DE68902619T2

DE68902619T2 - Blindniet-setzwerkzeuge.

Info

Publication number: DE68902619T2
Application number: DE8989309207T
Authority: DE
Inventors: Jeffrey T Blake
Original assignee: Newfrey LLC
Current assignee: Newfrey LLC
Priority date: 1988-09-14
Filing date: 1989-09-11
Publication date: 1993-03-11
Anticipated expiration: 2009-09-12
Also published as: JPH02124233A; EP0361723B1; DE68902619D1; US4836003A; EP0361723A1

Description

Die Erfindung betrifft Blitznietsetzwerkzeuge und insbesondere ein automatisches System, um den Nietsetzmechanismus des Werkzeuges mit einer Flüssigkeit zu versorgen. Die Flüssigkeit dient zum Schmieren, Reinigen und Kühlen des Nietsetzmechanismus.
Ein Kohlenstoffstahldraht, der für Nietdorne verwendet wird, ist normalerweise mit Phosphat beschichtet, um ein Rosten zu verhindern. Derartige Phosphate stellen jedoch beim Anstauchen des Dorns Probleme dar, indem Ablagerungen und ein Gummieren der Stauchformen und Messer verursacht werden. Es ist bekannt, daß Phosphatbildungsprobleme beim Kopfstauchbetrieb damit begegnet werden, daß auf den Draht kontinuierlich Öl aufgetropft wird.
Bearbeitete Kohlenstoffstahldorne, die mit Phosphat beschichtet sind, schaffen ähnliche Klebe- bzw. Gummierprobleme bei den gezahnten Backen von typischen Nietsetzmechanismen. Derartige Backen werden durch den Phosphataufbau verstopft oder verschmutzt. Es ist ebenfalls bekannt, daß Phosphatbildungsproblemen bei gezahnten Haltebacken einer Vorrichtung zum Prüfen der Lebensdauer von Nietsetzwerkzeugen dadurch begegnet wird, daß ein ununterbrochener Strom eines Schmieröles zu den Haltebacken geschaffen wird.
Bei einem Nietsetzmechanismus eines Nietsetzwerkzeuges ist eine größere Verunreinigung als beim Phosphataufbau in Verbindung mit Haltebacken vorhanden. Wenn der Nietdorn innerhalb des Gehäuses der Nietsetzmechanik gebrochen wird, wird Abfall aus kleinen Metallpartikeln gebildet, der zusätzlich zur Verunreinigung beiträgt. Derartige metallische Partikel können an verschiedenen Teilen des Mechanismus abgelagert werden und hohe Verschleißraten verursachen.
Blindnietsetzwerkzeuge werden typischerweise geschmiert und gereinigt, indem das Nasenstück und das Gehäuse des Werkzeuges, in welchem die Nietsetzmechanik und die Backen angeordnet sind, in einen Schmiermittelbehälter eingesetzt werden und der Mechanismus wiederholt betätigt wird. Der Überschuß kann in den Behälter zurücktropfen, und Rück stände werden abgewischt. Nachteile bei diesem Vorschlag schließen die Tatsache ein, daß er äußerst zeitraubend und schmutzig ist. Auch wird hier der Werkzeugbenutzer die Aufgabe unterschiedlich und zu unterschiedlichen Intervallen durchführen. Somit ist bei diesem Vorschlag kein Weg vorhanden, um zu gewährleisten, daß der Mechanismus und die Backen entweder in einer zeitlich abgestimmten Weise oder mit einer geeigneten Schmiermittelmenge zweckmäßig geschmiert werden. Zusätzlich hat dieser Vorschlag wenig Nützlichkeit in Verbindung mit automatischen Nietinstallationssystemen, die aus dem Betrieb genommen werden müssen, um sie auf diese Weise zu schmieren.
Die Erfindung schafft ein automatisches System zum Schmieren, Reinigen, Kühlen und Spülen von Schmutz und anderen Verunreinigungen von dem Nietsetzmechanismus eines Nietsetzwerkzeuges, insbesondere den Backen eines derartigen Mechanismus.
Gemäß der Erfindung umfaßt ein System zum Zuführen einer Flüssigkeit zu einem Nietsetzmechanismus eines Blindnietsetzwerkzeuges zum Schmieren, Reinigen oder Kühlen des Mechanismus
einen Behälter für eine Flüssigkeit,
eine Zumeßeinrichtung zum Zuführen einer bestimmten Flüssigkeitsmenge zu der Nietsetzmechanik, eine Steuereinrichtung zum Steuern der Intervalle, in denen der Nietsetzmechanik die bestimmte Flüssigkeitsmenge zugeführt wird, und
eine Vakuumeinrichtung zum Verteilen der Flüssigkeit in der Nietsetzmechanik und zum Entfernen gebrauchter Flüssigkeit und Verunreinigungen von der Nietsetzmechanik.
