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Maschine mit an einer umlaufenden Messertrommel sitzenden Schneidmessern
zum Schneiden von prismenförmigen Nägeln aus einem Metallstreifen, dessen Breite
der Nagellänge gleich oder annähernd gleich ist. Die Erfindung betrifft eine Maschine
zur Erzeugung von Nägeln, insbesondere Eisennägeln, deren Form einer vierkantigen
Pyramide ähnlich ist und von dieser nur dadurch abweicht, daß sie anstatt in einer
Spitze in einer kurzen Schneide endet, und zwar dadurch, daß je zwei Seitenkanten
der Pyramide zueinander parallel laufen. Die genannte Schneide bildet die einzuschlagende
Spitze des Nagels, hingegen die Basisfläche der Pyramide den Nagelkopf bildet. Der
Nagel wird am zweckmäßigsten aus gewalztem Bandeisen hergestellt, dessen Breite
gleich der Länge des -Nagels ist.
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Abb. i der Zeichnung zeigt den herzustellenden pyramidenförmigen Nagel
in Schauansicht vergrößert. Abb. z zeigt ein Stück eines Bandeisens, an welchem
die ersten zwei Schnitte mit vollen Linien und einige folgende Schnitte mit punktierten
Linien dargestellt sind.
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Die zu beschreibende neue Maschine stellt die Nägel derart her, daß
aus einem Bandeisen, dessen Breite gleich der Länge und dessen Stärke gleich der
Stärke der herzustellenden Nägel ist, durch zickzacklinienartige Schnitte die die
Nägel bildenden keilförmigen Stücke nacheinander derart abgeschnitten werden, daß
die Köpfe und die die Spitzen bildenden Kanten der abgeschnittenen Nägel abwechselnd
an der einen und an der anderen Seitenkante des Bandes liegen. Die Erfindung ist
in den Ansprüchen näher gekennzeichnet. In der Zeichnung ist eine Ausführungsform
der neuen Maschine dargestellt, welche zur gleichzeitigen Verarbeitung von vier
Bandeisen eingerichtet ist, so daß bei jedem Schnitt zugleich vier Nägel hergestellt
werden.
Abb. 3 zeigt die Werkzeugtrommel teilweise im Längsschnitt und teilweise in Vorderansicht.
Abb. q. ist ein Querschnitt nach der Linie IV-IV der Abb. 3. Abb. 5 ist ein Wagerechtschnitt
nach der Linie V-IV der Abb. 9. Abb. 6 ist der gleiche Schnitt in einer anderen
Lage der Teile. Abb.7 ist ein Querschnitt nach der Linie VII-VII der Abb. 3. Abb.
8 zeigt die Vorschaltanordnung der Speisevorrichtung, während Abb. 9 einen Längenschnitt
der die Bandeisen beim Schneiden festhaltenden und die gegenüber der Werkzeugschneiden
liegenden Gegenschneiden enthaltenden Anordnung veranschaulicht.
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Auf einem Maschinengestell, das bei dem in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiel aus zwei parallelen Winkeleisen 82 und diese starr zusammenhaltenden
Trägerrohren besteht, sind zwei Lager i befestigt (Abb. 3), in welchen die Werkzeugachse
6 gelagert ist; auf letztere ist die Werkzeugtrommel gekeilt. Diese Werkzeugtrommel
besteht aus einer Reihe von Werkzeughalteringen i o, die auf der Welle 6 mittels
eines Keiles 7 aufgekeilt sind. In jedem Werkzeughaltering sind diametral gegenüber
zwei Einschnitte vorgesehen, in welchen je ein Messer i i befestigt ist (Abb. 4.),
und zwar mittels der Druckschrauben i2; jedes Messerpaar zerschneidet ein Bandeisen,
welches durch eine weiter unten beschriebene Speisevorrichtung in die Bahn der Messer
geschoben wird, so daß die vor den Bandeisen mit großer Geschwindigkeit gedrehten
Messer von dem vorgeschobenen Bandeisen ein Stück (einen Nagel) abschneiden. Die
zu verarbeitenden Bandeisen sind zwischen den in der weiter unten zu beschreibenden
Weise betätigten Backen 29, 29' eingespannt, und, während sich die Werkzeugtrommel
in der Richtung des Pfeiles nach Abb. q. dreht, schneiden die Messer n von den gehörig
herausgeschobenen und zwischen den Backen 29, 29' eingespannten Bandeisen jedesmal
einen Nagel ab; jedes Messer schneidet bei einem Schnitt einen Nagel ab, so daß
die beiden Messer eines jeden Werkzeugringes während einer Umdrehung dieses Ringes
zwei Nägel abschneiden. Da bei der in der Zeichnung veranschaulichten Maschine an
der Werkzeugtrommel vier Werkzeugringe angeordnet sind, werden während einer Umdrehung
acht Nägel hergestellt. Die Schneiden der Messer stehen im richtigen Winkel zur
Längsrichtung des Bandeisens, so daß sie mit dem Bandeisen stets in der entsprechenden
Schräglage in Berührung kommen, und zwar derart, daß bei einer Umdrehung das eine
Messer in der einen Richtung und das andere in der anderen Richtung schräg schneidet.
