DE1245684B - Automatische, gesteuerte Nietvorrichtung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B 21 j

Deutsche Kl.: 49 g-16/03

Nummer: 1245 684

Aktenzeichen: P 339121 b/49 g

Anmeldetag: 26. März 1964

Auslegetag: 27. Juli 1967

Die Erfindung betrifft eine automatische, gesteuerte Nietvorrichtung mit selbsttätiger Nietzuführung zur Herstellung von Hohlnietverbindungen. Durch solche Vorrichtungen soll die Handarbeit beim Nietvorgang möglichst ausgeschaltet und das Zusammen- 5 fügen von Einzelteilen in der Massenfertigung weitgehend rationalisiert werden.

Bs sind Nietpressen bekannt, bei ■ welchen die
Hohlnieten in einer Fallrinne oberhalb der zu nietenden Teile mit dem Flansch nach oben geführt und io
mit dem von Hand betätigten Nietstempel in die Bohrung der Teile eingestoßen werden. Dieses Verfahren, bei dem der Verschlußflansch nur sehr mangelhaft ausgebildet wird, hat sich .als störanfällig erwiesen und ist für die Zwecke des Gerätebaues kaum ge- 15 :

eignet. »

Außerdem ist aus der USA.-Patentschrift 2 652167 ^z

eine motorisch angetriebene Nietvorrichtung mit pels und der Amboßschwenkbewegung mit Fotodioselbsttätiger Nietzuführung bekannt, bei welcher der den besteht, welche über Transistorverstärker Ma-Hub des Nietstempels und der Drehschritt eines die 20 gnetventile der Druckmittelorgane betätigen und eine Nietambosse tragenden Drehtisches mit Hilfe von allen Lichtschranken gemeinsame, durch Axialbe-Nockenscheiben und Steuerbolzen, die im Bewegungsablauf auf entsprechend angeordnete Schalter
einwirken, in abhängiger Folge automatisch gesteuert

Intervallzeit des Arbeitstaktes 25

Automatische, gesteuerte Nietvorrichtung

Anmelder:

Preh, Elektrofeinmechanische Werke,
Jakob Preh Nachf., Bad Neustadt/Saale

Als Erfinder benannt:
Ferdinand Rüb,

Erich Endres, Bad Neustadt/Saale;
Walter Essiger, Mellrichstadt

wegungen des Nietambosses schwenkbare und durch ein druckmittelbetriebenes Organ längsverschiebbare Steuerscheibe besitzt.

Ein einzelner Nietvorgang läuft dabei in folgender Weise ab: Durch eine kleine, vom Bedienenden in Richtung der Nietachse ausgeführte Abwärtsbewegung des Ambosses wird kurz vor der Auflage des Ambosses auf dem Niettisch eine Querbewegung

werden, wobei die

durch die mit einer einstellbaren Luftdruckbremse
veränderbare Schließzeit eines magnetischen Schalters bestimmt wird. Da bei derartigen in der Massenfertigung im Dauerbetrieb eingesetzten Vorrichtungen der einzelne Nietvorgang nur wenige Sekunden 30 der Steuerscheibe bewirkt und damit die erste Lichtdauert, tritt bereits nach verhältnismäßig kurzer Be- schranke geöffnet, die über einen Transistorverstärtriebszeit ein Verschleiß der aneinander reibenden, ker und ein. Magnetventil die Längsbewegung der beweglichen Steuerorgane und der Schalter auf, der Steuerscheibe durch einen Druckluftzylinder, in Gang ebenso wie der verhältnismäßig komplizierte Aufbau setzt. Gleichzeitig wird die zweite Lichtschranke gedes gesamten Bewegungs- und Steuerungssystems 35 öffnet und bis kurz vor dem Ablauf der Längsbeweeine gewisse Störanfälligkeit mit .sich bringt. . gung der Steuerscheibe offengehalten, wodurch der

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit Nietstempel durch Öffnen des Magnetventils eines

