[0001] Die Erfindung richtet sich auf eine Nietpresse der im Oberbegriff des Anspruches
l genannten Art. Bei der bekannten Nietpresse dieser Art (DE-OS 29 l5 328.4) ist
das Oberwerkzeug zweiteilig ausgebildet und umfaßt eine hubbewegliche Zange, die
ein oberes Element, wie einen Druckknopfteil, in ihrer oberen Totpunktlage von Zuführungsmitteln
empfängt und im Vollzug ihres Arbeitshubs auf dem Träger, wie einem Kleidungsstück,
positioniert. Das Hubgestänge der Zange ist aber mit einer Fingerschutz-Einrichtung
versehen, die in der ersten Phase der Abwärtsbewegung der Zange wirksam wird, wenn
ein Hindernis zwischen die Zange und das Unterwerkzeug gelangt, z.B. ein Finger der
Bedienungsperson. In diesem Fall spricht die Fingerschutz-Einrichtung an und verhindert
die Abwärtsbewegung des zum Oberwerkzeug gehörenden Oberstempels, der normalerweise
die zum Nieten erforderlichen Verformungen zwischen dem oberen und dem vom Unterwerkzeug
positionierten unteren Element ausführt. Für das Oberwerkzeug wird ein eigenes Hubgetriebe
verwendet. Die Fingerschutz-Einrichtung ist aber ausgeschaltet, wenn die Zange unter
eine bestimmte Grenze, die man "Sicherheitsabstand" nennt, sich dem Unterwerkzeug
genähert hat. Dieser Sicherheitsabstand ist kleiner als das kleinste zu erwartende
Hindernis, also kleiner als die Höhe des Fingers der Bedienungsperson. Dann kann die
Zange ohne weiteres gegen den auf dem Unterwerkzeug liegenden Träger, wie ein Kleidungsstück,
gedrückt werden und das von ihr erfaßte obere Element exakt positionieren, ohne daß
die Fingerschutz-Einrichtung irrigerweise den Hubantrieb des Oberstempels stoppt.
Unterhalb des Sicherheitsabstands kann vielmehr das Hubgetriebe des Oberstempels wirksam
werden und die erforderliche Nietarbeit zwischen dem oberen und unteren Element vollziehen.
[0002] Bei dieser bekannten Nietpresse werden sowohl die Hubbewegung der Zange als auch
die dazu phasenversetzte Hubbewegung des Oberstempels über eigene Exzenter von einem
elektrischen Antrieb besorgt. Eine solche Zwangssteuerung beider Hubbewegungen ist
kostspielig und erfordert eine umständliche Anpassung der Maschine für die Verarbeitung
unterschiedlicher Träger und unterschiedlicher Befestigungselemente. Dazu ist eine
Umrüstung der Presse nötig. Obwohl wegen des elektrischen Antriebs die Fingerschutz-Einrichtung
nach dem Prinzip gegeneinander federbelasteter Kontakte gestaltet werden konnte, sind
hierfür zusätzliche, platzaufwendige Bauteile erforderlich gewesen, denn das Hubgestänge
mußte aus zwei gegeneinander beweglichen Teilen zusammengebaut werden, die durch eine
vorgespannte Feder gekuppelt waren,aber auch Zusatzteile, wie Exzenter, waren nötig,
um die Fingerschutz-Einrichtung unterhalb des Sicherheitsabstands unwirksam zu setzen.
[0003] Bei einer anderen Presse (DE-OS 28 06 997), die keine eigene, hubbewegliche Zange
aufweist, sondern nur einen Oberstempel besitzt, ist es bekannt, den Arbeitshub des
Oberstempels auf pneumatischem Wege durch einen Kolben-Zylinder-Trieb auszuführen,
wo der Oberstempel an der Kolbenstange sitzt. Schwierig ist es, eine solche Presse
zu automatisieren und über Zuführmittel die oberen und unteren Elemente jeweils dem
Ober- und Unterwerkzeug zuzuführen. Als Fingerschutz-Einrichtung wurden zahlreiche
zusätzliche Bauteile verwendet, nämlich ein den Oberstempel umschließender Korb und
ein das Unterwerkzeug umgebender Bügel zusammen mit zugehörigen Hebeln, Laschen und
Rückstellfedern, zwischen denen auch ein Schalter mit einem Betätiger für die Auslösung
des Hubantriebs des Oberstempels erforderlich war. Abgesehen von dem großen Platzbedarf
dieser Bauteile verdeckt der Korb die Sicht auf die Nietstelle zwischen den beiden
Werkzeugen, weshalb eine exakte Positionierung des zu verarbeitenden Trägers, wie
eines Kleidungsstücks, schwierig war.
