DE60015034T2

DE60015034T2 - Vorrichtung zum Setzen von zweiteiligen Befestigungselementen

Info

Publication number: DE60015034T2
Application number: DE60015034T
Authority: DE
Inventors: Andreas Rössler
Original assignee: Newfrey LLC
Current assignee: Newfrey LLC
Priority date: 1999-08-18
Filing date: 2000-08-15
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2020-08-16
Also published as: US6374474B1; JP2001113340A; DE60015034D1; EP1077096B1; EP1077096A3; ATE280005T1; DE19939016A1; EP1077096A2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Setzen von zweiteiligen Befestigungselementen, insbesondere von Blindnieten, bei welchen zum Setzen ein erstes Teil gezogen und ein zweites Teil gegen gehalten werden muss, mit einem Gehäuse, einer Zuführeinrichtung an dem Gehäuse, um ein Befestigungselement durch eine Öffnung im Gehäuse in das Gehäuse zu übergeben, einem Widerlager, das das zweite Teil beim Setzvorgang gegen hält, und einer beim Setzvorgang das erste Teil ziehenden Zugeinrichtung, die an einem freien Ende eines Zuggliedes eine Greifeinheit aufweist, wobei das Zugglied mit einem Zugkolben zusammenwirkt, der in einer ersten Kammer längs einer Achse des Gehäuses hin und her bewegbar ist, wobei zur Übergabe eines Befestigungselementes das Zugglied die Öffnung freigibt.
Es sind Vorrichtungen zum Setzen von zweiteiligen Befestigungselementen, insbesondere von Blindnieten, bekannt, bei welchen zum Setzen ein erstes Teil gezogen und ein zweites Teil gegen gehalten werden muss, die ein Gehäuse, ein Widerlager, das das zweite Teil beim Setzvorgang gegen hält, und eine beim Setzvorgang das erste Teil ziehende Zugeinrichtung aufweisen, die mit einer Greifeinheit an einem freien Ende eines Zuggliedes, das mit einem in der ersten Kammer längs einer Achse des Gehäuses hin und her beweglichen Zugkolben zusammenwirkt, ausgestattet ist. Eine Vorrichtung dieser Art ist beispielsweise durch DE 40 23 963 A1 beschrieben. Die Zuführung eines zweiteiligen Befestigungselementes erfolgt bei dieser Vorrichtung manuell. Das Bestücken einer derartigen Vorrichtung mit einzelnen Befestigungselementen ist relativ zeitaufwendig. Die Verwendung einer solchen Vorrichtung bei serieller Fertigung von Produkten ist besonders nachteilig.
Dieses Problem ist bereits erkannt worden. DE 35 06 967 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Setzen von zweiteiligen Befestigungselementen, insbesondere von Blindnieten, bei welchen zum Setzen ein erstes Teil gezogen und ein zweites Teil gegen gehalten werden muss. Die Vorrichtung weist ein Gehäuse und eine Zuführeinrichtung an dem Gehäuse auf, um ein Befestigungselement durch eine Öffnung im Gehäuse in das Gehäuse zu übergeben. Um eine Übergabe des Befestigungselementes zu erreichen, muss das Zugglied soweit aus einer Setzstellung zurückgezogen werden, dass die Öffnung freigegeben wird.
Die Vorrichtung weist zwei hintereinander angeordnete Kolben, einen Schubkolben und einen Zugkolben auf, die in einem gemeinsamen Zylinder entlang einer Achse hin und her beweglich sind. Der Schubkolben ist mit einem zylinderförmigen Schubglied verbunden. Der Zugkolben ist mit einem zylinderförmigen Zugglied verbunden. Das Zugglied erstreckt sich in das Schubglied hinein.
Zum Setzen eines Befestigungselementes wird zwischen den Schubkolben und den Zugkolben ein Druckmedium eingeleitet, so dass sich die beiden Kolben innerhalb des Zylinders voneinander weg in entgegengesetzte Richtungen bewegen. Hierbei übt das Schubglied einen Druck auf das zweite Teil des Befestigungselementes aus, während das Zugglied an dem ersten Teil des Befestigungselementes zieht. Nach erfolgtem Setzen des Befestigungselementes erfolgt eine erneute Bestückung der Vorrichtung mit einem Befestigungselement.
Hierzu wird der Schubkolben mit einem Druckmedium beaufschlagt, wobei das Druckmedium zwischen den Kolben aus dem Zylinder strömt, so dass der Schubkolben gegen den Zugkolben zur Anlage gebracht wird und die beiden Kolben in eine Endstellung verfahren werden, in der die Öffnung zur Übergabe eines Befestigungselementes freigegeben wird.
Zur Positionierung der beiden Kolben für einen weiteren Setzvorgang wird der sich an den Zugkolben anschließende Teil der Kammer unter Druck gesetzt, während das Fluid, mit dem der Schubkolben beaufschlagt wurde, durch die Bewegung der beiden Kolben aus dem Zylinder herausgedrückt wird. Sobald die beiden Kolben eine definierte Stellung innerhalb des Zylinders eingenommen haben, wird das Druckmedium zwischen den Schubkolben und den Zugkolben eingeleitet, wobei das auf den Zugkolben einwirkende Fluid aus dem sich an den Zugkolben anschließenden Teil der Kammer herausströmt.
Hiervon ausgehend, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung zum Setzen von zweiteiligen Befestigungselementen, insbesondere von Blindnieten, so weiterzubilden, dass diese konstruktiv einfacher ausgebildet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum Setzen von zweiteiligen Befestigungselementen mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Setzen von zweiteiligen Befestigungselementen, insbesondere von Blindnieten, bei welchen zum Setzen ein erstes Teil gezogen und ein zweites Teil gegen gehalten werden muss, weist ein Gehäuse und eine an dem Gehäuse angeordnete Zuführeinrichtung auf, durch die ein Befestigungselement durch eine Öffnung im Gehäuse in das Gehäuse übergeben wird. Die Vorrichtung weist des weiteren ein Widerlager, das das zweite Teil des Befestigungselementes beim Setzvorgang gegen hält, und eine beim Setzvorgang das erste Teil des Befestigungselementes ziehende Zugeinrichtung auf, die ein Zugglied und an einem freien Ende dieses Zuggliedes eine Greifeinheit aufweist, wobei das Zugglied mit einem Zugkolben zusammenwirkt, der mittels einer Betätigungseinheit in einer ersten Kammer längs einer Achse des Gehäuses hin und her bewegbar ist und die vor dem Zugkolben liegende erste Kammer von einer hinter dem Zugkolben liegenden zweiten Kammer trennt. Zur Übergabe eines Befestigungselementes gibt das Zugglied die Öffnung frei und erstreckt sich durch die erste Kammer und den Zugkolben in die zweite Kammer hinein, und der Zugkolben und das Zugglied sind relativ zueinander längs der Achse bewegbar, wobei während des Setzvorgangs der Zugkolben längs der Achse in Richtung der zweiten Kammer von dem Widerlager weg verschoben wird und mit der Bewegung des Zugkolbens das Zugglied, das das erste Teil des Befestigungselementes mit der Greifeinheit erfasst hat, auf das erste Teil eine Zugkraft ausübt. Das Zugglied weist an dem der Zugeinrichtung entgegengesetzten Ende einen Kolben auf, der in eine der zweiten Kammer benachbarte und durch eine Wandung des Gehäuses begrenzte dritte Kammer hineinragt und die dritte Kammer von der zweiten Kammer trennt, und der Durchmesser des Kolbens ist größer als der Durchmesser des Zuggliedes und kleiner als der Durchmesser des Zugkolbens. Ein kompressibles Medium ist sowohl in der zweiten als auch in der dritten volumenveränderlichen Kammer vorgesehen.
Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung wird erreicht, dass diese konstruktiv einfacher ausgebildet ist. Die Vorrichtung ermöglicht auch eine vereinfachte Montage derselben, da relativ wenige Teile zur Herstellung der Vorrichtung notwendig sind.
Mit der Reduzierung der Bauteile der Vorrichtung geht auch eine verbesserte Handhabbarkeit der Vorrichtung einher, wenn es sich bei dieser um eine handbetätigte Vorrichtung handelt. Die Handhabbarkeit der Vorrichtung wird auch dadurch verbessert, dass die Vorrichtung relativ leicht ist, so dass bei einer Benutzung der Vorrichtung eine Ermüdung der Bedienperson vermieden wird.
Während des Setzvorgangs wird der Zugkolben in der ersten Kammer längs der Achse des Gehäuses von dem Widerlager weg verschoben. Die Verschiebung des Zugkolbens erfolgt mittels einer Betätigungseinheit. Der Weg, um den der Zugkolben in Richtung der zweiten, volumenveränderlichen Kammer verschoben wird, entspricht vorzugsweise dem Weg, der notwendig ist, um den eigentlichen Setzvorgang auszuführen. Mit der Bewegung des Zugkolbens übt das Zugglied, welches mit einer Greifeinheit das erste Teil des Befestigungselementes ergriffen hat, eine Zugkraft auf dieses erste Teil aus. Handelt es sich bei diesem ersten Teil um einen Dornschaft eines Blindnietes, so wird der Zugkolben und somit auch das Zugglied so lange in Richtung der volumenveränderlichen zweiten Kammer verschoben, bis der Dornschaft reißt.
An den eigentlichen Setzvorgang schließt sich ein weiterer Vorgang an, bei dem das Zugglied so weit innerhalb des Gehäuses von dem Widerlager weg bewegt wird, bis das Zugglied die Öffnung freigibt, durch die ein weiteres Befestigungselement in das Gehäuse eingebracht werden kann. Diese Freigabe wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wie folgt erreicht: Während des Setzvorgangs kommt es zu einer Komprimierung des sich in der zweiten volumenveränderlichen Kammer befindlichen Mediums, so dass der Druck innerhalb der zweiten Kammer ansteigt. Dieser Druckanstieg bewirkt eine zunehmende axial gerichtete Kraft auf den Kolben, deren Richtung einer Zugkraft entspricht, so dass das Zugglied in axialer Richtung weiter verschoben wird. Durch die Bewegung des Kolbens wird das Volumen der dritten Kammer verringert. Dies führt zu einem Druckanstieg des sich in der dritten Kammer befindenden kompressiblen Mediums. Auf die dem Zugkolben gegenüberliegende Stirnfläche des Kolbens wirkt eine Druckkraft des Mediums der dritten Kammer. Diese Druckkraft ist entgegengesetzt zur Druckkraft des Mediums der zweiten Kammer.
Der Kolben kann solange in axialer Richtung durch die Druckkraft des Mediums der zweiten Kammer verschoben werden, bis ein Kräftegleichgewicht der an dem Kolben angreifenden Druckkräfte eintritt. Dies ist vorzugsweise dann der Fall, wenn die Öffnung durch das Zugglied freigegeben worden ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung der Vorrichtung wird vorgeschlagen, dass das Zugglied eine Endstellung einnimmt, in der die Öffnung von dem Zugglied freigegeben ist und die durch einen mit dem Zugglied zusammenwirkenden Anschlag bestimmt ist. Bei einer solchen Ausgestaltung der Vorrichtung ist es nicht notwendig, ein Gleichgewicht der Druckkräfte auf den Kolben zu verhindern. Es ist daher nicht zwingend notwendig, die Geometrie des Kolbens und/oder die in den Kammern herrschenden Drücke so einzustellen, dass in der Endstellung ein Kräftegleichgewicht herrscht. Es muss jedoch sichergestellt werden, dass ein Kräftegleichgewicht nicht eintritt, bevor das Zugglied seine Endstellung eingenommen hat.
Wird der Zugkolben freigegeben, tritt eine Entspannung des Drucks des in der zweiten Kammer sich befindenden komprimierten Mediums ein, die eine Bewegung des Kolbens und somit auch des Zuggliedes in die Ausgangsstellung bewirkt. Diese Bewegung läuft relativ schnell ab. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung hat auch den Vorteil, dass auf zusätzliche Druckluftanschlüsse oder dergleichen verzichtet werden kann, die bei herkömmlichen Vorrichtungen notwendig sind, um das Zugglied in die Setzstellung zu bewegen. Es wird auch eine Unabhängigkeit von solchen Anschlüssen erreicht.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Vorrichtung wird die Betätigungseinheit lediglich zur Erzeugung einer ausreichenden Zugkraft während eines Setzvorgangs benötigt.
Zur Freigabe der Öffnung, durch die ein weiteres Befestigungselement in das Gehäuse eingebracht wird, wird das durch Kompression in der zweiten Kammer befindliche Medium genutzt. Um eine Bewegung des Kolbens mit dem Zugglied mittels des Drucks des sich in der zweiten Kammer befindlichen Mediums in Richtung der dritten Kammer zu erhalten, wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgeschlagen, dass der Durchmesser des Kolbens größer ist als der Durchmesser des Zuggliedes, so dass eine im wesentlichen ringförmige Fläche als Druckfläche zur Verfügung steht.
Nach einer noch weiteren Weiterbildung der Vorrichtung wird vorgeschlagen, dass der Durchmesser des Kolbens kleiner ist als der Durchmesser des Zugkolbens.
