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Verfahren und Vorrichtung zum Verbinden von Platten aus nachgiebigem
Werkstoff mit entsprechenden Gegenplatten, Beschlagteilen od. dgl. durch Nagelung
Um Platten aus nachgiebigem Werkstoff, wie z. B. Sperrholzplatten, Platten aus Kunststoff
od. dgl., mit entsprechenden Gegenplatten fest zu verbinden oder die Platten mit
Randeinfassungen, Beschlagteilen od. dgl. zu versehen, wie es beispielsweise bei
der Herstellung von Kisten aus Sperrholzplatten notwendig ist, kommt als wirtschaftlich
tragbare Verbindungsart für eine Massenfertigung praktisch nur eine Nagelung in
Betracht.
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Eine Nietverbindung unter Verwendung von Voll-oder Hohlnieten würde,
da für das Anbringen der Niete Löcher vorgebohrt werden müßten, die Fertigungskosten
allzu sehr verteuern. Eine weitere Verteuerung ergäbe sich dadurch, daß die Nietköpfe
im zeitraubenden Hämmerverfahren gebildet werden müßten, weil bei Anwendung des
Druckverfahrens der nachgiebige Werkstoff der Platten dem unerwünschten Stauchen
der Nietschäfte im Bereich der Plattenbohrungen keinen ausreichenden Widerstand
bietet.
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Für die Bearbeitung von großen Stückzahlen von nichtmetallischen Platten,
bei denen eine Vielzahl von Verbindungsstellen angebracht werden muß, ist daher
die Nietverbindung ungeeignet.
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Bei der Nagelung werden die überstehenden Nagelt'nden bislang üblicherweise
gegen das Werkstück durch Schlag oder Druck nach einer Seite umgebogen. Für das
maschinelle Umbiegen des überstehenden Nagelschaftes ist vorgeschlagen worden, das
zu nagelnde Werkstück auf eine federnd gelagerte Buchse aufzulegen und innerhalb
der Buchse einen feststehenden Gegenhammer -anzuordnen, auf welchen der Nagel beim
Eintreiben auftrifft, so daß das über->tehende Nagelschaftende, von Riefen an der
Arbeits-Qeite des Gegenhammers geführt, seitlich umgebogen wird. Abgesehen davon,
daß es kaum möglich ist, in ein federnd aufgelagertes Werkstück einen Nagel, ohne
daß dieser schier läuft oder krummgeschlagen wird, überhaupt einzutreiben, wirkt
das Festlegen der Nagelschaftenden durch Umbiegen primitiv und unschön. Auch besteht
die Gefahr, daß das umgehogene Nagelende sich vom Werkstück wieder zurückbiegt und
die dann frei liegende Nagelspitze Verletzungen oder Sachbeschädigungen verursachen
kann. Durch einfaches Umbiegen des Nagelschaftendes wird zudem nicht eine so feste
Verbindung der zusammengenagelten Teile des Werkstückes erreicht, wie sie in vielen
Fällen erwünscht und notwendig ist.
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Durch die Erfindung ist ein neuartiges Verfahren zum Festlegen von
Nägeln an Platten aus nachgiebigem Werkstoff geschaffen worden, welches die bisherigen
Mängel der Nagelung vermeidet und bei Serien- und Massenbearbeitung von Werkstücken
aus nagelbarem Werkstoff, insbesondere aus Sperrholzplatten, auf wirtschaftliche
Weise anwendbar ist. Gemäß dem Verfahren nach der Erfindung wird ,das überstehende
Nagelschaftende durch die Wandung der Bohrung einer Buchse, in welche das überstehende
Schaftende beim Eintreiben des Nagels eintritt, geführt, flächenbildend rundgebogen
und nach dieser Verformung flach gegen das Werkstück an- oder eingedrückt. Die so
an der einen Seite des Werkstückes mit den Nagelköpfen und an der anderen Seite
mit dem durch Biegung zu einem Flächengebilde verformten und flachgedrückten Nagelenden
festgelegten Nägel sind in bezug auf den festen, dauerhaften Zusammenhalt der verbundenen
Teile einer Nietverbindung gleichwertig. Der besondere Vorteil gegenüber der Nietung
besteht darin, daß die Nagelschäfte nicht durch Stauchen in ihrer Stärke verändert
werden, wie es beider Bildung von Nietköpfen an den das Werkstück durchsetzenden
Schaftabschnitten vön Nieten zur Erzielung eines großen Lochlaibungsdruckes erwünscht
ist. Das würde zu Schwierigkeiten führen, wenn das Werkstück selbst nicht ausreichende
Verformungsfestigkeit besitzt.
