[0001] Die Erfindung betrifft eine Staucheinrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Es ist bereits bekannt, die Staucheinrichtung einer Vorrichtung zur Herstellung von
Drahtstiften mit Kurzhub des Stauchwerkzeugs auszuführen, wobei das Anstauchen des
Drahtstiftkopfes entweder von einer Kurzhub-Kurbelwelle oder von einer Kurzhub-Kurvenscheibe
aus über einen Stauchschlitten erfolgen kann. Vorteilhaft hierbei ist, daß für die
Verformung eine längere Zeit als bei Langhub-Ausführungen zur Verfügung steht, was
eine kleinere Verformungsgeschwindigkeit und einen kleineren Formänderungswiderstand
bedeutet. Es entsteht ein weicherer Übergang beim Stauchvorgang ohne Wechsel des Betriebsspiels
in den Koppelgliedern und somit eine geräuscharme Maschine.
[0003] Nachteilig bei der Kurzhubausführung ist jedoch, daß wegen des kurzen Stauchwerkzeugweges
der Abstand zwischen den Draht während des Kopf -Anstauchens festhaltenden und als
Amboß dienenden Klemmbacken und dem Stauchwerkzeug, wenn sich der Stauchschlitten
in zurückgezogener Stellung befindet, sehr gering ist. Müssen nun das Stauchwerkzeug
und vor allem die Klemmwerkzeuge bei Werkzeugverschleiß oder bei Änderung des zu
verarbeitenden Drahtdurchmessers ausgewechselt werden, ist es bis jetzt erforderlich,
den schweren Backenkasten, in dem die Klemmbacken sitzen, als Ganzes auszubauen, um
die Werkzeuge wechseln zu können.
[0004] Der Erfindung liegt daher die
Aufgabe zugrunde, die Staucheinrichtung in Kurzhubausführung zu schaffen, bei der infolge
einer Änderung des zu verarbeitenden Drahtdurchmessers oder bei Werkzeugverschleiß
möglichst nur wenige leichte Einrichtungsteile entfernt werden müssen, um die Werkzeuge
auswechseln zu können. Ferner soll die Einrichtung präziser, wartungsärmer und noch
leiser arbeiten können.
[0005] Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Einrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß
durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch kann das Stauchwerkzeug
samt Führung zum Durchführen der Umstellarbeiten als Einheit einfach entfernt werden.
Durch die getrennte Anordnung von Stauchwerkzeug und Antriebsschlitten ist ferner
ein eventuell erforderliches Nacharbeiten der Schlittenführungsteile ohne nachteiligen
Einfluß auf den Stauchvorgang, d. h. auf die Produktqualität möglich. Weitere Vorteile
sind am Beschreibungsende genannt.
[0006] Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Staucheinrichtung
in einer drahtverarbeitenden Maschine, insbesondere einer Stiftpresse als Vorrichtung
zur Herstellung von Drahtstiften, insbesondere Kopfnägeln.
[0007] Im folgenden ist die Erfindung anhand der durch die Zeichnung beispielhaft dargestellten
bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung im einzelnen erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 die Ausführungsform in Draufsicht, in abgebrochener Darstellung
Fig. 2 die Ausführungsform in Seitenansicht, geschnitten dargestellt
[0008] In Fig. 2 ist ein Schlitten (12) der Staucheinrichtung (14), die Teil einer Vorrichtung
zur Herstellung von Drahtstiften ist, über einen, im gegabelten Ende des Schlittens
(12) sitzenden Bolzen (16) mit der Pleuelstange (18) eines Pleuels (20) verbunden.
Die Pleuelstange (18) ist mittels eines Pleueldeckels (22) auf dem Kurzhub-Kurbelzapfen
(24) der Antriebswelle (28) der Vorrichtung gehalten. Der Schlitten (12), in Fig.
