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Nagelmaschine Die bekannten Nagelmaschinen arbeiten dem Grundsatz
nach derart, daß der von einer Drahtrolle altgehaspelte Draht über einen Rollen-Richtapparat
der Abläng- und Stauchstelle zugeleitet wird, wohei der Transport intertnittierend
durch Transportrollen oder Schlitten erfolgt. Der Draht wird so weit vorgeschoben,
daß er um ein geringes überragend, in eine Preßmatrize einfährt, deren Backen sich
schließen, worauf alsdann der Stauchstetnpel entgegen der Draltttrattsportrichtutig
niederfährt und den Kopf anformt. Nach dem Stauchvorgang wird der Draht auf Werkstücklänge
vorgeschoben, worauf das Abschneiden und gleichzeitige Anschneiden oder Anpressen
der Spitze erfolgt. Das damit fertige Werkstück muß daraufhin durch eine besondere
Vorrichtung, den sogenannten Auswerfer oder Schneller, aus der Maschine ausgeworfen
werden, da nicht immer ein vollständiges Abschneiden erfolgt und selbst im Falle
vollständiger Abtrennung die Fallgeschwindigkeit des fertigen Werkstücks zu gering
ist, um dem Arbeitstempo der Maschine gerecht zu werden. Die Tatsache, daß die Stauchbewegung
des Stempels entgegen der Bewegungsrichtung des Drahtvorschubes und in der Drahtvorschubachse
erfolgt, bedingt Stauchhübe von mindestens der Länge des erzeugten Werkstücks, weil
Raum vorhanden sein muß, um das fertige Werkstück aus der Vorrichtung ausstoßen
zu können. Diese Art der Anordnung hat den Nachteil, daß eine derartige Nagelmaschine
nur mit einer verhältnismäßig beschränkten Tourenzahl laufen kann, denn es ergibt
sich, daß bei einer Steigerung der Tourenzahl und damit der Erzeugungsmenge die
Köpfe nicht mehr ausgeformt
werden, weil für den Stauchvorgang
nicht hinreichend Zeit zur Verfügung steht und insbesondere die Bewegungsgeschwindigkeit
des Stauchstempels bei größeren Nagellängen infolge des langen Hubes eine unter
Umständen nicht mehr beherrschbare Übersteigerung erfährt. Trotzdem ist in der Praxis
an diesem grundsätzlichen Aufbau festgehalten worden, weil er sich als einfachste
und nächstliegende Lösung der gestellten Aufgabe ergab. Eine solche Einrichtung
hat aber außerdem noch den Nachteil, daß auf einer einmal gebauten Maschine nur
Nägel bis zu einer bestimmten Größe hergestellt werden können, weil der Stauchhub
der Nagellänge entsprechen muß und nur durch komplizierte Maßnahmen, wenn überhaupt,
verstellbar gestaltet werden kann. Bei solchen Maschinen arbeitet daher der Stauchhub,
der von dem längsten vorgesehenen Nagel bestimmt wird, unverändert auch für den
kürzesten Nagel und stellt einen lästigen Leerlauf dar. Um diesem Übelstand zu begegnen
und die Leistung der Maschinen den verschiedenen Nagellängen möglichst weitgehend
anzupassen, hilft man sich in der Praxis damit, indem eine Reihe von Maschinen verschiedener
Größen verwendet wird.
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Der Erfinder hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine Nagelmaschine zu
schaffen, die diese Nachteile nicht aufweist und insbesondere in der Lage ist, weit
größere Werkstückmengen in der Zeiteinheit zu erzeugen, ohne daß die Gefahr eines
gleichzeitig anwachsenden Ausschusses besteht und wobei ferner die dazu vorgesehenen
Einrichtungen einfach und betriebssicher sowie selbsttätig arbeitend sind.
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Wie auch bei den bekannten Maschinen wird der Draht von Transportrollen
durch einen Rollenrichtapparat hindurch der Abläng- und Stauchstelle zugeführt.
Auf einer derartigen Maschine lassen sich aber nicht nur Nägel, d. h. also Werkstücke
mit angeschnittener oder angepreßter Spitze, herstellen, sondern auch Stifte, die
glatte Enden haben, da die Ausbildung der Werkstückenden lediglich eine Frage der
Einstellung und Ausbildung der Schermesser ist. Wenn daher im nachfolgenden und
insbesondere in den Ansprüchen von einer Nagelmaschine die Rede ist, so soll unter
diesem Begriff eine Maschine verstanden werden, die die soeben gekennzeichneten
Werkstücke mit Kopfformen der verschiedensten Art zu erzeugen in der Lage ist.
