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Kanten-Drahtheftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf Drahtheftmaschinen
und im besonderen auf eine Kanten-Drahtheftmaschine mit einer Drahtzuführungsvorrichtung
und einem mit einer Schlaufenstange zusammenarbeiten,den Formglied zum Herstellen
einer Kantenklammer, deren Schenkel von dem Formglied unterstützt werden. Diese
Schlaufenstange wird nach der Bildung einer Klammer zurückgezogen, wobei diese durch
einen Treiber eingetrieben wird, während eine Vernietungsvorrichtung die Schenkel
der Klammer auf das Arbeitsstück umbiegt.
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Es sind bereits Kanten-Drahtheftmaschinen oder cogenannte Zweispitznietmaschinen
zur Herstellung besonders langer Drahtklammern bekanntgeworden, bei denen die Niete
von einem endlosen Drahtband abgetrennt werden und die Schenkel unter einem Winkel
von etwa 135 Grad zu dem benachbarten Teil des Kopfes verlaufen, so daß diese Drahtschenkel
das Arbeitsstück unter einem Winkel von 45 Grad durchdringen.
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Bei einer solchen Drahtheftmaschine ist gemäß der Erfindung ein Klammerträger
zwischen den Schenkeln der Klammer so angebracht, daß die Klammer während ihres
Eintreibens von innen her unterstützt wird. Hierbei ist der Klammerträger verschiebbar,
so daß er während des Eintreibens der Klammer fortschreitend zurückgezogen wird
und
eine ständige Unterstützung der Klammer gewährleistet.
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Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist dieser Klammerträger
mit Bezug auf den Treiber schwenkbar gelagert und wird durch die Abwärtsbewegung
des Treibers fortschreitend außer Wirkung bewegt.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind dem Werkstückträger
zwei sektorartig gestaltete Umbiegeteile angepaßt, welche bei ihrer Bewegung die
Klammerschenkel auf dem Arbeitsstück umbiegen, wenn diese Schenkel das Arbeitsstück
durchdringen.
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Hierbei wird jeder Umbiegeteil von oberen und unteren Führungsplatten
unterstützt, von denen die untere zwei kreisförmige Aussparungen hat, von denen
eine jede der gekrümmten Umfangsfläche eines Umbiegeteiles angepaßt ist. Die obere
Führungsplatte hat hierbei eine an der Spitze abgestumpfte dreieckige Gestalt und
ist mit zwei Vorsprüngen versehen, von denen jeder eine kreisförmige Fläche hat,
die mit einem weggeschnittenen Teil eines Umbiegeteiies zusammenwirkt.
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Für das richtige Eintreiben und Umbiegen derartiger Drahtklammern
müssen gewisse Bedingungen erfüllt werden, die folgende sind: a) die Klammer muß
notwendigerweise starr sein und mechanisch während aller Stufen der Durchdringung
und in allen Richtungen sicher geführt werden'; b) den während der Durchdringung
des Materials durch die Klammer auftretenden Kräften, welche die Neigung haben,
die Fuge oder Verbindungsstelle während der Durchdringung zu öffnen, muß entgegengewirkt
werden, und c) es müssen Mittel vorhanden sein, um mit Sicherheit die vortretenden
Enden der Klammerschenkel auf der Innenseite des Arbeitsstückes um einen Winkel
von wenigstens 135 Grad umzubiegen und sie einwärts zudrücken, ohne daß eine Verzerrung
oder Beschädigung des zu heftenden Materials auftritt.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindungbeispielsweisedargestellt,
und. zwar zeigen Fig. i und 2 die Anwendung umgekehrt U-förmig gestalteter Klammern
der bisher bekannten Art für dünnes und dickes Material; die Figuren veranschaulichen
die Nachteile dieser besonderen Klammerart; Fig. 3, 4 und ; veranschaulichen die
mit der Maschine gemäß der Erfindung verwendete Klammerart und auch die Vorteile
bei deren Gebrauch Fig. 6 veranschaulicht die Maschine während des Ahschneidens
der erforderlichen Drahtlänge zur Bildung der Klammer; Fig. 7 ist ein im vergrößerten
Maßstab gezeichneter Schnitt der Schlaufenstange und veranschaulicht die Art und
Weise, in welcher die Klammer gebildet wird; Fig. 8 veranschaulicht in einer Seitenansicht
und im vergrößerten Maßstab die oberen und unteren Führungsplatten für die .L?mbiegeteile;
Fig. 9 ist ein senkrechter Schnitt nach der Linie IX-IX der Fig. 6; Fig. io und
ii veranschaulichen in einer Seitenansicht bzw. in einer Vorderansicht die Klammerunterstützung;
Fig. 12, 13, 14 und 15 veranschaulichen die Klammer während des Eintreibens und
Umbiegens; Fig. 16 veranschaulicht in schaubildlicher Darstellung einen der Umbiegeteile;
Fig. 17 veranschaulicht in der Seitenansicht die Führungen für den Umbiegeteil,
und Fig. 18 und ig veranschaulichen in der Seitenansicht und in einer Endansicht
die obere und untere Führungsplatte für die Umbiegeteile.
