DE69300981T2

DE69300981T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Drahtnägeln mit radial versetzten kreisförmigen Köpfen

Info

Publication number: DE69300981T2
Application number: DE69300981T
Authority: DE
Inventors: John Binder; William L Gabriel; Robert W Wright
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 1992-02-07
Filing date: 1993-01-09
Publication date: 1996-08-01
Anticipated expiration: 2013-01-10
Also published as: CA2086214A1; ES2083780T3; CA2086214C; MX9300129A; DK0554665T3; DE69300981D1; BR9300321A; ATE131425T1; EP0554665A1; NZ245852A; JPH0734956B2; US5195931A; EP0554665B1; JPH06570A; AU3100993A; AU654422B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Nägeln mit länglichen Schäften und radialversetzten, vollständig kreisförmigen Köpfen aus einem schmiedbaren Draht, wie Kohlenstoff-Stahldraht. Der Kopf eines solchen Nagels hat eine Umfangskante, die eine Achse festlegt, welche parallel aber relativ zu einer durch den Nagelschaft definierten Achse radial versetzt verläuft, und bei einer axialen Betrachtung einen vollständigen Kreis bildet.

Hintergrund der Erfindung

Üblicherweise werden Drahtnägel mit D-förmigen oder anderen Köpfen, die nicht vollständig kreisförmig sind, wie sie in pneumatisch betriebenen oder Verbrennungskraft betriebenen Nageleintreibwerkzeuge verwendet werden, durch adhäsiv aufgebrachte Streifen oder andere Zusammenführungsmedien zusammengestellt, um einen Streifen zu bilden. Die Schäfte der zusammengestellten Nägel sind in nah beabstandeter, paralleler Beziehung zueinander ausgerichtet, und bis auf ein Ende des Streifens überragt der Kopf eines Nagels den Kopf eines anderen Nagels.
Aus funktionalen- und ästhetischen Gründen wäre es in höchstem Maße wünschenswert, Drahtnägel mit radial versetzten vollständig kreisförmigen Köpfen in einem solchen Streifen zu verwenden. Es hat sich als sehr schwierig herausgestellt, eine effiziente, wirtschaftlich praktikable Art zur Herstellung solcher Nägel, insbesondere in großen Stückzahlen zu entwikkeln.
Drahtnägel mit radial versetzten, vollständig kreisförmigen Köpfen, die in einem Streifen zusammengestellt sind, sind in dem O'Connor US Patent Nr. 3,358,822 beschrieben. Das O'Connor-Patent beschreibt jedoch nicht, wie solche Nägel hergestellt werden.
Drahtnägel mit radial versetzten, vollständig kreisförmigen Köpfen, die in einem Streifen zusammengestellt sind, und eine Vorrichtung zur Herstellung solcher Nägel sind in der US-A-5 056 976 beschrieben, die am 15. Oktober 1990 durch Henry A. Sygnator für "WIRE NAIL, STRIP OF COLLATED WIRE NAILS, AND RELATED APPARATUS" angemeldet wurde. Die darin beschriebene Vorrichtung muß präzise eingestellt werden und kann zur Herstellung solcher Nägel in großen Stückzahlen, wobei ein präzises Einstellen einer solchen Vorrichtung schwierig aufrecht zu erhalten sein kann, nicht vollständig zufriedenstellend sein.
Außerdem sind ein Verfahren und eine Maschine zur Herstellung von Metallspitzen mit länglichen Schäften und radial versetzten Köpfen in dem US Patent Nr. 1,774,915 beschrieben. Die bekannte Maschine ist dazu ausgestaltet, folgende Reihe von Operationen durchzuführen, nämlich: ein im Querschnitt quadratischer oder im wesentlichen quadratischer Stahlstrang, der üblicherweise heiß bearbeitet wird, wird intermittierend zugeführt, wobei er in seinen Stop-Positionen durch Klemmbacken ergriffen wird; die Förderung läßt eine bestimmte Länge der Stange über die Klemmstempel vorstehen und ein Hammer schlägt dann seitlich auf diesen Endabschnitt, um ihn zur Seite zu biegen; ein hin- und hergehender Hammer nähert sich dann vom Ende und staucht das gebogene Ende der Stange gegen die Klemmbacken, um den Kopf des Stahlnagels zu bilden; der Hammer zieht sich zurück und die Klemmbacken öffnen, woraufhin die Stange um eine Entfernung vorwärts gefördert wird, die der Länge des herzustellenden Stahlstiftes entspricht, und wird dann wieder zwischen den Backen festgeklemmt; während sie so gehalten wird, nähern sich seitlich weisende Stempel von gegenüberliegenden Seiten und stauchen die Stange, um ihr spitzes Ende zu bilden und es abzuschneiden, woraufhin die fertige Stahlspitze aus der Maschine fällt. Somit beschreibt diese Druckschrift das Schneiden des Drahtes in einer geraden Position. Außerdem sind zwei getrennte Schritte und Mechanismen zum Biegen und Abschneiden des Drahtes notwendig.
