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EP3311935B1 - Nietgerät - Google Patents

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Publication number
EP3311935B1
EP3311935B1 EP17206995.7A EP17206995A EP3311935B1 EP 3311935 B1 EP3311935 B1 EP 3311935B1 EP 17206995 A EP17206995 A EP 17206995A EP 3311935 B1 EP3311935 B1 EP 3311935B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hydraulic
piston
pressure generator
head piece
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP17206995.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3311935A1 (de
Inventor
Klaus Reitzig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ws Wielander and Schill Engineering & Co KG GmbH
Original Assignee
Ws Wielander and Schill Engineering & Co KG GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=46880957&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP3311935(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Ws Wielander and Schill Engineering & Co KG GmbH filed Critical Ws Wielander and Schill Engineering & Co KG GmbH
Publication of EP3311935A1 publication Critical patent/EP3311935A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3311935B1 publication Critical patent/EP3311935B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00Riveting
    • B21J15/02Riveting procedures
    • B21J15/04Riveting hollow rivets mechanically
    • B21J15/043Riveting hollow rivets mechanically by pulling a mandrel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00Riveting
    • B21J15/10Riveting machines
    • B21J15/105Portable riveters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00Riveting
    • B21J15/10Riveting machines
    • B21J15/16Drives for riveting machines; Transmission means therefor
    • B21J15/22Drives for riveting machines; Transmission means therefor operated by both hydraulic or liquid pressure and gas pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J15/00Riveting
    • B21J15/10Riveting machines
    • B21J15/30Particular elements, e.g. supports; Suspension equipment specially adapted for portable riveters
    • B21J15/32Devices for inserting or holding rivets in position with or without feeding arrangements
    • B21J15/326Broken-off mandrel collection

Definitions

  • the invention relates to a riveting device with a hydraulically operated pulling device, which is designed as a blind riveting device.
  • Riveting devices with a hydraulically operated pulling or pressing device are known.
  • a pneumatic piston is moved over the connected compressed air, via which a hydraulically operated pulling device is supplied with pressure.
  • a claw pulling device pulls on a rivet pin, which tears off after a rivet has been formed.
  • a disadvantage of known riveting tools is, above all, that they are relatively unwieldy and cannot be used in many places, for example in cavities in a vehicle body to be manufactured. Among other things, this is due to the necessary diameter of the pneumatic piston installed in the devices.
  • the invention is based on the object of reducing the disadvantages of the prior art.
  • a handier riveting device is to be provided, in which the accessibility is improved even in places that are difficult to access.
  • the generic document DE 103 16 578 A1 shows a blind riveting tool with a rotatable head.
  • the invention relates to a riveting device with a hydraulically operated pulling device, which is designed as a blind riveting device.
  • a component to be processed is deformed by means of a riveting device in such a way that the component itself is fastened and / or connects two components to be joined together.
  • a head piece which comprises a hydraulic piston and a receiving device for a rivet, can be pivoted about a carrier about at least one axis.
  • the basic idea of the invention is based on the fact that it is possible to use a hydraulic pulling device actuated piston, which generally has a significantly smaller diameter than the pneumatic piston used for compressed air-operated riveting devices, in such a way that it can be decoupled from the remaining components of the riveting device such that it can be pivoted about at least one axis.
  • the carrier is connected to a pressure generator via a quick coupling, the quick coupling comprising a fluid passage for hydraulic fluid.
  • Hydraulic fluid which drives the piston of the traction device at high pressure, typically at a pressure of more than 20, preferably more than 50 bar, is therefore generated in a separate pressure generator which can be connected to the carrier. According to the invention, this takes place via a quick coupling, which has a self-closing valve for hydraulic fluid.
  • the riveting device is designed together with the pressure generator as a hand riveting device.
  • an actuating device for triggering the riveting device is part of the pressure generator.
  • the head piece can be pivoted at least through an angle of 45 °, preferably at least 90 °, around the carrier.
  • the hydraulic fluid according to the invention is conducted into the head piece via the rotary leadthrough of a swivel joint.
  • the riveting device has a swivel joint with a catch, in which the head piece is locked in defined angles and can be moved again, for example, by pressing an actuating device. This has the advantage that the head piece does not turn unintentionally when the riveting tool is used.
  • the pressure generator used is a pressure generator which comprises a pneumatic piston via which a hydraulic piston is moved to generate the hydraulic pressure.
  • a pneumatic piston which is moved in an oscillating manner by reversing, is connected to a hydraulic piston which pumps hydraulic fluid into the working space of the hydraulic piston of the traction device via a suction and pressure valve when the device is actuated.
  • This principle enables, on the pressure generator side, the use of a hydraulic piston with a relatively small diameter and thus a large transmission ratio compared to the pneumatic piston used.
  • a relatively small pneumatic piston can be installed in order to nevertheless be able to generate high pressures, in particular pressures above 50 bar, preferably above 500 bar.
  • This function as a pump also ensures that sufficient hydraulic fluid can be made available.
  • Fig. 1 shows a perspective view of a riveting device 1.
  • the riveting device 1 comprises a head piece 2 with a receiving device 4 for a rivet, in this case for a blind rivet.
  • the head piece 2 can be pivoted about the carrier 3 by means of a pivot bearing 5 which is attached to the head piece in the front region.
  • the carrier 3 comprises a quick coupling 6, by means of which the carrier 3 in this exemplary embodiment can be connected, for example, to a pressure generator (not shown).
  • the quick coupling 6 comprises a self-closing valve for hydraulic fluid.
  • Fig. 2 shows a sectional view of the in Fig. 1 shown riveting tool.
  • the head piece 2 which has a piston 9, can be seen in order to reset the pulling device, which comprises claws 7.