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Die Nachteile; die bei dem .Gebrauch der üblichen Klammerform vorhanden
sind, gehen aus einer Betrachtung der Fig. i und 2 hervor, welche die Anwendung
bei einem dünnen und dicken Material veranschaulichen. Aus Fig. 2 ist zu erkennen,
daß, wenn die erforderliche Drahtlänge für die Heftung vorhanden ist, um der erhöhten
Dicke Rechnung zu tragen, die umgebogenen Enden notwendigerweise immer kürzer und
kürzer werden, wenn die Dicke zunimmt, und zwar infolge der Tatsache, daß die Klammerschenkel
in das Material rechtwinklig zu dessen Oberfläche eingetrieben werden. Dies ist
nicht der Fall bei der Klammerform der Fig. 3 bis 5, die gemäß der Erfindung benutzt
wird, woselbst die Klammerschenkel in das Material unter einem Winkel von 45 Grad
zu der Fläche des Arbeitsstückes eingetrieben werden, da durch Vergrößerung der
benutzten Drahtlänge bei dieser Klammerform, falls es sich um ein Material von zunehmender
Dicke handelt, die Länge der umgebogenen Enden für dünnes und dickes Material konstant
erhalten werden kann.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Mechanismus,der Heftmaschine
im allgemeinen von bekannter Art und weist ein hin und her gehendes Formglied i
auf; welches bei jedem Arbeitsvorgang eine von einer Drahtrolle abgeschnittene Drahtlänge
2 über eine Schlaufenstange 3 (Fig. 6 und 7) biegt, um eine winkelförmige Klammer
4 herzustellen, die darauf in das Arbeitsstück durch einen in der Längsrichtung
hin und her gehenden Treiber 5 eingetrieben wird. Die Anordnung ist hierbei so,
daß die Stange 3 von einer jeden Klammer vor dem Eintreiben zurückgezogen wird,
wobei die Stange 3, der Treiber 5 und das Formglied i in zeitlicher Beziehung zueinander
in der üblichen Weise betätigt werden. Der Treiber, dessen unteres Ende entsprechend
dem winkligen Klammerkopf ausgebildet ist, kann beispielsweise ein einzelnes stangenförmiges
Glied aufweisen, welches in einer Nut oder Aussparung des Formgliedes längs verschiebbar
ist. Der Treiber und das Formglied werden durch Vermittlung geeignet profilierter
Steuerkurven hin und her bewegt, die in geeigneter Weise angetrieben werden. Um
die Forderung a zu erfüllen, ist ein Glied vorgesehen, welches als Klammerträger
6 bezeichnet werden soll und in den Fig. g, 1o und i i dargestellt ist. Dieser Träger
6 kann, nachdem die Klammer gebildet und die
Stange 3 vor dem Eintreiben
zurückgezogen worden ist, die Klammer von innen bei allen Durchdringungsstufen des
Arbeitsstückes durch die Klammer unterstützen. Der Klammerträger 6 weist drei Merkmale
auf. Er ist von einer fortschreitenden Bewegung des Formgliedes begleitet und nimmt
daran teil. Er ist ferner mit zwei flachen Seiten 7 versehen, welche die Schenkel
der winkelförmigen Klammer tragen, und schließlich hat er auf der Oberseite ein
solches Profil, daß zu jeder Stufe des Eintreibungsvorganges der winkelförmigen
Klammer durch das Arbeitsstück hindurch die Schnittfläche des Profils in derjenigen
Ebene, welche die Mittellinie des Kopfes und die Schenkel der Klammer enthält, zwei
Flächen 8 einschließt, die um go Grad zueinander schräg verlaufen und dem unveränderten
inneren Profil des Klammerkopfes entsprechen. Der Klammerträger kann in dem Formglied
oder einem damit vereinigten Teil gleitbar gelagert sein, oder er kann bei der bevorzugten
Ausführung um einen Zapfen g od. dgl. (Fig. g) schwenkbar gelagert sein, welcher
von dem Formglied i getragen wird.