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Um glatte Schnitte zu erhalten und ein Krümmen der Nägel während des
Schneidens zu verteilen, müssen die Backen 29 bei jedem einzelnen Schnitt mit der
jeweils schneidenden Schneide parallel stehen, so daß das jeweils schneidende Messer
i i mit der unteren Klemmbacke 29 scherenartig zusammenarbeitet; zu diesem Zweck
sind die mit den Messern i i zusammenwirkenden Schneiden der Backen 29 ebenso scharf
geschliffen wie die Messer i i und bestehen aus dem gleichharten Werkzeugstahl wie
jene. Da die Winkel der aufeinanderfolgenden Schneidkanten im Sintre des zickzackartigen
Schnittes fortwährend wechseln, d. h. bald in der einen, bald in der anderen Richtung
in dem gehörigen Winkel geneigt sind (Abb.2), so sind die Klemmbacken 29, 29' ebenfalls
in diesen Winkeln hin und her zu stellen, und zwar bei jedem Werkzeugumlauf einmal
in der einen und einmal in der anderen Richtung.
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Zu diesem Zweck sind die Backen 29, 29' mittels Schrauhen 30 (Abb.
9) auf senkrecht stehenden Zylindern oder Zapfen 28, 28' hefestigt, die in ihren
Trägern 33, 34 um ihre senkrechten Achsen schwingl:ar gelagert sind. Der aus dem
Träger 33 unten vorstehende Teil der unteren Zylinder 28 ist mit einer Bohrung 2o
versehen und durch einen Schlitz 86 zu zwei federnden Backen ausgebildet, so daß
in die Bohrung 2o eine Stange 87 gesteckt (Abb. 4.) und mittels der Schraube 25
zwischen den federnden Backen fest eingeklemmt werden kann. Das andere Ende der
Stangen 87 kann zwischen federnde Gabeln 19, die mittels Zapfen 88 (Abb.
3) in einer unterhalb der Werkzeugtrommel angeordneten Stange 18 schwingbar eingesetzt
sind, eingesteckt und hier mit Hilfe einer Schraube 21 festgestellt werden. An den
beiden Enden der Stange 18 ist j e eine um Zapfen 17 drehbare Rolle
16 gelagert, welche unter der Einwirkung der an beiden Enden der Werkzeugtrommel
gefestigten Nockenschefen 14 stehen. Die Nocken der Scheiben 1q. sind derart ausgebildet,
daß sie bei jeder Umdrehung die Stange i 8 einmal hin und her schieben. Dadurch
werden die Stäbe 87 bei jeder Umdrehung einmal hin und her geschwungen, wodurch
also auch die Zylinder 28 und die mit diesen verbundenen unteren Backen 29 einmal
hin und her geschwungen werden. Die Nocken der N ockenscheib en 14 sind derart geformt,
daß die Backen 29 im Augenblick des Schneidens mit der Längsrichtung des Bandeisens
stets den richtigen Winkel bilden und stets parallel mit der Schneide des gerade
zum Schneiden gelangenden Messers i i liegen. Damit die oberen Backen 29' mit den
unteren Backen 29 zugleich gehörig eingestellt werden, sind in den Backen und in
den
diese unmittelbar tragenden Zylinderköpfen 85 _ Schwalbenschwanznuten
ausgefräst, in welche Führungsstäbe 27 gleichen Querschnittes eingesetzt sind (Abb.