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Hinsichtlich der einfachen Herstellbarkeit der Verbindung bietet die
Erfindung alle Vorteile der Nagelung, da das Vorbohren von durchgehenden Löchern
entfällt und das Vorstechen von nicht durchgehenden kleinen Ansatzlöchern für die
Nägel, die einerseits zur Ermöglichung einer leichten Verformbarkeit der über das
Werkstück vorstehenden Nagel-
Schaftenden eine gewisse Weichheit
besitzen, andererseits .nicht schon vor dem Hindurchtreiben durch das Werkstück
sich krümmen sollen, keine wesentliche Arbeitserschwernis bedeutet. Das Vorstechen
von Nagelansatzlöchern macht es ohne weiteres möglich, eine größere Anzahl von Nägeln
gleichzeitig in das Werkstück einzutreiben und die überstehenden Nagelschaftenden
nach dem Vorschlag der Erfindung festzulegen, so daß die für eine Massenfertigung
wesentliche Voraussetzung einer schnellen und störungsfreien-Arbeitsweise gegeben
ist. Das Verfahren nach der Erfindung vereinigt somit in sich die Vorzüge der Nietung
und der Nagelung, ohne die Nachteile beider Verbindungsarten aufzuweisen.
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Bei der praktischen Durchführung des Verfahrens kann so vorgegangen
werden, daß das überstehende Nagelschaftende ausschließlich durch Druck auf den
Nagel in Richtung der Nagelmittelachse längs einer horizontalen Umfangslinie an
der Wandung der Buchsenbohrung entlanggeführt und verformt wird. Eine andere Möglichkeit
der noch vollkommneren Durchführung des Verfahrens besteht darin, daß das überstehende
Nagelschaftende durch eine rotierende Buchse und einen rotierenden Gegenhammer spiralenförmig
geringelt und das Ringelgebilde in Scheibenform gegen- das Werkstück angepreßt wird.
Die letztere Ausführungsart gewährleistet eine besonders große Haltbarkeit der Verbindungsstelle.
Die flachgedrückten Ringelgebilde wirken wie Nietköpfe und geben, da sie bei allen
Nägeln gleichmäßig ausfallen, der Nagelung ein gefälliges Aussehen.
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Zur Ausführung des Verfahrens dient eine Vorrichtung,` deren wesentlicher
Bestandteil eine der Nagelaustrittsseite des zu nagelnden Werkstückes zugekehrte
und das überstehende Nagelschaftende aufnehmende, federnd gelagerte rotierende Buchse
ist, welche einen ebenfalls rotierenden schaftartigen Gegenhammer umschließt. Erfindungsgemäß
ist die federnd gelagerte Buchse in der Ausnehmung einer gegen Federwirkung absenkbaren
Tischplatte versenkt angeordnet und sind- Mittel zur Abstützung der Tischplatte
vorgesehen, welche die Tischplatte erst nach vollständigem Eintreiben des Nagels
in das Werkstück zur Abwärtsbewegung freigeben.
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Soll das überstehende Nagelschaltende zu einem Ringelgebilde verformt
werden, dann ist es zweckmäßig, den Gegenhammer an der Arbeitsseite mit klauenförmigen
Schrägflächen zu versehen und ihn durch einen Seil- oder Keilriementrieb an eine
ihn unter Mitnahme der ihn umschließenden Buchse in rasch umlaufende Drehbewegung
versetzende motorisch angetriebene Welle anzuschließen. Die Spitze des durch das
Werkstück hindurchgetriebenen Nagels wird von den Schrägflächen des schnell rotierenden
Gegenhammers erfaßt, so daß das überstehende Nagelende innerhalb der Bohrung der
Gegenbuchse zu einer Spirale gebogen 'wird, die im weiteren Verlauf der Abwärtsbewegung
des den Nagelhammer tragenden Maschinenoberteiles flachgedrückt und. 'gegen die
Werkstückunterseite angepreßt bzw. ein wenig in die unterseitige Werkstückplattenoberfläche
eingedrückt wird. Um den ordnungsgemäßen Ablauf dieses Verformungsvorganges sicherzustellen,
ist es zweckmäßig, die Umfangsgeschwindigkeit der rotierenden Gegenhamrnerbuchse,
gemessen an der Wandung der Buchsenbohrung, größer zu wählen als die Vorschubgeschwindigkeit
des den Nagel in das Werkstück eintreibenden Nagelhammers.