Der Weg, den das Zugglied bedingt durch den in der zweiten Kammer herrschenden Druck zurücklegt, ist unter anderem vom Volumen der dritten Kammer abhängig. Es wird daher vorgeschlagen, dass die dritte Kammer durch eine volumenveränderliche Teilkammer und wenigstens eine strömungstechnisch mit der volumenveränderlichen Teilkammer verbundene Teilkammer mit konstantem Kammervolumen gebildet ist. Hierdurch wird ein relativ großes Volumen geschaffen, so dass der Druckanstieg in der dritten Kammer relativ gering ist. Bei relativ geringem Druckanstieg kann ein relativ großer Verschiebeweg des Zuggliedes erreicht werden. Diese Ausgestaltung der Vorrichtung hat auch den Vorteil, dass die wenigstens eine Teilkammer so angeordnet werden kann, dass diese in einem Bereich der Vorrichtung positioniert wird, in dem die Teilkammer für die Handhabung der Vorrichtung nicht störend ist. Insbesondere wird dadurch auch erreicht, dass durch die Vorrichtung zweiteilige Befestigungselemente auch in Bereichen von Kanten gesetzt werden können, in deren Nähe eine Flächennormale einer Werkstückwand die Längsachse der Vorrichtung unter einem Winkel, beispielsweise einem rechten Winkel, schneidet.
Gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung wird vorgeschlagen, dass die Teilkammer mit dem konstanten Kammervolumen die Teilkammer mit dem veränderlichen Kammervolumen umgibt. Eine solche Weiterbildung der Vorrichtung hat auch den Vorteil, dass ein relativ kompakter Aufbau der Vorrichtung erreicht wird.
Gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung wird vorgeschlagen, dass die Teilkammern im wesentlichen zylinderförmig ausgebildet sind und dass die Teilkammern vorzugsweise konzentrisch zueinander angeordnet sind. Die Teilkammern können hierbei beispielsweise in einem Gussteil, insbesondere einem Spritzgussteil, ausgebildet sein.
Gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die volumenveränderliche Teilkammer durch mindestens einen Kanal mit der Teilkammer konstanten Volumens verbunden ist, wobei der wenigstens eine Kanal wenigstens einen Abschnitt mit einem erhöhten Strömungswiderstand aufweist. Diese Weiterbildung der Vorrichtung hat den Vorteil, dass während der Bewegung des Kolbens das Medium aus der volumenveränderlichen Teilkammer nicht schlagartig sondern langsam in die Kammer konstanten Volumens überströmt.
Dies hat den Vorteil, dass beispielsweise bei der Verwendung der Vorrichtung zum Setzen von Blindnieten die beim Bruch des Dornschaftes des Blindnietes freigesetzte Energie des Zuggliedes und des Kolbens teilweise in eine Verdichtungsarbeit des Mediums in der volumenveränderlichen Teilkammer umgewandelt wird, so dass der Kolben und das Zugglied durch das sich in der anderen Teilkammer befindende Medium abgefedert werden, wobei durch das Überströmen des Mediums aus der ersten Teilkammer in die zweite Teilkammer ein Rückschlag des Kolbens und des Zuggliedes verhindert wird.
Der Abschnitt, der einen erhöhten Strömungswiderstand bildet, kann vorzugsweise dadurch erreicht werden, dass im Kanal eine Drossel angeordnet ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung wird vorgeschlagen, dass der Abschnitt durch ein Rückschlagventil gebildet wird. Diese Ausbildung der Vorrichtung ermöglicht eine Druckeinstellung in den Teilkammern, so dass der Kolben und somit auch das Zugglied in Abhängigkeit vom Schließzustand des Rückschlagventils angehalten werden kann.
Gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung wird vorgeschlagen, dass die volumenveränderliche Teilkammer strömungstechnisch so mit der wenigstens einen Teilkammer konstanten Volumens verbunden ist, dass der Strömungswiderstand für eine Strömung aus der volumenveränderlichen Teilkammer in die Teilkammer mit dem konstanten Kammervolumen größer ist als für eine Strömung aus der Teilkammer mit dem konstanten Kammervolumen in die Teilkammer mit dem veränderlichen Volumen. Mit anderen Worten wird durch diese vorteilhafte Ausbildung der Erfindung erreicht, dass die Strömungsgeschwindigkeit eines Mediums aus der Kammer mit dem konstanten Kammervolumen größer sein soll als die Strömungsgeschwindigkeit aus der volumenveränderlichen Teilkammer in die Teilkammer mit dem konstanten Kammervolumen. Dies Ausgestaltung der Vorrichtung hat den Vorteil, dass zum einen ein Abbremsen des Kolbens und somit des Zuggliedes während einer Bewegung in die Endstellung erreicht wird, und zum anderen der Kolben und das Zugglied aus dieser Endstellung relativ rasch in eine Setzstellung gebracht werden können.
Der Verfahrweg des Zuggliedes ist bei gleichbleibenden geometrischen Abmessungen der Kammern und des Kolbens von der Druckdifferenz der Medien in der zweiten und der dritten Teilkammer abhängig. Zur Einstellung des Verschiebeweges des Zuggliedes wird daher vorgeschlagen, dass die zweite Kammer und/oder die dritte Kammer mindestens ein Ventil aufweist, durch das ein Medium in die zweite und dritte Kammer eingeleitet werden kann.
Diese Weiterbildung der Vorrichtung hat auch den Vorteil, dass Undichtigkeiten, die mit einem Druckverlust in der zweiten und/oder dritten Kammer einhergehen, durch externe Druckquellen, die mit dem wenigstens einen Ventil verbunden werden können, ausgeglichen werden können. Das Vorsehen wenigstens eines Ventils in der zweiten und/oder dritten Kammer hat auch den Vorteil, dass die Vorrichtung durch entsprechende Druckbeaufschlagung in der zweiten und dritten Kammer quasi vorgespannt werden kann, so dass vorgegebene Bewegungsabläufe des Zuggliedes ermöglicht werden.
Gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung wird vorgeschlagen, dass die zweite und die dritte Kammer durch mindestens ein Ventil so verbunden sind, dass das Medium aus der dritten Kammer in die zweite Kammer strömen kann, wenn der Druck in der dritten Kammer einen vorgegebenen Druckwert überschreitet. Diese Ausgestaltung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Abdichtung zwischen der zweiten und der dritten Kammer ein Überströmen des Mediums aus der zweiten in die dritte Kammer ermöglicht. Durch Rückführung des Mediums aus der dritten in die zweite Kammer wird stets ein gleiches Mediumvolumen in der dritten Kammer gewährleistet.
Zur Umsetzung dieses Gedankens wird vorgeschlagen, dass wenigstens ein Ventil in Form eines Rückschlagventils vorgesehen ist. Statt eines Rückschlagventils kann das Ventil auch in Form eines Sicherheitsventils, welches beispielsweise elektrisch und/oder magnetisch betätigbar ist, vorgesehen sein.
Die zweite und die dritte Kammer sind vorzugsweise mit dem gleichen kompressiblen Medium gefüllt, so dass gewisse Undichtigkeiten zwischen der zweiten und der dritten Kammer in gewissem Umfang nicht als störend empfunden werden. Solche Undichtigkeiten können bei Vorrichtungen, die insbesondere für die Serienfertigung verwendet werden, nach einer Vielzahl von Bewegungen des Zuggliedes und somit des Kolbens entstehen.