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Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß
der Stauchstempel zum Anstauchen des Kopfes mit einer dem Drahttransport richtungsgleichen
Arbeitsbewegung angeordnet und aus der Vorschubachse heraus verlagert wird. Hierdurch
ergibt sich die Möglichkeit, im Gegensatz zu den bekannten Maschinen, mehr als einen
Stauchstempel, vorzugsweise zwei, vorzusehen und den Stauchhub äußerst klein zu
halten, so daß er wenig Zeit und wenig Raum beansprucht. Da der Hub außerdem unabhängig
von der erzeugten Werkstücklänge ist, können auf einer derartigen Maschine Nägel
der verschiedensten Größen hergestellt werden. In der Maschine ist ferner eine vorzugsweise
mit einem Schwungrad versehene Arbeits- und Steuerwelle vorgesehen, die über Kurbeln
die Stauchstempel antreibt. Ferner treibt die Welle über kurvengesteuerte Hebel
den Transport der abgelängten Drahtenden zu den Preßmatrizen und setzt die Preßmatrizen
in Bewegung. Von der Hauptwelle wird außerdem über einen KegeItrieb der Antrieb
für die intermittierend vorschiebenden Drahttransportrollen und die fliegend schneidende
Schere abgeleitet.
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Die nach der Erfindung ermöglichte geringe Hublänge der Stauchbewegung
und die sich daraus ergebende wesentliche Steigerung der Stauchfolge macht zur Ausnutzung
der hohen Erzeugungsgeschwindigkeit eine besondere Ausbildung der Preßmatrizen erforderlich.
Entsprechend den symmetrisch zur Drahtvorschubsrichtung angeordneten zwei Stauchstempeln
sind auch zwei Matrizen vorgesehen, die die abgelängten Drahtenden während des Stauchvorgangs
preßbackenartig umfassen. Die Matrizen bestehen gemäß einem weiteren Merkmal der
Erfindung aus umlaufenden Scheiben, die auf ihrem Umfang mit Einkerbungen zur Aufnahme
der abgelängten Drahtenden versehen sind. Es können auch harte, Einkerbungen tragende
Stücke in die dann als Tragekörper auszubildenden Scheiben eingesetzt werden. An
einer Stelle ihres Umfangs arbeiten sie im Bereich der niederfahrenden Stauchstempel
mit hin und her beweglichen, ebenfalls mit Einkerbungen versehenen Preßbacken zusammen
und ergänzen sich an dieser Stelle zu einer Klemmatrize für den Stauchvorgang. Die
kurzen Stauchhübe für das Formen der Köpfe, verbunden mit den umlaufenden Matrizen
stellen sicher, daß selbst bei hohen Umlaufzahlen und damit einer hohen Erzeugung
in der Zeiteinheit die Vorrichtung betriebssicher und unter Vermeidung von Ausschuß
arbeitet.
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In den Zeichnungen ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgedankens
dargestellt, an Hand deren nachfolgender Beschreibung weitere erfinderische Einzelmerkmale
aufgezeigt werden.
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Abb. i stellt eine Aufsicht auf die eigentliche Nagelmaschine dar;
Abb.2 ist eine Seitenansicht der Gesamtanordnung; Abb. 3 stellt in größerem Maßstab
die Preßmatrizen mit Zuführung dar; Abb. 4 den Antrieb der Preßmatrizen, und Abb.
5 eine Seitenansicht einer Preßmatrize in der Ebene der Stauchstelle.
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In dem Maschinengestell i ist die llauptw;lle 2 gelagert, die mit
einem Schwungrad 3 versehen ist. Die Welle ist mit zwei Kurbeln ,4 für die Bewegung
der Stauchstempel5 versehen. Es sind ferner auf ihr Kurvenscheiben 6 vorgesehen,
die der Bewegung von Schwinghebeln 7 dienen und Kurvenscheiben 8 und 8', die Kipphebel
9 bzw. g' bewegen. Ferner befindet sich auf der Welle ein Kegelrad io, das über
ein entsprechendes Gegenrad i i die Transporteinrichtung 12, 13 und die fliegend
schneidende Schere 14 antreibt.