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Einzelheiten eine: für das gleichzeitige Eintreiben einer größeren
Anzahl von Nägeln in das Werkstück dienenden Vorrichtung und die damit erzielbaren
Vorteile werden nachstehend an Hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 die Vorderansicht der zur Ausführung des Verfahrens
gemäß der Erfindung dienenden Maschine, teilweise im Schnitt, Fig. 2 die Seitenansicht
der Maschine, Fig. 3 einen senkrechten Querschnitt durch die für die Durchführung
des Verfahrens wesentlichen Teile der Maschine in größerer Darstellung, Fig.4 einen
senkrechten Teilquerschnitt nach der Linie A-B der Fig. 3, Fig. 5 eine der Vorstecherbuchsen
im senkrechten Schnitt, Fig. 6 und 7 eine der Nagelbuchsen in Seitenansicht bzw.
im senkrechten Schnitt nach der Linie C-D der Vig. 6, Fig.8 und 9 eine von den an
jeder Nagelbuchse angebrachten Halte- und- Zentrierfedern im Schnitt nach der Linie
E-F der Fig. 9 bzw. in Vorderansicht, Fig. 10 und 11 den oberen Teil des schaftartigen
Gegenhammers- in zwei um 90° gedrehten Seitenansichten in gegenüber Fig.3 wesentlich
vergrößertem-Maßstabe, Fig. 12 einen Querschnitt durch die mit Hilfe des Nagelhammers
in die äußerste Arbeitsstellung vorgeschobene Vorstecherbuchse, Fig. 13 einen Querschnitt
durch die Nagelbuchse mit in sie eingeführtem Nagel, Fig. 14 einen Querschnitt durch
die Nagelbuchse in der Stellung, in welcher der Nagel durch den Nägelhämmer bis
zum Grunde des vorgestochenen Loches vorgetrieben ist, Fig. 15 einen der Fig. 14
entsprechenden Querschnitt mit vollständig in das Werkstück eingetriebenem Nagel,
Fig. 16 eine vereinfachte schaubildliche Darstellung zur Veranschaulichung des Ringelvorganges
des über das Werkstück nach unten vorstehenden Nagelschaftendes, Fig. 17 und 18
schaubildliche Darstellungen des fertiggeformten und flachgedrückten Ringelgebildes
in zwei verschiedenen Ansichten, Fig. 19 eine Seitenansicht des flachgedrückten
Ringelgebildes, Fig. 20 einen der Fig. 3 entsprechenden Querschnitt durch den unteren
Teil der Maschine, wenn der Maschinenoberteil in die äußerste Vorschubstellung nach
unten bewegt und die Tischplatte, dem- Druck des Maschinenoberteiles folgend, aus
ihrer Normallage abgesenkt ist, Fig. 21 den linksseitigen Teil der Nagefmaschine,
teils in Ansicht, teils im senkrechten Längsschnitt, Fig. 22 einen horizontalen
Querschnitt nach der Linie G-H der Fig. 21 mit teilweise abgebrochener Tischplatte,
Fig. 23 eine Seitenansicht der Nagelmaschine, teilweise im senkrechten Querschnitt.
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Die Maschine ist nach Art einer Exzenterpresse ausgebildet und besteht
im wesentlichen aus vier gegenüber einem Sockel 1 vertikal verschiebbaren Säulen
2, an deren oberen Enden ein Querhaupt 3 angeschraubt ist. Der Antrieb des höhenbeweglichen
Querhauptes mit den Säulen erfolgt durch einen (nicht gezeichneten) Elektromotor
oder eine andere geeignete Antriebseinrichtung über eine mit Exzenterscheiben 5
ausgerüstete Welle 4, welche im Maschinensockel 1 drehbar gelagert ist. Die Antriebskraft
wird durch auf den Exzenterscheiben 5 drehbar angeordnete
Ringe
6 übertragen, in welchen Bohrungen für den Eingriff von Zapfen 7 gebildet sind.
Letztere sitzen an Querstücken 8, welche an den unteren Enden von je zwei an der
gleichen Maschinenseite befindlichen Säulen 2 angeschraubt sind. jede der vier Säulen
ist sowohl im unteren als auch im oberen Teil des Maschinensockels 1 gleitend geführt.
Der obere Teil des Sockels ist als Arbeitstisch 1' ausgebildet, auf dem der Unterteil
der Nagelmaschine montiert ist.
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Mit einem balkenartigen Ansatz 3' des Querhauptes 3 ist durch Schrauben
10 ein Druckbalken 9 lösbar verbunden (s. Fig.21 und 23), der mit einem schwalbenschwanzartigen
F ortsatz 9' in eine entsprechende Ausnehmung des Querhauptansatzes eingefügt ist.
Gegen die Unterseite des Druckbalkens 9
ist eine Platte 11 angesetzt, an der
die Nagelhämmer 12 mit konisch verbreiterten oberen Enden dadurch unverschiebbar
festgelegt sind, daß- die konisch verbreiterten Enden gegen die Druckbalkenunterseite
anliegen. Unterhalb des Druckbalkens, im freien Abstand von ihm, ist ein zweiter
Balken 13 angeordnet. Der Balken 13, ist gegenüber dem Druckbalken 9 mit Hilfe von
Bolzen 14 in der Höhenrichtung verschiebbar angeordnet und zu diesem Zweck mit Bohrungen
16 versehen, in welche die Bolzen mit verbreiterten Köpfen eingreifen. Die zur Führung
des Balkens 13 dienenden Bolzen 14 dienen zugleich auch zur Festlegung der Platte
11 an der Unterseite des Druckbalkens. Sie sind ihrerseits am Druckbalken 9 durch
Schrauben 15 befestigt, welche in an der Druckbalkenoberseite befindlichen Bohrungen
versenkt angeordnet und in Gewindelöcher der oberen Bolzenenden eingeschraubt sind.