2 in seiner vorderen Arbeitsstellung gezeigt, hat über seine gesamte Länge eine Schwalbenschwanzführung
und ist zwischen zwei Führungsleisten (32) auf einer Grundplatte (34) im Maschinengestell
(36), gleitend geführt, gelagert. An seinem, der Pleuelstange (18) abgekehrten Ende
ist am Schlitten (12) ein Gewindeflansch (40) mit Innengewinde befestigt, in dem eine
Stellschraube (42) eingeschraubt ist, die mittels einer Ringmutter (44) gekontert
ist.
In axialer Verlängerung der Stellschraube (42) ist in einer separaten Führung (48)
in Lagerbuchsen (50 und 52) ein Stauchwerkzeug (54) der Staucheinrichtung (14) längsbeweglich,
gleitgelagert geführt, angeordnet. Die Lagerbuchse (50) ist in einen Deckel (58) eingepreßt,
der an die Führung (48) angeschraubt ist, während die Buchse (52) direkt in der Führung
(48) sitzt. An der Buchse (52) ist an ihrem, in die Führung (48) reichenden Ende ein
Absatz angedreht, an dem das eine Ende einer Druckfeder (60) anliegt, deren anderes
Ende an einem Anlaufring (62) anliegt, der von einem Bund (56) des Stauchwerkzeugs
(54) gehalten wird. Die Führung (48) mit dem schwimmend gelagerten Stauchwerkzeug
(54) ist mittels zweier Stehbolzen (66) leicht abnehm- bzw. austauschbar auf einem,
am Maschinengestell (36) befestigten Lagerbock (68), mittels Paßfeder (70) justiert,
befe stigt. Dank der Rückholfeder (60) liegt das Stauchwerkzeug (54) dauernd kraftschlüssig
am Sechskant-Kopf der Stellschraube (42) an.
In Verlängerung der Achse des Stauchwerkzeugs (54) sind in unmittelbarer Nähe vor
diesem und symmetrisch zu dieser Achse zwei, in je einem Hebel oder Schlitten sitzende
gegeneinanderwirkende Klemmwerkzeuge (76) einer Klemmeinrichtung (78) der Vorrichtung
zur Herstellung von Drahtstiften angeordnet. Zwischen den Klemmwerkzeugen (76) befindet
sich in Fig. 1 ein Drahtstift (82) mit angestauchtem Kopf (84) fest eingeklemmt,
hergestellt aus einem Stiftrohling (86). Der in Fig. 2 aus den Klemmwerkzeugen (76)
herausragende Schaft des Drahtstif ts (82) liegt, fest eingeklemmt, in den Zahnlücken
zweier Zahnriemen (92 und 94) einer Transporteinrichtung (96) der Vorrichtung zur
Herstellung von Drahtstiften, mit der die noch keinen Kopf (84) aufweisenden Stiftrohlinge
(86) intermittierend, in horizontaler und vertikaler Ebene exakt mittig vor das Stauchwerkzeug
(54) der Staucheinrichtung (14) heran- und von diesem weggeführt werden. Die Zahnriemen
(92 und 94) bewegen sich dabei schrittweise quer zur Stauch- und Klemmrichtung der
Stauch- und Klemmeinrichtung (14,78). Mittels je einer höhenverstellbaren Führungsschiene
(98 bzw. 100) kann der Abstand der Zahnriemen (92 und 94) voneinander, und damit die
Spannung, mit der die Stiftrohlinge (86) in den Zahnlücken gehalten werden, eingestellt
werden. Durch seitliche Führungsflächen der Führungsschienen (98 und 100) werden
die Zahnriemen (92 und 94) ferner, seitlich unverrückbar, über die Transportstrecke
geführt, die sich von einer Drahtschneideinrichtung zur Stauch- und Klemmeinrichtung
erstreckt.