Gemäß einer noch weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung wird vorgeschlagen, dass die Betätigungseinheit, durch die der Zugkolben bewegt wird, eine elektromotorisch betriebene Einheit ist. Gegebenenfalls kann zwischen der elektromotorisch betriebenen Einheit und dem Zugkolben ein Getriebe vorgesehen sein.
Nach einer noch weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung wird vorgeschlagen, dass die Betätigungseinheit eine hydraulisch wirkende Einheit ist, wobei durch diese ein unter Druck stehendes Medium durch wenigstens einen in die erste Kammer mündenden Durchgang in diese eingeleitet werden kann, so dass das Druckmedium auf die dem Kolben abgewandte Seite des Zugkolbens wirken kann. Bei dem Druckmedium handelt es sich vorzugsweise um ein Fluid, insbesondere um ein Öl.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:
1 schematisch und im Schnitt eine Vorrichtung zum Setzen von zweiteiligen Befestigungselementen;
2 die Vorrichtung nach 1 entlang der Schnittlinie A-A;
3 schematisch eine Ausführungsform der Zugeinrchtung der Vorrichtung zum Setzen von zweiteiligen Befestigungselementen in einer Ausgangsstellung;
4 die Zugeinrichtung nach 3 in einer Zwischenstellung während eines Setzvorgangs;
5 die Zugeinrichtung nach 3 in einer Endstellung, in der das Zugglied eine Öffnung im Gehäuse der Vorrichtung freigibt; und
6 schematisch eine weitere Ausbildungsform einer Zugeinrichtung für eine Vorrichtung zum Setzen von zweiteiligen Befestigungselementen.
1 zeigt schematisch und im Schnitt eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Setzen von zweiteiligen Befestigungselementen, insbesondere von Blindnieten, bei welchen zum Setzen ein Teil gedrückt und das andere Teil gezogen werden muss. Die Vorrichtung ist in Form einer handbetätigten Vorrichtung ausgebildet. Sie weist ein pistolenartig ausgebildetes Gehäuse 1 auf. Dieses weist einen rohrförmigen vorderen Abschnitt 2 auf. Das freie Ende des rohrförmigen Abschnitts 2 weist ein Widerlager 3 auf. Innerhalb des Gehäuses 1 ist ein Zugglied 4 angeordnet, das längs einer Achse des Gehäuses 1 hin und her beweglich ist. An einem freien Ende des Zuggliedes 4 ist eine Greifeinheit 5 angeordnet.
In der 1 ist dargestellt, wie das Widerlager 3 an einem zweiten Teil 6 eines Befestigungselementes 8 anliegt. Das erste Teil 7 des Befestigungselementes 8 ist durch die Greifeinheit 5 gegriffen. Bei dem Befestigungselement handelt es sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel um einen Blindniet. Zum aufeinanderfolgenden Zuführen von einzelnen Befestigungselementen weist die Vorrichtung eine Zuführeinrichtung 9 auf. Die Zuführeinrichtung 9 ist an dem Gehäuse 1 angeordnet. Sie umfasst einen Zuführkanal 10, der in eine Übergabeeinheit 11 mündet. Durch die Übergabeeinheit 11 wird ein Befestigungselement 8 durch eine Öffnung 12 in den Abschnitt 2 des Gehäuses 1 übergeben, wenn das Zugglied 4 mit der Greifeinheit 5 die Öffnung 12 freigegeben hat. Bei der Übergabeeinheit 11 kann es sich vorteilhafterweise um eine Übergabeeinheit handeln, wie sie durch EP 0 737 528 A1 bekannt ist.
Das Zugglied 4 weist einen sich von einer Stirnseite des Zuggliedes erstreckenden Abzugskanal 35 auf, der die Mantelfläche des Zuggliedes 4 nach einem bogenförmigen Abschnitt durchdringt. Die Mündung des Abzugskanals 35 ist in einer Endstellung des Zuggliedes 4 mit der Mündung einer Ableitung 36 in Übereinstimmung bringbar.
Beabstandet von der Greifeinheit 5 weist das Zugglied 4 einen umlaufenden Kragen 37 auf. Innerhalb des Gehäuses ist ein Vorsprung 38 vorgesehen, der sich radial nach innen in Richtung des Zuggliedes 4 erstreckt. In einer Endstellung des Zuggliedes 4 liegt die ringförmige Fläche des Kragens 37 am Vorsprung 38 an, so Bezugnehmend auf die Darstellung in der 2 ist ersichtlich, dass die dritte Kammer 23 durch drei Teilkammern 26, 27 und 35 gebildet ist. Die dritte Kammer 23 weist eine volumenveränderliche Teilkammer 35 auf, deren Volumen durch die Position des Kolbens 17 verändert wird. Diese volumenveränderliche Teilkammer 35 ist strömungstechnisch mit den Teilkammern 26, 27 verbunden, die jeweils ein konstantes Kammervolumen aufweisen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Teilkammern 35, 26, 27 nebeneinander in einem gemeinsamen Gehäuse ausgebildet.
Mit dem Bezugszeichen 39 ist ein Anschluss bezeichnet, durch den die dritte Kammer 23 und somit auch die Teilkammern 26, 27, 35 mit einem kompressiblen Medium beaufschlagbar ist bzw. sind. Der Anschluss 39 kann in Form eines Ventils ausgebildet sein.
Die Teilkammern 26, 27, 35 sind durch einen Kanal 25 miteinander verbunden, wobei der Kanal 25 in einem Endabschnitt der dritten Kammer 23 angeordnet ist. Der Kanal 25 hat einen relativ geringen Querschnitt, so dass dieser einen Strömungswiderstand bildet.
Ein Betriebszyklus der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nachfolgend beschrieben.
Die Kammer 23 ist durch den Anschluss 39 mit einem kompressiblen Medium, insbesondere mit Luft, gefüllt. Innerhalb der Kammer 23 herrscht ein vorgegebener Druck, der vorzugsweise bei 6 bar liegt, wenn die Kammer 23 ihr maximales Volumen aufweist.
Auch die zweite Kammer 21 ist mit einem kompressiblen Medium, insbesondere Luft, gefüllt. Hierzu weist die zweite Kammer 21 einen nicht dargestellten Anschluss auf. Auch in der zweiten Kammer 21 herrscht vorzugsweise ein Druck von 6 bar.
Das Zugglied 4 befindet sich in einer Setzstellung, wie sie in der 1 und der 2 dargestellt ist. In dieser Setzstellung liegt ein zweites Teil 6 an dem Widerlager 3 an. Das erste Teil 7 des Befestigungselementes 8 ist von einer Greifeinheit 5 ergriffen. Die Durchgänge 20 sind mit einer nicht dargestellten hydraulisch wirkenden Betätigungseinheit verbunden. Durch nicht dargestellte dass die Bewegung des Zuggliedes 4 durch den Kragen 37 und den Vorsprung 38 begrenzt wird. Der Verfahrweg des Zuggliedes 4 zwischen seiner Setzstellung, wie sie in der 1 dargestellt ist, und einer Endstellung, in der das Zugglied 4 die Öffnung 12 freigibt, beträgt vorzugsweise 100 mm.