Zum besseren Verständnis der Erfindung werden nachfolgend bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Ausführungsform eines Systems zum Zuführen einer Flüssigkeit zu einer Nietsetzmechanik eines Blindnietsetzwerkzeuges,
Fig. 2 eine weitere Ausführungsform einer Nietsetzmechanik,
Fig. 3 eine dritte Ausführungsform einer Nietsetzmechanik.
Das automatische Schmier- Reinigungs-, Kühl- und Spülsystem gemäß Erfindung kann bei bekannten pneumatischen und hydraulischen Nietsetzwerkzeugen der Art angewandt werden, die einen Backen enthaltenden Nietsetzmechanismus aufweisen. Geeignete Nietsetzwerkzeuge sind in der US-PS 3 254 522 und US-PS 4 517 820 beschrieben. Allgemein weisen diese Werkzeuge ein Paar Backen, welche den Dorn eines Blindniets ergreifen können, eine Backenführung, um die Backen gegen den Dorn während des Setzvorganges zu drücken und einen Zugstab auf, der mit der Backenführung und der Antriebsquelle verbunden ist, um die Backen und den Dorn zu ziehen, so daß der Dorn zunächst den Nietkörper anstaucht und dann abgebrochen wird. Zwei ernsthafte Probleme bei diesen Arten von Vorrichtungen bestehen in dem hohen Backenverschleiß und der Erzeugung von teilchenförmigen Verunreinigungen. Das erfindungsgemäße System schafft eine wesentliche Verbesserung durch Herabsetzen dieser Probleme. Das automatische System gemäß Erfindung kann auch vorteilhaft in Verbindung mit Nietsetzvorrichtungen eingesetzt werden, die mit Befestigerdarbietvorrichtungen ausgerüstet sind, wie dies in der US-PS 4 747 294 erläutert ist, und auch in Verbindung mit automatischen Nietinstalliervorrichtungen nach der US-PS 4 754 643.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems gezeigt. Ein Blindnietsetzmechanismus ist innerhalb eines Gehäuses 10 angeordnet. In Verbindung mit dem erfindungsgemäßen System kann jeder bekannte Nietsetzmechanismus verwendet werden Typisch umfaßt ein solcher Setzmechanismus Backen 12, die innerhalb einer Backenführung 13 angeordnet sind. Ein Zugstab 14 ist mit der Backenführung und einer Energiequelle (nicht gezeigt) verbunden. Ein eine Öffnung 15 aufweisendes Nasenstück 11 ist an dem Gehäuse befestigt. Ein Niet wird gesetzt, indem der Dorn des Niets durch die Öffnung 15 des Nasenstückes eingesetzt wird. Das Nasenstück dient dem Ausrichten des Dornes mit den Backen 12. Wenn Energie aufgebracht wird, bewegt sich die Backenführung in Richtung fort von dem Nasenstück 11, so daß sich die Backen 12 in den Dorn eindrücken und ihn in der gleichen Richtung bewegen. Wenn sich der Dorn bewegt, wird der Nietkörper verformt. Wenn die Verformung abgeschlossen ist, bricht der Dorn ab. Das Eingreifen in den Dorn und das Abbrechen des Dorns ist ein primärer Grund des Backenverschleißes und der Verschmutzung.
In dem Gehäuse 10 ist eine Öffnung 20 vorgesehen, um Flüssigkeit in das Gehäuse einzuführen, um den Nietsetzmechanismus zu schmieren, zu reinigen und zu kühlen und die Verunreinigungen fortzuspülen. Die Öffnung 20 ist an dem Abschnitt des Gehäuses nahe des Nasenstückes 11 angeordnet, so daß Flüssigkeit über den gesamten Mechanismus durch Einwirkung von Vakuum verteilt werden kam. Es kann wünschenswert sein, an der Stelle der Einführung der Flüssigkeit einen Zerstäuber vorzusehen, so daß Flüssigkeit in zerstäubter Form eingegeben wird.
Eine Flüssigkeitsleitung 21 verbindet die Öffnung 20 mit einer Pumpe 30. Die Pumpe 30 ist ihrerseits über eine Leitung 31 mit einem Behälter 40 verbunden, welcher eine geeignete Flüssigkeitsmenge enthält. Die Pumpe 30 kann jede geeignete Pumpe sein, ist bevorzugt jedoch eine Zumeßpumpe, die mit konstanter Rate pumpen kann, so daß vorbestimmte Schmiermittelmengen geschaffen werden können.
Es ist eine Steuerfunktion vorhanden, um die vorbestimmte Flüssigkeitsmenge als auch die Intervalle einzuteilen, in welchen die Flüssigkeit in das Gehäuse eingeführt wird. Die Steuerfunktion kann einen Controller, einen Taktgeber und einen Zähler einschließen. Alternativ kann die Steuerfunktion in einer Einheit wie beispielsweise einer programmierbaren Verknüpfungssteuerung, einem Computer oder Mikroprozessor durchgeführt werden.