In Fig. 1 ist am vorderen Teil der Führung des Schlittens (12) ein Lager (102) befestigt,
in dem auf einem Bolzen (104) ein Wipp-Hebel (106) gelagert ist. An jedem Arm dieses
Hebels (106) greift an einem Bolzen (108) eine Verbindungsstange (110) an, die den
Wipphebel (106) einerseits mit dem Schlitten (12) der Staucheinrichtung (14) über
einen Bolzen (112) bzw. andererseits mit einem Werkzeug-Halter (114) einer Positioniereinrichtung
(116) für die Stiftrohlinge (86) über einen Bolzen (118) koppelt. Die Verbindungsstangen
(110) bestehen aus Gelenkköpfen (120 und 122), die durch ein Spannschloß (124) miteinander
verbunden sind.
Der Werkzeug-Halter (114) ist mittels zweier untereinandliegender Stangen (126) im
Maschinengestell (36) längsbeweglich geführt. Am Halter (114) ist ein Positionierwerkzeug
(132) mit vier Arbeitsflächen (134 bis 140) für einen 4-stufigen Positoniervorgang
angeordnet, während dessen die Längslage der Stif trohlinge (86) geändert werden kann.
Am Schlitten (12) ist, in einem Schlitz längseinstellbar, ein zussätzliches Positonierwerkzeug
(146) mittels des Bolzens (112), durch den der Gelenkkopf (122) befestigt ist, festgeklemmt.
Dieses Positionierwerkzeug (146) ist mit nur zwei Arbeitsflächen (148, 150) zum axialen
Verschieben der Stiftrohlinge (86) entgegen der Verschieberichtung des ersten Positonierwerkzeugs
(132) versehen. Ganz links in Fig. 1 ist das untere zweier gegeneinanderwirkender
Schneidwerkzeuge (152) der Schneideinrichtung der Vorrichtung zur Herstellung von
Drahtstif ten zum Ablängen vom Draht (154) und pyramidenförmigen Anspitzen der Drahtstif
trohlinge (86) angedeutet.
[0009] Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende, wenn sie Teil der in
Fig. 1 teilweise gezeigten Vorrichtung zur Herstellung von Drahtstiften ist: Ein nicht
dargestellter, aber bekannter Einzug zieht den Draht (154) vom Drahtvorrat durch
einen Richtapparat und schiebt, gemäß Fig. 1, soviel Draht durch die geöffneten Schneidwerkzeuge
(152) hindurch und in die Zahnlücken der beiden Zahnriemen (92 und 94)) wobei in Fig.
1 nur der untere Zahnriemen (92) eingezeichnet ist, hinein, wie für die gewünschte
Drahtstiftlänge und zur Formung des Drahtstiftkopfes (84) benötigt wird. Nun schneiden
die gegeneinanderwirkenden Schneidwerkzeuge (152), die in je einem Hebel oder in je
einem Schlitten sitzen können, den Draht (154) ab, wobei eine pyramidenförmige Drahtstiftspitze
(88) entsteht. Während des Einschiebens zwischen die beiden Zahnriemen (92 und 94)
und Abschneidens des Drahtes (154) steht der intermittierende Antrieb des Zahnriemenpaars
(92 und 94) kurzzeitig still. Danach wird der Antrieb für kurze Zeit wieder eingeschaltet
und das Zahnriemenpaar dadurch einen Schritt weiterbewegt, und vor einem erneuten
Drahtvorschub wieder gestoppt (dies könnte auch durch ein Schrittschaltgetriebe erfolgen).