Im Ruhezustand der Maschine ist der Balken 13 gegenüber dem Druckbalken 9 im freien
Abstand gehalten durch Schraubenfedern 17, deren obere Enden in Löchern der Platte
11 und deren untere Enden in Bohrungen des Balkens 13 festgelegt sind. Für den Durchtritt
der in regelmäßiger Teilung angeordneten schaftartigen Nagelhämmer 12 sind im Balken
13 Bohrungen 18 gebildet, in denen die Nagelhämmer mit ihren unteren
Enden in der Ruhestellung vollständig zurückgezogen liegen, wie dies in Fig. 21
dargestellt ist.
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Unter dem Balken 13; unmittelbar gegen ihn anliegend und federnd gegen
ihn angedrückt, ist ein Balken 19- quer verschwenkbar gelagert, welcher als Träger
von Vorstecherbuchsen und von Nagelhalte-und -führungsbuchsen dient. Der Schwenkbalken
19
ist an der einen Seite durch Federn 20 gehalten, die an Winkelschienen
21, 22 der Balken 13 bzw. 19 festgelegt sind. Auf der anderen
Seite, der Rückseite-der Maschine, ist eine Lenkerführung vorgesehen. Die Lenker
23 sind an je zwei Winkelstücken 24, 25 drehbar gelagert, von denen die Winkelstücke
24 am Balken 13 und die Winkelstücke 25 am Schwenkbalken 19 befestigt sind. Dadurch
ist es möglich, den Schwenkbalken 19 aus der in Fig. 3 gezeichneten Stellung
um die Strecke y ohne Längsverschiebung nach links zu bewegen, wobei die' Lenker,23,
eine Winkeldrehung, etwa im Ausmaß des in Fig.3 gezeichneten Bogens x, vollführen.
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Der Schwenkbalken 19 weist in der gleichen Teilung, in welcher
die Nagelhämmer 12 angeordnet sind, zwei hintereinanderliegende Reihen von
Löchern 26 bzw. 27 auf. Die Löcher 26 der vorderen (in Fig. 3 linksseitigen) Lochreihe
dienen zur Aufnahme und Führung von abwärts verschiebbaren Vorstecherbuchsen, die
Löcher 27 der hinteren Lochreihe zur Aufnahme von nicht höhenverschiebbaren Nagelhalte-und
-führungsbuchsen (Fig. 12 und 13). Die Vorstecherbuchsen 28 (s. Fig. 3 und
5) bestehen aus zylindrischen Hohlkörpern, deren geschlossenes unteres Ende zu einer
von einem stumpfwinkligen zu- einem spitzwinkligen Kegel übergehenden Spitze 29
gestaltet ist. Die axiale Bohrung 3,0 der Buchsen 28, bei denen die obere . Mündung
für das hemmungsfreie Eindringen des zugehörigen Nagelhammers 12 konisch erweitert
ist, ist dem Außendurchmesser der Nagelhämmer 12 angepaßt. Die Vorstecherbuchsen
28 sind auf Schraubenfedern 3,1 nachgiebig gelagert, die oben gegen einen Bund des
Buchsenkörpers und unten gegen eine Schulter der Bohrung 26 abgestützt sind. In
der Ruhestellung befinden sich die Vorstecherbuchsen 28 in der in Fig. 3
gezeichneten Lage, in welcher- sie mit ihren oberen Stirnflächen eine in eine Ausnehmung
der Oberseite des Schwenkbalkens 19 eingepaßte Halteplatte 32 berühren
und die Spitzen 29 innerhalb der Bohrungen 26 liegen.