Die Pumpe 30 wird von der Steuerung 50 aktiviert und passiviert, und zwar für eine Zeit, die ausreichend ist, um die vorbestimmte Flüssigkeitsmenge zu pumpen. Die Steuerung 50 kann ein einstellbares Zeitverzögerungsrelais oder ein monostabiler Multivibrator sec. Andere äquivalente Vorrichtungen können ebenfalls eingesetzt werden. Die Steuerung 50 kann ebenfalls einen Ein/Aus-Schalter aufweisen, so daß das automatische System ausgeschaltet werden kann, wenn das Nietsetzwerkzeug nicht im Gebrauch ist. Die Ein/Abschaltfunktion kann einen hier zugeordneten Bewegungssensor aufweisen, so daß das automatische System abgeschaltet wird, wenn das Nietsetzwerkzeug nicht im Gebrauch ist. Der Taktgeber 51 oder der Zähler 52 sind der Steuerung 50 zugeordnet, um die Intervalle zu bestimmen, in welchen die vorbestimmte Flüssigkeitsmenge in das Gehäuse 10 eingeführt wird. Die Flüssigkeit kann in vorbestimmten Zeitintervallen zugeführt werden, beispielsweise nach ungefähr 15 Minuten bis ungefähr 10 Stunden oder nachdem eine vorbestimmte Nietanzahl gesetzt worden ist; beispielsweise nachdem ungefähr 50 bis 1000 Niete gesetzt worden sind. Wenn einmal das vorbestimmte Zeitintervall oder die vorbestimmte Nietmenge bestimmt ist, aktiviert die Steuerung 50 die Pumpe 30 für eine Zeit, die ausreichend ist, um eine vorbestimmte Flüssigkeitsmenge in das Gehäuse 10 zu pumpen.
Der Taktgeber 51 kann ein einstellbares Zeitverzögerungsrelais, ein Wiederholzyklustaktgeber, eine Uhr oder eine andere äquivalente Vorrichtung sec Zeitintervalle in der Größenordnung von ungefähr 15 Minuten bis ungefähr 10 Stunden werden typisch verwendet, wobei ungefähr 4 Stunden bevorzugt sind. Der Zähler 52 kann ein Ereigniszähler sein. Ein Sensor 53 ist dem Zähler 52 zugeordnet. Der Sensor 53 kann ein Sensor sein, welcher für den Zähler ein Signal auf der Basis verbrauchter Dorne, von Werkzeugzyklen über pneumatisches oder hydraulisches Überwachen, eines Endschalters, welcher dem Trigger des Werkzeuges zugeordnet ist, einer Verschiebung eines Hydraulikkolbens, der Abgabe von Nietanordnungen an das Werkzeug oder eines Ein-/Ausschaltens des Werkzeugantriebes schafft. Es sei hervorgehoben, daß die in Verbindung mit der Steuerung 50, dem Taktgeber 51, dem Zähler 52 und dem Sensor 53 beschriebenen Funktionen auch in einer Einheit wie beispielsweise einer programmierbaren Verknüpfungssteuerung, einem Computer oder einem Mikroprozessor durchgeführt werden könnten.
Die vorbestimmte Flüssigkeitsmenge, die in das Gehäuse einzugeben ist, kann gemäß den folgenden Faktoren variieren: Art der verwendeten Flüssigkeit, Typen der gesetzten Niete, Größe des gesetzten Nietes, Größe und Art des Nietsetzmechanismus und Einsatzrate des Werkzeuges, das heißt die Geschwindigkeit, mit welcher die Niete gesetzt werden. Allgemein wird diese Menge gemäß den oben genannten Faktoren bestimmt, und die Steuerung 50 wird eingestellt, so daß sie die Pumpe aktiviert, um genau diese Menge zu beschaffen. Typisch werden Mengen von ungefähr 0,1 bis ungefähr 10 cc verwendet.
Jede geeignete Flüssigkeit kann in dem erfindungsgemäßen System verwendet werden. Beispielhafte Flüssigkeiten schließen ölhaltige Materialien wie beispielsweise Schmiermittel ein, die flüssige Kohlenwasserstofföle in der Form von Mineralölen oder synthetischen Ölen, Materialien auf Wasserbasis, Metallbearbeitungsfluid, Lösungsmittel oder Suspensionen oder Dispersionen von Molybdän-Disulfid oder Graphit in einem geeigneten Trägermaterial sein können. Die Flüssigkeiten können andere Materialien wie beispielsweise Antikorrosionsmittel, Zusatzstoffe oder Co- Antioxidanten oder Detergentien enthalten. Diese andere Materialien führen nicht von den im erfindungsgemäßen System verwendeten Flüssigkeiten, sondern dienen vielmehr dazu, der Flüssigkeit ihre eigenen Eigenschaften einzuverleiben. Die Arten der verwendeten Flüssigkeit können gemäß den Typen gesetzter Niete, Größen der gesetzten Niete, Geschwindigkeit, mit welcher die Niete gesetzt werden und der Größe und Typ der Setzmechanik variieren. Eine bevorzugte Flüssigkeit ist von Petroleum abgeleitetes Mineralöl.