  • hydraulic fluid is conducted via the channel 12 into the working space 10 of the piston 9.
  • the piston 9 is held under tension by a spring 11.
  • the head piece 2 is very compact, since it only has the diameter of the housing of the working space 10.
  • the head piece 2 corresponds essentially to known pulling devices of riveting tools and has one unscrewable sleeve 8, in which an exchangeable receiving device 4 can be used to adapt the head piece 2 to different rivet sizes.
  • sleeve 8 and receptacle 4 can also be formed in one piece.
  • the head piece 2 comprises a removable container 13, in which torn rivet pins are collected.
  • the channel 12, which supplies the working space 10 with hydraulic fluid, is connected to the channel 15, which runs through the carrier 3, via a rotating union 14.
  • the channel 15 merges into the quick coupling 6, which comprises a self-closing valve 16 for hydraulic fluid.
  • Fig. 3 which is a detailed view of the Fig. 2 shows, the essential components of the quick coupling are to be explained in more detail.
  • the quick coupling comprises a housing 19 which is connected to the carrier (3 in.) Via a sealing connecting piece 21 Fig. 2 ) connected is.
  • the housing 19 there is an axially displaceable sleeve 17 which is prestressed by means of the spring 18.
  • the sleeve 17 has a central bore in which the non-axially displaceable pin 20 is seated.
  • the housing 19 also has a groove which serves for the positive mechanical connection of the corresponding quick coupling.
  • Fig. 3 shows a view of the rivet receptacle of the head piece 2. It can be seen that the carrier 3 is not significantly wider in the front area than the head piece, and therefore has a maximum of twice the width.
  • actuating element 25 for latching the pivot bearing can also be seen, as they refer to Fig. 5 which is a sectional view taken along the line EE from the Fig. 4 shows, is explained in more detail.
  • the latching 22 comprises a plurality of recesses 23 in the form of a segment of a circle in this exemplary embodiment, into which recesses are not pressed, as in the detailed view according to Fig. 6 shown, an engagement element 24 engages.
  • the recesses 23 are distributed along an arc around the center of the pivot bearing 5.
  • Fig. 7 shows a sectional view along the line DD from Fig. 4 , One can see the quick coupling 6, which is connected to the carrier 3 by means of the connecting piece 21.
  • the hydraulic channel 15 along the carrier 3 merges into the vertical channel 26. This is introduced from the side via a hole, which is then closed. This is followed by a channel 27, which is perpendicular to the channel 26, in order to introduce hydraulic fluid laterally into the rotary union 14.
  • the rotating union 14 is part of the pivot bearing 5.
  • FIG. 9 and 10 show sectional views along lines BB and CC of the in Fig. 8 shown side views of the riveting tool.
  • hydraulic fluid can flow from the rotary union 14 into the working space of the head piece via the channel 28 and thus reset the piston of the pulling device.
  • Fig. 10 shows a further detailed view of the locking mechanism.
  • This comprises an actuating element 25 which is held under prestress by means of a spring 29.
  • the actuating element 25 is pressed, the associated engagement element 24 is displaced to the left in this view and releases the latching.
  • Fig. 11 shows a riveting device in which the previously illustrated carrier 3 with the head piece 2 with a pressure generator 100 connected is.
  • the quick coupling 6 of the carrier 3 is connected to the quick coupling 800 of the pressure generator.
  • the pressure generator 100 comprises a compressed air connection 600 and an actuating device 200 for triggering the riveting process.
  • Fig. 12 10 shows a perspective view of a pressure generator 100.
  • the pressure generator 100 comprises a housing 500, which in this exemplary embodiment is formed in three parts and comprises a head piece, a middle part and an end piece.
  • An actuating device 200 is attached to the end piece of the housing 500, via which the pressure generator is started.
  • the actuating device 200 is arranged under a handle 400.
  • a pressure regulator 300 is located behind the actuating device 200, by means of which the pressure in the pneumatic area and thus also the pressure in the hydraulic area can be set.
  • the pressure generator 100 can be connected to compressed air via a compressed air connection 600.
  • a quick coupling 800 which has a self-closing hydraulic valve 900 in the middle.
  • a pulling or pressing device (not shown) can be attached to the pressure generator 100.
  • hydraulic fluid can be fed into the pulling or pressing device via the self-closing hydraulic valve 900.
  • a safety actuation device 700 is arranged on the front housing part.
  • a device with two-hand operation can be provided via the safety actuation device 700 such that both the safety actuation device 700 and the actuation device 200 have to be actuated in order to generate pressure.
  • the safety actuation device 700 must be moved into the active position shown here before actuation of the actuation device 200. After the actuating device 200 has been released when a riveting process is complete, the safety actuating device 700 folds forward and the next pulling or pressing process can only be carried out again when the safety actuating device 700 is folded back into the position shown here.
  • Fig. 13 shows a sectional view of the in Fig. 12 shown pressure generator 100, based on which the function of the pressure generator is to be explained in more detail.
  • the pneumatic area ie the area in which compressed air is located in the device, is connected to a compressed air source, such as a compressor, for example, via the compressed air connection 600.
  • a compressed air source such as a compressor
  • the pressure regulator 300 is designed as a so-called upstream pressure regulator.
  • the valve seat 6300 is set in its position by means of a threaded drive of the pressure regulator 300. Compressed air flows through the piston 6400, which is biased downwards by means of a spring. Adjusting the valve seat 6300 changes the spring force and thus the set working pressure. The air volume is regulated via the flow control valve 6100.
  • Compressed air can be routed via duct 6800 via the switching valve 6600 into the working space 1400 of the pneumatic piston 1300.