Das geschieht so oft, bis ein abgelängter Stiftrohling (86) zwischen den Klemmwerkzeugen
(76) der Klemmeinrichtung (78) und mittig vor dem Stauchwerkzeug (54) der Staucheinrichtung
(14) zu liegen kommt. Um mit der Vorrichtung Stifte in einem möglichst großen Längenbereich
ohne größere Umstellarbeiten herstellen zu können, wird zum Ausgleich dafür, daß
die Schneidwerkzeuge (152) der Schneideinrichtung sowie die Klemm- und Staucheinrichtung
(78,14) der Vorrichtung zur Herstellung von Drahtstiften (82) stationär angeordnet
sind, der unterschiedliche Abstand von der Drahtstiftspitze (88) bis zum Stauchwerkzeug
(54) bei der Fertigung einer anderen Stiftlänge durch Verschieben der Stiftrohlinge
(86) in ihrer Längsrichtung innerhalb der Transportstrecke zwischen Schneidstation
und Kopfanstauchstation ausgeglichen, und zwar folgendermaßen:
[0010] Das Positonieren der Stiftrohlinge (86) erfolgt durch die beiden Positonierwerkzeuge
(132 und 146) der Positioniereinrichtung (116), wobei das erste Werkzeug (132) seine
vier Arbeitsflächen (134 bis 140) für einen schrittweisen Vorschub aufweist. Das schrittweise
Positionieren erfolgt bei jedem Vorhub des Schlittens (12). Bei der Vorwärtsbewegung
des Schlittens (12), also beim Erzeugen eines jeden Drahtstiftkopfes (84), wird das
im Maschinengestell (36) geführte Positionierwerkzeug (132) über die Verbindungsstange
(110) und den Wipp-Hebel (106) zur Transporteinrichtung (96) hin bewegt, so daß der
zu diesem Zeitpunkt vor der ersten Arbeitsfläche (134) des Positonierwerkzeugs (132)
befindliche Stiftrohling (86) um einen bestimmten Betrag vorgeschoben wird. Wie bereits
erwähnt, steht bei diesem Vorgang die Transporteinrichtung (96) still. Während der
Schlitten (12) zurückläuft, wird der Antrieb kurzzeitig für ein Transportintervall
betätigt, so daß der zuvor von der Arbeitsfläche (134) des Werkzeugs (132) vorbewegte
Stiftrohling (86) sich nun vor der zweiten Arbeitsfläche (136) befindet und bei einem
erneuten Stauchvorgang um das gleiche Haß vorgeschoben wird. Das geschieht so oft,
bis der Stiftrohling (86) von der vierten Arbeitsfläche (140) des Positionierwerkzeugs
(132) in seine vorderste Lage verschoben wurde. In dieser Längslage wird der Stiftrohling
(86) schrittweise in Richtung Stauchstation weitertransportiert, bis er vor der Arbeitsfläche
(150) des zweiten Positionierwerkzeugs (146) zu liegen kommt. Ebenfalls von der Stauchbewegung
des Schlittens (12) aus abgeleitet, wird der Stiftrohling (86) von der Arbeitsfläche
(150) ggf. ein kurzes Stück zurückbewegt, wodurch die Längentoleranzen der Stiftrohlinge
ausgeglichen werden, so daß er seine endgültige Lage eingenommen hat, und er kommt
im Ausführungsbeispiel nach zwei Transportintervallen so zwischen den Klemmwerkzeugen
(76) zu liegen, daß genau ein so großes Drahtende aus den Klemmbacken (76) herausragt,
wie zur Formung des Drahtstiftkopfes (84) benötigt wird. Bei längeren Stiftrohlingen
(86) erfolgt deren Zurückbewegung durch das zweite Positionierwerkzeug (146) in zwei
Schritten, und zwar derart, daß die Stiftrohlinge zuerst von der Arbeitsfläche (148)
und daran anschließend von der Arbeitsfläche (150) in die endgültige Lage zurückbewegt
werden.
[0011] Es ist offensichtlich, daß auf die Positioniereinrichtung (116) gänzlich verzichtet
werden kann, wenn nur Stifte einer Längenordnung gefertigt werden sollen, oder aber)
wenn keine so hohe Stiftqualität verlangt wird. Die Schneideinrichtung wird dann
so angeordnet) daß die Stiftrohlinge (86) so in der Transporteinrichtung (96) zu
liegen kommen, daß gerade ein solches Drahtende aus den Klemmwerkzeugen (76) herausragt,
wie für die Kopferzeugung beim Stauchvorgang benötigt wird.
