase zueinander geraten sollten, die korrekte Beziehung selbsttätig am Ende des nächsten Arbeitszyklusses die Nietpistole wieder hergestellt wird.

Bei der Nietpistole in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Vorratsbehälter ferner mit einem Füllventil 37 versehen, durch welches die gesamten hydraulischen Kreise ge- . füllt werden können, wobei die Entlastungsventile 35 und 36 und die beiden Auslaßschrauben 38 und 39 verwendet werden, welche in mit Gewinde versehenen Öffnungen in der Oberseite und im Bereich beider Enden des ServoZylinders angeordnet sind und die somit an der höchsten Stelle der Nietpistole liegen, wenn diese, wie dies der Normalfall ist, auf dem Boden des Luftdruckzylinders aufgestellt wird. Das Füllen der hydraulischen Kreise geschieht in der folgenden Weise: Das Druckluftventil 22 wird betätigt, um den Hauptkolben 11 völlig nach oben zu drücken. Die Auslaßschraube 38 an der Hinterseite des Servozylinders wird geöffnet und Hydraulikmedium wird durch das Füllventil 37 in den Vorratsbehälter und danach über das Auslaßventil 31 in den "Schub"-Kreis gepumpt, bis das Medium, welches frei von Luftblasen ist, aus der Auslaßschraube 38 austritt. Diese wird dann geschlossen und die Auslaßschraube 39 am Vorderende des Servozylinders geöffnet. Danach wird das Druckluftventil wiederholt betätigt, um den Hauptkolben hin- und herzubewegen, während der Vorratsbehälter durch das Füllventil 37 weiter mit Medium gefüllt wird. Das Medium wird durch das Entlastungsventil 36 gedrückt, bis der "Zug"-Kreis voll ist und eine luftblasenfreie Flüssigkeit aus der Auslaßschraube 39 austritt, die dann geschlossen wird.

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Beide Hydraulikkreise sind dann vollständig gefüllt.

Der Vorratsbehälter 28 ist mit einem Druckentlastungsventil 41 in dem Kolben 33 versehen. Dies ist derart eingestellt, daß es bei vergleichsweise niedrigen Drücken von etwa 100 Pfund/Quadratzoll öffnet, wobei die Feder 34 im Vorratsbehälter ebenfalls zweckdienlich schwach ausgebildet ist, daß sie den Druck in dem Vorratsbehälter nicht bei dieser Höhe halten kann. Das Druckentlastungsventil 41 des Vorratsbehälters soll dann tätig werden, falls der Kolben 33 des Vorratsbehälters vollständig nach hinten gegen das Ende des Vorratsbehälterzylinders dadurch gedrückt wird, daß überschüssiges Medium in den Vorratsbehälter eingeleitet wird.

Die Erfindung ist nicht auf die Einzelheiten der vorstehend beispielhaft beschränkten Ausführungsform begrenzt.

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

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

M .J Setzvorrichtimg für Schließnieten mit einem hydraulischen Hauptkolben, der in einem Hauptzylinder hin- und herbeweglich ist, einem hydraulischen Servokolben, der in einem Servozylinder hin- und herbeweglich ist, wobei der Servozylinder an Schaftgreifeinrichtungen zum Greifen des Schaftes eines Schließnietes und der Servozylinder an einen Gegenhalter zum Eingriff mit dem Schließring eines Schließnietes anschließbar ist, einer ersten hydraulischen Verbindung zwischen einer Seite des Hauptzylinders und einer Seite des ServoZylinders derart, daß, wenn der Hauptkolben bewegt wird, die Bewegung des Servokolbens in Übereinstimmung mit diesem durch das Strömen von Hydraulikmedium längs der ersten hydraulischen Verbindung gesteuert wird und derart, daß die Bewegung des Hauptkolbens in einer Richtung die Strömung von Hydraulikmedium längs der ersten hydraulischen Verbindung von der einen Seite des Hauptzylinders zu der einen Seite des ServoZylinders hervorruft und bewirkt, daß der Servokolben in einer Richtung zum Zurückziehen der Greifeinrichtung im Bezug auf den Gegenhalter bewegt wird, mit einer zweiten hydraulischen Verbindung zwischen der anderen Seite des Hauptzylinders und der anderen Seite des Servozylinders und mit einem hydraulischen Vorratsbehälter, der an die zweite hydraulische Verbindung angeschlossen ist, wobei die relativen Abmessungen von Hauptkolben und Servokolben derart sind, daß die während der Bewegung des Hauptkolbens und des Servokolbens durch diejenigen Flächen von Hauptkolben und Servokolben,die in Verbindung mit der zweiten hydraulischen Verbindung befindlich sind, verdrängten Volumen unterschiedlich sind, derart, daß,wenn der Hauptkolben in der einen Richtung bewegt wird, wodurch,wenn das Werkzeug im Betrieb ist, der Schließring auf dem Schaft durch den Gegenhalter eingedrückt wird, ein Mangel an Medium in der zweiten hydraulischen Verbindung erzeugt wird, welcher aus dem Vorratsbehälter ausgeglichen wird und derart, daß, wenn der Hauptkolben in der