Die vorliegende Erfindung ergab sich aus weiteren Bemühungen, eine effizientere und wirtschaftlich praktikable Art zur Herstellung von Drahtnägeln mit radial versetzten, vollständig kreisförmigen Köpfen in großen Stückzahlen zu schaffen.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung schafft ein neues Verfahren zur Herstellung von Nägeln mit länglichen Schäften und einstückigen Köpfen aus einem schmiedbaren Draht, wie einem Kohlenstoff-Stahldraht. In optimaler Weise wird das neue Verfahren derart durchgeführt, daß jeder Nagel einen länglichen Schaft und einen radial versetzten, vollständig kreisförmigen Kopf aufweist. Das neue Verfahren ist geeignet zur Herstellung solcher Nägel in großen Stückzahlen.
Verschiedene Operationen sind mit dem neuen Verfahren verbunden. Der Draht wird mit einem Klemmechanismus festgeklemmt, welcher eine Klemmachse so definiert, daß eine Länge des Drahtes sich in Axialrichtung aus dem Klemmechanismus erstreckt. Die sich erstreckende Länge des geklemmten Drahtes wird um einen spitzen Winkel relativ zu der Klemmachse, bspw. um etwa 20º relativ hierzu, gebogen. Ein vorderer Abschnitt wird von der gebogenen Länge des festgeklemmten Drahtes abgeschnitten, so daß ein gebogener Stumpf verbleibt, der sich in einem ähnlichen Winkel von dem Klemmechanismus erstreckt. Ein spitzes Ende kann dann an dem vorderen Ende ausgebildet werden, wenn und dort wo der vordere Abschnitt geschnitten wird. Ein Nagelkopf wird von dem gebogenen Stumpf des festgeklemmten Nagels geformt. Nachdem der Nagelkopf geformt wurde, wird der Draht von dem Klemmechanismus freigegeben und axial zugeführt, bis sich eine Länge des Drahtes axial aus dem Klemmechanismus erstreckt. Diese Operationen werden wiederholt, um den Schaft und Kopf eines Nagels von dem vorderen Abschnitt zu bilden, der bei jedem Wiederholungszyklus abgeschnitten wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform zur Durchführung dieser Operationen wird der Draht mit einem Klemmechanismus festgeklemmt, der einen kopfformenden Hohlraum festlegt, wenn der Draht festgeklemmt wird. Somit wird, wenn der Kopf geformt wird, der Stumpf in den Hohlraum gepreßt und beim Hineinpressen deformiert. In optimaler Weise hat der Hohlraum einen Randbereich, der eine Achse parallel, aber radial zu dem Klemmechanismus versetzt festlegt und bei Betrachtung in Axialrichtung einem vollen Kreis entspricht, und der gebogene Stumpf erstreckt sich vor der Formung des Nagelkopfes im wesentlichen zu der durch den Hohlraum definierten Achse hin. Der gebogene Stumpf hat ein ausreichendes Volumen, so daß ein Kopf geformt werden kann, wenn dieser Stumpf in dem Hohlraum zusammengepreßt wird.
Vorzugsweise wird der gebogene Stumpf mit einem Stempel ergriffen, der eine Fläche aufweist, die sich wenigstens so weit wie der Randbereich des Hohlraums in allen radialen Richtungen von der durch den Hohlraum definierten Achse erstreckt. Die Stempelfläche wird vorzugsweise in einer Richtung parallel zu den parallelen Achsen bewegt, um den Stumpf in den Hohlraum zu pressen und den Stumpf zu deformieren, wenn der Stumpf in den Hohlraum gepreßt wird.
Eine Keilnut kann außerdem entlang des Drahtes dort ausgebildet sein, wo der Draht durch den Klemmechanismus festgeklemmt wird. Die Keilnut verhindert eine Relativdrehung zwischen dem Draht und dem Klemmechanismus und erfüllt weitere wichtige Funktionen.
Die Erfindung schafft auch ein neue Vorrichtung mit Komponenten zum Durchführen verschiedener Operationen des neuen Verfahrens. Diese Komponenten können bekannte Komponenten in einer Nagelherstellmaschine eines herkömmucherweise erhältlichen Typs ersetzen.
Bei der neuen Vorrichtung wird ein Klemmechanismus verwendet. Der Klemmechanismus kann Klemmbacken umfassen, die so angeordnet sind, daß sie relativ zwischen einer geschlossenen Stellung und einer geöffneten Stellung bewegbar sind. Die Klemmbacken sind so angeordnet, daß sie den Draht in der geschlossenen Stellung festklemmen und daß sie den Draht in der geöffneten Stellung freigeben. In der geschlossenen Stellung legen die Klemmbacken einen kopfformenden Hohlraum fest, der einen Rand aufweist, der einem vollen Kreis entspricht. Der Hohlraum legt eine Achse fest, die parallel aber radial zu der Klemmachse versetzt verläuft.