[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine preiswerte, zuverlässige Nietpresse
der im Oberbegriff genannten Art zu entwickeln, welche beliebige Träger und Befestigungselemente
einwandfrei zu verarbeiten gestattet und dabei eine einfache und doch sichere Fingerschutzeinrichtung
aufweist. Dies wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches l angeführten
Maßnahmen erreicht, denen folgende Bedeutung zukommt:
[0005] Die Hubbewegung der Zange wird ganz einfach durch Muskelkraft der Bedienungsperson
bewirkt, wozu ein einfaches Pedal genügt, welches die Zange gegen eine Rückstellfeder
auf- und abzubewegen gestattet. Kostspielige maschinelle Zwangssteuerungen sind hierfür
überflüssig. Diese Betätigung ist aber zugleich kräftesparend und beansprucht die
Bedienungsperson nicht, weil die eigentliche Nietarbeit des Oberstempels auf pneumatischem
Wege vollzogen wird.
[0006] Die Zange übernimmt nämlich bei der Erfindung die neue Funktion, über mitbeweglich
mit ihr verbundene Nocken den anderen Teil des Oberwerkzeugs, nämlich den Oberstempel,
zu steuern. Dies erfolgt durch das gleiche Medium, wie die Hubbewegung des Oberstempels,
nämlich pneumatisch, weshalb keine unterschiedlichen Energiequellen hierfür erforderlich
sind. Wegen dieser Steuerungsfunktion ist die Hubbewegung der Zange einerseits mit
der Hubbewegung des Oberstempels andererseits genau abgestimmt. Das Impulsventil
mit zugehörigen Steuermitteln sorgt dabei für eine hohe Nietqualität. Diese pneumatischen
Steuermittel erfüllen zugleich die Funktion einer Fingerschutz-Einrichtung, weshalb
für letztere keine zusätzlichen Bauteile mehr erforderlich sind. Der für die Arbeitsstellungen
des Impulsventils maßgebliche zweite Nocken an der Zange bildet zugleich die Fingerschutz-Einrichtung,
wenn er erfindungsgemäß positioniert wird. Dazu genügt es, ihn so am Gestänge der
Zange anzuordnen, daß die Anfangsstelle der steuerwirksamen Nockenfläche das Betätigungsglied
des zugehörigen Steuerventils erst dann berührt, wenn die Zange sich unterhalb des
Sicherheitsabstands gegen das Unterwerkzeug heranbewegt hat. Dann kann nämlich über
die Wirksamkeit des Steuerventils das Impulsventil in seine andere Arbeitsstellung
umgesteuert werden, wo das kolbenseitige Ende des Zylinders mit der Druckluftquelle
verbunden ist und daher seinen Abwärtshub ausführen kann. Bei der Erfindungwirkt
somit auch die Fingerschutz-Einrichtung auf pneumatischem Weg, weshalb auch hierfür
keine andere Energiequelle als die nur ohnehin erforderliche Druckluft nötig ist.
[0007] Eine besonders einfache Bauweise ergibt sich durch die Maßnahmen des Anspruches 2,
weil die Schubstange ohnehin zur Führung der Zange erforderlich ist und erfindungsgemäß
zugleich die Funktion übernimmt, die Nocken zu tragen. Zu Justierungszwecken wird
man die Nocken verstellbar mit der Schubstange verbinden.
[0008] Der Anspruch 3 liefert eine besonders einfache Bauweise der Nietpresse, weil der
Aufwärtshub des Oberstempels einfach durch Federkraft besorgt wird. Es hat sich aber
als vorteilhaft erwiesen, die Druckluft auch für den Aufwärtshub des Oberstempels
zu verwenden, weshalb man dann die Maßnahmen des Anspruches 4 anwendet. Dann erfolgt
die Auf- und Abbewegung des Oberstempels auf gleichem Wege, nämlich pneumatisch. Ein
besonderer Vorteil ist dabei die schnelle Rückkehr des Oberstempels in seine die Ruhestellung
der Nietpresse kennzeichnende obere Totpunktlage.