Lichtschranken und Transistorverstärkern ein sehr Druckmittelorgans in die Drucbstellung gebracht

einfaches, betriebssicheres und verschleißfestes Steu- und in dieser bis zum Schließen der zweiten Licht-

ersystem für automatische, gesteuerte Nietvorrich- 40 schranke gehalten wird. Während dieser Phase findet

tungen mit selbsttätiger Beschickung zu gestalten. der eigentliche Nietvorgang, d. h. die Ausbildung des

Es wird vorgeschlagen, für eine automatische, ge- Verschlußflansches, unter der Einwirkung des Nietsteuerte Nietvorrichtung mit selbsttätiger Beschik- stempeis statt.

kung zur Herstellung von Hohlnietverbindungen, bei NachdemSchließenderzweitenLichtschrankekehrt

welcher die selbsttätigen Bewegungen des Niet- 45 der Nietstempel in die Ruhelage zurück. Der dadurch

stempeis und des zur Entnahme von Hohlnieten aus freigegebene Amboß und die Steuerscheibe werden

einer Förderrinne schwenkbaren Nietambosses durch durch Federkraft angehoben, wodurch die erste

druckmittelbetriebene Organe bewirkt und fotoelek- Lichtschranke geschlossen wird. Während des nun

trisch gesteuert werden, eine Steuereinrichtung zu folgenden, durch Federkraft bewirkten Rücklaufes

verwenden, die aus drei in ihrer Bewegung und 50 der Steuerscheibe wird die dritte Lichtschranke vor-

Schaltfolge voneinander abhängigen Lichtschranken für die Bewegung der Steuerscheibe, des Nietstem-

übergehend geöffnet und damit eine Schwenkbewegung des Ambosses ausgelöst, wahrend der er in be-

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kannter Weise einen nächsten von einem Förderer terseite mit einem konischen Ansatz zu versehen,

bereitgestellten Rohrniet entnimmt und unter Feder- durch welchen >er während des Nietvorganges in

wirkung in die Ausgangsstellung zurückkehrt, so daß einer entsprechenden Aufnahme des Niettisches in

die Vorrichtung zur Ausführung eines nächsten Niet- der Nietachse zentriert wird.

Vorganges bereitsteht, der darm eingeleitet wird, wenn 5 Zur Erzielung einer weiteren Rationalisierung kann der Bedienende nach dem Aufsetzen der zu nietenden die Nietvorrichtung in an sich bekannter Weise als Teile· wieder einen leichten Abwärtsdruck auf den Doppelvorrichtung ausgeführt werden, bei der ein Amboß ausübt. . gemeinsamer Amboß zwei Hohlnieten aus je einer . Bei der Vorrichtung nach der USA.-Patentschrift Förderrinne entnimmt und zwei Nietverbindungen 2 652 167 wird zwar ebenfalls von einer Lichtschran- io gleichzeitig in einem Arbeitsgang hergestellt werden, ke Gebrauch gemacht, doch dient sie dort lediglich Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und weials Sicherung zur Stillsetzung der im Dauertakt lau- tere Einzelheiten derselben werden im folgenden an fenden Vorrichtung, wenn aus irgendwelchen Grün- Hand der Zeichnung näher erläutert,
den kein Einzelteil vom Förderer entnommen wurde. Fig. 1 stellt eine perspektivische Gesamtansicht Demgegenüber stellt die erfindungsgemäße Anord- 15 der Nietvorrichtung dar; in der
nung der drei voneinander abhängigen Licht- F i g. 2 sind die Einzelheiten für die Entnahme des schranken, in Verbindung mit der gemeinsamen Steu- Hohlnietes aus der Förderrinne und in
erscheibe, einen erheblichen Fortschritt auf dem Ge- F i g. 3 der. Aufbau des Amboßsystems und der biet der automatischen Steuerung von Nietvorrich- Lichtschrankenanordnung perspektivisch sowie die tungen dar. Die vorgeschlagene Vorrichtung besitzt ao nachfolgenden Steuerorgane symbolisch dargestellt; auch den Vorteil, daß der Arbeitstakt nicht fest ein- F i g. 4 zeigt ein Schema der Bewegung der Lichtgestellt ist, sondern durch den Bedienenden bei jeder schranken relativ zur Steuerscheibe,
einzelnen Operation auf die für das Einlegen der zu Auf der Bodenplatte 1 sind der Ständer 2, der nietenden Teile jeweils erforderliche Mindestzeit Niettisch 3, der Schwingförderer 4 -und die Lichtverkürzt werden kann und damit der Leistungsfä- 25 Schrankenanordnung5 (in Fdg. 1 nicht sichtbar) anhigkeit des Bedienungspersonals elastisch anpaßbar gebracht. Der Ständer trägt ein Membranluftdruckist, element 6 für die Betätigung des Nietstempels 7 so-