Das Zugglied 4 erstreckt sich durch einen Zugkolben 13 hindurch. Dieser ist in einer ersten Kammer 14 längs einer Achse des Gehäuses hin und her beweglich. Der Zugkolben 13 weist an seiner Außenmantelfläche Dichtungen 15 auf, die zur Abdichtung der ersten Kammer dienen. Der Zugkolben 13 ist gegenüber dem Zugglied 4 durch in Nuten 16 angeordnete, in der 1 nicht dargestellte, Dichtungen abgedichtet.
Das Zugglied 4 weist an dem der Greifeinheit 5 entgegengesetzten Ende einen Kolben 17 auf. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieser mit dem Zugglied 4 durch eine Verschraubung 18 verbunden, wobei das Zugglied 4 an seinem der Greifeinheit 5 entgegengesetzten Ende ein Außengewinde und der Kolben 17 eine Bohrung mit einem Innengewinde aufweist. Der Kolben 17 weist an seiner Außenmantelfläche Nuten 19 auf, in die beispielsweise ringförmige Dichtelemente einbringbar sind.
Die Vorrichtung weist eine nicht dargestellte Betätigungseinheit auf. Bei der Betätigungseinheit handelt es sich um eine hydraulisch wirkende Einheit. Die Vorrichtung weist Durchgänge 20 auf, die in die erste Kammer 14 münden, wie dies aus der 2 ersichtlich ist. Durch diese Durchgänge 20 kann ein aus einer Druckquelle, welche nicht dargestellt ist, stammendes Druckmedium in die erste Kammer 14 eingeleitet werden, so dass das Druckmedium auf die dem Kolben 17 abgewandte Seite des Zugkolbens 13 wirken kann. Bei dem Druckmedium handelt es sich vorzugsweise um ein inkompressibles Medium, insbesondere um Öl.
Hinter dem Zugkolben 13 ist eine volumenveränderliche zweite Kammer 21 vorgesehen, die durch einen Mantel 22, den Kolben 17 und den Zugkolben 13 begrenzt ist.
Der Kolben 17 ragt wenigstens teilweise in eine volumenveränderliche dritte Kammer 23 hinein. Die dritte Kammer 23 ist durch eine Wandung 24 und durch den Kolben 17 begrenzt.
Sensoren wird festgestellt, dass sich das Zugglied in seiner Setzstellung befindet und ein Befestigungselement 8 eine vorgegebene Stellung eingenommen hat.
Durch einen nicht dargestellten Auslösemechanismus kann die Betätigungseinheit aktiviert werden. Ein unter Druck stehendes Öl, welches beispielsweise von der Betätigungseinheit mit einem Druck von ca. 150 bar bereitgestellt wird, strömt in die erste Kammer 14 hinein. Das unter Druck stehende Öl beaufschlagt die dem Kolben 17 abgewandte Seite des Zugkolbens 13. Dieser Druck bewirkt eine Druckkraft auf den Zugkolben 13, so dass dieser in Richtung der zweiten Kammer 21 verschoben wird. Der Kolben 17 liegt am Zugkolben 13 an, so dass mit der Bewegung des Zugkolbens 13 das mit dem Kolben 17 verbundene Zugglied 4 in Richtung der zweiten Kammer 21 bewegt wird, so dass das Zugglied 4 über die Greifeinheit 5 auf das erste Teil 7 eine Zugkraft ausübt.
Durch die Bewegung des Zugkolbens 13 wird das Volumen der zweiten Kammer 21 verringert, so dass es innerhalb der zweiten Kammer 21 zu einer Verdichtung des kompressiblen Mediums kommt. Gleichzeitig wird das Volumen der dritten Kammer 23 verringert, so dass sich in der dritten Kammer 23 ein Druckanstieg ergibt.
Das unter Druck stehende Medium in der zweiten Kammer 21 übt eine Druckkraft auf die ringförmige Stirnfläche des Zugkolbens 17 auf. Diese Druckkraft ist einer Druckkraft entgegengesetzt gerichtet, die auf die Stirnfläche des Kolbens 17 wirkt.
Handelt es sich bei dem Befestigungselement 8 um einen Blindniet, so kommt es zu einem Bruch des ersten Teils 7. Dieser Bruch tritt ein, wenn der Zugkolben 13 und damit auch das Zugglied 4 eine Bruchstrecke zurückgelegt haben. Diese Bruchstrecke entspricht dem Verschiebeweg des Zugkolbens 13. Tritt der Bruch des ersten Teils 7 ein, so bedarf es keiner weiteren Zuführung von Druckmedium in die erste Kammer 14. Der Restteil des ersten Teils 7 gelangt mit Hilfe eines im Abzugskanal 35 herrschenden Unterdrucks in einen bogenförmigen Abschnitt des Abzugskanals 35 und verbleibt dort.
Der Druck innerhalb der zweiten Kammer 21 ist durch die Verschiebung des Zugkolbens 13 so weit angestiegen, dass die durch den Druck in der zweiten Kammer 21 auf die Stirnfläche des Zugkolbens 17 einwirkende Druckkraft größer ist als die durch das Medium in der dritten Kammer entgegengesetzt wirkende Druckkraft. Hierdurch wird der Kolben 17 und auch das Zugglied 4 weiter von dem Widerlager 3 weg in Längsrichtung verschoben. Das Zugglied 4 wird soweit durch die Druckkraft verschoben, bis der Kragen 37 an dem Vorsprung 38 anliegt, so dass die Bewegung des Zuggliedes 4 und somit auch des Kolbens 17 beendet wird. Das Zugglied 4 hat seine Endstellung erreicht.
Der von dem Zugglied 4 zurückgelegte Gesamtweg beträgt vorzugsweise 100 mm. Der von dem Zugkolben 13 zurückgelegte Weg beträgt vorzugsweise 25 mm. 75 mm der von dem Zugglied zurückgelegten Strecke ist durch die auf die ringförmige Stirnfläche des Kolbens 17 wirkende Druckkraft zurückzuführen. In dieser Endstellung herrscht in der dritten Kammer vorzugsweise ein Druck von ca. 7 bar.