[0009] In den Zeichnungen ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es
zeigen:
Fig. lA und lB eine erste Arbeitsstellung der Steuer- und Antriebsmittel der erfindungsgemäßen
Nietpresse in einer Ausgangslage,
Fig. lC die Bauteile von Fig. lB in einer demgegenüber veränderten Zwischenposition,
Fig. 2A und 2B eine zweite Arbeitsstellung der Steuer- und Antriebsmittel, wo sich
die Nietpresse in einer ersten Arbeitslage befindet,
Fig. 2C die Bauteile von Fig. 2B in einer zu Fig. 2A gehörenden anderen Arbeitslage,
Fig. 3 die schematische Ansicht der wichtigsten Bauteile der Nietpresse in der Ausgangslage,
die der Position der Steuer- und Antriebsmittel von Fig. lA und lB entspricht,
Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht, wenn sich die Steuermittel in der in
Fig. lA und lC gezeigten Position befinden,
Fig. 5 eine weitere der Fig. 3 entsprechende Ansicht, die der Position der Mittel
in Fig. 2A und 2B entspricht und
Fig. 6 eine letzte Ansicht auf die Nietpresse, wenn die zugehörigen Steuer- und Antriebsmittel
in der Position von Fig. 2A und 2C sich befinden.
[0010] In Fig. 3 ist die Ausgangslage der erfindungsgemäßen Nietpresse gezeigt, die aus
einem zweiteiligen Oberwerkzeug ll und einem zweiteiligen Unterwerkzeug l3 besteht.
Das Oberwerkzeug ll umfaßt einen Oberstempel l5, der, wie Fig. lA erkennen läßt, an
der Kolbenstange 56 eines pneumatischen Kolben-Zylinder-Triebs l2 sitzt und daher
pneumatisch auf- und abbewegbar ist. Zum Oberwerkzeug ll gehört auch noch eine Zange
l6, deren beide Zangenschenkel Halteklauen bilden, zwischen denen ein Funktionselement,
z.B. ein Druckknopfteil 30, aufgenommen wird. Diese Funktionselemente werden über
eine nicht näher gezeigte Ladeeinrichtung, die sich in der Darstellung von Fig. 3
hinter der Zeichenebene befindet, in die Zange eingeführt und dort in einem entsprechenden
Aufnahmenest 25 zunächst festgehalten. Die Zange l6 ist über einen Kopf l8 an einer
Schubstange l9 befestigt, die parallel zum Oberstempel l5 in einer Führung auf- und
abbeweglich ist, wie durch den Pfeil 20 verdeutlicht wird. Die Schubstange l9 ist
von einer Rückstellfeder 49 belastet, die bestrebt ist, die Stange l9 in der oberen
Totpunktlage gemäß Fig. 3 zu halten, von der sie durch Fußbetätigung eines Pedals
40 über eine Kupplungsstange 47 abwärts bewegt werden kann in die untere Totpunktlage
von Fig. 5.
[0011] Das zweiteilige Unterwerkzeug l3 besteht zunächst aus einer plattenförmigen Bühne
2l, auf der ein Paar von zueinander spreizbeweglichen Unterbacken 59 schwenkbar gelagert
ist. Die Oberseite der Unterbacken 49 dient als Auflagefläche für den zu behandelnden
Träger 20, z.B. ein Kleidungsstück. Zwischen den Unterbacken 59 befindet sich eine
Aussparung 24, wo durch eine weitere nicht näher gezeigte Ladeeinrichtung komplementäre
Elemente, nämlich ein Befestigungselement 3l einzelweise zwischen die Unterbacken
59 eingeführt wird. Als Befestigungselement wird im dargestellten Fall ein Niet verwendet,
doch könnten auch umbiegbare Krampen, einsteckbare oder verformbare Stifte verwendet
werden. In manchen Fällen kann auch das Befestigungsmittel Bestandteil des im Oberwerkzeug
befindlichen Funktionselements sein, wenn im Unterwerkzeug l3 dann komplementäre
Aufnahmemittel, wie Lochscheiben, Kappen od. dgl. verwendet werden, die zur Verankerung
der von oben durch den Träger hindurchgeführten Befestigungsmittel dienen. Schließlich
wäre es auch möglich, die Zuordnung der Funktions- und Befestigungselemente 30, 3l
in spiegelbildlicher Weise zu Fig. 3 dem Ober- und Unterwerkzeug vorzunehmen. Die
Beschreibung gilt dann sinngemäß.