Es hat sich durch langjährige praktische Erfahrung wie die Magnetventile 8, 9 und 10. Am Ständer ist als zweckmäßig erwiesen, die Verformung des Ver- außerdem der Amboßträger 11 mit den Lagerbolzen schlußftansches eines Hohlnietes nicht mit einem ein- 30 12 drehbar gelagert, so daß der Amboß 13 in Richmaligen kurzen Schlag, wie er beispielsweise von einem rung der Nietachse gehoben und gegen die Kraft Magnethammer ausgeübt wird, sondern durch meh- der Feder 14 auf den Niettisch 3 gesenkt werden rere aufeinanderfolgende Druckeinwirkungen vorzu- kann. Der konische Ansatz 15 zentriert dabei den nehmen. Auch hierfür ist die vorgeschlagene Steuer- Amboß in der entsprechenden Aufnahme 16 des einrichtung gut geeignet. In einer zweckmäßigen 35 Niettisches. Der Amboß 13 ist mit dem L-förmigen Ausgestaltung wird vorgeschlagen, die den Niet- Schwenkarm 17 am Amboßträger 11 drehbar gelastempel steuernde zweite Lichtschranke während gert, so daß er in einer Ebene senkrecht zur Nietder Längsbewegung der Steuerscheibe zeitweilig zu achse durch den Luftdruckzylinder 18 nach links unterbrechen, wodurch mehrere kurzzeitig einwir- ausgeschwenkt werden kann. Im Amboß ist der Fühkende Arbeitsdrücke des Nietstempels erzeugt wer- 40 rungsstiftl9 'eingesetzt, der durch die Feder 20 den. Durch eine entsprechendeBemessung der Längs- nach oben gedrückt wird. Beim Ausschwenken läuft geschwindigkeit der Steuerscheibe und der Öff- der Amboß unter die schräge Fläche 21 .der Fühnungs- und Schließzeiten der zweiten Lichtschranke rungsschiene22, so daß der Stift in den .Amboß zulassen sich die Druckeinwirkungen den jeweiligen rückgedrückt wird und dieser unter das Ende der Anforderungen in weiten Grenzen anpassen. 45 Förderrinne23 gelangen kann (Fig. 2). Hier wird

Für die Erzeugung des Nietdruckes bei relativ nunmehr der Stift 19 durch die Feder in den über

kleinen Hüben haben sich hierbei Membran-Luft- dem Ausschnitt 24 der Förderrinne befindlichen,

druckelemente wegen der Erzielung hoher Drücke nicht dargestellten Hohlniet gedrückt. Bei der Rück-

bei kurzen Einstellzeiten als günstig erwiesen. führung des Ambosses wird die Führungsschiene 22