Die neue Vorrichtung kann einen Stempel aufweisen, der eine Fläche aufweist, die sich von der Hohlraumachse in allen radialen Richtungen wenigstens bis zu dem Hohlraumrand erstreckt. Der Stempel ist bewegbar, vorzugsweise in einer Richtung parallel zu den parallelen Achsen, um den Stumpf mit der Stempelfläche in den Hohlraum zu pressen, und um den Stumpf zu deformieren, wenn der Stumpf in den Hohlraum gepreßt wird.
Vorzugsweise sind in der neuen Vorrichtung Schneidbacken angeordnet, die relativ zwischen einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung bewegbar sind. Vorzugsweise erstreckt sich außerdem ein Biegefinger von einer der Klemmbacken, um die vorstehende Länge des Drahtes zu biegen, wenn die Schneidbacken teilweise geschlossen werden. Die Schneidbacken wirken zusammen, um die gebogene Länge des Drahtes zu schneiden, wenn die Schneidbacken vollkommen geschlossen werden. Die Schneidbacken können auch so angeordnet sein, daß sie ein spitzes Ende an den vorstehenden Abschnitt des Drahtes ausbilden, wenn und dort wo der vorstehende Abschnitt von der gebogenen Länge des festgeklemmten Drahtes abgeschnitten wird.
Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform des neuen Verfahrens und einer bevorzugten Ausführungsform der neuen Vorrichtung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine teilweise Ansicht, die zwei relativ zueinander bewegbare Klemmbacken in einer geschlossenen Stellung im Hintergrund zeigen, nämlich eine feste Schneidbacke auf der rechten und eine bewegbare Schneidbacke auf der linken Seite, und zwei relativ zueinander bewegbare Schneidbacken im Vordergrund. Die Schneidbacke auf der linken Seite weist einen Biegefinger auf.
Fig. 2 ist ein Teilschnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1 in einer durch Pfeile angedeuteten Richtung, nachdem ein schmiedbarer Draht, der durch die Klemmbacken festgeklemmt wurde, durch den Biegefinger in einem spitzen Winkel gebogen wurde. Ein vorstehender Abschnitt des Drahtes ist so dargestellt, als wäre er von dem festgeklemmten Draht durch die Schneidbacken abgeschnitten worden, so daß ein gebogener Stumpf verbleibt, der sich von den Klemmbacken in einem solchen Winkel erstreckt.
Fig. 3 ist eine teilweise, geschnittene Ansicht entlang der Linie 3-3 in Fig. 2 in einer durch Pfeile angedeuteten Richtung, nachdem der gebogene Stumpf in einen kopfformenden Hohlraum, welcher durch die Klemmbacken festgelegt wird, durch einen in Phantomlinien dargestellten Stempel gepreßt wurde, um einen radial versetzen, vollständig kreisförmigen Kopf zu bilden.
Fig. 4 ist eine Ansicht ähnlich der in Fig 2, bis auf die Tatsache, daß der gebogene Stumpf durch den Stempel in den kopfformenden Hohlraum gepreßt wurde. Die in Fig. 2 gezeigte Schneidbacke ist in Fig. 4 nicht dargestellt.
Fig. 5 ist eine Ansicht ähnlich der in Fig. 3, bis auf die Tatsache, daß die bewegbare Klemmbacke von der festen Klemmbacke wegbewegt wurde, um eine axiale Zuführung des Drahtes zu gestatten.
Fig. 6 ist eine teilweise, geschnittene Ansicht entlang der Linie 6-6 in Fig. 5 in einer durch Pfeile angedeuteten Richtung. Eine Einrichtung für die Zuführung des Drahtes in Axialrichtung wird durch einen hin- und hergehenden Klauenfördermechanismus beispielhaft dargestellt.
Fig. 7 ist eine Ansicht ähnlich der in Fig. 3, bis auf die Tatsache, daß der vordere Abschnitt des festgeklemmten Drahtes so dargestellt ist, als sei er durch einen Biegefinger an einer Schneidbacken nach unten gebogen worden, bevor der gebogene Abschnitt durch die Schneidbacken von dem festgeklemmten Draht abgeschnitten wurde.
Fig. 8 ist eine teilweise, geschnittene Ansicht entlang der Linie 8-8 in Fig. 7 in einer durch Pfeile angedeuteten Richtung. Der vordere Abschnitt des festgeklemmten Drahtes ist mit einem daran ausgebildeten Nagelkopf dargestellt.
Fig.9 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung der Klemm und Schneidbacken.
Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht eines beispielhaften Nagels mit einem länglichen Schaft mit einem spitzen Ende und mit einer Keilnut, der einen radial versetzten, vollständig kreisförmigen Kopf aufweist.

Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Vorrichtung

Wie in den Fig. 1 bis 9 dargestellt ist, wird eine Vorrichtung 10 zur Durchführung des mit der Erfindung vorgeschlagenen neuen Verfahren zur Herstellung von Nägeln 12 mit länglichen Schäften 14 mit herkömmlichen, vierfacettigen spitzen Enden 16 und mit radial versetzten, kreisförmigen Köpfen 18 aus einem schmiedbaren Kohlenstoff-Stahldraht 20 eines gegebenen, einheitlichen Durchmessers und einer nicht festgelegten Länge bevorzugt. Ein beispielhafter Nagel 12, der durch das neue Verfahren mit der Vorrichtung 10 hergestellt wurde, ist in Fig. 10 dargestellt.
Die Vorrichtung 10 umfaßt einen Klemmechanismus mit neuen Merkmalen und einen Schneidmechanismus mit neuen Merkmalen. Der Klemmechanismus und der Schneidmechanismus ersetzen die Klemm- und Schneidmechanismen, die bisher in Nagelherstellmaschinen bekannter Art vorgeschlagen wurden, wie einem Wafios Modell N51 Nagelherstellmaschine, wie sie kommerziell von der Wafios Maschinenfabrik Gmbh & Co. KG, Reutlingen, Deutschland erhältlich ist. Die Vorrichtung 10 umfaßt einen Stempel 26 ähnlich dem bekannterweise in einer solchen Nagelherstellmaschine vorgesehenen Stempel.
Der Klemmechanismus umfaßt zwei relativ zueinander bewegbare Klemmbacken, nämlich eine Klemmbacke 30, die fest in der Nagelherstellmaschine angebracht ist, und eine Klemmbacke 32, die quer zu und weg von der festen Klemmbacke 30 bewegbar ist. In einer geschlossenen Stellung (vgl. Fig. 1, 3 und 5), in der die Klemmbacken 30, 32 geschlossen sind, wird die bewegbare Backe 32 zu der festen Backe 30 bewegt und gerät mit der festen Backe 30 in Eingriff. In einer geöffneten Stellung (vgl. Fig. 5), in der die Klemmbacken 30, 32 geöffnet sind, ist die bewegbare Backe 32 von der festen Backe 30 wegbewegt.
Die feste Backe 30 hat eine Längsnut 34, die einen größeren Abschnitt (etwa 210º) eines rechten kreisförmigen Zylinders entspricht, bis auf die Tatsache, daß die Nut 34 konisch erweiterte obere und untere Ränder 36 (vgl. Fig. 3) aufweist, die es dem Draht 20 erlauben, sich quer in und aus der Nut 34 zu bewegen ohne eine Verbindung einzugehen. Die bewegbare Backe 32 hat eine Längsnut 38, die einem kleineren Abschnitt (etwa 150º) desselben Zylinders entspricht. Dieser Zylinder hat einen Durchmesser, der etwa dem Durchmesser des Drahtes 20 entspricht.
Wenn die Klemmbacken 30, 32 geschlossen sind, legt der Klemmechanismus eine Klemmachse fest und ist so angeordnet, daß er den Draht 20 fest in den Längsnuten 34, 38 festklemmt. Es ist nicht notwendig, daß sich die beiden Klemmbacken 30, 32 treffen, um den Draht 20 fest festzuklemmen. Die Nagelherstellmaschine mit dem Klemmechanismus umfaßt einen Mechanismus Ma zum Bewirken einer Relativbewegung der Klemmbacken 30, 32 zwischen der geöffneten und der geschlossenen Stellung.
Da die Längsnuten 34, 38 den größeren bzw. kleineren Abschnitten desselben Zylinders entsprechen, treffen sich die Klemmbacken 30, 32, wenn sie geschlossen sind, in einer Ebene, die in Querrichtung (in den Fig. 1, 3 und 7 nach links) von einer diametralen Ebene beabstandet ist, welche den festgeklemmten Draht 20 innerhalb der Längsnuten 34, 38 halbiert. Somit wird jeglicher Grat (nicht dargestellt), der an dem Draht 20 geformt werden könnte, wenn die Klemmbacken 30, 32 geschlossen werden, von einer solchen diametralen Ebene beabstandet, so daß er das Zusammenstellen der aus dem Draht geformte Nägel 12 nicht materiell beeinflußt. Bei einer alternativen Ausführungsform (nicht dargestellt) kann jede der Längsnuten 34, 38 halbzylindrisch ausgebildet sein, wobei jede einer Hälfte (180º) eines solchen Zylinders entspricht.