[0012] Zum Unterwerkzeug l3 gehört auch noch ein Unterstempel 23, der ortsfest in der Maschine
angeordnet und mit der Aus sparung 24 zwischen den Unterbacken 59 ausgerichtet ist.
Die Bühne 2l mit ihren Unterbacken 59 ist demgegenüber abwärts beweglich, was noch
näher beschrieben wird, weshalb die Bühne 2l in ihrer Platte eine Öffnung für den
Durchtritt des Unterstempels 23 besitzt, was nicht näher gezeigt ist. Die erwähnten
Ladeeinrichtungen für die beiden Elemente 30, 3l sind Bestandteil von Zuführungsmitteln,
zu denen auch Vorratsbehälter gehören, die in Fig. lA und 2A mit 32,32′ bezeichnet
sind und hier aus elektrisch betriebenen Schwingförderern bestehen, deren Stromversorgung
39 über die gezeigten Leitungen 4l, 42, 43 und die Schalter 50, 46 erfolgt. In den
Schwingförderern 32, 32′ werden die Elemente orientiert und über Zuführungskanäle
den genannten Ladeeinrichtungen zugeführt, von wo aus sie in der oberen Totpunktlage
der Werkzeuge ll, l3 gemäß Fig. 3 in die Aussparung 24 bzw. das Aufnahmenest 25 einzelweise
überführt werden.
[0013] Die pneumatische Schaltung 70 zur Steuerung des Kolben-Zylinder-Triebs l2 ist in
den Fig. lA und lB verdeutlicht. Von einer Druckluftquelle wird über den Anschluß
60 und über ein einstellbares Regelventil 68 Druckluft zu einem ersten Verteilerstück
69 geführt, wo über zwei Leitungen 99, 99′ zwei Steuerventile l00, l00′ angeschlossen
sind und wo eine Versorgungsleitung 7l Druckluft zu einem in zwei Arbeitsstellungen
überführbaren Impulsventil 72 leitet. Das Impulsventil 72 besitzt einen ersten Ventilkanal
73 und läßt in dieser Arbeitsstellung Druckluft an seine erste Ausgangsleitung 74,
die über ein Rückschlagventil 75 die Druckluft zu dem stangenseitigen Zylinder-Ende
53 führt. Deshalb kann sich stangenseitig der in Fig. lA gezeigte Luftdruck 5l im
Zylinder l7 aufbauen und den Kolben 52 in der dortigen oberen Totpunktlage gedrückt
halten. Im Rückschlagventil 75 befindet sich der Ventilkörper 76 in einer eine dortige
Entlüftungsöffnung 77 verschließenden Position. Die Entlüftungsöffnung 77 ist über
einen Schalldämpfer 78 zur Umgebung hin offen.
[0014] Das kolbenseitige Zylinder-Ende 53′ ist über ein ähnliches Rückschlagventil 75′
an eine Leitung 79 angeschlossen, die zu einem zweiten Verteilerstück 80 führt. In
der Position von Fig. lA verschließt aber ein im Rückschlagventil 75′ vorgesehener
Ventilkörper 76′ diese Druckluftleitung 79 und hält eine Entlüftungsöffnung 77′ über
einen Schalldämpfer 78′ zur Umgebung hin offen. Am Verteilerstück 80 sitzt eine zweite
Ausgangsleitung 74′ des Impulsventils, die über einen zweiten Ventilkanal 73′ zu einer
mit einem Schalldämpfer 8l ausgerüsteten Entlüftungsöffnung 82 am Impulsventil führt.
Dadurch wird das Verteilerstück 80 mit den daran angeschlossenen Leitungen, nämlich
einer Steuerleitung 67 und einer Meßleitung 83, entlüftet. Die Steuerleitung 67 wirkt
auf den erwähnten Schalter 50, der als PE-Wandler ausgebildet ist.