Der Behälter 40 kann ein geeigneter Behälter für die Flüssigkeit sein. Seine Größe hängt von der speziellen Anwendung ab. Für die Anwendung, bei welcher das System an der Stelle einer von Hand gehaltenen Setzvorrichtung ist, kann es wünschenswert sein, daß ein kleiner Behälter verwendet wird, der ungefähr den Flüssigkeitsvorrat für einen Tag oder eine Schicht enthält. Für andere permanente Installationen kann der Behälter wesentlich größer seid
Die Vakuumleitung 25 ist mit dem Gehäuse 10 an dem dem Nasenstück 11 gegenüberliegenden Ende verbunden. Das Vakuum wird von einem Vakuum-Meßwandler 26 erzeugt. Das Vakuum dient dazu, die Flüssigkeit über die Nietsetzmechanik zu verteilen. Zusätzlich werden durch das Vakuum Flüssigkeit und Verunreinigungen entfernt, die von der Flüssigkeit eingefangen sind. Bei Setzvorrichtungen, die mit einem Vakuum- Dornsammelsystem ausgerüstet sind, dient das Vakuum aus dem Dornsammelsystem zweckmäßig der Vakuumfunktion. Bei Setzvorrichtungen, die nicht so ausgerüstet sind, muß ein separates Vakuumsystem verwendet werden. In jedem Fall ist das Vakuum typisch durch einen Vakuum- Meßwandler geschaffen, der mit einer Luftzufuhr verbunden ist. Andere äquivalente Luftevakuiersysteme wie beispielsweise Gebläse, Vakuumpumpen und dergleichen können ebenfalls verwendet werden.
Das Vakuum kann auch die Bewegungskraft für den Transport der Flüssigkeit von dem Behälter zu der Öffnung schaffen. Bei einem solchen System wird eine Vorrichtung wie beispielsweise die Pumpe 30 durch ein einfaches Zumeßventil ersetzt. Die Wirkung des Vakuums dient dazu, die Flüssigkeit aus dem Behälter zu der Nietsetzmechanik zu ziehen
In Fig. 2 ist ein solches System gezeigt. Unter Bezugnahme auf Fig. 2 verbindet ein Zumeßventil oder eine Öffnung 60 den Behälter 61 mit einer Öffnung 64 über Leitungen 62 und 63. Das Ventil 60 wird über eine Steuerung 70, einen Zeitgeber 71, ein Zähler 72 und einen Sensor 73 gesteuert, wie dies oben beschrieben ist. Die Vakuumleitung 75 ist mit dem rückwärtigen Teil des Gehäuses verbunden, in welchem der Nietsetzmechanismus angeordnet ist. Das Vakuum wird von einem Vakuumwandler 76 oder einer anderen geeigneten Einrichtung geschaffen. Bei dieser Ausführungsform erfolgt der Transport der Flüssigkeit aus dem Behälter zu der Öffnung 64 als auch die Verteilung der Flüssigkeit innerhalb der Nietsetzmechanik mittels des Vakuums.
In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Ein Gehäuse 100, weiches den Nietsetzmechanismus enthält, enthält eine Öffnung 101 zum Aufnehmen von Flüssigkeit. Eine Leitung 102 verbindet einen Behälter 103 mit der Öffnung 101 mittels eines von einem Solenoid betätigten Zumeßventils 104. Der Behälter 103 ist ein unter Druck befindlicher Behälter, welcher die Flüssigkeit unter pneumatischem Druck hält. Konstanter Druck wird durch Luft von einer Luftzuführung 120 geliefert, die von einem Regler 121 geregelt ist. Jeder Druck ist anwendbar, jedoch werden typisch Drücke zwischen 75 und 100 verwendet. Das Zumeßventil 104 liefert eine vorbestimmte Flüssigkeitsmenge zu dem Gehäuse. Im Betrieb wird das Ventil während einer vorbestimmten Zeit in Ansprechen auf ein Signal von der Steuerung 150 geöffnet, so daß unter Druck stehende Flüssigkeit dadurch strömen kann. Die Zeitspanne, während welcher das Ventil offen gehalten wird, wird von der Steuerung 150 bestimmt. Die Intervalle, in denen die vorbestimmte Flüssigkeitsmenge zu dem Gehäuse geliefert wird, werden von Taktgeber 151 oder Zähler 152 bestimmt. Schmiermittel kann somit nach gewissen Zeitintervallen oder nach dem Setzen einen bestimmten Niet-Anzahl eingeführt werden. Der Zähler 152 umfaßt einen Sensor 153, wie dies oben erläutert ist. Eine Vakuumleitung 200 liefert Vakuum über einen Vakuumwandler 201, der über ein Absperrventil 202 und einen Pneumatikregler 203 mit der Luftzuführung 120 verbunden ist.