  • the pneumatic piston 1300 When actuated, in this embodiment when the actuating device 200 and the switching valve 1200 coupled therewith by means of the pin 1100 are pressed down, compressed air flows via the channel 6500 into the working space 1400 of the pneumatic piston 1300.
  • the pneumatic piston 1300 is coupled to the smaller hydraulic piston 1800, or pneumatic piston 1300 and hydraulic piston 1800 can form a component. Due to the inflow of compressed air, the pneumatic piston 1300 is initially moved to the left from the position shown here.
  • the pneumatic piston 1300 is moved to the right via the spring 1700 until the piston 1300 touches the pilot control valve 5400 and closes it again. Now the working space 1400 is closed again and working pressure can build up again due to the compressed air flowing in via the channel 1500.
  • pilot control valve 5400 which is arranged axially in a row with both the pneumatic piston 1300 and the hydraulic piston 1800, provides a reliable control with a large stroke and thus great performance.
  • the system works as a hydraulic pump, i.e. the pneumatic piston 1300 and thus the hydraulic piston 1800 is moved oscillating.
  • hydraulic fluid can be delivered continuously and a small working volume of the hydraulic piston 1800 is sufficient to be able to provide a sufficient amount of hydraulic fluid.
  • the hydraulic area has a pressure valve 5900 and a suction valve 1900, via which fluid can only be conveyed in the direction of the hydraulic valve 900 to which the pulling or pressing device is connected.
  • the design of the pressure valve 5900, which opens during each pumping operation in which the piston is moved to the left, and of the suction valve 1900, which allows hydraulic fluid to flow into the working space of the hydraulic piston when the piston is reset, is known to the person skilled in the art and requires no further explanation.
  • the hydraulic valve 900 consists of a sleeve 900a and a plug 900b which, when the pulling or pressing device is not connected, closes the valve by means of spring force.
  • the hydraulic valve 900 is part of the quick coupling 800, which is connected to the hydraulic region 2000 by means of a connector 5700 comprising seals.
  • the quick coupling 800 can be released by turning and is locked in the fastened state via the locking lever 2300 in order to ensure that the coupling is not accidentally released when pressure is applied.
  • the housing 4700 of the quick coupling 800 is preferably screwed to the housing of the pressure generator or to the front housing part.
  • the pressure generator further comprises a relief valve 2100.
  • a relief valve 2100 In this exemplary embodiment, it is a three-two-way valve. In the basic state, the relief valve 2100 is opened via the duct 2200 when compressed air is present. For this purpose, the compressed air flows through a duct 2200 into a work area and presses the relief piston 6000 down.
  • a safety actuation device 700 is also provided, which is arranged as an eccentric above the relief piston 6000.
  • a pressure build-up is only possible in the position of the safety actuation device 700 shown here, since when the safety actuation device is flipped over, the eccentric holds the relief piston 6000 in the open position and thus prevents the relief valve 2100 from closing.
  • the safety actuation device 700 can be designed such that it automatically moves into an open position of the relief valve, for example by means of a spring. Before each actuation of the actuation device 200, the safety actuation device 700 must then be returned to the position shown here, in which it initially remains because it is fixed on the basis of the spring preload of the relief valve 2100. After the actuation device has been actuated, the safety actuation device 700 folds back into the inactive position.
  • two-hand operation can also be provided via the safety actuation device 700, in which this must be operated continuously in order to build up pressure at all (not shown).
  • Fig. 14 shows a handle 80 with which an alternative embodiment of the invention is to be explained in more detail.
  • the handle 80 comprises a quick coupling 81, on which in the figures 1 to 10 described riveting tool can be connected.
  • the handle 80 further comprises an actuating device 82 for triggering the riveting process.
  • the pressure generator is operated in a stationary manner in this exemplary embodiment.
  • the handle 80 comprises a hydraulic connection 83, which is connected to the hydraulic area of the pressure generator, and pneumatic control lines 84 and 85, via which the pressure generator is controlled.
  • This embodiment of the invention has the advantage that the handle is still much smaller and lighter than the pressure generator and thus the accessibility can be further improved.
  • it is disadvantageous compared to the direct coupling with the pressure generator that the pressure generator has to be carried as a nearby stationary unit and the range of action is not comparable as if the device only had to be connected to a compressed air connection.
  • the invention has made it possible to provide a riveting tool which enables a high tensile force and in which the accessibility of particularly difficult to access places in the body area is considerably improved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)
  • Shovels (AREA)
  • Actuator (AREA)

Description

    Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Nietgerät mit einer hydraulisch betätigten Zugeinrichtung, welches als Blindnietgerät ausgebildet ist.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Nietgeräte mit einer hydraulisch betätigten Zug- oder Pressvorrichtung sind bekannt. Insbesondere gibt es Handnietgeräte, welche druckluftbetrieben sind. Üblicherweise wird über die angeschlossene Druckluft ein Pneumatikkolben bewegt, über den eine hydraulisch betätigte Zugvorrichtung mit Druck versorgt wird. Dies betrifft insbesondere Blindnietgeräte, mit denen die zu fügenden Bauteile von einer Seite her vernietet werden können. Dabei zieht eine Krallen umfassende Zugvorrichtung an einem Nietstift, dieser reißt nach Ausbildung eines Niets ab.
  • Nachteilig an bekannten Nietgeräten ist vor allem, dass diese relativ unhandlich sind und so an vielen Stellen, beispielsweise in Hohlräumen einer zu fertigenden Fahrzeugkarosserie, nicht verwendet werden können. Dies liegt unter anderem an dem notwendigen Durchmesser des bei den Geräten verbauten Pneumatikkolbens.
  • Aufgabe der Erfindung
  • Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile des Standes der Technik zu reduzieren.