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Die Anordnung ist hierbei so, daß der Klammerträger 6 fortschreitend
von der Klammer zurückgezogen wird, wenn letztere in das Arbeitsstück eingetrieben
wird. Vorzugsweise sind jedoch federnde Mittel mit dem Klammerträger vereinigt,
welche ihn gewöhnlich in seine Arbeitslage drängen, in welcher die Klammer unterstützt
wird. In denjentigen, Fällen, in welchen der Klammerträger mit Bezug auf das Formglied
schwenkbar gelagert ist, kann eine Führungsstange io (Fig. g) gelenkig mit dem Träger
an einer Anlenkstelle i i angreifen, die mit Bezug auf die Schwenkachse des Trägers
versetzt liegt. Die Stange wird zur Ausführung einer Gleitbewegung neben ihrem anderen
Ende in einem Lagerbock 12 frei geführt, welcher von dem Formglied getragen wird,
während eine Druckfeder 13, welche die Stange umgibt, sich mit dem einen Ende auf
den Klammerträger und an ihrem anderen Ende auf den Lagerbock auflegt und dazu dient,
diesen Träger in Arbeitslage zu drängen. Die äußeren Flächen der Schenkel einer
jeden winkelförmigen Klammer werden während des Eindringens unterstützt, da sie
infolge des Vorhandenseins und der Wirkung des Klammerträgers in Nuten gehalten
werden, die in üblicher Weise in dem Formglied vorgesehen sind. Die Außenfläche
des Kopfes einer jeden Klammer wird unmittelbar von dem Fuß des Treibers geführt,
welcher, da der Winkel der Klammer während des Eintreibens in das Arbeitsstück unveränderbar
bleibt, aus einem einzigen Stück gebildet ist; das arbeitendeEnde des Treibers hat
ein Profil von go Grad entsprechend dem Kopf der Klammer. Aus der obigen Beschreibung
geht hervor, daß die winkelförmigen Klammern mechanisch und starr in allen Richtungen
und während aller Stufen der Einführung in das Arbeitsstück von innen durch den
Klammerträger und von außen durch die Nuten in dem Formglied und durch das untere
Ende des Treibers gehalten werden. Der Mechanismus zum Bilden und Eintreiben der
Klammer kann im wesentlichen in derselben Weise arbeiten wie die Einrichtungen zum
Bilden, Eintreiben und Unterstützen von Klammern der üblichen rechteckigen, umgekehrt
U-förmigen Gestalt, wie solche zum Heften von flachen Gegenständen zum Unterschied
von winkelförmigen Arbeitsstücken verwendet werden. Dieser Mechanismus kann somit
ebenso wie bei den bekannten Formen von Drahtheftmaschinen kräftig, wirksam und
zuverlässig ausgebildet werden. Diese Vorrichtungen sind aber an sich bekannt und
brauchen daher nicht näher erläutert zu werden.
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Um der Forderung b zu genügen, nämlich uni zu verhindern, daß die
Kräfte, die durch den Widerstand des Materials bei der Durchdringung auftreten,
das Arbeitsstück auf dem Werkstückträger oder Amboß 14 verschieben, da die Kräfte
beim Eintreiben von winkelförmigen Klammern sehr stark sind, ist der Werkstückträger
oder Amboß 14 mit Zacken 15 od. dgl. (s. Fig. 6 und 8) in demjenigen Teil versehen,
der unmittelbar gegenüber dem Formglied liegt. Die hochliegenden Stellen des gezackten
Teiles oder der gezackten Teile liegen etwas über der allgemeinen Fläche des Ambosses
und sind so profiliert, daß, sobald das Arbeitsstück 16 .auf dem Amboß durch den
Fuß des Formgliedes festgeklemmt wird, die Zähne eine Gleitbewegung des Arbeitsstückes
auf den schrägen Flächen des Ambosses nach unten verhindern.