In dieser Endstellung überlappen sich die Öffnungen des Abzugskanals 35 und der Ableitung 36, so dass der Restteil des ersten Teils 7 über die Ableitung 36 abgezogen werden kann. Die Öffnung 12 ist freigegeben, so dass ein Befestigungselement durch die Öffnung 12 in den rohrförmigen Abschnitt 2 übergeben werden kann. Die Übergabe durch die Zuführeinrichtung 9 kann gemäß EP 0 737 528 A1 erfolgen. Die Endstellung des Zuggliedes wird durch einen nicht dargestellten Sensor festgestellt. Durch wenigstens einen weiteren Sensor wird festgestellt, ob der Restteil des zweiten Teils 6 aus dem Abzugskanal 35 abgeleitet worden ist.
Liegt in der Zuführeinrichtung 9 ein weiteres Befestigungselement 8 zur Übergabe an das Zugglied 4 bereit und sind die weiteren Randbedingungen erfüllt, so wird durch eine Steuereinrichtung der Druck in der ersten Kammer reduziert. Diese Druckverringerung in der ersten Kammer 14 führt zu einer Expansion des Mediums in der zweiten Kammer 21, wodurch der Zugkolben 13 in seine Ausgangsstellung verfahren wird. Gleichzeitig kommt es zu einer Expansion des Mediums innerhalb der dritten Kammer 23, so dass das Zugglied 4 in die Setzstellung verfahren wird, wobei während dieser Bewegung eine Aufnahme des in den Verfahrweg des Zuggliedes 4 hineinragenden Befestigungselementes 8 erfolgt.
Die Bewegung des Zuggliedes 4 aus der Endstellung in die Setzstellung erfolgt relativ schnell, da ein relativ geringes Volumen des Druckmediums aus der ersten Kammer 14 abgeleitet werden muss.
3 zeigt schematisch und im Schnitt eine weitere Ausführungsform einer Zugeinrichtung einer Vorrichtung zum Setzen von zweiteiligen Befestigungselementen.
Die Zugeinrichtung umfasst einen in einer ersten Kammer 14 angeordneten Zugkolben 13. Durch den Zugkolben 13 erstreckt sich ein Zugglied 4 hindurch. Das Zugglied 4 weist einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf. Das eine Ende des Zuggliedes 4 ist mit einem Kolben 17 versehen. Der Zugkolben 13 und der Kolben 17 sind relativ zueinander längs einer Achse eines Gehäuses bewegbar. Die erste Kammer 14 weist einen Durchgang 20 auf. Durch diesen kann ein unter Druck stehendes Druckmedium auf die dem Kolben 17 abgewandte Seite des Zugkolbens 13 wirken. Die Strömungsrichtung des Druckmediums ist in 3 mit dem Pfeil in dem Durchgang 20 angedeutet.
Hinter dem Zugkolben 13 ist eine volumenveränderliche zweite Kammer 21 vorgesehen. Diese ist durch einen Mantel 22, den Zugkolben 13 und den Kolben 17 begrenzt. Innerhalb der volumenveränderlichen zweiten Kammer 21 ist ein kompressibles Medium, vorzugsweise Luft, enthalten.
Die Zugeinrichtung nach 3 weist eine volumenveränderliche dritte Kammer 23 auf. Die dritte Kammer 23 umfasst eine volumenveränderliche Teilkammer 26 und ist durch eine Wandung 24 und den Kolben 17 begrenzt. Des weiteren ist eine Teilkammer 27 mit einem konstanten Kammervolumen vorgesehen.
Die volumenveränderliche Teilkammer 26 ist im wesentlichen hülsenförmig ausgebildet. In dieser ist der Kolben 17 entlang einer Achse beweglich. Die Innenkonturen der Teilkammer 26 sind an die Außenkonturen des Kolbens 17 angepasst. Vorzugsweise weisen der Kolben 17 und die Teilkammer 26 einen kreisförmigen Querschnitt auf. In einer Stirnwand 28 der Teilkammerwand 29 ist ein Kanal 25 ausgebildet, durch den die beiden Teilkammern 26, 27 strömungstechnisch miteinander verbunden sind. Der Durchmesser des Kanals 25 ist vorzugsweise relativ gering, so dass der Kanal einen Strömungswiderstand bildet.
Ein Betriebszyklus der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach 3 kann am besten betrachtet werden, wenn mit dem Zugglied 4 in einer Setzstellung begonnen wird, wie sie in der 3 dargestellt ist.
Wenn sich das Zugglied 4 in seiner Setzstellung befindet, liegt ein Teil 6 eines Befestigungselementes 8 an einer Anschlagschulter 3 an. Das andere Teil 7 des Befestigungselementes 8 ist von einer Greifeinheit 5 ergriffen.
Die erste Kammer 14 ist noch nicht mit einem Druckmedium beaufschlagt. In der zweiten Kammer 21 herrscht ein Druck p₂ vor. Die zweite Kammer 21 weist ein Volumen V₂ auf. In der dritten Kammer 23 herrscht ein vorgegebener Druck p₃ vor. Die dritte Kammer 23 weist ein Volumen V₃ auf.
Der Kolben 17 liegt mit seiner dem Zugkolben 13 benachbarten Stirnfläche an diesem teilweise an.
Durch einen nicht dargestellten Auslösemechanismus wird eine Druckquelle aktiviert, aus der ein Druckmedium durch den Durchgang 20 in die erste Kammer 14 strömt. Durch das Druckmedium wird der Zugkolben 13 gemeinsam mit dem Kolben 17 in Richtung der dritten Kammer 23 bewegt. Mit dieser Bewegung des Zugkolbens 13 wird das Volumen der zweiten Kammer 21 verringert. Die Verringerung des Volumens der zweiten Kammer 21 führt unter der Annahme, dass die Volumenänderung isotherm erfolgt und sich das in der zweiten Kammer 21 befindende Medium wie ein ideales Gas verhält, zu einem Druckanstieg, der der Volumenänderung der zweiten Kammer direkt proportional ist.
Die Bewegung des Kolbens 17 führt zu einer Verringerung des Volumens der dritten Kammer, da der Kolben 17 in die erste Teilkammer hineingelangt, wie in der 4 dargestellt. 4 zeigt einen Zwischenzustand während des Setzvorgangs.
Wenn der Zugkolben 13 bis zu einem Anschlag 30 gelangt ist, hat der Zugkolben 13 eine Wegstrecke I₁ zurückgelegt. Handelt es sich bei dem Befestigungselement 8 um einen Blindniet, so entspricht die Wegstrecke I₁ vorzugsweise dem Weg, den das Zugglied 4 zurücklegen muss, um einen Bruch des Dornschaftes nach Ausbildung eines Schließkopfes des Blindnietes zu erreichen.
Die Bewegung des Zugkolbens 13 und des Kolbens 17 führt zu einer Kompression des Mediums sowohl in der zweiten 21 als auch in der dritten 23 Kammer. Durch die Kompression des Mediums in der zweiten Kammer 21 steigt der an der Stirnfläche des Kolbens 17 angreifende Druck, so dass auch die Kraft in axialer Richtung, die auf diese Stirnfläche wirkt, steigt.