[0015] Die vom Verteilerstück 80 abgehende Meßleitung 83 führt zu einem in Fig. lB gezeigten
Druckschaltventil 87, das aus einem Druckwächter 92 und einem damit zusammenwirkenden
Steuerschieber 88 besteht. Der Druckwächter 92 umfaßt ein unter der Wirkung der Druckfeder
94 stehendes verschiebliches Wächterglied 93. Die Druckfeder 94 ist über ein Einstellglied
95 einstellbar. In der Ausgangslage von Fig. lA, lB ist die Meßleitung 83 über die
Ventilöffnung 82 entlüftet, weshalb die Druckfeder 94 das Wächterglied normalerweise
in der Sperrlage 93 hält, wo ein Kanal 96 nicht in Ausrichtung mit einer Eingangs-
und Ausgangsleitung 97, 98 ist. An der Schubstange l9 befinden sich in definiertem
Abstand l08 en Paar Nocken l07, l07′, die in ihrer Längslage an der Schubstange l9
einstellbar sind, und zwar zunächst so, daß in der oberen Totpunktlage von Fig. 3
die Nockenfläche 26 des ersten Nockens l07 auf einen Rollenhebel l0l des ersten Steuerventils
l00 einwirkt und den zugehörigen Ventilkörper l02 gegen die Wirkung einer Rückstellfeder
l03 in die Position von Fig. lB eingedrückt hält. In dieser Position ist die Anschlußleitung
99 über einen ersten Ventilkanal l04 mit einer Ausgangsleitung l09 verbunden und liefert
Druckluft zum Druckschaltventil 87, und zwar an zwei Stellen. Die Druckluft wird zunächst
über die Ausgangsleitung l09 an einen Eingang 27 des Steuerschiebers 88 geführt,
wird dort aber nicht weitergeleitet, weil eine dem Steuerschieber 88 zugeordnete Steuerleitung
84 in dieser Schieberposition durch einen ersten Schieberkanal 90 mit einer Entlüftungsöffnung
86 verbunden ist. Die Steuerleitung 84 wird daher drucklos gehalten. Vor dem Eingang
27 verzweigt sich die Ausgangsleitung l09 zu der bereits erwähnten Eingangsleitung
97 für den Druckwächter 92 und liefert daher auch die Druckluft zum dortigen Wächterglied
93. Durch die erwähnte Position des Wächterglieds 93 aufgrund der Druckfeder 94 ist
aber auch diese Leitung 97 zunächst gesperrt. Die Position des Steuerschiebers 88
von Fig. lB ist von einer Rückstellfeder 89 gesichert.
[0016] In der Ausgangslage von Fig. 3 ist der zweite Nocken l07′ mit der Anfangsstelle 27
seiner steuerwirksamen Nockenfläche 26′ in einem definierten Abstand 38 von einem
entsprechenden Rollenhebel l0l′ des zweiten Steuerventils l00′ entfernt, weshalb dessen
Ventilkörper l02′ unter der Wirkung einer zugehörigen Rückstellfeder l03′ sich in
der Ausschubposition von Fig. lB befindet, wo ein zweiter Ventilkanal l05′ mit einer
Entlüftungsöffnung l06′ in Verbindung steht und daher die zum zweiten Steuerventil
l00′ gehörende Steuerleitung 84′ entlüftet. Im Falle der Fig. lA und lB sind somit
in der Ausgangslage beide Steuerleitungen 84, 84′ drucklos. Diese Steuerleitungen
84, 84′ wirken auf gegenüberliegenden Seiten auf das erwähnte Impulsventil ein und
sorgen für dessen Umsteuerung, wenn sie mit Druckluft beaufschlagt sind, was im Falle
der Fig. lB nicht gilt. Das Impulsventil wird folglich in seiner Arbeitsstellung 72
von Fig. lA belassen, in die es aufgrund vorausgehender Druckbeaufschlagung der Steuerleitung
84 gelangt ist, was später im Zusammenhang mit Fig. 2C noch näher beschrieben wird.