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Um die Forderung c zu erfüllen, ist es notwendig, besondere Mittel
in demjenigen Teil der Heftvorrichtung vorzusehen, welche dazu dient; die hervordringenden
Enden einer jeden eingetriebenen Klammer auf die Innenseite des Arbeitsstückes umzulegen.
Wie oben auseinandergesetzt, müssen diese hervortretenden Enden um einen Winkel
von mindestens 135 Grad umgebogen werden, und um jede Verzerrung der Heftung und
eine Beschädigung des Materials zu vermeiden, ist es wesentlich, insbesondere, bei
den ersten Stufen des Umbiegevorganges (Fig. 13 und 14), daß dieses Umbiegen der
hervortretenden Enden 17 keine Zerreißkräfte in dem Material verursacht. Mit anderen
Worten, es muß .gewährleistet sein, daß die Heftung im wesentlichen zufriedenstellend
ausgeführt und der Heftdraht umgebogen wird, gleichgültig ob das Arbeitsstück auf
dem Werkstückträger oder Amboß vorhanden ist oder nicht.
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Gemäß der Erfindung kommen ein Paar Umbiegeteile 18 (s. Fig. 16) zur
Verwendung, welche so gelagert sind, daß sie sich um virtuelle Achsen auf jeder
Seite der Heftung drehen; diese Achsen werden so gewählt, daß sie gerade außerhalb
der theoretischen Austrittsstellen der Klammerschenkel 17 und axial in derselben
Ebene mit den Oberflächen des Ambosses 14 liegen. Die Umbiegeflächen dieser Umbiegeteile
18, welche auf die hervortretenden Enden des Drahtes einwirken, sind so ausgebildet,
daß sie in der Vorderansicht als Radien von den virtuellen axialen Mittelpunkten
erscheinen, und sie haben eine solche Länge, daß sie wirksam die umgebogenen Enden
des Heftdrahtes bei der Beendigung der Umbiegung abdecken. Wenn diese
radialen
Arbeitsflächen anfänglich unter einem Winkel von etwa 45 Grad zu der Mittellinie
liegen, welche den Winkel schneidet, der durch die das Arbeitsstück unterstützenden
Flächen des Ambosses gebildet und in dieser Lage getragen- wird, während die Klammer
eingetrieben wird, so werden die Klammerenden darauf zwangsläufig nach innen umgebogen,
wenn sie aus der Innenfläche des Arbeitsstückes hervortreten, ohne daß unerwünschte
Kräfte an dem Arbeitsstück auftreten (Fig. r4). Die anfängliche Umbiegung der Drahtenden
um annähernd 45 Grad findet somit statt, bevor eine wirkliche Bewegung der Umbiegeteile
auftritt. Wenn der Heftdraht vollständig eingetrieben ist, ist die Anordnung der
Teile so, daß der Treiber ortsfest verbleibt und den Kopf des Heftdrahtes festhält,
während die Umbiegeteile bewegt und um ihre virtuellen Achsen gedreht werden, bis
die Berührung mit der Innenfläche des Arbeitsstückes auftritt. Während dieses Umbiegevorganges
ist zu beachten, daß, bis die Umbiegeteile die Stellung erreichen, in der sie mit
en Innenflächen des Arbeitsstückes in Berührung kommen, eine Berührung zwischen
diesen Umbiege-teilen und den vorstehenden Klammerschenkeln nur an deren äußerstem
Ende stattfindet, so daß die maximale Hebellänge benutzt wird, um die Schenkel während
des ganzen Vorganges umzulegen: Die Richtung, in welcher die Drehkraft wirkt, ist
hierbei so, daß sie so weit als möglich die Kraft an den Punkten des Materials vermindert,
um die herum die Klammerschenkel gebogen werden.