5, 6 und 9) ; diese Führungsstäbe 27 ragen auch in Nuten der oberen Backen 29' und
der oberen Zylinderköpfe 89, so daß die Schwingung der Backen 29 durch die Stäbe
27 auf die Backen 29' übertragen wird; in Abb. 5 sind die Bakken 29 in der einen
und in Abb. 6 in der anderen Schräglage dargestellt.
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Während des Schneidens sind die Bandeisen zwischen den Backen 29,
29' fest eingespannt zu halten, und es sind die beiden Backen fest zusammenzudrücken,
hingegen nach dem Schneiden wieder locker zu machen, um die Bandeisen durch die
Speisevorrichtung entsprechend vorschieben zu können. Zu diesem Zweck sind die oberen
Backen 29' nach jedem Schnitt ein wenig anzuheben. Zum Durchführen dieses Vorganges
ist der die oberen Zylinder 28' tragende Träger 34 auf den am unteren Träger 33
befestigten Schraubenbolzen 35 und zwar auf deren Hülsen 37 in senkrechter Richtung
verschiebbar geführt. In zwei Bohrungen des am Maschinengestell befestigten unteren
Trägers 33 sind zwei Bolzen 42 in senkrechter Richtung verschiebbar, an welchen
der obere Träger 34 mit Hilfe von Schraubenmuttern 45, 46 einstellbar befestigt
ist (Abb.7 und 9). Am unteren Ende der Bolzen 42 ist zwischen dem Stellring 44 und
dem Bolzenkopf go ein Ring gi lose, aber unverschiebbar aufgesetzt; zwei einander
gegenüberliegende Zapfen 41 dieses Ringes gi ragen in Langlöcher 92 eines Schwinghebels
24 (Abb. 7). Die Hebel 24 sind um Zapfen 48 von auf dem Träger 33 befestigten Lagerstücken
47 schwingbar und an ihren freien Enden sind mittels Zapfen 23 Rollen 22 gelagert,
die unter der Einwirkung von an beiden Enden der Werkzeugtrommel befestigten Nockenscheiben
15 stehen. Federn 24a, die am Gestenrohr 84 befestigt sind, drücken die Rollen 22
der Hebel 24 beständig gegen die Nockenscheiben 15. Die Nocken der Scheiben
15 sind derart ausgebildet, daß sie unmittelbar vor dem Schneiden die Hebel 24 niederdrücken,
so daß diese die Bolzen 42 mit dem Träger 34 niederziehen, wodurch die im oberen
Träger gelagerten Klemmbacken 29' auf die Bandeisen gedrückt und somit diese während
des Schneidens fest eingeklemmt gehalten werden. Nach dem Schneiden entfernt sich
der Nocken von den Rollen 22, so daß die Hebel 24 mit dem Träger 34 und den oberen:
Backen 29' zusammen durch die Federn 24a ein wenig gehoben werden, wodurch die Bandeisen,
vom Druck befreit, weitergeschoben werden können.
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Die Speisevorrichtung besteht aus zwei am Maschinengestell übereinander
gelagerten Speisewalzen, zwischen welche die vier Bandeisen vorgeschoben werden.
Die Speisewalzen sind durch Zahnräder miteinander verbunden, so daß zwecks Speisens
bloß die untere Walze vorzudrehen ist. Zu diesem Zweck ist auf der Achse der unteren
Speisewalze ein Klinkenrad 55 gekeilt (Abb. 8), welches durch eine Schaltklinke
59, die mittels Zapfens 58 an dem Träger 34 befestigt ist, bei .jedem Hub des Trägers
tim so viel Zähne vorgeschaltet wird, daß die Speisewalze mit einem entsprechenden
Stück vorwärts gedreht wird, so daß diese Walze die Bandeisen mit dem erforderlichen
Stück vorschiebt. Um das Zurückdrehen der Speisewalze zu verhindern, greift in die
Zähne des Klinkenrades 55 eine Gegenklinke 64 ein, die um einen am unteren Träger
33 befestigten Zapfen 62 schwingbar ist. Die Sperrklinken werden durch Torsionsfedern
6o bzw. 65 beständig gegen die Zähne des Klinkenrades gedrückt (Abb.9).