[0017] In der Ausgangslage von Fig. 3, wo die beiden Werkzeuge ll, l3 mit den zu verarbeitenden
Elementen 30, 3l versehen sind, kann die Bedienungsperson den Träger 22 auf das Unterwerkzeug
l3 auflegen und mit der Nietstelle ausrichten, welche durch nicht näher gezeigte optische
Marken markiert ist. Dann kann die Bedienungsperson einen Hubzyklus der Presse auslösen.
Dies geschieht, indem die Bedienungsperson das Pedal 40 im Sinne des Pfeils von Fig.
3 mit dem Fuß tritt und dieses schließlich bis in die unterste Position 40˝ von Fig.
5 führt. Auf dem Wege dorthin gelangt das Pedal aber in eine Zwischenposition 40′
von Fig. 4, welche erfindungsgemäß eine pneumatisch wirkende "Fingerschutz-Einrichtung"
wirksam setzt, die durch die beschriebenen Bauteile der pneumatischen Schaltung 70
zugleich gebildet wird.
[0018] Durch Treten des Pedals wird über die Kupplungsstange 47 die Schubstange l9 mitgenommen
und gibt den Rollenhebel l0l des ersten Steuerventils l00 frei, weshalb dieses unter
der Wirkung seiner Rückstellfeder l03 in die Position von Fig. lC gelangt. Jetzt gelangt
ein im dortigen Ventilglied l02 vorgesehener zweiter Ventilkanal l05 mit der Ausgansleitung
l09 in Verbindung und entlüftet diese über eine Ventilöffnung l06 in die Umgebung.
Zugleich wird die Druckluft vom Verteiler 69 aus zuführende Anschlußleitung 99 im
Ventilglied l02 gesperrt. Jetzt wird sogar das Druckschaltventil 87 drucklos gemacht;
auch die in der Eingangsleitung 97 anstehende Druckluft gemäß Fig. lB wird durch die
jetzige Schaltstellung von Fig. lC über die Ausgangsleitung l09 ebenfalls entlüftet.
Die Sperrstellung vom Druckwächter 92 und Steuerschieber 88 wird noch zuverlässiger
gesichert. Das Impulsventil 72 wird noch sicherer in der Arbeitsstellung von Fig.
lA gehalten. Die obere Totpunktlage des Oberstempels l5 von Fig. lA ist damit sichergestellt.
Eine Verletzung durch einen Abwärtshub des Oberstempels l5 ist nicht zu befürchten.
Es liegt die Wirkung einer Fingerschutz-Sicherung vor, die bis zu der Position l6′
der Zange von Fig. 4 anhält.
[0019] In den Ansichten von Fig. 3 bis 5 sind die durch Bruchlinien voneinander getrennten
Bauteile in zueinander unterschiedlicher Größe und daher nicht maßstabgerecht dargestellt,
was auch für Fig. 4 und die dort vermerkten Wegstrecken gilt. Fig. 4 zeigt die Grenzlage,
bis zu welcher die beschriebene Fingerschutz-Wirkung der Erfindung anhält. Bis dahin
ist die Schubstange l9 über das in die Zwischenposition 40′ überführte Pedal um die
Wegstrecke 28 abwärts bewegt worden, wo sich der zweite Nocken l07 aus der strichpunktiert
angedeuteten Position in die ausgezogene Lage bewegt hat. In Fig. 4 ist zwar die
steuerwirksame Nockenfläche 26′ noch nicht am Steuerventil l00 wirksam, doch hat
die Anfangsstelle 29 dieser Nockenfläche 26′ bereits den dortigen Rollenhebel l0l
erreicht und wird im nächsten Moment wirksam. In dieser Grenzlage hat sich die Zange
aus ihrer strichpunktiert in Fig. 4 ersichtlichen Ausgangslage, die derjenigen von
Fig. 3 entspricht, um das entsprechende Wegstück 34 in eine Zwischenposition l6′ bewegt,
wo das stoßwirksame freie Ende 36 der Zangenschenkel einen bestimmten Abstand 33
gegenüber der Oberseite der Unterwerkzeuge l3 einnimmt, der nachfolgend kurz "Sicherheitsabstand"
33 bezeichnet werden soll. Die maßgebliche Oberseite des Unterwerkzeugs l3 ist durch
die auf der erwähnten Bühne 2l schwenkbar gelagerten Unterbacken 59 bestimmt, zwischen
denen das Befestigungselement 3l in der erwähnten Aussparung 24 von Fig. 3 positioniert
ist. Die Spitze des Befestigungselements überragt dabei die Oberseite der Backen
59 noch nicht.Der Nocken l07′ ist dabei mit der Anfangsstelle 29 seiner steuerwirksamen
Nockenfläche 26′ um die aus Fig. 4 ersichtliche Strecke 37 in einem definierten Versatz
gegenüber dem stoßwirksamen Ende 36 der Zangenschenkel. Die Bühne 2l mit den Unterbacken
59 befindet sich in Fig. 4 immer noch in ihrer oberen Totpunktlage gemäß Fig. 3. Diese
obere Totpunktlage der Bühne 2l ist in Fig. 3 bis zur Zwischenposition von Fig. 4
durch nicht näher gezeigte Sperrmittel gesichert. Ein auf die Oberseite der Unterbacken
59 ausgeübter abwärtsgerichteter Druck kann noch keine Abwärtsbewegung der Bühne
2l mit den Unterbacken 59 bewirken.