Claims

1. System zum Zuführen einer Flüssigkeit zu einer Nietsetzmechanik eines Blindniet-Setzwerkzeugs zum Schmieren, Reinigen oder Kühlen dieser Mechanik, mit

einem Flüssigkeitsbehälter (40, 61, 103),

einer Zumeßeinrichtung (30, 60, 104) zum Zuführen einer bestimmten Flüssigkeitsmenge zu der Nietsetzmechanik,

einer Steuereinrichtung (50, 70, 150) zum Steuern der Intervalle, in denen der Nietsetzmechanik die bestimmte Flüssigkeitsmenge zugeführt wird, und mit

einer Vakuumeinrichtung (26, 76, 200) zum Verteilen der Flüssigkeit in der Nietsetzmechanik und zum Entfernen gebrauchter Flüssigkeit und Verunreinigungen aus der Nietsetzmechanik.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zumeßeinrichtung eine Pumpe (30) einschließt.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zumeßeinrichtung ein Zumeßventil (60, 104) einschließt.

4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vakuumeinrichtung ein Zerstäuber zum Einführen der Flüssigkeit in das System zugeordnet ist, so daß die Flüssigkeit in zerstäubter Form zugegeben wird.

5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung einen Taktgeber (51, 71, 151) umfaßt und daß das Intervall eine vorbestimmte Zeit ist.

6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung einen Fall-Zähler (52, 72, 152) einschließt und daß das Intervall eine vorbestimmte Zahl von Nietensetzvorgängen ist.

7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor (53, 73,153), welcher den Betrieb der Nietsetzmechanik erfaßt, dem Zähler zugeordnet ist.

8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nietsetzmechanik in einem Gehäuse (10) angeordnet ist, welches zum Einführen der Flüssigkeit eine Öffnung (20, 101, 64) aufweist.

9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung einen ihr zugeordneten EIN-/AUS-Schalter (53) aufweist.