Die Längsnut 38 der bewegbaren Backe 32 hat eine mit der bewegbaren Backe 32 einstückige Noppe 40. Die Noppe 40 ist so ausgebildet, daß sie eine Teilnut 42 (vgl. Fig. 10) entlang eines Abschnitts des Drahtes 20, der der Schaft 14 des Nagels 12 wird, bildet, welcher Nagel durch Deformation eines Teils des schmiedbaren Drahtes 20 beim Bewegen der bewegbaren Backe 32 auf die feste Backe 30 zu hergestellt wird. Die oben angeführte, ebenfalls anhängige Anmeldung beschreibt eine ähnliche Keilnut, die in einem Drahtabschnitt, der ein Nagelschaft werden soll, ausgebildet ist. Die Keilnut 42 verhindert eine Relativdrehung zwischen dem Draht 20 und den Klemmbacken 30, 32, wenn jeder Nagel 12 hergestellt wird. Weitere wichtige Funktionen solcher Keilnuten beim Zusammenstellen von Drahtnägeln sind in der US-A-5 058 228 beschrieben, die am 15. Oktober 1990 von Robert W. Wrigth et al. für "MACHINE AND METHOD FOR COLLATING WIRE NAILS HAVING SHANK KEYWAYS" hinterlegt wurde.
Die Nagelherstellmaschine, die die Vorrichtung 10 umfaßt, weist einen hin- und hergehenden Klauenfördermechanismus Mb bekannter Gestaltung auf, wie er schematisch in Fig. 6 dargestellt ist, um den Draht 20 während des Nagelherstellvorgangs in Axialrichtung zu fördern. Der Mechanismus Mb hat den Draht 20 um eine festgelegte Länge von den Klemmbacken 30, 32 bewegt, die der gewünschten Länge des zu formenden Drahtes vergleichbar ist.
Wenn die Klemmbacken 30, 32 geschlossen sind, legt der Klemmechanismus einen kopfformenden Hohlraum 50 fest. Der Hohlraum 50 wird durch einen Teilhohlraum 52 an einer Frontfläche 54 der festen Backe 30 und durch einen Teilhohlraum 56 an einer Frontfläche 58 der bewegbaren Backe 32 festgelegt. Die Frontflächen 54, 58 sind koplanar. Der Hohlraum 50 weist einen Rand 60 auf, der eine Achse festlegt, die parallel, aber radial zu der Klemmachse versetzt ist, und entspricht in Axialrichtung gesehen einem vollen Kreis. Wie in den Fig. 2, 4, 6 und 8 dargestellt ist, ist der Rand 60 kegelstumpfförmig und verjüngt sich von den Frontflächen 54, 58 nach innen.
Der Schneidmechanismus umfaßt zwei relativ zueinander bewegbare Schneidbacken 70, 72, die in Querrichtung zwischen einer geschlossenen Stellung und einer geöffneten Stellung bewegbar sind. In der geschlossenen Stellung sind die Schneidbacken 70, 72 geschlossen, wie in Fig. 1 dargestellt ist. In der geöffneten Stellung sind die Schneidbacken 70, 72 geöffnet, so daß sie eine axiale Förderung des Drahtes 20 zwischen sich erlauben. Die Nagelherstellmaschine mit der Vorrichtung 10 weist einen Mechanismus Mc zum Bewegen der Schneidbacken 70, 72 zwischen den geöffneten und geschlossenen Stellungen auf.
Wie in den Fig. 7 und 8 dargestellt ist, weist die Schneidbakke 72 einen Biegefinger 80 mit einer unteren Eingriffsfläche 82 auf. Die untere Eingriffsfläche 82 weist nach unten zu der Schneidbacke 70 und in einem spitzen Winkel relativ zu einer horizontalen Ebene und weist nach unten, nach hinten und in einem spitzen Winkel relativ zu einer vertikalen Ebene.
Somit tritt, wie in den Fig. 7 und 8 dargestellt ist, wenn sich eine festgelegte Länge 20a des festgeklemmten Drahtes 20 in Axialrichtung (entlang der Klemmachse) von dem Klemmechanismus erstreckt, wenn die Schneidbacken 70, 72 sich in die geschlossene Stellung bewegen, der Klemmfinger (80) in Eingriff mit der sich erstreckenden Länge 20a an der Eingriffsfläche 82. Der Klemmfinger 80 biegt die sich erstreckende Länge 20a nach unten in einem spitzen Winkel (etwa 20º) relativ zu der Klemmachse, wenn die Schneidbacken 70, 72 teilweise geschlossen sind.