In einzelnen Fällen kann es zur Erhöhung der 50 gegen die Kraft der Feder 25 zurückgedrückt, wobei Sicherheit der bedienenden Person beim Einlegen der Führungsstift mit dem Hohlniet nunmehr entder zu nietenden Teile zweckmäßig sein, die Ruhe- _r lang der Stirnseite 26 der Führungsschiene gleitet, stellung des Ambosses außerhalb der Achse des Niet- Die Blattfeder 27 verschließt das Ende der Förderstempels festzulegen, in welcher er mit der Steuer- rinne und ist so einjustiert, daß der jeweils letzte scheibe nicht im Eingriff steht. Zur Einleitung des 55 Hohlniet sich genau über dem Führungsstift 19 be-Nietvorganges wird der Amboß in diesem Falle zu- findet. In dem dargestellten Beispiel wird der Amnächst von dem Bedienenden von Hand in die Niet- boß durch die im Zylinder 18 eingebaute Rückholachse geschwenkt und dann zur Schwenkung der feder bis in die Nietachse zurückgeführt, wobei der Steuerscheibe leicht nach unten gedruckt. einstellbare Anschlaghebel 28 (F i g.l) die Bewegung

Während des Nietvorganges muß der Amboß, 60 begrenzt. Es ist jedoch ohne weiteres möglich, z. B.

insbesondere bei den vielfach verwendeten Rohrnie- durch eine Haarnadelfeder, deren Kopf sich am La-

ten mit sehr kleinem Schaftdurchmesser, sehr ge- gerzapfen des Schwenkhebels 17 befindet und deren

nau in der Nietachse stehen, wenn eine einwandfreie Schenkel sich am Schwenkhebel und einem festen

und gleichmäßige Ausformung des Verschlußflan- Bolzen abstützen, dem Amboß eine Grundstellung

sches erfolgen soll. Um diese Einstellung von den un- 65 zu geben, die außerhalb der Nietachse liegt und aus

vermeidlichen Toleranzen in den Bewegungen des der heraus der Amboß nach beiden Richtungen

Ambosses frei zu halten, wird in einer weiteren Aus- gegen die Kraft der Haarnadelfeder ausgeschwenkt

gestaltung vorgeschlagen, den Amboß auf der Un- werden kann.

Claims (5)

Wie in F i g. 3 dargestellt, ist unterhalb des Amboßträgers die Lichtschrankenanordnung 5 eingebaut. Sie besteht aus dem Block 29, der drei Lämpchen enthält, und dem Block 30, in dem die drei symbolisch dargestellten Fotodioden 31 eingebaut sind. In dem engen Spalt zwischen diesen Blöcken ist die Steuerscheibe 32 angeordnet, die durch den Luftdrackzylinder 33 in horizontaler Richtung gegen die Kraft einer eingebauten Feder nach links verschoben werden kann. Der Zylinder ist an dem Lagerbock 34 drehbeweglich befestigt, so daß die Steuerscheibe 32 über die Schubstange 35 vom Amboßträger 11 gegen die Kraft der Feder 36 senkrecht nach unten gedruckt werden kann, wobei der Ausschnitt der Platte37 diese Bewegungen in beiden Rieh- ig tungen begrenzt. Die durchsichtige Steuerscheibe 32 ist an den schraffierten Flächen geschwärzt, so daß nur an den ausgesparten Stellen Licht von den Lämpchen auf die Fotodioden fallen kann. Die in den Fotodioden bei Belichtung auftretenden Stromänderungen werden in den symbolisch dargestellten Transistorenverstärkern 38 verstärkt, an deren Ausgang die Magnetventile 8, 9 und 10.angeschlossen sind. In der F i g. 4 ist die Steuerscheibe und ihre Bewegung relativ zu den Strahlenbündeln der Lichtschranken Λ, B, C schematisch dargestellt. Zur Vereinfachung erfolgt die graphische Darstellung so, als ob die Scheibe stillstände und die Strahlenbündel sich gegenläufig zur Scheibenbewegung entlang der strichpunktierten Linien bewegen würden. Die Schranket ist dem Druckluftzylinder 33, die Schranke B dem Membrandruckluftelement 6 und die Schranke C dem Luftdrackzylinder 18 zugeordnet. Es sei angenommen, daß sich die Vorrichtung, wie dargestellt, in der Ausgangsstellung befindet und auf dem Amboß ein im vorhergehenden Arbeitsgang entnommener, nicht dargestellter Hohlniet aufgesetzt ist. Die bedienende Person steckt die zu nietenden Teile auf den Hohlniet und drückt anschließend den Amboß in die Aufnahme 16 des Niettisches. Die Steuerscheibe wird über die Schubstange 35 nach unten gedrückt, die Schranke .4 gelangt vom Punkt α nach b, die Schranke B vom Punkt e nach f. Beide Schranken werden geöffnet, wodurch die Steuerscheibe nach links verschoben und der Nietstempel 7 nach unten bewegt wird, der nunmehr die Steuerscheibe in der Einschaltstellung hält. Durch den ersten Druck des Nietstempels wird der Verschlußfiansch des Hohlnietes gebildet. Bei der weiteren Verschiebung der Steuerscheibe gelangt die Schranke# zum Punkt g, wodurch sie geschlossen und im Punkt h wieder geöffnet wird, ein Vorgang, der sich beim nächsten hellen Feld wiederholt. Der Nietstempel wird zweimal entlastet und gedrückt, wodurch die angestrebte Nachformung des Nietes erfolgt. Vom Punkt ϊ ab bleibt die Sehranke B geschlossen. Der Nietstempel geht daher nach oben und gibt den Amboß frei, der durch die Feder 14 angehoben wird. Die Steuerscheibe wird nun durch die Feder 36 in die Ausschaltstellung gehoben, die Schranke/1 gelangt vom Punkt c nach d in Dunkelstellung und schaltet den Antrieb 33 ab. Die Steuerscheibe läuft durch Federkraft zurück. Während dieser Bewegung wird die Schranke C im Punkt 1 geöffnet, und der Zylinder 18 schwenkt den Amboß zur Entnahme des Hohlnietes in der oben geschilderten Weise aus. Im Punkt k wird die Schranke C geschlossen und der Amboß mit dem bereitgestellten Hohlniet durch Federkraft in die Ausgangsstellung zurückgebracht. Auch die Steuerscheibe ist in die Grundstellung zurückgekehrt, so daß der nächste Nietvorgang erfolgen kann. Patentansprüche:

1. Automatische, gesteuerte Nietvorrichtung mit selbsttätiger Beschickung zur Herstellung von Hohlnietverbindungen, bei welcher die selbsttätigen Bewegungen des Nietstempels und des zur Entnahme von Hohlnieten aus einer Förderrinne schwenkbaren Nietambosses durch druckmittelbetriebene Organe bewirkt und fotoelektrisch gesteuert werden, dadurch gekennzeich-. net, daß die fotoelektrische Steuereinrichtung aus drei in ihrer Bewegung und Schaltfolge voneinander abhängige Lichtschranken (5) für die Bewegung der Steuerscheibe, des Nietstempels und der Amboß-Schwenkbewegurig mit Foto-

- dioden (31), besteht, welche über Transistorverstärker (38) Magnetventile (8, 9, 10) der Druckmittelorgane (6,18, 33) betätigen, und eine allen. Lichtschranken gemeinsam durch Axialbewegungen des Nietambosses (13) schwenkbare und durch ein drackmittelbetriebenes Organ (33) längsverschiebbare Steuerscheibe (32) besitzt.

2. Nietvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtschranke für die Nietstempelbewegung zur Erzeugung mehrerer kurzzeitig einwirkender Arbeitsdrücke des Nietstempels (7) mit Unterbrechungen versehen wird.

3. Nietvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nietstempel (7) durch ein an sich bekanntes Membranluftdruckelement (6) angetrieben wird.

4. Nietvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nietamboß (13) auf der Unterseite mit einem konischen Ansatz (15) versehen ist, durch welchen er während des Nietvorganges in einer entsprechenden Aufnahme (16) des Niettisches (3) in der Nietachse zentriert wird.

5. Nietvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie, wie an sich bekannt, als Doppelvorrichtung ausgeführt ist, bei der ein gemeinsamer Amboß zwei Hohlnieten aus je einer Förderrinne entnimmt und zwei Nietverbindungen gleichzeitig herstellbar sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 652 167, 1787 190.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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