  • Insbesondere soll ein handlicheres Nietgerät bereitgestellt werden, bei dem die Zugänglichkeit auch bei schwer zugänglichen Stellen verbessert ist.
  • Das gattungsgemäße Dokument DE 103 16 578 A1 zeigt ein Blindnietgerät mit drehbarem Kopfstück.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Aufgabe der Erfindung wird bereits durch ein Nietgerät nach dem unabhängigen Anspruch gelöst.
  • Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Die Erfindung betrifft ein Nietgerät mit einer hydraulisch betätigten Zugvorrichtung, welches als Blindnietgerät ausgebildet ist.
  • Mittels eines Nietgeräts wird ein zu verarbeitendes Bauteil derart verformt, dass das Bauteil selbst befestigt wird und/oder zwei zu fügende Bauteile miteinander verbindet.
  • Gemäß der Erfindung ist ein Kopfstück, welches einen hydraulischen Kolben sowie eine Aufnahmeeinrichtung für einen Niet umfasst, um einen Träger um zumindest eine Achse schwenkbar.
  • Die Grundidee der Erfindung basiert darauf, dass es möglich ist, die Zugvorrichtung mit einem hydraulisch betätigten Kolben, welcher in der Regel einen wesentlich kleineren Durchmesser aufweist als der Pneumatikkolben, der für druckluftbetriebene Nietgeräte verwendet wird, derart von den restlichen Komponenten des Nietgeräts abzukoppeln, dass dieser um zumindest eine Achse schwenkbar ist.
  • So ist es möglich, ein schwenkbares Kopfstück bereit zu stellen, dessen Durchmesser im Wesentlichen dem Durchmesser von Kolben und Zylinder der Zugvorrichtung entspricht.
  • Aufgrund der Schwenkbarkeit des Kopfstücks sind nunmehr auch schwer zugängliche Stellen gut zugänglich.
  • Gemäß der Erfindung ist der Träger über eine Schnellkupplung mit einem Druckerzeuger verbunden, wobei die Schnellkupplung eine Fluiddurchführung für Hydraulikflüssigkeit umfasst.
  • Hydraulikflüssigkeit, welche mit hohem Druck, typischerweise mit einem Druck von mehr als 20 vorzugsweise mehr als 50 bar den Kolben der Zugvorrichtung antreibt, wird also in einem separaten Druckerzeuger erzeugt, welcher mit dem Träger verbunden werden kann. Erfindungsgemäß erfolgt dies über eine Schnellkupplung, die ein selbstschließendes Ventil für Hydraulikflüssigkeit aufweist. Dies hat den Vorteil, dass der vordere Teil des Nietgeräts nur aus relativ kleinem Träger und Zugvorrichtung besteht, wohin gegen die weiteren Komponenten, insbesondere der Pneumatikbereich des Gerätes, hiervon beabstandet ist.
  • Das Nietgerät wird zusammen mit dem Druckerzeuger als Handnietgerät ausgebildet.
  • Es ist denkbar, dass eine Betätigungseinrichtung zum Auslösen des Nietgeräts Teil des Druckerzeugers ist.
  • Weiter ist denkbar, den Druckerzeuger über eine Hydraulikleitung mit dem Träger zu verbinden und die Betätigungseinrichtung am Träger oder an einem mit dem Träger verbundenen Griff anzuordnen.
  • Das Kopfstück ist zumindest um einen Winkel von 45°, bevorzugt von mindestens 90° um den Träger schwenkbar.
  • Um eine besonders sichere und kompakte Bauweise zu gewährleisten, wird die Hydraulikflüssigkeit gemäß der Erfindung über die Drehdurchführung eines Schwenkgelenks in das Kopfstück geleitet.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Nietgerät ein Schwenkgelenk mit einer Verrastung auf, bei welcher das Kopfstück in definierten Winkeln verrastet wird und beispielsweise durch Drücken einer Betätigungseinrichtung wieder bewegt werden kann. Dies hat den Vorteil, dass sich das Kopfstück bei Verwendung des Nietgeräts nicht unbeabsichtigt dreht.
  • Als Druckerzeuger wird bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein Druckerzeuger verwendet, welcher einen pneumatischen Kolben umfasst, über den ein hydraulischer Kolben zum Erzeugen des Hydraulilkdrucks bewegt wird.
  • Es ist insbesondere vorgesehen, einen Druckerzeuger zu verwenden, welcher nach dem Prinzip einer Pumpe arbeitet.
  • Dabei ist ein pneumatischer Kolben, welcher über eine Umsteuerung oszillierend bewegt wird, mit einem Hydraulikkolben verbunden, der über ein Saug- und Druckventil bei Betätigung des Geräts Hydraulikflüssigkeit in den Arbeitsraum des Hydraulikkolbens der Zugvorrichtung pumpt.
  • Dieses Prinzip ermöglicht, auf Seite des Druckerzeugers die Verwendung eines Hydraulikkolbens mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser und damit großem Übersetzungsverhältnis gegenüber dem verwendeten Pneumatikkolbens. Gleichzeitig kann ein verhältnismäßig kleiner Pneumatikkolben verbaut werden, um dennoch hohe Drücke, insbesondere Drücke von über 50 bar, vorzugsweise von über 500 bar erzeugen zu können.
  • Aufgrund dieser Funktionsweise als Pumpe ist ferner sicher gestellt, dass genügend Hydraulikflüssigkeit zur Verfügung gestellt werden kann.
  • Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Erfindung soll im Folgenden Bezug nehmend auf schematisch dargestellte Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen Fig. 1 bis Fig. 13 näher erläutert werden.
  • Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Nietgeräts 1.
  • Das Nietgerät 1 umfasst ein Kopfstück 2 mit einer Aufnahmeeinrichtung 4 für einen Niet, in diesem Fall für einen Blindniet.
