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Title:
RIVET PROCESSING APPARATUS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/025772
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a rivet processing apparatus (10) for break-mandrel rivets, comprising a mouthpiece sleeve (12) that is mounted on a housing (14). A pressure sensor (2) is disposed between the mouthpiece sleeve (12) and the housing (14) of the inventive rivet processing apparatus (10).

Inventors:
KADDATZ UWE (DE)
Application Number:
PCT/DE2004/001918
Publication Date:
March 24, 2005
Filing Date:
August 31, 2004
Export Citation:
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Assignee:
AVDEL VERBINDUNGSELEMENTE (DE)
KADDATZ UWE (DE)
International Classes:
B21J15/04; B21J15/06; B21J15/22; B21J15/28; (IPC1-7): B21J15/28; G01D5/14
Domestic Patent References:
WO2003059551A12003-07-24
Foreign References:
DE4401134A11995-07-27
EP0738550A21996-10-23
US20030094941A12003-05-22
EP1010483A22000-06-21
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 0121, no. 61 (P - 702) 17 May 1988 (1988-05-17)
Attorney, Agent or Firm:
Patentanwälte, Brose Brose +. (Starnberg, DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE
1. Nietverarbeitungsgerät (10) für Dornbruchniete mit einer an einem Gehäuse (14) angebrachten Mundstückhülse (12), da durch gekennzeichnet, dass ein Druckmesssensor (2) zwischen der Mundstückhülse (12) und dem Gehäuse (14) des Nietverar beitungsgerätes (10) angeordnet ist.
2. Nietverarbeitungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass der Druckmesssensor (2) als Längenmessdübel oder Messunterlagscheibe ausgebildet ist.
3. Nietverarbeitungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, dass zusätzlich eine Wegmessvorrichtung (5,7) an einer Kolbenstange (6) des Nietverarbeitungsgerätes (10) angeordnet ist.
4. Nietverarbeitungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekenn, zeichnet, dass die Wegmessvorrichtung (5,7) einen konischen Abschnitt an der Kolbenstange (7) und einen fest mit dem Ge häuse verbundenen Abstandssensor (5) umfaßt.
5. Nietverarbeitungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, dass der Abstandssensor (5) als induktiver Analog weggeber ausgebildet ist.
Description:
Nietverabeitungsgerät Die vorliegende Erfindung betrifft ein Nietverarbeitungsgerät für Dornbruchniete mit Überwachung des Setzvorganges.

Bei der Verarbeitung von Nieten, insbesondere bei der Verar- beitung von Blindnieten ist es von entscheidender Bedeutung, nach dem Setzen des Nietes feststellen zu können, ob die Ver- nietung korrekt erfolgt ist oder ob das Niet keine ausrei- chende Festigkeit aufweist. Dies ist insbesondere bei Blind- nieten von Bedeutung, bei denen ja die Schließkopfbildung auf der Blindseite nicht optisch kontrolliert werden kann.

Für die Überwachung des Setzvorgangs sind bereits Lösungen im Stand der Technik bekannt, beispielsweise wurde versucht, ü- ber eine Überwachung der Zugkraft, mit der der Niet gesetzt wurde, Rückschlüsse auf die Güte der Nietverbindung zu zie- hen. Eine entsprechende Zugkraftmessung ist jedoch nur dar- stellbar, wenn das entsprechende Nietsetzgerät von Anfang an entsprechend ausgerüstet ist.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Nietver- arbeitungsgerät für Dornbruchniete zu schaffen, wobei eine entsprechende Überwachungseinrichtung für den Setzvorgang nachträglich nachgerüstet werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass ein Druckmesssensor zwischen der Mundstückhülse und dem Gehäuse des Nietverarbeitungsgerätes angeordnet ist. Hierdurch ist die nachträgliche Montage erheblich erleichtert, da die Mund- stückhülse sowieso auswechselbar sein muß, da sie sich zum einen sehr stark abnutzt und zum anderen die Mundstückhülsen bei Umstellung auf einen anderen Niettyp bzw. eine andere Nietgröße sowieso meist ausgetauscht werden müssen.

