Blindnietmuttern

Die Blindnietmutter ist ein einteiliges Element mit einem runden oder sechskantförmigen Schaft mit einem Innengewinde und einem Kopf, das in einem dünnwandigen Werkstück ein vollwertiges Gewinde befestigt und zur Verfügung stellt. Für den Setzvorgang wird ein ziehendes Werkzeug benötigt, mit einem Gewindedorn, der die Blindnietmutter auf- und abspindeln kann.

Die Blindnietmutter gibt es in geschlossener Ausführung, mit Schafträndel oder Unterkopfverzahnung. Die Ausführung des Sechskantes beschränkt sich teilweise auf den Bereich direkt unter dem Kopf.

Bei der Sonderbauform mit Außengewinde handelt es sich um eine Blindnietschraube oder auch Blindnietgewindebolzen. Die Verarbeitung erfolgt mit dem gleichen Grundgerät mit einem entsprechenden Werkzeug mit Innengewinde. Die Blindnietschraube ist in der Regel aus zwei Teilen hergestellt, die miteinander verschweißt oder verpresst werden.

Kernstück der Verarbeitung bildet die Setzeinheit

Das Setzgerät für die Verarbeitung von Blindnietmuttern hat als Basis einen kräftigen Hohlkolbenzylinder, der an beiden Enden der Kolbenstange mit großem Abstand geführt ist. Durch den Kolbendurchmesser von 40 mm besitzt er große Leistungsreserven für den industriellen Einsatz. An der Verlängerung der Kolbenstange befindet sich ein auf die zum Einsatz kommende Blindnietmutter abgestimmter Gewindedorn mit Mundstück. Das Setzgerät ist für die Blindnietmuttern M4 – M10 ausgelegt. Die Setzkraft ist je nach Druckübersetzer mit Ölreservoir wählbar mit 5, 19 oder 31 kN. Der Setzhub beträgt 12 mm. Der bürstenlose Getriebemotor gewährleistet eine Aufspindeldrehzahl von 500 1/min und eine Abspindeldrehzahl von 1000 1/min.

Das Setzgerät ist gut für den Anbau an eine Lineareinheit geeignet, für die Erweiterung mit einer automatischen Zuführung der Blindnietmutter und ideal für Roboter-Applikationen. Ein Hauptaugenmerk wurde bei der Konstruktion der Setzeinheit auf die Realisierung der Prozessüberwachung gelegt.

Teilautomatischer Handarbeitsplatz

Bei teilautomatischen Lösungen wird das Setzgerät in seiner für die Verarbeitung richtigen Lage beweglich aufgehangen und das Gewicht durch einen Balancer kompensiert. Es handelt sich hierbei um einen Geräteständer mit Linearführungen. Der Druckübersetzer wird so angeordnet, dass die Schlauchlänge möglichst kurz ausfällt, ohne die Bewegungsmöglichkeiten einzuschränken.

Im Schaltschrank befindet sich eine elektrische Steuerung mit der Siemens Logo und einem Controller für den Getriebemotor. Die pneumatische Steuerung erfolgt über ein Elektromagnetventil für die Abschaltung der Setzkraft, wenn der vorgegebene Wert am Messwertverstärker erreicht wurde. Mit dem Messwertverstärker Digiforce 9311® steht eine vollwertige Prozessüberwachung mit Druck- und Wegsensor zur Verfügung. Alternativ kann die kraftgesteuerte Abschaltung auch mit einem intelligenten Drucksensor erfolgen.

Vollautomatische und überwachte Verarbeitung

Bei der vollautomatischen Setzeinheit wird das Werkstück automatisch positioniert und nach dem Setzvorgang auch weitertransportiert. Die Setzeinheit ist an einer Lineareinheit montiert, mit der man die Blindnietmutter in der Werkstückbohrung positionieren kann. Die Einheit wird auf einem mehrachsigen Handling montiert oder an einem Roboter. In einer weiteren Ausführungsvariante übernimmt der Roboter die Positionierung des Werkstückes. Die Blindnietmutter wird mit Druckluft in die Übergabe geblasen und mit einem Pick-and-place zum Gewindeadapter vor das Mundstück positioniert. Ein bürstenloser Gleichstromgetriebemotor sorgt für das Aufspindeln der Blindnietmutter. Mit der Lineareinheit wird die Blindnietmutter in der Bohrung des Werkstückes positioniert und der Setzvorgang ausgelöst. Nach dem Abspindeln des Gewindedornes fährt die Setzeinheit zurück und der Druckübersetzer wird entlastet.

Die Zuführtechnik besteht aus einem Wendelförderer, der bei Bedarf auch mit einem Schallschutz und Deckel ausgerüstet ist. Die Blindnietmuttern gelangen in hängender Lage vom Wendelförderer in einen Linearförderer, der mit einer Stauüberwachung ausgestattet ist. Nach dem Linearförderer befindet sich die Vereinzelung, von der die Blindnietmutter in die Übergabe geschossen wird.

Die zwei Steuergeräte der Zuführtechnik sind auf einer Grundplatte montiert. Wenn größere Mengen Blindnietmuttern bevorratet werden sollen, kann ein Bunker vor dem Wendelförderer und eine Füllstandüberwachung im Wendelförderer vorgesehen werden.

Der Druckübersetzer wird entsprechend der Bewegungen der Setzeinheit und der möglichst kurz gewählten Schlauchlänge in der Anlage angeordnet. Am Druckübersetzer befindet sich der Drucksensor für die Prozessüberwachung. Auf einer weiteren Konsole befindet sich der Messwertverstärker für die Prozessüberwachung, die über Profibus oder Profinet mit der Anlagensteuerung (SPS) verbunden wird.

Bei der Prozessüberwachung wird der Druck und der Weg des Setzprozesses aufgezeichnet und der Kurvenverlauf mittels festgelegter Fenster überwacht. Der Ein- und Austritt der Kurve muss bei den Fenstern an einer vorgegebenen Stelle stattfinden, damit der Setzprozess mit IO ausgewertet werden kann.