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Die Arbeitsweise der Maschine ist nach den obigen Ausführungen leicht
verständlich; unmittelbar nach dem Abschneiden einer Reihe von Nägeln verlassen
die Nocken der Scheiben 15 (Abb. 7) die Rollen 22, so daß die Hebel 24 und
mit diesen die oberen Klemmbacken 29' durch die Federn 24a angehoben werden. Nachdem
die Klemmbacken in dieser Weise frei wurden, schieben die Nockenscheiben 14 die
Stange 18 zur Seite, wodurch die Stäbe 87 die Klemmbacken in die andere Schräglage
schwingen. Inzwischen wurden die Hebel 2,4 durch die anderen Nocken der Scheiben
15 wieder niedergedrückt, wodurch die Klemmbacken 29' wieder nach unten gehen, gleichzeitig
wird die Speisewalze 52 durch die Klinke 59 etwas vorgedreht, so daß die Bandeisen
um die Breite des Nagelkopfes vorgeschoben werden: Bis die Hebel 24 in ihre unterste
Lage gelangen, ist die Speisung beendet und die Backen 29' haben die Bandeisen festgeklemmt.
Alles dies vollzieht sich in einer etwas kürzeren Zeit, als für eine halbe Umdrehung
der Werkzeugtrommel nötig; nun gelangen die den vorigen Messern gegenüberliegenden
Messer i i über die Bandeisen und schneiden eine Reihe Nägel ab, wobei die unteren
Backen 29 die Gegenschneiden bilden. Damit das Schneiden nicht bei allen vier Messern
zugleich erfolgt, können die Messerhalter io gegeneinander etwas versetzt sein,
wie dies aus Abb.4 durch punktierte Linien angedeutet ist. Diese Versetzung kann
nur so bemessen werden, daß der Schnitt des ersten und letzten. Messers schon oder
noch in der niedergedrückten Lage der Backen 29' erfolgt; erst nach erfolgtem Schnitt
des letzten Messers
können die Backen a9' sich erheben, um die
Bandeisen nicht vor dem Schnitt zu lockern.
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Die abgeschnittenen Nägel fallen auf eine unter der Messertrommel
angeordnete schräge Fläche, von wo sie abgleitend gesammelt werden können.
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Im obigen wurde das Verfahren und die Maschine in der «'eise beschrieben,
daß die Breite äes Bandes, aus welchem die Nägel ausgeschnitten werden, gleich der
Länge des herzustellenden Nagels ist. Dies ist theoretisch richtig und kann auch,
solange die Maschine ohne jede tote Bewegung arbeitet, eingehalten werden. In der
Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß, wenn die Breite der Bandeisen genau gleich
der Länge der Nägel ist, oft stumpf endende Nägel vorkommen, was davon herrührt,
daß die Messer nicht mit vollkommener Genauigkeit immer an derselben Stelle schneiden,
oder daß das Speisen nicht vollkommen genau ist; eine Abweichung von einigen hundertstel
Millimetern ergibt schon stumpf endende Nägel. Dieser Übelstand kann sehr leicht
beseitigt «erden, wenn das Bandeisen ein wenig etwa um einen Millimeter breiter
genommen wird als die Länge des herzustellenden Nagels. In diesem Fall kommen die
die Schneiden der Nägel bildenden Schnittpunkte der Zickzacklinien nicht am Rande
des Bandeisens zu liegen, sondern etwas vom Rande des Bandeisens entfernt, so daß
die Zickzacklinien der Schnitte sich in der Nähe des Bandeisens schneiden und die
erhaltenen Nägel un?: edingt in scharfen Kanten endigen.
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Die :Maschine kann von der Leschriebenen und dargestellten Anordnung
innerhalb des Rahmens der Erfindung in mehreren Arten abweichend gebaut werden.
So z. B. können anstatt zwei Messer auch mehrere Paare von Messern in einem Haltering
angebracht werden, so daß toi jeder Umdrebung der Messertrommel mehr als zwei Schnitte
erfolgen; in diesem Fall sind at er die Klemmbacken und der die Speisevorrichtung
betätigende Mechanismus derart anzuordnen, daß sie nach jedem Schnitt die erforderliche
Tätigkeit vollziehen entsprechend der Anzahl der in einem Messerring angeordneten
Messerpaare.