[0020] Gelangt ein Hindernis, z.B. der Finger der Bedienungsperson, versehentlich unter
die sich gegen das Unterwerkzeug l3 auf dem Wege 34 befindliche Zange, so trifft das
Zangenende 36 gegen das Hindernis und die weitere Abwärtsbewegung 20 der Steuerstange
l9 wird gestoppt. Eine Abwärtsbewegung des Oberstempels l5 kann bis dahin nicht ausgelöst
werden. Wegen eines solchen Hindernisses muß die Bedienungsperson das Pedal wieder
loslassen, weshalb sich dieses unter der Wirkung der Rückstellfeder 49 wieder in die
Ausgangslage 40 von Fig. 3 zurückbewegt. Dadurch wird die Zange wieder in ihre obere
Totpunktlage l6 überführt. Jetzt kann das Hindernis entfernt und ein neuer Versuch
der Bedienungsperson zum Auslösen der Presse unternommen werden. Der Sicherheitsabstand
33 ist dabei so klein gewählt, daß auch das kleinste zu erwartende Hindernis nicht
mehr in die enge Lücke zwischen der Zange l6′ und dem Unterwerkzeug l3 gelangen kann,
wofür in der Praxis ein Abstand von maximal 8 mm genügt.
[0021] Ist kein Hindernis vorhanden, so kann die Zange den Sicherheitsabstand 33 unterschreiten.
Das Pedal kann über die Grenzlage 40′ von Fig. 4 hinaus abwärtsgetreten werden, bis
es schließlich in die aus Fig. 5 ersichtliche tiefste Position 40˝ gelangt. Dadurch
wird der zweite Nocken l07′ aus Fig. 4 schließlich in die aus Fig. 5 ersichtliche
tiefste Lage mitgenommen. Dabei läuft der Rollenhebel l0l′ über die Anfangsstelle
29 auf die zugehörige Nockenfläche 26′ auf und drückt den zugehörigen Ventilkörper
l02′ gegen die Wirkung der dortigen Rückstellfeder l03′ in die aus Fig. 2B ersichtliche
Position. Jetzt wird die vom Verteiler 69 kommende Anschlußleitung 99′ über den ersten
Ventilkanal l04′ mit der bereits erwähnten Steuerleitung 84′ verbunden, die zu der
linken Stirnseite des Impulsventils gemäß Fig. 2A führt. Die Position der übrigen
Bauteile ist in Fig. 2B die gleiche wie in Fig. lC. Die Steuerleitung 84 ist folglich
immer noch über die Entlüftungsöffnung 86 offen und behindert die Umsteuerung des
Impulsventils nicht.Das Impulsventil wird daher in die aus Fig. 2A ersichtliche zweite
Arbeitsstellung 72′ überführt durch den Steuerdruck in der Leitung 84′.
[0022] Das Impulsventil führt in dieser Arbeitsstellung 72′, gemäß Fig. 2A, von der Versorgungsleitung
7l Druckluft über einen Ventilkanal 85 zu der genannten zweiten Ausgangsleitung 74′.