  • Das Kopfstück 2 ist mittels eines Schwenklagers 5, welches im vorderen Bereich am Kopfstück angebracht ist, um den Träger 3 schwenkbar.
  • Der Träger 3 umfasst eine Schnellkupplung 6, mittels der der Träger 3 in diesem Ausführungsbeispiel beispielsweise mit einem Druckerzeuger (nicht dargestellt) verbunden werden kann. Die Schnellkupplung 6 umfasst ein selbstschließendes Ventil für Hydraulikflüssigkeit.
  • Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht des in Fig. 1 dargestellten Nietgeräts. Zu erkennen ist zum einen das Kopfstück 2, welches einen Kolben 9 aufweist, um die Zugvorrichtung, welche Klauen 7 umfasst, rückzusetzen. Hierzu wird Hydraulikflüssigkeit über den Kanal 12 in den Arbeitsraum 10 des Kolbens 9 geleitet. Um nach Beendigung eines Nietvorgangs wieder nach vorne zu fahren, wird der Kolben 9 über eine Feder 11 unter Vorspannung gehalten.
  • Zu erkennen ist weiter, dass das Kopfstück 2 sehr kompakt ist, da es lediglich in den Durchmesser des Gehäuses des Arbeitsraums 10 aufweist.
  • Ansonsten entspricht das Kopfstück 2 im wesentlichen bekannten Zugvorrichtungen von Nietgeräten und weist eine abschraubbare Hülse 8 auf, in welcher eine auswechselbare Aufnahmeeinrichtung 4 eingesetzt werden kann, um das Kopfstück 2 unterschiedlichen Nietgrößen anzupassen.
  • Es versteht sich, dass Hülse 8 und Aufnahme 4 auch einstückig ausgebildet sein können.
  • Rückseitig umfasst das Kopfstück 2 einen abnehmbaren Behälter 13, in welchem abgerissene Nietstifte gesammelt werden.
  • Der Kanal 12, welcher den Arbeitsraum 10 mit Hydraulikflüssigkeit versorgt, ist über eine Drehdurchführung 14 mit dem Kanal 15, der durch den Träger 3 läuft, verbunden.
  • Der Kanal 15 geht in die Schnellkupplung 6 über, welche ein selbstschließendes Ventil 16 für Hydraulikflüssigkeit umfasst.
  • Bezugnehmend auf Fig. 3, welche eine Detailansicht der Fig. 2 zeigt, sollen die wesentlichen Bestandteile der Schnellkupplung näher erläutert werden.
  • Die Schnellkupplung umfasst ein Gehäuse 19, welches über ein dichtendes Anschlussstück 21 mit dem Träger (3 in Fig. 2) verbunden ist.
  • In dem Gehäuse 19 sitzt eine mittels der Feder 18 unter Vorspannung stehende axial verschiebbare Hülse 17. Die Hülse 17 hat eine mittige Bohrung, in welcher der nicht axial verschiebbare Stift 20 sitzt.
  • Beim Zusammenkuppeln wird nunmehr die Hülse 17 von einem korrespondierenden Ring der gegenüber liegenden Kupplung zurück geschoben, gleichzeitig öffnet der Stift 20 das ebenfalls selbstschließende Ventil der korrespondierenden Schnellkupplung. Es wird so ein Kanal freigegeben, durch den Hydraulikflüssigkeit fließen kann.
  • Das Gehäuse 19 weist ferner eine Nut auf, welche der formschlüssigen mechanischen Verbindung der korrespondieren Schnellkupplung dient.
  • Fig. 3 zeigt eine Ansicht auf die Nietaufnahme des Kopfstücks 2. Zu erkennen ist, dass der Träger 3 im vorderen Bereich nicht wesentlich breiter ist als das Kopfstück, mithin maximal die zweifache Breite aufweist.
  • Zu erkennen ist ferner ein Betätigungselement 25 für eine Verrastung des Schwenklagers, wie sie Bezug nehmend auf Fig. 5, welche eine Schnittansicht entlang der Linie E-E aus der Fig. 4 zeigt, näher erläutert wird.
  • Die Verrastung 22 umfasst eine Mehrzahl von in diesem Ausführungsbeispiel kreissegmentförmigen Ausnehmungen 23, in welche in nicht gedrückten Zustand, wie in der Detailansicht gemäß Fig. 6 dargestellt, ein Eingriffelement 24 eingreift. Die Ausnehmungen 23 sind dabei entlang eines Kreisbogens um den Mittelpunkt des Schwenklagers 5 verteilt.
  • Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie D-D aus Fig. 4. Zu erkennen ist die Schnellkupplung 6, welche mittels des Anschlussstückes 21 mit dem Träger 3 verbunden ist.
  • Der Hydraulikkanal 15 entlang des Trägers 3 geht in den senkrecht stehenden Kanal 26 über. Dieser wird über eine Bohrung von der Seite her eingebracht, welche sodann verschlossen wird. Sodann schließt sich ein zum Kanal 26 senkrecht stehender Kanal 27 an, um seitlich Hydraulikflüssigkeit in die Drehdurchführung 14 einzuleiten. Die Drehdurchführung 14 ist Teil des Schwenklagers 5.
  • Fig. 9 und Fig. 10 zeigen Schnittansichten entlang der Linien B-B und C-C der in Fig. 8 dargestellten Seitenansichten des Nietgeräts.
  • Wie in der Darstellung gemäß Fig. 9 zu erkennen, kann über den Kanal 28 Hydraulikflüssigkeit aus der Drehdurchführung 14 in den Arbeitsraum des Kopfstücks fließen und so den Kolben der Zugvorrichtung rücksetzen.
  • Fig. 10 zeigt eine weitere Detaildarstellung des Verrastmechanismus.