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Bei einer Ausführungsform kann ein jedes Umbegeglied einen im Querschnitt
sektorartig gestalteten Teil aufweisen, dessen eine Fläche mit einer sektorartig
gestalteten Ausnehmung oder einem weggeschnittenen Teil z9 (Fig. 16) versehen ist;
diese Teile werden drehbar innerhalb des Werkstückträgers oder Ambosses mittels
oberer und unterer Führungsplatten getragen, die in den Fig. 17 bis r9 mit 2o und
21 bezeichnet sind. Die untere Führungsplatte 21, welche innerhalb des Ambosses
in einer Ebene angeordnet ist, die mit der Mittellinie des Treibers zusammenfällt
oder annähernd mit ihr zusammenfällt, ist an ihrer oberen Kante mit einem Paar kreisförmiger
Ausnehmungen 22 versehen, von denen jede der Krümmung der Umfangsfläche eines Umbiegeteiles
18 angepaßt ist und einen solchen Teil trägt, während jede eine Drehbewegung dieses
Teiles um dessen virtuelle Achse erlaubt. Die obere Führungsplatte 2o, welche neben
der unteren liegt, ist so gestaltet, daß sie der Umrißlinie des Ambosses entspricht.
Sie weist eine an der Spitze abgestumpfte, dreieckige Gestalt auf und ist .außerdem
mit einem Paar Vorsprüngen 23 versehen, von denen jeder mit einer teilweise kreisförmigen
Fläche 24 versehen ist, die ihrerseits mit dem ausgesparten Teil 1g des Umbiegegliedes
18 in der Weise zusammenwirkt, daß letzterer sich drehen kann, während er 'n der
zugehörigen Aussparung 22 der unteren führungsplatte 21 getragen wird. Der Vorsprung
2.n der oberen Führungsplatte enthält die obenrwähnten virtuellen Achsen, um die
herum die Umbiegeteile sich drehen können. Die oberen und unteren Führungsplatten,
welch letztere so ausgebildet sind, daß sie der Umrißlinie des Ambosses entsprechen,
werden in ihrer Lage durch die Anbringung einer Deckelplatte 26 gehalten, welche
auf dem Stirnende des Ambosses angebracht wird und dessen Umrißline entspricht.
Diejenigen Teile der Kanten der Führungsplatten, welche, wenn sie angebracht sind,
frei liegen, sind vorzugsweise mit Zacken 25 (Fig. 8) od. dgl. versehen,
während die Kanten der Deckelplatte 26 gleichfalls mit Zacken 27 versehen sind,
um den sicheren Halt des Arbeitsstückes während des Heftvorganges zu unterstützen.
Es kann irgendeine geeignete Einrichtung vorgesehen sein, um die Umbiegeteile zwischen
ihren äußersten Stellungen zu drehen; da aber diese letztgenannten Vorrichtungen
von üblicher Art sein können, erübrigt sich eine nähere Beschreibung.
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Die Arbeitsweise der Maschine ist in den Fig. 6, 7, 9, 12, 13, 14
und 15 dargestellt. In der Darstellung nach Fig. 6 wird der Draht in der erforderlichen
Länge zum Bilden einer Klammer abgeschnitten, und in Fig. 7 ist die Klammer nach
ihrer Bildung auf der Schlaufenstange 3 dargestellt. Fig. 9 veranschaulicht den
Klammerträger 6 in seiner unwirksamen Lage; dieser Klammerträger 6 wird alsdann
in die in Fig. 12 dargestellte Lage bewegt, um die Klammer während des Eintreibungsvorganges
zu tragen. Fig. 13 veranschaulicht die Klammerschenkel, die etwas aus der unteren
Fläche des Arbeitsstückes hervorragen, wobei der Klammerträger etwas zurückgezogen
ist, obgleich er immer noch die Klammer unterstützt. In Fig. 14 werden die Schenkel
mittels der schräg liegenden Flächen der Umbiegeteile 18 nach innen gebogen, und
in Fig. 15 sind die 'Schenkel infolge der Einwirkung der Umbiegeteile, die sich
um ihre virtuellen Achsen drehen, vollständig umgebogen worden.