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entgegengesetzten Richtung bewegt wird, ein Überschuß an Hydraulikmedium in der zweiten hydraulischen Verbindung erzeugt wird, welcher in den Vorratsbehälter entleert wird, wobei der Vorratsbehälter ein vorgespanntes Einlaßventil aufweist, wodurch,wenn der Hauptkolben in die erwähnte entgegengesetzte Richtung bewegt wird, der Hydraulikdruck in dem Servozylinder auf der mit der zweiten hydraulischen Verbindung in Verbindung stehenden Seite des Servokolbens ansteigt, um · die Abziehbewegung des Gegenhalters von dem eingedrückten Schließring zu unterstützen, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite hydraulische Verbindung (23, 25, 24 und 20, 27, 26) hydraulisch durch vorgespannte Entlastungsventileinrichtungen (35, 36) miteinander verbunden sind, welche bei Druckdifferentialen zwischen der ersten und der zweiten hydraulischen Verbindung in einer Größenordnung, die während des Normalbetrieb der Vorrichtung beim Setzen eines Schließnietes geschlossen bleiben, die sich jedoch öffnen, um abnorm hohe Druckdifferentiale in beiden Richtungen zwischen der ersten und der zweiten hydraulischen Verbindung zu entlasten.
2. Setzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungsventileinrichtungen (35, 36) aus zwei unabhängigen Einwegeventilen (35 bzw. 36) bestehen, die abnorm hohe Differentialdrücke in zueinander entgegengesetzten Richtungen entlasten.
3. Setzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungsventileinrichtung (35, 36) in einem Zylinder (12) des Hydraulikkreises (23, 24, 25, 20, 27, 26) der Vorrichtung angeordnet ist.
4. Setzeinrichtung nach einem oder mehreren "der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungsventileinrichtung (36, 37)) derart ausgebildet ist, daß sie die erste und die zweite hydraulische Verbindung über einen Kolben (11) miteinander verbindet.

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5. Setzeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungsventileinrichtung (36, 37) derart ausgebildet ist, daß sie die erste und die zweite hydraulische Verbindung über den Hauptkolben (11) miteinander verbindet.
6. Setzeinrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlastungsventileinrichtung (36, 37) federvorgespannte Ventile (36 und 37) enthält, die Jeweils derart ausgebildet sind, daß sie selbsttätig öffnen, um abnorm hohe Drücke bei einem bestimmten Wert zu entlasten.
7. Setzeinrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (28) mit einem Entlastungsventil (41) versehen ist, um den Aufbau eines Überdruckes in dem Behälter (28) zu verhindern.
8. Setzeinrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Füllventil (37) in dem Vorratsbehälter (28) vorgesehen ist und daß die erste hydraulische Verbindung (23, 25, 24) und die zweite hydraulische Verbindung (20, 27, 26) je mit einer Auslaßschraube (39, 38) versehen ist, um das Füllen zu erleichtern.
9. Setzeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßschrauben (38, 39) in dem Servozylinder (15) an dessen gegenüberliegenden Enden vorgesehen sind.

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