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Die Nagelbuchsen 33 sind zylindrische Körper mit durchgehender axialer
Bohrung 34, die den gleichen Durchmesser aufweist wie die Bohrung 30 der
V orstecherbuchsen 28 und ähnlich wie die Bohrung 30 an der oberen :Mündung konisch
erweitert ist. Dadurch, daß ein im Durchmesser verringerter, kurzer zylindrischer
Fortsatz 33' am unteren Ende des Buchsenkörpers 33 in einen im Durchmesser abgesetzten
Abschnitt der Bohrung 27 angreift, ist die genau zentrische Lage der Nagelbuchsen
in den Bohrungen 27 gesichert. An zwei diametral einander gegenüberliegenden Stellen
ist der Buchsenkörper mit längsverlaufenden Einfräsungen 33" versehen, in
welchen zwei doppelschenklige Blattfedern 35 Platz finden. Die freien Enden der
längeren Schenkel dieser Blattfedern liegen vor der unteren Mündung der axialen
Bohrung 34 und verhindern damit ein vorzeitiges Herausfallen des in die Nagelbuchse
eingeführten Nagels. Außerdem bewirken die Blattfedern eine Zentrierung des Nagels
in der Bohrung der Nagelbuchse, da die Randkanten ihrer inneren Schenkel leicht
abgerundet. sind (s. Fig. 8). Durch diese Rundungen wird den Nägeln beim Eintreiben
in das Werkstück eine Führung gegeben; so daß der Nagel sich in der Buchsenbohrung
34 nicht schief stellen kann und senkrecht durch das Werkstück hindurchgeht,
wenn er vom Nagelhammer vorgetrieben wird. Eine in der Nähe des oberen Endes des
Buchsenkörpers 33 (Fig. 6) an dessen Außenmantelfläche geschaffene Ringnut
36 nimmt die gerundeten Scheitel der doppelschenkligen Blattfedern
35 auf und gewährleistet die Lagensicherung der Blattfedern nach dem Einbau
der Nagelbuchsen 33 in die Bohrurigen 27 des Schwenkbalkens 19. Die
bereits erwähnte -Platte 32
hält außer den Vorstecherbuchsen auch die Nagel-
und Führungsbuchsen in der ordnungsgemäßen Einbaustellung fest.
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An der Rückseite der Nagelmaschine ist eine Nagelzuführungseinrichtung
37 angebracht, welche von Hand oder automatisch . mit Nägeln beschickt wird
und von welcher die Nägel über Kanäle 38 den Nagelbuchsen 33 zugeführt werden,-
wenn der Schwenkbalken 19 sich in der in Fig. 3 gezeichneten zurückgeschwenkten
Stellung befindet.
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Zur Führung des höhenverschiebbaren Druckbalkens 9 sind am Unterteil
der Nagelmaschine zwei vertikale Vierkantstangen 39 (Fig. 21 und 22) angebracht,
an deren Außenflächen Rollen 40 find an deren Seitenflächen Führungsstücke
41 des Druckbalkens 9
auf- und abwärts gleiten. Auch der Balken
13 kann ,.-c,.-teilhaft mittels seitlicher Führungsstücke 42 an den
Seitenflächen
der Vierkantstangen geführt werden. Mit den Führungsstücken 42 des Balkens 13 ist
ein Träger 43 für Rollen 44 verbunden, die im Zusammenwirken mit einer nachfolgend
noch beschriebenen Einrichtung des Unterteiles der Nagelmaschine die Abwärtsbewegung
der Tischplatt° steuert.
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Der Unterteil der Nagelmaschine besteht aus einem auf dem Arbeitstisch
1' der Maschine befestigten unteren Gehäusekörper 45 (Fig.3 und -23), einem oberen
Gehäusekörper 46 und einer zwischen beiden Gehäusekörpern angebrachten Platte 47,
welche als Trennwand für das endlose Zugorgan eines Seil- oder Riementriebes dient,
durch den die Seil- oder Riemenscheiben je zweier benachbarter, in verschiedenen
Höhenlagen angeordneter Elemente angetrieben werden. An der Rückseite des oberen
Gehäusekörpers sind Auslegerarme 48 angeschraubt, an deren zu Augenlagern
49 gebildeten freien Enden Trägerarme 50
höhpnverschwenkbar gelagert
sind, die eine über die ganze Breite der Maschine sich erstreckende Tischplatte
51 tragen.
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Im vorderen Bereich der Tischplatte ist unter dieser in einer Aussparung
53 des oberen Gehäusekörpers 46 eine Drehkeilwelle 52 gelagert, auf welcher die
Tischplatte 51 für gewöhnlich starr abgestützt ist. Die über die beiden Lagerstellen
54 des oberen Gehäusekörpers hinausragenden Lagerzapfen der Drehkeilwelle sind .
vierkantig gestaltet, und an diesen Vierkantansätzen 55 sind Nocken
56 angebracht, deren nach oben gekehrte Kanten zu Auflaufkurven 57 für die
Rollen 44 des Oberteiles der Nagelmaschine gestaltet sind.
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An den hebelartig verlängerten unteren Enden der Nocken 56 greifen
Zugfedern 58 an, die bestrebt sind, die Nocken und somit die Drehkeilwelle in der
in Fig.3 gezeichneten Stellung festzuhalten, in welcher die Drehkeilwelle die Tischplatte
gegen Abwärtsverschwenken verriegelt, und die die Drehkeilwelle nach dem Wiederhochgehen
der Tischplatte in die Ausgangslage zurückdrehen. Für das Wiederhochschwenken der
Tischplatte 51 sind in Bohrungen 60 des oberen Gehäusekörpers 46 und in Bohrungen
59 der Tischplatte Druckfedern 61 eingesetzt. Letztere drücken die Tischplatte
in die in Fig.3 gezeichnete Ausgangsstellung zurück, sobald der von dem niedergesenkten
Oberteil der Nagelmaschine ausgeübte Druck aufhört und der Maschinenoberteil in
die Ausgangslage zurückbewegt wird.