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Der von einer Drahtrolle abgehaspelte Draht 15
wird
von den Transportrollen 12, 13 durch den Rollenrichtapparat 16 hindurch der fliegend
schneidenden Schere 14 zugeführt. Der Vorschub des Drahtes 15 muß intermittierend
erfolgen, damit jeweils Zeit bleibt, die abgelängten Stücke den Preßmatrizen zuzuführen.
Zu diesem Zweck ist g äß einem Merkmal der Erfindung die eine em, Transportrolle
13 mit glatter Profilierung versehen, während die Gegenrolle 12 außer der Profilierung
zwei aufgesetzte Scheiben trägt, die je mit mehreren Nocken 17 versehen sind. Diese
Nocken 17 drücken beim Anlaufen auf die Rolle 13 die Rolle 12 von der Rolle 13 ab,
lüften diese also und heben damit den Anpreßdruck gegen den Draht, der durch Federkraft
erzeugt wird, auf. Beim Umlaufen der Rollen 12, 13 wird der Draht 15 jeweils nur
dann transportiert, wenn die Nocken 17 sich nicht im Bereich der Rolle 13 befinden.
In der in Abb. i gezeigten Stellung der Rolle 12 wird mithin der Draht transportiert.
Die jeweilige Vorschublänge ergibt sich aus der Umfangslänge der Nocken 17. Diese
Länge kann zur Einstellung der Vorschublänge, die maßgebend ist für die Länge der
erzeugten Nägel, einstellbar gestaltet werden. Hierzu werden die auf der Rolle 12
aufliegenden beiden Nockenscheiben gegeneinander verdreht, wodurch die wirksame
Nockenumfangslänge vergrößert oder verkleinert wird. Zur Information: Es werden
beide Rollen angetrieben, um Drahtkrümmungen zu vermeiden.
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Die fliegend schneidende Schere besteht aus zwei Zylinderkörpern 14,
in die Messer 18 eingesetzt sind. Die Messer der ständig umlaufenden Schere sind
radial und axial verstellbar und werden so eingestellt, daß sie den Schnitt während
der Vorschubbewegung des Drahtes 15 vornehmen. Der Draht gelangt mithin abgelängt
in die Vorrichtung, die den Draht den Preßmatrizen zuführt. Es ist ohne weiteres
ersichtlich, daß durch geeignete Wahl der Messerform das Abschneiden des Drahtes
so erfolgen kann, daß eine Spitze entsteht, oder auch ein glattes Ende. Es können
mithin sowohl Nägel als auch Stifte erzeugt werden. Das abgelängte Drahtende wird
von dem intermittierend vorgeschobenen Draht 15 selbsttätig bis zu einem einstellbaren
Anschlag in die Transporteinrichtung eingeschoben, die die Zufuhr zu den Preßmatrizen
bewerkstelligt. Diese Einrichtung ist insbesondere aus Abb. 3 ersichtlich.
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Quer zur Vorschubrichtung des Drahtes 15 bewegt sich ein Kamm i9,
der seine Bewegung ableitet vom Kipphebel 9 (Abb. i), mit dem er durch ein Gest:inge
2o verbunden ist. Die Kammlücken 21 des Kammes erfassen jeweils ein abgelängtes
Drahtende 22 und führen jeweils zwei dieser Drahtenden wechselweise den Schlitzführungen
23 zu, von wo aus die abgelängten Drahtstücke 22 in die umlaufenden Matrizenscheiben
24 gelangen. Um sicherzustellen, daß die abgelängten Drahtenden 22 sich in den Schlitzführungen
23 nicht verklemmen und ohne Störung in den Bereich der Matrizenscheiben 24 gelangen,
sind Fingerhebel 25 vorgesehen. Die beiden Hehel sind durch eine Feder 26 gegeneinander
verspannt und werden durch Nocken 27 des Kammes i9 angehoben und fahren bei ihrer
Freigabe mit den Fingern 28 in die Schlitzführungen 23 ein und stoßen die Drahtenden
22 vor, wie insbesondere linksseitig gezeigt. Die Finger 28 können, wie aus Abb.
5 ersichtlich, auch gabelförmig ausgebildet sein, um bei dünnen Abmessungen oder
großen Längen zu verhindern, daß der Draht sich verbiegt.
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Die Matrizenscheiben 24 weisen in dem gewählten Beispiel je zwei dicht
nebeneinanderliegende Einkerbungen 29 auf, so daß auf dem Umfang jeweils mehrere
Gruppen zweier Einkerbungen vorhanden sind. Die Drahtenden werden von den umlaufenden
Matrizenscheiben 24 in den Kerben mitgenommen und durch die Verkapselung 3o, die
von der Zuführungsstelle bis zur Stauchstelle reicht, am Herausfallen gehindert.