Schließen die Klemmbacken (76), dann halten sie den Stiftrohling (86) für den nun
folgenden Stauchvorgang zum Erzeugen des Stiftkopfes (84) fest. Hierzu wird die Pleuelstange
(18) vom (Kurzhub-) Kurbelzapfen (24) der Antriebswelle (28) in Bewegung gesetzt,
die dem Schlitten (12) eine hin- und hergehende Bewegung verleiht. Diese hin- und
hergehende Bewegung macht das, durch die Rückholfeder (60) nicht formschlüssig mit
dem Sechskant der Stellschraube (46) verbundene Stauchwerkzeug (54) mit, und erzeugt
bei jeder Vorwärtsbewegung einen Kopf (84) an dem Stiftrohling (86), wobei die Klemmwerkzeuge
(76) als Amboß dienen. Bei jeder Rückwärtsbewegung des Schlittens (12) entspannt sich
die Druckfeder (60) und sie drückt das Stauchwerkzeug (54) über den Anlaufring (62)
am Bund (56) des Stauchwerkzeugs (54) zurück, so daß dieses in dauernder kraftschlüssiger
Anlage an der Stellschraube (42) verbleibt. Die Höhe des Stauchdruckes (und damit
auch die Form des Drahtstiftkopfes) kann mittels der Stellschraube (42) durch mehr
oder weniger weites Eindrehen derselben in den Gewindeflansch (40) am Schlitten (12)
eingestellt werden.
Bei jedem Transportschritt wird ein fertiger Drahtstift (82) aus dem Werkzeugbereich
heraus weiter bewegt, während ein neuer Stiftrohling (86) zwischen die Werkzeuge (54
und 76) gelangt, worauf der Vorgang von neuem beginnt. Nach einigen Transportintervallen
fallen die fertigen Stifte (82) am Ende der Transportstrecke ohne zusätzlichen Ausstoßer
über eine Rutsche sicher aus, oder es können die geordnet ankommenden fertigen Stifte
zur Magazinierung oder sonstigen Weiterverarbeitung auch einzeln automatisch entnommen
und abgeführt werden.
[0012] Dadurch, daß das Stauchwerkzeug (54) in einer separaten Führung (48) angeordnet ist
und nicht mit dem Schlitten (12) formschlüssig verbunden ist, können das Stauchwerkzeug
(54) samt Führung (48) als Einheit durch einfaches Lösen der Muttern der Stehbolzen
(66) leicht abgenommen und ggf. ausgetauscht werden. Ferner können die Klemmwerkzeuge
(76) nach Entfernen dieser Einheit leicht zugänglich ausgewechselt werden.
Ein weiterer Vorteil dieser, außerhalb des Schlittens (12) buchsgeführten Stauchwerkzeuganordnung
ist deren lange Rundführung, die sich über einen relativ großen Teil der Werkzeuglänge
beidseitig erstreckt, wodurch für eine spielfreie und verkantungsfreie Lagerung des
Werkzeugs gesorgt ist.
Ferner muß der Stauchdruck nicht wie bisher vom Schlitten (12) und von dessen Führungsleisten
(32, 34) aufgenommen werden, die bei zu großem Verschleiß als Ganzes ausgewechselt
werden müssten. Bei der bekannten, nicht getrennten Anordnung von Schlitten und Stauchwerkzeug,
übertrug sich bei zunehmendem Verschleiß des Schlittens und der Führungsteile, d.h.
bei größer werdendem Führungsspiel die Ungenauigkeit auf das hergestellte Produkt,
so daß die Maschine dauernd überwacht werden mußte, um keinen Ausschuß zu produzieren.
Mit zunehmendem Führungsspiel wurde die Maschine immer lauter.