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Der Schwenkbereich ' der Tischplatte ist durch an ,der Tischplattenvorderkante
angebrachte Scharnierklappen 62 begrenzt, die sich mit Langlöchern 63 an den Schäften
von Zylinderkopfschrauben 64 führen, welche -an der Vorderseite des oberen Gehäusekörpers
angeschraubt sind. Ein an der Tischplattenvorderkante befindliches zweites Scharnier
65 dient für den Anschluß einer in Fig. 22 angedeuteten Auflageplatte 66,
auf welcher das Werkstück an die Nagelmaschine herangeführt wird und welche zumindest
an der Anschlußstelle der Abwärtsbewegung der Tischplatte folgen können muß.
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Aus den Fig. 3 und 23 ist ersichtlich, daß der Drehkeil mit Bezug
auf die Auflaufkurve 57 der Nocken 56 so angeordnet ist, daß bereits eine
kleine Winkeldrehung der Drehkeilwelle 52 von etwa 30° genügt, den Drehkeil so weit-
zu drehen, daß die starre Abstützung der Platte durch ihn aufgehoben ist, und beim
weiteren Niederdrücken der Tischplatte diese ihrerseits den Drehkeil weiterdreht,
bis die durch die Schlitzführung 63, 64 bestimmte äußerste Tieflage der Tischplatte
erreicht ist. Die Tischplatte 51 weist an den den Vorsteclierbuchsen
28 bzw. bei vorgezogenem Schwenkbalken 9
den Nagelführungs- und -haltebuchsen
33 gegenüberliegenden Stellen Aussparungen 67 auf, und unterhalb dieser Aussparungen
sind in die beiden Gehäusekörper 45, 46 des Unterteiles der Nagelmaschine die Gegenwerkzeuge
für. die Vorstecherbuchsen und die Nagelbuchsen eingebaut. Jedes dieser Gegenwerkzeuge
besteht aus einem auf einer Schraubenfeder 68 federnd abgestützten Buchse 69 (Fig.
3 und 4), die gegenüber -einer zweiten Buchse 70 höhenverschieblich angeordnet,
jedoch mit der Buchse 70 durch einen Querstift 71 auf Mitdrehen gekuppelt
ist. Für den Eingriff des Kupplungsstiftes sind in der Wandung der oberen Buchse
69 Langlöcher 72 ausgespart. Die untere Buchse 70 ist mit einem im Durchmesser verringerten
unteren. Ende in eine Bohrung des unteren Gehäusekörpers 45 drehbar eingesetzt.
Eine über die ganze Länge des unteren Gehäusekörpers 45 in eine unterseitige Ausnehmung
desselben eingepaßte Platte 73 bildet die Lagerung für die Buchsen 70 und
deckt alle Buchsen nach unten hin ab.
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In eine Gewindebohrung des unteren Teiles der Buchse 70 ist ein Bolzen
74 eingeschraubt, der bis in den erweiterten Teil der axialen Bohrung der oberen
Buchsen 69 hineinreicht. Der Bolzen 74 dient als Träger und Widerlager für einen
schafartigen Gegenhammer 75, der mit dem Bolzen 74 ebenfalls durch Verschraubung
lösbar verbunden ist. Der in der Höhenlage unverschiebliche Gegenhammer 75 ist mit
seinem oberen Ende im verengten oberen Bohrungsabschnitt.76 der Gegenhammerbuchse
69 gleitend geführt. Seine innerhalb der Bohrung 76 liegende Stirnseite ist (s.
Fig. 10 und 11) mit klauenärtigen Schrägflächen 77 versehen, welche die Aufgabe
haben, die Spitze des durch. das Werkstück hindurchgetriebenen Nagels zu fassen
und das überstehende Nagelschaftende in der Buchsenbohrung 76 zu einem Ringelgebilde
zu verformen, welches durch die Wirkung des Nagelhammers 12'und den Gegendruck des
gewissermaßen den Amboß bildenden Gegenhammers 75 gegen die Werkstückunterseite
fest angedrückt wird.
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Die Gegenhammerbuchse 69 wird über die sie führende untere Buchse
70 mittels eines Seil- oder Riementriebes beim Nagelvorgang schnell umlaufend angetrieben.