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Die Matrizenscheiben 24 ergänzen sich im Bereich der Stauchstelle
durch hin und her gehende Preßbacken 31 zu einer Klemmatrize. Die Preßbacken 31
sind ebenfalls mit Einkerbungen versehen, und zwar entsprechend der Gruppenanordnung
29 auf der Matrizenscheibe mit zwei Einkerbungen. Es'ist selbstverständlich auch
möglich, jeweils nur eine Einkerbung vor die Stauchstelle zu bringen, oder auch
mehrere. Die Preßbacken werden von den Schwinghebeln 7 (Abb. i) betätigt, und zwar
derart, daß die kurvengesteuerten Schwinghebel die Preßbacken in Richtung auf die
Matrizenscheibe zur Klemmbewegung vorschieben, während sie nach beendetem Preßgang
von Federn 32 zurückgeholt werden. Wenn die abgelängten Drahtstücke zwischen Matrizenscheibe
24 und Preßbacke 31 eingeklemmt sind, fährt der StauchstemPel 5 nieder und staucht
den Kopf an.
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Die intermittierende Bewegung der vollkommen gleich ausgebildeten
Matrizenscheiben 24 und der Preßbacken 31 wird so gesteuert, daß jeweils in der
einen Matrize gestaucht wird, während die andere Matrize einen Umlaufschritt ausführt.
Die fertigen; mit angestauchtem Kopf versehenen Nägel 32 fallen selbsttätig aus
der Vorrichtung heraus. Es kann indes gelegentlich vorkommen, daß infolge der Materialquetschung
Nägel nicht ohne weiteres herausfallen. Um dies zu verhindern, ist ein Abstreifer
33 vorgesehen, der in eine Nut 34 (Abb. 5) eingreift, die auf dem Umfang der Scheiben
24 vorgesehen ist. Dieser Abstreifer oder Auswerfer bietet gegenüber entsprechenden
Vorrichtungen an den bekannten Maschinen den Vorteil, daß er keiner mechanischen
Betätigung bedarf, sondern in starr eingebautem Zustand seine Funktion ausübt.
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Der intermittierende Antrieb der Matrizenscheiben 24 erfolgt mittels
eines gemeinsamen Stangenartigen Klinkentriebes, der in Abb. 4 gesondert dargestellt
ist. Die Klinkenstange 34 ist an den kurvengesteuerten Kipphebel 9 angelenkt. Auf
der Stange 34 des Klinkentriebes sind federgespannte Klinkenhebel 35 vorgesehen.
Diese Klinkenhebel greifen bei der hin und her gehenden Bewegung jeweils in eine
Verzahnung 36 ein, die auf den Wellen 37 der Matrizenscheiben 24 angeordnet
sind.
Bei jeder Bewegung in einer Richtung wird eine der Matrizenscheiben 24 mitgenommen,
während die andere Scheibe ruht, wobei der Klinkenhebel 35 entgegen der Federkraft
abgedrückt wird. Die Matrizenscheibe 24, die sich in Ruhe befindet, wird jeweils
durch einen federgespannten Hebel 38 festgehalten, der in entsprechende Rasten 39
eingreift. Der Rastenkörper ist ebenfalls auf der M'elle 37 aufgekeilt. Die Steuerung
der Hebel 38 erfolgt durch einen Nocken 4o, während die Hebel selbst unter
der Wirkung einer Feder 41 stehen.
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In Abb. .4 ist eine Lage dargestellt, in der soeben die linksseitige
Matrizenscheibe 24 ihre Bewegung beendet und durch den Rasterhebel 38 festgelegt
worden ist, während die rechtsseitige Scheibe 24 mit einsetzender Umkehr der Bewegung
der Stange 34 in Bewegung gesetzt werden soll, nachdem der Rasterhebel 38 zuvor
durch die Nocke 4o ausgehoben wurde.