Es ist dabei besonders bevorzugt, den Druckmesssensor als Längenmessdübel oder Messunterlagscheibe auszubilden.

Weiter lehrt die Erfindung, dass eine erhebliche Verbesserung der Genauigkeit der Überwachung des Nietvorganges möglich ist, wenn zusätzlich zu der Druckmessung zwischen der Mund- stückhülse und dem Gehäuse eine Wegmessvorrichtung an einer Kolbenstange des Nietverarbeitungsgerätes angeordnet ist. Es läßt sich dann für jeden Nietvorgang ein Druck-Wegdiagramm erzeugen, welches noch genauere Rückschlüsse auf die Qualität der Nietverarbeitung zuläßt.

Vorzugsweise umfaßt eine erfindungsgemäße Wegmessvorrichtung einen konischen Abschnitt an der Kolbenstange und einen fest mit dem Gehäuse verbundenen Abstandssensor.

Dieser Abstandssensor ist vorzugsweise als induktiver Analog- weggeber ausgebildet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt : Figur 1 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Niet- verarbeitungsgerätes von der Seite.

Figur 1 zeigt ein übliches Nietverarbeitungsgerät für Dorn- bruchniete in Schnittdarstellung von der Seite gesehen, wel- ches mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Überwachung des Setzvorgangs ausgestattet ist. Zu diesem Zweck ist zwi- schen der Mundstückhülse 12 und dem Gehäuse 14 ein Dehnungs- messdübel 2 in einem Adapter 1 angeordnet. Der Dehnungsmess- dübel 2 ist dabei mit einer Schutzabdeckung 3 versehen. Mit- tels des Dehnungsmessdübels 2 kann ständig die Druckkraft zwischen dem Gehäuse 14 und dem Mundstück 12 gemessen und ü- berwacht werden. Zusätzlich ist erfindundsgemäß ein induktiver Analogweggeber 5 vorgesehen. Mit diesem wird der Wegverlauf des Setzvorgang gleichzeitig gemessen. Der induktive Analogweggeber 5 ist zu diesem Zweck in einem Zwischenstück 4 angeordnet, welches sich zwischen dem Gehäuse 14 und dem Nietdornsammelbehälter 16 befindet. Auch hier ist eine Nachrüstung relativ leicht möglich, da auch der Nietdornsammelbehälter 16 und das Gehäu- se 14 lediglich verschraubt sind und das dazwischen setzen des Adapters somit leicht möglich ist.

Die Messung des Setzweges erfolgt nun dadurch, dass auf der verlängerten Kolbenstange 6 ein konischer Abschnitt 7 ange- ordnet ist. Wird der konische Abschnitt 7 nun seitlich an den Analogweggeber 5 vorbeibewegt, ändert sich proportional der Abstand zwischen dem konischen Abschnitt und dem Analogwegge- ber, wodurch ein Signal erzeugt wird, welches exakt proporti- onal zu dem Setzweg ist.

Die entsprechenden Daten werden über ein Kabel 8 gesammelt und über den Handschutz zum Gerätedruckluftanschluss geführt, wo separat oder in Verbindung mit der Druckluftleitung die Daten zu einem entsprechenden Aufzeichnungs-bzw. Verarbei- tungsgerät weitergeleitet werden können.

Auf diese Weise kann jedes übliche Nietverarbeitungsgerät für Dornbruchniete nachträglich mit einer erfindungsgemäßen Über- wachungsvorrichtung nachgerüstet werden.

Besonders vorteilhaft ist hier die erstmals gezeigte Kraft- Weg-Sensorik für das prozessüberwachte Verarbeiten von Dorn- bruchnieten. Vorzugsweise wird ein Längenmessdübel (Dehnungs- sensor) als Kraftsensor verwendet. Dieser kann in axialer La- ge zur Kraftrichtung eingesetzt werden. Diese Ausführung kann vorteilhafter Weise in unmittelbarer Nähe der Nietausrüstung (Mundstückhülse) und in Reaktionskraftrichtung eingesetzt werden. Dies führt zu einer kleinen Bauform. Die Messung der Reaktionskraft erfolgt in einem Adapter 1, der sich zwischen dem Gerätegehäuse 14 und der Mundstückhülse 12 befindet. Der Adapter 1 wird verschraubt. Durch die Krafteinleitung während des Setzens des Nietes in die Mundstückhülse 12 wird diese Kraft auf den Adapter 1 übertragen und liefert meßbare Werte für die Änderung des Elastizitätsmoduls des Werkstoffs des Nietes.