  • Dieser umfasst ein Betätigungselement 25, welches mittels einer Feder 29 unter Vorspannung gehalten wird. Bei Drücken des Betätigungselements 25 wird das damit verbundene Eingriffelement 24 in dieser Ansicht nach links versetzt und gibt die Verrastung frei.
  • Fig. 11 zeigt ein Nietgerät, bei dem der zuvor dargestellte Träger 3 mit dem Kopfstück 2 mit einem Druckerzeuger 100 verbunden ist. Hierzu ist die Schnellkupplung 6 des Trägers 3 mit der Schnellkupplung 800 des Druckerzeugers verbunden. Der Druckerzeuger 100 umfasst einen Druckluftanschluss 600 sowie eine Betätigungseinrichtung 200 zum Auslösen des Nietvorgangs.
  • Details des Druckerzeugers 100 werden in den folgenden Zeichnungen Fig. 12 und Fig. 13 beschrieben.
  • Fig. 12 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Druckerzeugers 100.
  • Der Druckerzeuger 100 umfasst ein Gehäuse 500, welches in diesem Ausführungsbeispiel dreiteilig ausgebildet ist und ein Kopfstück, ein Mittelteil und ein Endstück umfasst.
  • Am Endstück des Gehäuses 500 ist eine Betätigungseinrichtung 200 angebracht, über die der Druckerzeuger in Betrieb gesetzt wird. Die Betätigungseinrichtung 200 ist unter einem Griff 400 angeordnet.
  • Hinter der Betätigungseinrichtung 200 befindet sich ein Druckregler 300, über den der Druck im Pneumatikbereich und damit auch der Druck im Hydraulikbereich eingestellt werden kann. Über einen Druckluftanschluss 600 kann der Druckerzeuger 100 an Druckluft angeschlossen werden.
  • Vorne am Druckerzeuger 100 befindet sich eine Schnellkupplung 800, welche mittig ein selbstschließendes Hydraulikventil 900 aufweist. Mittels der Schnellkupplung 800 kann eine Zug- oder Pressvorrichtung (nicht dargestellt) an dem Druckerzeuger 100 befestigt werden.
  • Über das selbstschließende Hydraulikventil 900 kann in diesem Falle Hydraulikflüssigkeit in die Zug- oder Pressvorrichtung geleitet werden.
  • Am vorderen Gehäuseteil ist eine Sicherheitsbetätigungseinrichtung 700 angeordnet.
  • Je nach Ausführungsvariante kann über die Sicherheitsbetätigungseinrichtung 700 ein Gerät mit einer Zweihandbedienung bereitgestellt werden, derart, dass sowohl die Sicherheitsbetätigungseinrichtung 700 als auch die Betätigungseinrichtung 200 betätigt werden müssen, um Druck zu erzeugen.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform muss die Sicherheitsbetätigungseinrichtung 700 vor dem Betätigen der Betätigungseinrichtung 200 in die hier dargestellt aktive Position bewegt werden. Nachdem bei Abschluss eines Nietvorgangs die Betätigungseinrichtung 200 wieder losgelassen wurde klappt die Sicherheitsbetätigungseinrichtung 700 nach vorne und der nächste Zug- oder Pressvorgang kann erst wieder durchgeführt werden, wenn die Sicherheitsbetätigungseinrichtung 700 in die hier dargestellte Stellung zurück geklappt wird.
  • An der Seite befindet sich im Gehäuse 500 noch eine Schraube 1000, über der Hydraulikbereich geöffnet und Hydraulikflüssigkeit nachgefüllt werden kann.
  • Fig. 13 zeigt eine Schnittansicht des in Fig. 12 dargestellten Druckerzeugers 100, anhand welcher die Funktion des Druckerzeugers näher erläutert werden soll.
  • Über den Druckluftanschluss 600 wird der Pneumatikbereich, also der Bereich, in dem sich im Gerät Druckluft befindet, an einer Druckluftquelle, wie beispielsweise einem Kompressor, angeschlossen.
  • Der Druckregler 300 ist als so genannter Upstream-Druckregler ausgebildet. Der Ventilsitz 6300 wird über einen Gewindeantrieb des Druckerreglers 300 in seiner Position eingestellt. Der mittels einer Feder nach unten vorgespannte Kolben 6400 wird mittig von Druckluft durchströmt. Durch Einstellen des Ventilsitzes 6300 ändert sich die Federkraft und damit der eingestellte Arbeitsdruck. Über das Stromregelventil 6100 wird die Luftmenge reguliert.
  • Die Funktion eines Upstream-Druckreglers ist ansonsten dem Fachmann bekannt und bedarf keiner weiteren Erläuterung.
  • Über den Kanal 6800 kann Druckluft über das Schaltventil 6600 in den Arbeitsraum 1400 des Pneumatikkolbens 1300 geleitet werden.
  • Bei Betätigen, bei dieser Ausführungsform also beim Herabdrücken der Betätigungseinrichtung 200 und des damit mittels des Stiftes 1100 gekoppelten Schaltventils 1200 strömt über den Kanal 6500 Druckluft in den Arbeitsraum 1400 des Pneumatikkolbens 1300. Der Pneumatikkolben 1300 ist mit dem kleineren Hydraulikkolben 1800 gekoppelt, beziehungsweise Pneumatikkolben 1300 und Hydraulikkolben 1800 können ein Bauteil bilden. Durch das Einströmen von Druckluft wird der Pneumatikkolben 1300 ausgehend von der hier dargestellten Position zunächst nach links bewegt.