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Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die gesamte Einrichtung durch
eine einmalige Einstellung bzw. Ausbildung der Kurbeln und Kurvenscheiben auf der
Welle 2 vollkommen selbsttätig läuft. Durch Einstellung der Drahtvorschublänge mittels
der besonderen Einrichtung an der Transportrolle 12 können Nägel oder Stifte der
verschiedensten Länge erzeugt werden, wobei die Länge lediglich begrenzt ist durch
die Breite der Scheibe 24, wie insbesondere aus Abb. 5 ersichtlich. Selbst wenn
Werkstücke außerordentlicher Länge erzeugt werden sollen, ist es nicht erforderlich,
die Maschinen grundsätzlich umzukonstruieren, sondern es ist lediglich erforderlich,
den Durchmesser der Transportrollen entsprechend groß zu halten und die Scheiben
24 zu verbreitern, wodurch die Maschine in Richtung des Drahtvorschubes nur eine
unwesentliche Verlängerung erfährt.
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Die sichere und zwangsläufige Führung des unvexarbeiteten und des
verarbeiteten Drahtes im gesamten Verlauf der Erzeugung, die Anwendung von vorzugsweise
zwei Stauchstempeln, die wiederum jeweils vorzugsweise zwei Köpfe gleichzeitig anstauchen,
sowie die kurzen Arbeitshübe in Verbindung mit der ein schnelles Arbeiten ermöglichenden,
raumsparenden, umlaufenden Matrizenanordnung, gestatten gegenüber den bekannten
Maschinen eine außerordentlich gesteigerte Erzeugung. Während es bei den bekannten
Nagelmaschinen im allgemeinen nur möglich ist, eine Höchsterzeugung von etwa 65o
Stück in der Minute bei kurzen Nägeln und abfallend bis auf 200 Stück bei längeren,
bis etwa 170 mm langen Nägeln zu erreichen, wobei die Tourenzahl der Leistungsziffer
entspricht, gestattet die Erfindung gemäß dem ausgeführten Beispiel eine Erzeugung
von jeweils vier Nägeln je Umdrehung der Arbeitswelle, so daß selbst bei einer in
jedem Falle wünschenswerten niedrigen Tourenzahl eine bisher unerreichte Erzeugungsmenge
erzielt wird. Eine Maschine gemäß der Erfindung gewährleistet beispielsweise bei
einer mittleren Tourenzahl von 325 eine Erzeugung von 325 X 4 = 13oo Nägeln in der
Minute. Das bedeutet, daß die bisher bekannte Höchstleistung von etwa 6_#o Stück
pro :Minute trotz nur halber Tourenzahl verdoppelt wird. Die durch die Erfindung
ermöglichte Erhöhung der Tourenzahl erlaubt darüber hinaus, insbesondere bei längeren
Nägeln ohne Schwierigkeiten eine Steigerung der bisher bekannten Höchstleistungen
in der Erzeugung auf ein Vielfaches.
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Ein wesentlicher Nachteil der bekannten Einrichtungen ist ferner der
außerordentliche Platzbedarf, der sich daraus ergibt, daß die Drahtrolle in der
Verlängerung der liegend angeordneten Maschine gelagert werden muß, damit sie ordnungsgemäß
abgehaspelt werden kann. Außerdem ist es im allgemeinen üblich, die Drahtrolle auf
die Arbeitshöhe der Maschinen anzuheben, was allerdings, ohne gleichzeitig den Raumbedarf
zu verringern, dadurch vermieden werden kann, daß die Maschine schräg gestellt wird.
Bei der Nagelmaschine gemäß der Erfindung werden auch diese Nachteile vermieden,
indem, wie besonders aus Abb. 2 ersichtlich, die Maschine steil gelagert und der
Draht in Richtung von oben nach unten zugeführt wird. Am Maschinengestell 1 ist
ein besonderer Arm 42 vorgesehen, der eine Umlenkrolle 43 trägt. Die Drahtrolle
.14 wird auf Werksflur gelegt und der Draht 15 über die Welle 43 von der Maschine
abgehaspelt. Der Raumbedarf für die Maschine einschließlich der Lagerung der Drahtrolle
ist auf diese @@`ei@e auf ein Minimum beschränkt.
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Ein weiterer Vorteil, der sich aus der Steillage der Maschine ergibt,
ist die leichte Überwachungsmöglichkeit und die besonders bequeme Zugänglichkeit
zu allen Teilen bei der Einstellung und Bedienung der Maschine.
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Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, den Antrieb unmittelbar
auf das Schwungrad 3 wirken zu lassen, und zwar in Form eines Reibrades, das an
dem LTnrfairg des Schwungrades angedrückt wird. Auf diese Weise ist ein besonders
sicherer und geräuschloser Lauf der Einrichtung gewährleistet, wobei außerdem die
sonst erforderlichen Treibriemen und Riemenscheiben in Fortfall kommen.