Die Schneidbacke 70 hat sich verjüngende Schneidkanten 90. Die Schneidbacke 72 hat sich verjüngende Schneidkanten 92. Die Schneidkanten 90, 92 sind komplementär und so ausgebildet, daß sie einen vorderen Abschnitt 20b der gebogenen Länge 20a abschneiden, um ein herkömmliches vierfacettiges spitzes Ende 16 an der gebogenen Länge 20a auszubilden, und um einen gebogenen Stumpf 20c einer festgelegten Länge übrig zu lassen, der sich von dem Klemmechanismus erstreckt, wenn die Schneidbacken 70, 72 vollständig geschlossen sind. Die Schneidkanten 90, 92 ähneln den sich verjüngenden Schneidkanten bekannter Schneidbacken, wie die Schneidbacken, die durch die Schneidbacken 70, 72 ersetzt werden, bis auf die Tatsache, daß die Schneidkanten 90, 92 so angeordnet sind, daß sie den Draht 20 schneiden, wenn sich der Draht 20 in dem oben angegebenen spitzen Winkel (etwa 20º) relativ zu der Klemmachse erstreckt, anstatt sich in Axialrichtung zu erstrecken.
Die Schneider 70, 72 sind in Querrichtung bewegbar in einem Bereich, der um einen festgelegten Abstand von dem Klemmechanismus beabstandet ist, so daß der gebogene Stumpf 20c ein Volumen aufweist, das etwa dem Volumen des kopfformenden Hohlraums 50 entspricht. In optimaler Weise hat der gebogene Stumpf 20c ein Volumen, das ausreicht, um einen Nagelkopf zu bilden. Wenn die Schneidbacken 70, 72 geöffnet werden, neigt der gebogene Stumpf 20c aufgrund der inhärenten Elastizität des Drahtes 20 dazu, sich leicht zurückzubiegen, so daß er sich von dem Klemmechanismus in einem etwas kleineren Winkel (etwa 18º) relativ zu der Klemmachse nach unten erstreckt.
Der Stempel 26, der aus einem Werkzeugstahl hergestellt ist, ist entlang der durch den Hohlraum 60 definierten Achse zu und weg von den Frontflächen 54, 58 der Klemmbacken 30, 32 bewegbar. Der Stempel 26 hat eine flache Fläche 96, die sich von dieser Achse in alle Axialrichtungen über den Rand 60 erstreckt. Die Nagelherstellmaschine mit der Vorrichtung 10 weist einen Mechanismus Md zur Bewegung des Stempels 26 entlang derselben Achse zu und weg von den Backenflächen 54, 58 auf, so wie der Mechanismus Md normalerweise verwendet würde, um einen Stempel in der Nagelherstellmaschine zu bewegen.
Anfangs sind bei jedem Betriebszyklus der Nagelherstellmaschine mit der Vorrichtung 10 die Klemmbacken 30, 32 geschlossen, wobei der Draht 20 innerhalb der Längsnuten 34, 38 angeordnet ist, so daß die festgelegte Länge 20a des Drahtes 20 in Axialrichtung aus dem Klemmechanismus vorsteht. Hierauf werden die Klemmbacken 70, 72 teilweise geschlossen, so daß die vorstehende Länge 20a des geklemmten Drahtes 20 durch den Klemmfinger 80 relativ zu der durch den Klemmechanismus 22 festgelegten Klemmachse in einem spitzen Winkel (etwa 20º) gebogen wird.
Während der Draht 20 festgeklemmt bleibt, werden die Schneidbacken 70, 72 vollständig geschlossen, so daß der vordere Abschnitt 20b von der gebogenen Länge 20a abgeschnitten wird, und so daß ein aus dem Klemmechanismus vorstehender gebogener Stumpf 20c verbleibt. Ein vierfacettiges spitzes Ende 16 wird an dem vorderen Ende 20b ausgeformt, wenn und dort wo der vordere Abschnitt 20b hiervon abgeschnitten wird.
Anschließend wird der Stempel 20 bewegt, so daß er den gebogenen Stumpf 20c des festgeklemmten Drahtes 20 mit der Stempelfläche in den kopfformenden Hohlraum 50 drückt, und um den Stumpf 20c zu deformieren, wenn der Stumpf 20c in den Hohlraum gepreßt wird. Somit wird der Stumpf 20c so deformiert, daß er den Hohlraum 50 füllt, und daß er einen radial versetzten, kreisförmigen Nagelkopf 18 an dem festgeklemmten Draht 20 bildet.
Diese Operationen der Vorrichtung 10 werden zyklisch wiederholt, um eine Folge ähnlicher Nägel 12 aus dem Draht 20 herzustellen.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen von Nägeln (12) mit länglichen Schäften (14) und einstückigen Köpfen (18) aus einem schmiedbaren Draht (20), mit:

einem ersten Schritt des Festklemmens des Drahtes (20) mit einem Klemmechanismus, der eine Klemmachse festlegt, so daß eine Länge (20a) des Drahtes (20) sich in Axialrichtung aus dem Klemmechanismus erstreckt,

einem zweiten Schritt des Biegens der vorstehenden Länge (20a) des festgeklemmten Drahtes (20) um einen spitzen Winkel (α) relativ zu der Klemmachse und anschließendes Schneiden eines vorderen Abschnitts (20b) der gebogenen vorstehenden Länge (20a) des festgeklemmten Drahtes (20) von dem gesamten gebogenen vorstehenden Längenabschnitts des festgeklemmten Drahtes (20), sodaß ein gebogener Stumpf (20c) verbleibt, der sich aus dem Klemmechanismus erstreckt,

einen dritten Schritt des Formens eines Nagelkopfes (18) von dem gebogenen Stumpf (20c) des festgeklemmten Drahtes (20), wobei der Nagelkopf (18) relativ zu der Klemmachse versetzt wird,

einem vierten Schritt des Freigebens des Drahtes (20) von dem Klemmechanismus nach dem Formschritt,

einem fünften Schritt des Zuführens des freigegebenen Drahtes (20) in Axialrichtung bis eine Länge (20a) des Drahtes (20) sich axial aus dem Klemmechanismus erstreckt, und