Dieser Kraft wirkt eine Kraft entgegen, die auf die freie Stirnfläche des Kolbens durch den Druck innerhalb der dritten Kammer 23 wirkt. Eine Verschiebung des Kolbens 17 in axialer Richtung ist dann beendet, wenn die entgegengesetzt wirkenden Kräfte gleich sind. 5 zeigt diesen Zustand. Der Kolben 17 ist um die Strecke I₂ und somit auch das Zugglied 4 längs der Achse verschoben, wobei die Gesamtverschiebung (I₁ + I₂) ausreichend groß ist, um die Öffnung 12 freizugeben.
Die Bewegung des Kolbens 17 und somit auch des Zuggliedes 14 kann auch dadurch beendet werden, dass ein entsprechender Anschlag vorgesehen ist, durch den das Zugglied in seiner Bewegung in axialer Richtung begrenzt wird, wie dies bei einem Zugglied nach 1 der Fall ist.
Es ist auch nicht zwingend, dass der Kolben 13 bis zu einer Schulter 30 verfahren wird. Der Verfahrweg des Kolbens 13 ist auch vom Druck des durch den Durchgang 20 in die erste Kammer 14 eingeleiteten Druckmediums abhängig.
Für den eigentlichen Setzvorgang bedarf es bei der Ausgestaltung der Vorrichtung lediglich der Beaufschlagung des Zugkolbens 13 mit einem Druckmedium für den eigentlichen Setzvorgang. Die weitere Verschiebung des Zuggliedes 4 wird durch die Kompression des Mediums in der zweiten Kammer 21 erreicht.
Der Druck in der ersten Kammer 14 kann solange aufrecht erhalten werden, bis ein Befestigungselement durch die Zuführeinrichtung in das Gehäuse übergeben worden ist. Wird der Druck in der ersten Kammer 14 verringert, so führt dies dazu, dass eine Volumenexpansion des Mediums in der zweiten Kammer 21 stattfindet. Ist die Druckkraft, welche das Medium in der zweiten Kammer auf den Zugkolben 13 ausübt, größer als die Druckkraft des Druckmediums in der ersten Kammer, wird der Zugkolben 13 in seine Ausgangsposition verfahren.
Das Zugglied 4 und der Kolben 17 verharren in ihrer Endstellung, solange die Druckkraft, die das Medium in der zweiten Kammer 21 auf den Kolben 17 ausübt, größer ist als die Druckkraft, die das Medium in der dritten Kammer 23 auf den Kolben 17 ausübt. Sinkt die Druckkraft, die das Medium in der zweiten Kammer auf die Stirnfläche des Kolbens 17 ausübt, unter die Druckkraft, die das Medium in der dritten Kammer auf den Kolben 17 ausübt, wird der Kolben 17 in seine Ausgangsstellung verschoben, bis gegebenenfalls ein erneutes Kräftegleichgewicht eintritt. Der Eintritt dieses Kräftegleichgewichtes kann abhängig von dem Druckverlauf des Druckmediums in der ersten Kammer 14 eingestellt werden. Es besteht daher die Möglichkeit, die Bewegung des Zuggliedes 4 in seine Ausgangsposition in Abhängigkeit von Druck in der ersten Kammer zu steuern bzw. zu regeln. Dies gilt auch für die Bewegung des Zuggliedes 4 aus seiner Setzstellung in die Endstellung.
Wird die erste Kammer 14 im wesentlichen drucklos gemacht, so nehmen der Zugkolben 13 und das Zugglied 4 mit dem Kolben 17 die in der 3 dargestellten Ausgangspositionen ein. Es kann ein erneuter Betriebszyklus gestartet werden.
6 zeigt eine noch weitere Ausführungsform einer Zugeinrichtung für eine Vorrichtung zum Setzen von zweiteiligen Befestigungselementen. Der prinzipielle Aufbau dieser Zuführeinrichtung entspricht dem Aufbau der in der 3 dargestellten Einrichtung. Die Modifikation der Zuführeinrichtung nach 6 kann in entsprechender Weise auch bei einer Zugeinrichtung der Vorrichtung, wie sie in der 1 dargestellt ist, vorgenommen werden.
Die Zugeinrichtung nach 6 weist einen Durchgangskanal 31 auf, der sich durch die Wandung 24 hindurch erstreckt und in die dritte Kammer 23 mündet. Das der dritten Kammer 23 entgegengesetzte Ende des Durchgangskanals 31 ist mit nicht dargestellten Anschlussmitteln versehen, durch die der Durchgangskanal 31 mit einer nicht dargestellten Druckquelle verbindbar ist.
Innerhalb des Durchgangskanals 31 ist ein Ventil 32 angeordnet. Das Ventil 32 ist so ausgebildet, dass ein Medium aus einer nicht dargestellten Druckquelle durch den Durchgangskanal 31 in die dritte Kammer 23 strömen kann. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Rückschlagventil. Andere Ventilarten können statt des Rückschlagventils vorgesehen sein.
Durch die Anschlussmöglichkeit der Druckquelle kann der Druck des Mediums in der dritten Kammer 23 auf einen vorgegebenen Wert eingestellt werden. Vorzugsweise beträgt der Druck innerhalb der mit Luft gefüllten dritten Kammer 6 bar, wenn die dritte Kammer 23 ihr maximales Volumen hat.
Ein Verbindungskanal 33 mündet mit einem Ende in der zweiten Kammer 21. Das andere Ende des Verbindungskanals 33 mündet in einen zwischen dem Ventil 31 und der dritten Kammer 23 liegenden Abschnitt des Durchgangskanals 32, so dass auch bei geschlossenem Ventil 32 eine strömungstechnische Verbindung zwischen der zweiten Kammer 21 und der dritten Kammer 23 möglich ist.
Innerhalb des Verbindungskanals 33 ist ein Ventil 34 angeordnet, welches eine Strömung des Mediums in die zweite Kammer 21 zuläßt. Bei dem Ventil 34 handelt es sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel um ein Rückschlagventil. Andere Ventilarten sind möglich.
Wird eine Druckquelle an den Durchgangskanal 31 angeschlossen und ein Medium unter einem ausreichend hohen Druck im Durchgangskanal 31 bereitgestellt, so gibt das Ventil 32 den Durchgangskanal 31 frei, so dass das Medium in die dritte Kammer 23 und in den Verbindungskanal 33 strömen kann. Ist der Druck des Mediums im Verbindungskanal 33 größer als der Druck in der zweiten Kammer 21, so öffnet das Ventil 34, und das Medium gelangt bis zum Druckausgleich in die zweite Kammer 21 hinein. In der Ausgangsposition der Bauteile herrscht dann sowohl in der zweiten Kammer 21 als auch in der dritten Kammer 23 der gleiche Druck.