  • Bei Überschreiten der Steuerbohrung 6200 strömt Druckluft aus dem Arbeitsraum 1400 durch den Kanal 1600 zu dem Pilotsteuerventil 5400, welches die Steuerung des Pneumatikkolbens 1300 übernimmt. Durch die durch den Kanal 1600 einströmende Druckluft wird sodann ein Kolben 6600 des Pilotsteuerventils 5400 nach links bewegt und das Ventil öffnet. Über die Abluftkammer 5800 kann nunmehr Druckluft aus dem Arbeitsraum 1400 des Pneumatikkolbens 1300 über einen Schalldämpfer (nicht dargestellt) ins Freie strömen.
  • Da jetzt der Druck im Arbeitsraum 1400 sinkt, wird den Pneumatikkolben 1300 über die Feder 1700 nach rechts bewegt, bis der Kolben 1300 auf dem Pilotsteuerventil 5400 aufsetzt und dieses wieder schließt. Nunmehr ist der Arbeitsraum 1400 wieder geschlossen und durch die über den Kanal 1500 einströmende Druckluft kann sich wieder Arbeitsdruck aufbauen.
  • Die Verwendung des Pilotsteuerventils 5400, welches axial in einer Reihe sowohl mit dem Pneumatikkolben 1300 als auch mit dem Hydraulikkolben 1800 angeordnet ist, wird eine zuverlässige Steuerung mit großem Hub und damit großer Leistung bereit gestellt.
  • Das System arbeitet als hydraulische Pumpe, das heißt, der Pneumatikkolben 1300 und damit der Hydraulikkolben 1800 wird oszillierend bewegt. Mithin kann kontinuierlich Hydraulikflüssigkeit gefördert werden und ein kleines Arbeitsvolumen des Hydraulikkolbens 1800 ist ausreichend, um eine hinreichende Menge and Hydraulikfluid bereitstellen zu können.
  • Um als Pumpe zu arbeiten, weist der Hydraulikbereich ein Druckventil 5900 sowie ein Saugventil 1900 auf, über die eine Fluidförderung nur in Richtung des Hydraulikventils 900, an dem die Zug- oder Pressvorrichtung angeschlossen wird, möglich ist. Die Ausgestaltung von Druckventil 5900, welches bei jedem Pumpvorgang, bei dem der Kolben nach links bewegt wird, öffnet und von Saugventil 1900, welches beim Rücksetzen des Kolbens Hydraulikflüssigkeit in den Arbeitsraum des Hydraulikkolbens fließen lässt, ist dem Fachmann bekannt und bedarf keiner näheren Erläuterung.
  • Das Hydraulikventil 900 besteht aus einer Hülse 900a und einem Stopfen 900b, welcher bei nicht angeschlossener Zug- oder Pressvorrichtung das Ventil mittels Federkraft verschließt.
  • Das Hydraulikventil 900 ist Teil der Schnellkupplung 800, welche mittels eines Dichtungen umfassenden Anschlussstücks 5700 mit dem Hydraulikbereich 2000 verbunden ist.
  • Die Schnellkupplung 800 kann durch Drehen gelöst werden und wird im befestigten Zustand über den Verriegelungshebel 2300 verriegelt, um sicher zu stellen, dass nicht bei anliegendem Druck versehentlich die Kupplung gelöst wird. Das Gehäuse 4700 der Schnellkupplung 800 ist vorzugsweise mit dem Gehäuse des Druckerzeugers beziehungsweise mit dem vorderen Gehäuseteil verschraubt.
  • Weiter umfasst der Druckerzeuger ein Entlastungsventil 2100. Es handelt sich in diesem Ausführungsbeispiel um ein Drei-Zwei-Wegeventil. Das Entlastungsventil 2100 wird im Grundzustand bei anliegender Druckluft über den Kanal 2200 geöffnet. Hierzu strömt die Druckluft über den Kanal 2200 in einen Arbeitsraum ein und drückt den Entlastungskolben 6000 herab.
  • Da nunmehr die Hydraulikflüssigkeit aus dem Hydraulikbereich 2000 kontinuierlich zurück fließt, kann sich kein Druck aufbauen.
  • Mit Betätigung der Betätigungseinrichtung 200 wird der Kanal 2200 verschlossen und das Entlastungsventil 2100 aufgrund Federvorspannung geschlossen. Mithin kann sich Druck im Hydraulikbereich 2000 aufbauen.
  • Lässt der Bediener die Betätigungseinrichtung 200 wieder los, strömt Druckluft durch den Kanal 2200 und öffnet das Entlastungsventil 2100, so dass der Hydraulikbereich unmittelbar nach Loslassen der Betätigungseinrichtung 200 drucklos wird.
  • In diesem Ausführungsbeispiel ist noch eine Sicherheitsbetätigungseinrichtung 700 vorgesehen, die als Excenter oberhalb des Entlastungskolbens 6000 angeordnet ist.
  • Ein Druckaufbau ist nur in der hier dargestellten Stellung der Sicherheitsbetätigungseinrichtung 700 möglich, da bei Umlegen der Sicherheitsbetätigungseinrichtung der Excenter den Entlastungskolben 6000 in der geöffneten Position hält und damit ein Schließen des Entlastungsventils 2100 verhindert.
  • Die Sicherheitsbetätigungseinrichtung 700 kann so ausgebildet sein, dass diese sich beispielsweise mittels einer Feder automatisch in eine geöffnete Position des Entlastungsventils bewegt. Vor jedem neuen Betätigen der Betätigungseinrichtung 200 muss sodann die Sicherheitsbetätigungseinrichtung 700 in die hier dargestellte Position zurück gestellt werden, in welcher sie zunächst verharrt, da sie aufgrund der Federvorspannung des Entlastungsventils 2100 festgelegt wird. Nach Betätigen der Betätigungseinrichtung klappt die Sicherheitsbetätigungseinrichtung 700 zurück in die nicht aktive Position.