Wiederholung der Schritte 1 bis 5, um den Schaft (14) und den Kopf (18) eines Nagels (12) von dem vorderen Abschnitt (20b), der bei jedem Wiederholungszyklus geformt wird, zu bilden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schneidschritt das Formen eines spitzen Endes (16) an dem vorderen Abschnitt (20b) umfaßt, und wobei der vordere Abschnitt (20b) von der umgebogenen Länge (20a) des festgeklemmten Drahtes (20) abgeschnitten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Klemmschritt das Festklemmen des Drahtes (20) mit einem Klemmechanismus umfaßt, der einen kopfformenden Hohlraum (50) festlegt, wenn der Draht (20) hiermit festgeklemmt wird, und wobei der Formschritt das Pressen des Stumpfes (20c) in den Hohlraum (50) und das Verformen des Stumpfes (20c) umfaßt, wenn der Stumpf (20c) in den Hohlraum (50) gepreßt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Klemmschritt das Festklemmen des Drahtes (20) mit einem Klemmechanismus umfaßt, der einen kopfformenden Hohlraum (50) festlegt, wenn der Draht (20) hiermit festgeklemmt wird, wobei der Hohlraum (50) einen Rand (16) aufweist, der einem vollen Kreis entspricht und eine Achse parallel jedoch radial versetzt zu der Klemmachse festlegt, und wobei die Biege- und Schneidschritte derart durchgeführt werden, daß der gebogene Stumpf (20c) sich im wesentlichen zu der durch den Hohlraum (50) festgelegten Achse erstreckt, bevor der Nagelkopf (18) geformt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Formschritt das Ergreifen des gebogenen Stumpfes (20c) mit einem Stempel (26) umfaßt, der eine Fläche (96) aufweist, die sich wenigstens bis zu dem Rand (60) des kopfformenden Hohlraums (50) in allen Radialrichtungen von der durch den Hohlraum (50) festgelegten Achse erstreckt, und das Bewegen der Stempelfläche (96) zu dem Klemmechanismus, um den Stumpf (20c) in den Hohlraum (50) mit der Stempelfläche (96) zu pressen, und um den Stumpf (20c) zu deformieren, wenn der Stumpf (20c) in den Hohlraum gepreßt wird.

6. Vorrichtung (10) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit:

(a) einem Klemmechanismus, der eine Klemmachse zum Festklemmen des Drahtes (20) festlegt, so daß eine Länge (20a) des Drahtes (20) sich axial aus dem Klemmechanismus erstreckt, und zum Freigeben des Drahtes (20) von dem Klemmmechanismus, um eine axiale Zufuhr des Drahtes (20) zu gestatten,

(b) Mittel zum Schneiden einer gebogenen Länge (20a) des festgeklemmten Drahtes (20), sodaß ein gebogener Stumpf (20c) verbleibt, der sich aus dem Klemmechanismus (22) erstreckt, wobei die Schneidmittel außerdem Mittel (80) zum Biegen der vorstehenden Länge (20c) des festgeklemmten Drahtes (20) um einen spitzen Winkel relativ zu der Klemmachse umfassen,

(c) Mittel einschließlich eines Stempels (26) zum Formen eines Nagelkopfes (18) aus dem gebogenen Stumpf (20c) des festgeklemmten Drahtes (20), und

(d) Mittel (11b) für die Zufuhr des freigegebenen Drahtes (20) in Axialrichtung bis eine Länge (20a) des Drahtes (20) sich aus dem Klemmechanismus erstreckt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Schneidmittel (24) Mittel zum Formen eines spitzen Endes (16) an dem vorderen Abschnitt (20b) umfassen, und wobei der vordere Abschnitt (20b) von der gebogenen Länge (20a) des festgeklemmten Drahtes (20) abgeschnitten wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Klemmechanismus Klemmbacken (30, 32) umfaßt, die so angeordnet sind, daß sie relativ zueinander zwischen einem geschlossenen Zustand und eine geöffneten Zustand bewegbar sind, um den Draht (20) in dem geschlossenen Zustand festzuklemmen, und um den Draht (20) in dem geöffneten Zustand freizugeben, wobei die Klemmen (30, 32) in dem geschlossenen Zustand einen kopfformenden Hohlraum (50) festlegen, wobei der Hohlraum einen Randbereich (16) aufweist, der eine Achse parallel aber radial zu der Klemmachse versetzt definiert und in Axialrichtung gesehen einem vollständigen Kreis entspricht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Formmittel einen Stempel (26) umfassen, der eine Fläche (96) aufweist, die sich wenigstens bis zu dem Rand (60) des kopfformenden Hohlraums (50) in allen Radialrichtungen von der durch den kopfformenden Hohlraum (50) definierten Achse erstreckt, wobei der Stempel (26) bewegbar ist, um den Stumpf (20c) in den Hohlraum (50) mit der Stempelfläche (96) zu pressen, und um den Stumpf (20c) zu deformieren, wenn der Stumpf (20c) in den Hohlraum gepreßt wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Stempel (26) in einer Richtung parallel zu den parallelen Achsen bewegbar ist.