Hierfür ist jede Buchse 70 mit einer Seil- oder Riemenscheibe 78 ausgerüstet. Aus
baulichen Gründen und um zu verhindern, daß sich die Trümmer des über alle Seil-
bzw. Riemenscheiben 78 und über Umlenkscheiben 79 fortlaufend durchgeführten endlosen
Seiles 80 (Fig. 2) oder Keilriemens gegenseitig berühren, sind die Seil- bzw. Riemenscheiben
78 je zweier benachbarter Buchsen 70 in verschiedenen Höhenlagen angeordnet (vgl.
Fig.3) und ist außerdem die bereits erwähnte Trennplatte 47 vorgesehen.
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Der Antrieb des Seil- bzw. Riementriebes erfolgt durch einen Elektromotor
81 (Fig. 1 und 2) über eine Welle 82, deren Lager 83 auf Winkelkonsolen 84 an der
Tischrückseite 1' befestigt sind. Die Welle 82 trägt die Umlenkscheiben 79. Auf
einer der Winkelkonsolen 84 kann der Antriebsmotor 81 angeordnet sein (s. Fig. 2).
Die Drehzahl der Seil- bzw. Riemenscheiben 78 bzw. der Gegenhammerbuchsen 69 ist
so groß gewählt, daß die Umfangsgeschwindigkeit der schaftartigen Gegenhämmer 75
größer ist als die Schlaggeschwindigkeit der Nagelhämmer 12.
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Zur Vermeidung des Eindringens von Holzspänen und Fremdkörpern in
die Lagerstellen der rotierenden Buchsen 69, 70 sind an den bundartig erweiterten
Kopfenden
der Buchsen 69 frei nach oben vorstehende Blechringe 85 angebracht.
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Das Eintreiben der Nägel d in das Werkstück b mit anschließendem Festlegen
der überstehenden Nagelschaftenden geschieht auf folgende Weise: Das Werkstück b
bzw. die zu verbindenden Werkstückteile (Fig. 16, 17 und 18) werden auf der Tischplatte
66 zweckmäßigerweise in einer Lehre nagelfertig vorbereitet und mit der Lehre über
die Tischplatte 51 der Nagelmaschine unter deren Oberteil eingeschoben. Im ersten
Arbeitsgang treten nach Einschalten des Antriebsmotors bzw. der Antriebseinrichtung
die V orstecherbuchsen 28, 29 in Tätigkeit. Über den Exzenterantrieb 5, 6 wird der
Maschinenoberteil 2, 3, 9, 13, 19 nach unten bewegt (Fig. 1 und 3). Dabei drücken
die Nagelhämmer 12 die Vorstecherbuchsen 28 entgegen der Kraft der sie in der Ruhelage
in den Axialbohrungen 26 des Schwenkbalkens 19 festhaltenden Federn 31 so weit nach
unten, daß die Spitzen 29 der Vorstecherbuchsen in das Werkstück b eindringen und
in diesem konische Löcher vorstechen. Wenn die Vorstecherbuchsen etwa die in Fig.
12 gezeichnete Einstechstellung erreicht haben, wird über die Rollen 44 und die
Nocken 56 die starre Verriegelung der Tischplatte 51 durch eine Drehbewegung des
Drehkeiles 52 aufgehoben, und durch den Druck des weiter abwärts bewegten Oberteiles
der Nagelmaschine, deren Druckbalken 9 sich dabei unter Zusammenpressen der Federn
17 dem Balken 13 nähert, wird die Tischplatte 51 durch den gegen das Werkstück b
zur Anlage kommenden Schwenkbalken 19 in die äußerste Tiefstellung gedrückt. Dabei
dreht die abwärts gehende Tischplatte 51 die Drehkeilwelle 52 über die durch das
Auflaufen der Rollen 44 auf die Nocken 56 herbeigeführte Stellung hinaus entgegen
der Kraft der Federn 58 weiter. Nach Überschreiten der Totpunktlage der Exzenterscheiben
5 kehrt der Maschinenoberteil 2, 3, 9, 13, 19 in die Ausgangsstellung nach oben
zurück, wobei die sich wieder entspannenden Federn 17 den Druckbalken 9 auf den
ursprünglichen Abstand gegenüber dem Nagelhammerführungsbalken 13 bringen. Der erste
Arbeitsgang ist nach einer vollen Umdrehung der Exzenterscheiben 5 beendet. -In
der Zwischenzeit wurde in jede einzelne Nagelbuchse 33 über die Kanäle 38 ein Nagel
a genau abgepaßter Länge eingebracht. Es empfiehlt sich, Nägel zu verwenden, die
einigermaßen weich sind und der Biegeverformung der überstehenden Nagelschaftenden
keinen allzugroßen Widerstand entgegensetzen. Die Nagelschäfte können kreisrunde
oder auch vier- oder mehrkantige Ouerschnittsform haben. Die Verwendung von kantigen
Nägeln bietet gewisse Vorteile für das Ringeln der überstehenden Nagelschaftenden
insofern, als sich kantige Nägel in den Nagellöchern weniger leicht drehen können.