  • Auch kann über die Sicherheitsbetätigungseinrichtung 700 je nach Ausführungsvariante eine Zweihandbedienung bereitgestellt werden, bei welcher diese kontinuierlich betätigt werden muss, um überhaupt Druck aufzubauen (nicht dargestellt).
  • Fig. 14 zeigt ein Griffstück 80, mit dem eine alternative Ausführungsform der Erfindung näher erläutert werden soll.
  • Das Griffstück 80 umfasst eine Schnellkupplung 81, an welcher das in den Figuren Fig. 1 bis Fig. 10 beschriebene Nietgerät angeschlossen werden kann.
  • Das Griffstück 80 umfasst ferner eine Betätigungseinrichtung 82 zum Auslösen des Nietvorgangs.
  • Im Unterschied zu den zuvor dargestellten Ausführungsbeispielen wird in diesen Ausführungsbeispiel der Druckerzeuger stationär betrieben.
  • Hierfür umfasst das Griffstück 80 einen Hydraulikanschluss 83, welcher mit dem Hydraulikbereich des Druckerzeugers verbunden wird, sowie Pneumatiksteuerleitungen 84 und 85, über welche der Druckerzeuger angesteuert wird.
  • Diese Ausführungsform der Erfindung hat den Vorteil, dass das Griffstück noch wesentlich kleiner und leichter ist als der Druckerzeuger und somit die Zugänglichkeit weiter verbessert werden kann. Auf der anderen Seite ist gegenüber der direkten Kopplung mit dem Druckerzeuger von Nachteil, dass der Druckerzeuger als in der Nähe befindliche stationäre Einheit mitgeführt werden muss und der Aktionsradius nicht vergleichbar ist, wie wenn das Gerät lediglich an ein Druckluftanschluss angeschlossen werden muss.
  • Durch die Erfindung konnte ein Nietgerät bereitgestellt werden, welches eine hohe Zugkraft ermöglicht und bei dem die Zugänglichkeit insbesondere schwer zugänglicher Stellen im Karosseriebereich erheblich verbessert ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Nietgerät
    2
    Kopfstück
    3
    Träger
    4
    Aufnahmeeinrichtung
    5
    Schwenklager
    6
    Schnellkupplung
    7
    Klauen
    8
    Hülse
    9
    Kolben
    10
    Arbeitsraum
    11
    Feder
    12
    Kanal
    13
    Behälter
    14
    Drehdurchführung
    15
    Kanal
    16
    Ventil
    17
    Hülse
    18
    Feder
    19
    Gehäuse
    20
    Stift
    21
    Anschlussstück
    22
    Verrastung
    23
    Ausnehmung
    24
    Eingriffelement
    25
    Betätigungselement
    26
    Kanal
    27
    Kanal
    28
    Kanal
    29
    Feder
    30
    Nut
    80
    Griffstück
    81
    Schnellkupplung
    82
    Betätigungsgriff
    83
    Hydraulikanschluss
    84
    Pneumatiksteuerleitung
    85
    Pneumatiksteuerleitung
    100
    Druckerzeuger
    200
    Betätigungseinrichtung
    300
    Druckregler
    400
    Griff
    500
    Gehäuse
    600
    Druckluftanschluss
    700
    Sicherheitsbetätigungseinrichtung
    800
    Schnellkupplung
    900
    Hydraulikventil
    900a
    Hülse
    900b
    Stopfen
    1000
    Schraube
    1100
    Stift
    1200
    Schaltventil
    1300
    Pneumatikkolben
    1400
    Arbeitsraum
    1500
    Kanal
    1600
    Kanal
    1700
    Feder
    1800
    Hydraulikkolben
    1900
    Saugventil
    2000
    Hydraulikbereich
    2100
    Entlastungsventil
    2200
    Kanal
    2300
    Verriegelungshebel
    4700
    Gehäuse
    5400
    Pilotsteuerventil
    5800
    Abluftkammer
    5900
    Druckventil
    6000
    Entlastungskolben
    6100
    Stromregelventil
    6200
    Steuerbohrung
    6300
    Ventilsitz
    6400
    Kolben
    6500
    Kanal
    6600
    Kolben

Claims (5)

  1. Blindnietgerät (1), als Handnietgerät mit einer hydraulisch betätigten Zugvorrichtung ausgebildet, umfassend:
    (i) ein Kopfstück (2), welches einen hydraulisch betätigten Kolben (9) sowie eine Aufnahmeeinrichtung (4) für einen Niet umfasst,
    (ii) einen Träger (3) und ein Schwenklager (5), durch welches das Kopfstück (2) zumindest um einen Winkel von 45° um den Träger (3) schwenkbar ist, und wobei das Schwenklager (5) eine Drehdurchführung für Hydraulikflüssigkeit aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass:
    - das Schwenklager (5) im vorderen Bereich am Kopfstück (2) angebracht ist, und
    - der Träger (3) eine Schnellkupplung umfasst, mittels der der Träger mit einem Druckerzeuger verbunden werden kann,
    wobei die Schnellkupplung ein selbstschließendes Ventil für Hydraulikflüssigkeit umfasst.
  2. Nietgerät nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfstück (2) zumindest um einen Winkel von 90° um den Träger (3) schwenkbar ist.
  3. Nietgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwenklager (5) eine Verrastung aufweist.
  4. Nietgerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Nietgerät mit einem Druckerzeuger verbunden ist, welcher einen pneumatischen Kolben umfasst, über den einen hydraulischer Kolben zum Erzeugen des Hydraulikdrucks bewegt wird.
  5. Nietgerät nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckerzeuger als hydraulische Pumpe ausgebildet ist.
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