Die in der 6 dargestellte Ausführungsform der Zugeinrichtung für eine Vorrichtung zum Setzen von zweiteiligen Befestigungselementen eröffnet auch die Möglichkeit, den Druckanstieg in der dritten Kammer während des Verdichtungsvorgangs in Abhängigkeit von dem Schaltverhalten des Ventils 34 zu begrenzen. Hat der Druck durch die Volumenverringerung innerhalb der dritten Kammer einen vorgegebenen Schwellwert überschritten, der höher ist als der Druck in der zweiten Kammer 21, so gibt das Ventil 34 den Verbindungskanal 32 frei, so dass das Medium aus der dritten Kammer 23 in die zweite Kammer 21 strömen kann, bis der Druck in der dritten Kammer 34 unter den vorgegebenen Schwellwert absinkt.
Diese Ausgestaltung und Betriebsweise der Vorrichtung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn aufgrund von Undichtigkeiten zwar ein Medium aus der zweiten Kammer 21 in die dritte Kammer 23 gelangt ist, aus dieser jedoch nicht wieder zurückströmen kann.
Das Ventil 34 kann auch so beschaffen sein, dass es stets einen Druckausgleich zwischen der dritten Kammer 23 und der zweiten Kammer 21 während eines Verdichtungsvorgangs des Mediums in der zweiten Kammer 21 und in der dritten Kammer 23 ermöglicht. Diese Verfahrensführung ist besonders dann von Vorteil, wenn Undichtigkeiten auftreten, so dass das Medium aus der zweiten Kammer 21 in die dritte Kammer 23 strömt. Durch diese Maßnahme kann die Verfügbarkeit der Vorrichtung erhöht werden. Während der Entspannung der Medien in der zweiten 21 und der dritten 23 Kammer findet vorzugsweise kein Druckausgleich zwischen den beiden Kammern durch den Verbindungskanal 32 statt.

Claims

Vorrichtung zum Setzen von zweiteiligen Befestigungselementen (8), insbesondere von Blindnieten, bei welchen zum Setzen ein erstes Teil (7) gezogen und ein zweites Teil (6) gegen gehalten werden muss, mit einem Gehäuse (1), einer Zuführeinrichtung (9) an dem Gehäuse (1), um ein Befestigungselement (8) durch eine Öffnung (12) im Gehäuse (1) in das Gehäuse (1) zu übergeben, einem Widerlager (3), das das zweite Teil (6) beim Setzvorgang gegen hält, und einer beim Setzvorgang das erste Teil (7) ziehenden Zugeinrichtung, die ein Zugglied (4) und an einem freien Ende dieses Zuggliedes eine Greifeinheit (5) aufweist, wobei das Zugglied (4) mit einem Zugkolben (13) zusammenwirkt, der mittels einer Betätigungseinheit in einer ersten Kammer (14) längs einer Achse des Gehäuses (1) hin und her bewegbar ist und die vor dem Zugkolben (13) liegende erste Kammer (14) von einer hinter dem Zugkolben (13) liegenden zweiten Kammer (21) trennt, wobei während des Setzvorgangs der Zugkolben (13) längs der Achse in Richtung der zweiten Kammer (21) von dem Widerlager (3) weg verschoben wird und mit der Bewegung des Zugkolbens (13) das Zugglied (4), das das erste Teil (7) des Befestigungselements (8) mit der Greifeinheit (5) erfasst hat, auf das erste Teil (7) eine Zugkraft ausübt, und wobei zur Übergabe eines Befestigungselementes (8) das Zugglied (4) die Öffnung (12) freigibt, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Zugglied (4) durch die erste Kammer (14) und den Zugkolben (13) in die zweite Kammer (21) hinein erstreckt und der Zugkolben (13) und das Zugglied (4) relativ zueinander längs der Achse bewegbar sind, dass das Zugglied (4) an dem der Greifeinheit (5) entgegengesetzten Ende einen Kolben (17) aufweist, der in eine der zweiten Kammer (21) benachbarte und durch eine Wandung (24) des Gehäuses (1) begrenzte dritte Kammer (23) hineinragt und die dritte Kammer (23) von der zweiten Kammer (21) trennt, und der Durchmesser (d2) des Kolbens (17) größer als der Durchmesser (d1) des Zuggliedes (4) und kleiner als der Durchmesser (d3) des Zugkolbens (13) ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Kammer (23) durch eine volumenveränderliche Teilkammer (26) und durch wenigstens eine mit dieser strömungstechnisch verbundenen Teilkammer (27, 35) mit konstantem Kammervolumen gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilkammer (27) mit dem konstanten Kammervolumen die Teilkammer (26) mit dem veränderlichen Kammervolumen umgibt.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilkammern (26, 27) im wesentlichen zylinderförmig ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilkammern (26, 27) konzentrisch zueinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die volumenveränderliche Teilkammer (26) durch mindestens einen Kanal (25) mit der Teilkammer (27, 35) konstanten Volumens verbunden ist, wobei der wenigstens eine Kanal (25) wenigstens einen Abschnitt mit einem erhöhten Strömungswiderstand aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt durch eine Drossel gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt durch ein Stellventil gebildet ist.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die volumenveränderliche Teilkammer (26) strömungstechnisch so mit der wenigstens einen Teilkammer (27, 35) konstanten Volumens verbunden ist, dass der Strömungswiderstand für eine Strömung aus der volumenveränderlichen Teilkammer (26) in die Teilkammer {27, 35) mit dem konstanten Kammervolumen größer ist als für eine Strömung aus der Teilkammer (27, 35) mit dem konstanten Kammervolumen in die Teilkammer (26) mit dem veränderlichen Volumen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kammer (21) und/oder die dritte Kammer (23) mindestens ein Ventil (32, 34) aufweist, durch das ein Medium in die zweite und dritte Kammer (21, 23) eingeleitet werden kann.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite und die dritte Kammer (21, 23) durch mindestens ein Ventil (34) so verbunden sind, dass das Medium aus der dritten Kammer (23) in die zweite Kammer (21) strömen kann, wenn der Druck in der dritten Kammer (23) einen vorgegebenen Druckwert überschreitet.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Ventil (32, 34) ein Rückschlagventil ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Ventil (32, 34) ein Sicherheitsventil ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium ein Gas, insbesondere Luft, ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinheit eine mit dem Zugkolben (13) verbundene elektromotorisch betriebene Einheit ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinheit eine hydraulisch wirkende Einheit ist, wobei durch diese ein unter Druck stehendes Druckmedium durch wenigstens einen in der ersten Kammer (14) mündenden Durchgang (20) in die erste Kammer (14) eingeleitet werden kann, so dass das Druckmedium auf die dem Kolben (17) abgewandte Seite des Zugkolbens (13) wirken kann.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckmedium ein Fluid, insbesondere ein Öl, ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugglied (4) eine Endstellung einnimmt, in der die Öffnung (12) von dem Zugglied (4) freigegeben ist und die durch einen mit dem Zugglied (4) zusammenwirkenden Anschlag bestimmt ist.