Da der Adapter 1 mit dem Gehäuse 14 des Gerätes fest verbun- den ist, wird dieser bei einem Wechsel der Nietausrüstung, beispielsweise wegen Abnutzung oder zur Umstellung auf eine andere Nietgröße, nicht berührt. Dadurch werden zusätzliche Kalibrierungen vermieden.

An Stelle eines Dehnungsmessdübels können erfindungsgemäß auch Messunteregscheiben verwendet werden. Diese werden dann ebenfalls zwischen dem Adapter 1 und dem Gerätegehäuse 14 an- geordnet. Alternativ könnte auf dem Adapter oder dem Geräte- gehäuse ein Dehnungstransmiter angeschraubt werden.

Der Ausgleich für den durch die vorliegende Erfindung vergrö- ßerten Abstand zwischen Mundstückhülse 12 und Gehäuse 14 er- folgt durch eine Verlängerung des Zugteils, welche zwischen der Kolbenstange 6 und der Nietausrüstung (Spannbackenpatro- ne) eingeschraubt wird.

Besonders bevorzugt ist es erfindungsgemäß, wenn zusätzlich zur Messung der Setzkräfte eine parallele Wegmessung erfolgt.

Diese kann erfindungsgemäß direkt auf der Kolbenstange 6 des Geräts erfolgen. Hierzu wird die hintere Kolbenstange 6 ver- längert und steht aus dem Raum des hydraulischen Zylinders hervor. Auf dieser Kolbenstange wird ein konisch verlaufender Abschnitt (Meßbuchse) montiert. Dieser kann auf der Kolben- stange 6 in axialer Richtung verstellt werden und bietet so- mit feine Einstellungsmöglichkeiten für die Wegmessung. Auf der Höhe dieses konischen Abschnittes ist ein induktiver Ana- logweggeber fest in einem Adapter angebracht. Dieser indukti- ve Analogweggeber kann in dem Adapter radial zu dem konischen Abschnitt der Kolbenstange einstellbar ausgebildet sein.

Der erfindungsgemäße Adapter 4 wird auf den hinteren Teil des Gehäuses 14 an Stelle des Nietdornsammelbehälters 16 aufge- schraubt. Der Analogweggeber hat damit eine unveränderbare Position. Während ein Niet gesetzt wird, wird die Kolbenstan- ge nach hinten bewegt (Gerätehub), dadurch bewegt sich der konische Abschnitt 7 der Kolbenstange 6 an der Meßfläche des Analogweggebers 5 vorbei. Durch die Konizität des konischen Abschnitts 7 wird der Abstand zwischen der Oberfläche des ko- nischen Abschnitts 7 zum Analogweggeber 5 gemessen, der sich während des Hubes entsprechend der Horizontalbewegung der Kolbenstange 6 ändert.

Diese Ausführung ergibt vorzugsweise einen besonders kleinen Bauraum, der Nietdornsammelbehälter wird dann am anderen Ende des Adapters 4 angeschraubt.

Anstelle eines analogen Weggebers können natürlich auch ande- re Wegemessverfahren Verwendung finden. Beispielsweise kann statt dessen ein Magnet auf der Kolbenstange angebracht wer- den. Es findet dann anstelle eines induktiven Analogweggebers ein induktiver Wegsensor Verwendung. Die entsprechenden Ka- belverbindungen verlaufen von dem Adapter 4 für den indukti- ven Analogweggeber 5 entlang der Außenseite des Gehäuses 14 zu dem Adapter 1 des Dehnungsmessdübels 3 und von dort durch den Handschutz 8 hindurch zum unten liegenden Preumatik- anschluss.

Die vorliegende Erfindung erlaubt eine sehr einfache und kos- tengünstige Nachrüstung handelsüblicher Dornbruchnietverar- beitungsgeräte mit einer Vorrichtung zur Überwachung des Nietvorgangs.