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Die Blattfedern 35 halten jeden Nagel in der Bohrung 34 der Nagelbuchse
in genau zentrierter Lage fest (s. Fig. 13). Durch die konische Form der im Werkstück
vorgestochenen Nagelansatzlöcher erfolgt eine weitere Zentrierung der Nägel beim
Eintreiben derselben in das Werkstück b (s. Fig. 14). Trotz der Weichheit der Nägel
besteht daher dank der zweifachen Zentrierung keine Gefahr, daß die Nägel krummgeschlagen
oder schief durch das Werkstück hindurchgetrieben werden.
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Vor Beginn des zweiten Arbeitsganges wird der Schwenkbalken 19, der
zu diesem Zweck mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Handgriff ausgestattet
ist, so weit nach vorn gezogen, daß die Nagelhalte- und -führungsbuchsen 33 unter
die Nagelhämmer 12 kommen. Nach erneutem Einschalten des Antriebsmotors bzw. der
Antriebseinrichtung wird der Oberteil 2, 3, 9, 13, 19 ein zweites Mal abwärts bewegt,
und durch die Nagelhämmer werden jetzt die Nägel a aus den Nagelbuchsen 33 heraus
durch das Werkstück b hindurchgeschlagen. Gleichzeitig wird automatisch der Antrieb
für die Gegenhammerbuchsen 69 eingeschaltet. In dem Augenblick, in welchem die Nagelköpfe
a1 gegen die Werkstückoberfläche anliegen und die Nagelspitzen unmittelbar vor den
Stirnflächen der Gegenhämmer 75 bzw. deren Schrägflächen 77 sich befinden (s. Fig.
15), wird in der beim Vorstechvorgang beschriebenen Weise die durch den Drehkeil
52 bewirkte starre Abstützung der Tischplatte 51 aufgehoben, so daß die Tischplatte
durch den niedergehenden Maschinenoberteil in dem vorbestimmten Schwenkbereich abwärts
bewegt werden kann.
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Beim Abwärtsschwenken der Tischplatte 51 werden, wie übrigens auch
beim Vorstechvorgang, die Gegenhammerbuchsen 69 entgegen der Wirkung der Federn
68 abwärts verschoben. Dabei wird die Nagelspitze von den Schrägflächen 77 des in
der Höhenlage unveränderlichen Gegenhammers 75 erfaßt, seitwärts umgebogen und infolge
der schnellen Rotation des Gegenhammers innerhalb der Bohrung 76 der Gegenhammerbuchse
zu einem Ringelgebilde geformt, welches im weiteren Verlauf der Abwärtsbewegung
der Gegenhammerbuchse 69 flach gegen die Werkstückunterseite angedrückt wird. Der
auf diese Weise zu einer Scheibe flachgedrückte Ringelkopf a2 bewirkt in Verbindung
mit dem Nagelkopf a1 einen außerordentlich festen Zusammenhalt der durch die Nagelung
verbundenen Werkstückteile b. Die Vorschubbewegung der Nagelhämmer 12 muß selbstverständlich
entsprechend der Werkstückdicke so bemessen sein, daß das Ringelgebilde in der gewünschten
Weise fest gegen die Werkstückunterseite angedrückt oder sogar ein wenig in die
Unterseite des Werkstückes eingedrückt wird. Mit dem Wiederhochgehen des Oberteiles
der Nagelmaschine kann auch der Antrieb für die Drehbewegung der Gegenhammerbuchsen
69 automatisch wieder ausgeschaltet werden.
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Die Erfindung läßt sich unter Verzicht auf eine Rotationsbewegung
der Gegenhammerbuchsen auch in der Weise verwirklichen, daß das über das Werkstück
b hinausragende Nagelschaftende in eine stillstehende Gegenhammerbuchse 69 eingeführt
und durch geeignete Formgebung der Arbeitsfläche des Gegenhammers 75 zu einem zwanglos
sich ergebenden Flächen- oder Raumgebilde gebogen wird, welches gegen die Unterseite
des Werkstückes angepreßt wird. Die Vorteile der Erfindung kommen insbesondere dann
zur Geltung, wenn es sich darum handelt, an Werkstücken in einem Arbeitsgang gleich
eine größere Anzahl von Nagelverbindungsstellen anzubringen. Selbstverständlich
ist es aber auch möglich, einen einzelnen Nagel im Sinne des Erfindungsvorschlages
durch Verformung des überstehenden Nagelendes am Werkstück festzulegen. Das kann
gegebenenfalls auch von Hand durchgeführt werden, vorteilhaft wird man aber auch
beim Festlegen eines einzelnen Nagels sich einer zweckentsprechenden Vorrichtung
bedienen.
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Die über das Patentbegehren hinausgehenden Teile der Beschreibung
dienen nur der Erläuterung und sind nicht Gegenstand der Erfindung.