1.) Staucheinrichtung zum Stauchen der Enden länglicher Werkstücke wie Drahtstücke,
insbesondere zum Erzeugen von Köpfen an Nägeln; mit einem Stauchwerkzeug, das mittels
eines Stauchschlittens vor und zurück bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Stauchwerkzeug (54) vom Stauchschlitten (12) getrennt, in seiner Bewegungsrichtung
verschieblich, separat von der Schlittenführung (34) in einer eigenen Längsführung
(48/52, 58/50) gelagert ist und daß das Stauchwerkzeug (54) kraftschlüssig an dem
es beaufschlagenden Teil (42) des Stauchschlittens (12) anliegt.
2.) Staucheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsführung
(48/52, 58/50) des Stauchwerkzeuges (54) ein Lagergehäuse (48,58) mit zwei kolinearen
Lagerbuchsen (50 und 52) zur Rundführung des runden Stauchwerkzeuges (54) aufweist.
3.) Staucheinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagergehäuse
(48,58) mittels einer Paßfeder (70) justiert an einem stationären Lagerbock (68) lösbar
befestigt ist.
4.) Staucheinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagergehäuse
(48,58) als Federgehäuse ausgebildet ist, das eine das Stauchwerkzeug (54) aufnehmende
Druck-Schraubenfeder (60) einschließt, die sich einenends an einem Bund (56) des Stauchwerkzeugs
(54) abstützt.
5.) Staucheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,dadurch gekennzeichnet; daß
als das Stauchwerkzeug (54) beaufschlagender Teil des Stauchschlittens (12) ein Stellglied
(42) zur Längenänderung des Schlittens (12) vorgesehen ist, welches vorzugsweise als
Kopfschraube (42) ausgebildet ist.
6.) Staucheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch Zusatz
einer Positioniereinrichtung (116) zum Anordnen der Werkstücke (86) längs ihrer Achse,
mit mindestens einem Positionierwerkzeug (132 oder 146) zum Verschieben wenigstens
eines Werkstückes in seiner Längsrichtung um eine vorbestimmte Strecke.
7.) Staucheinrichtung mit Positioniereinrichtung, nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Positionierwerkzeug (132 oder 146) ein parallel zur Längsrichtung der zu verschiebenden
Werkstücke (86) verschiebbarer starrer Körper ist, der zumindest eine parallel zur
Längsrichtung der Werkstücke (86) bewegbare Arbeitsfläche (134 oder 136 oder 138 oder
140 bzw. 148 oder 150) aufweist, die während ihres Arbeitshubs ein auf dessen Strecke
liegendes Werkstückende beaufschlagt und mitnimmt.
8.) Staucheinrichtung mit Positioniereinrichtung, nach Anspruch 6 oder 7, dadurch
gekennzeichnet, daß das Positionierwerkzeug (132 oder 146) mit dem Stauchschlitten
(12) für eine gleich- oder gegensinnige, gleichgerichtete, geradlinige Bewegung gekoppelt
ist.
9.) Staucheinrichtung mit Positioniereinrichtung, nach Anspruch 8, daß das Positionierwerkzeug
(132) und der Stauchschlitten (12) mittels eines zweiarmigen Hebels (106), der an
einem mit der Schlittenführung (32,34) fest verbundenen Lager (102) drehbar angeordnet
ist, und mittels zweier Gelenkstangen (120, 122, 124) gekoppelt sind.
10.) Staucheinrichtung mit Positoniereinrichtung, nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß als Gelenkstangen (120, 122, 124) je ein Spannschloß (124) mit endseitigen Gelenklagern
(120 und 122) vorgesehen sind.
11.) Staucheinrichtung mit Positioniereinrichtung, nach einem der Ansprüche 8 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Positionierwerkzeug (146) in seiner Hubrichtung
verstellbar am Stauchschlitten (12) befestigt ist.
12.) Verwendung der Staucheinrichtung, gegebenenfalls mit Positioniereinrichtung nach
einem der Ansprüche 1 bis 11 in einer drahtverarbeitenden Maschine, insbesondere einer
Stiftpresse als Vorrichtung zur Herstellung von Drahtstiften, insbesondere Kopfnägeln.