Jetzt wird der Verteiler 80 mit Druckluft beaufschlagt, wodurch über die Druckleitung
79 Druckluft an das kolbenseitige Zylinder-Ende 53′ gelangt.
[0023] Wie Fig. 2A verdeutlicht, verschließt dann der Ventilkörper 76′ im Rückschlagventil
75′ die Entlüftungsöffnung 77′. Es gelangt Druckluft auf die Oberseite des Kolbens
und es kommt zur durch den Pfeil l4 verdeutlichten Abwärtsbewegung des Oberstempels
l5. Dabei ist das stangenseitige Zylinder-Ende 53 zur Entlüftungsöffnung 77 hin offen,
weil der dortige Ventilkörper 76 jetzt die erste Ausgangsleitung 74 versperrt. Die
Ausgangsleitung 74 ist durch einen zweiten Ventilkanal 85′ im Impulsventil mit der
Ventilöffnung 82 und ihrem Schalldämpfer 8l verbunden.
[0024] Im weiteren Vollzug der Abwärtsbewegung 20 stößt das Zangenende 36 nachdem es den
Sicherheitsabstand 33 von Fig. 4 durchschritten hat, auf den über dem Unterwerkzeug
l3 liegenden Träger 22. Die erwähnten Sperrmittel an der Bühne 2l, die bisher wirksam
waren, werden unwirksam gesetzt. Im Zuge der weiteren Abwärtsbewegung 20 drückt folglich
die Zange die Bühne 2l mit den darauf schwenkbar gelagerten Unterbacken 59 um das
aus Fig. 5 ersichtliche Wegstück 35 gegen die Wirkung der bereits erwähnten, nicht
näher gezeigten Rückstellfeder in die untere Totpunktlage 2l˝ der Bühne. Dabei fährt,
wie die Schnittansicht von Fig. 5 verdeutlicht, der Unterstempel 23 in die Aussparung
zwischen den Unterbacken, so daß sich diese auf der Bühne dabei in die Position 59˝
spreizen. Das dort befindliche Befestigungselement 3l wird durch den Träger 22 hindurch
gedrückt und gelangt durch eine Bodenöffnung in das Innere des dabei von der Zange
l6˝ positionierten Funktionselements 30, nämlich eines Druckknopfteils.
[0025] Währenddessen ist es zu der genannten Auslösung des Abwärtshubs l4 des Oberstempels
l5 gemäß Fig. 2A gekommen, wobei der Kolben zunächst in eine Zwischenposition 52′
gelangt, die einer entsprechenden Zwischenposition l5′ des Oberstempels gemäß Fig.
5 entspricht. Der Oberstempel l5′ fährt zwischen die beiden Schenkel der Zange l6˝
ein, spreizt diese auseinander und drückt das Funktionselement 30 aus der Zange l6˝
gegen die Oberseite des Trägers 22. Das Funktionselement 30 ist nach oben hin offen,
weshalb im weiteren Vollzug des Abwärtshubs l4 der Oberstempel l5′ ins Innere eindringen
kann, um dort die Verformungsarbeit des zwischenzeitlich von unten durch den Träger
22 gedrückten Befestigungselements 3l zu vollziehen. Das Funktionselement 30 ist in
seiner Position durch den Oberstempel l5′ bereits gesichert, weshalb die Zange l6˝
ihre Ausrichtfunktion erledigt hat. Das Pedal braucht nicht mehr in seiner Position
40˝ zu verbleiben.
[0026] Wird das Pedal losgelassen, so wird es unter der Wirkung der auf ihn wirkenden Rückstellfeder
49 wieder in die Ausgangslage 40 von Fig. 6 zurückgeführt, wodurch die Schubstange
l9 auch wieder in ihre obere Totpunktlage zurückkehrt und dabei die beiden Nocken
l07,l07′ mitnimmt. Auf der rechten Seite der pneumatischen Schaltung 70 treten wieder
die Verhältnisse von Fig. lB ein. Der Nocken l07′ hat den Rollenhebel l0l′ wieder
freigegeben, wodurch der Ventilkörper l02′ durch seine Rückstellfeder l03′ in seine
Ausgangslage zurückgesetzt worden ist, in welcher die bisher unter Druck stehende
Steuerleitung 84′ über den Ventilkanal l05′ und die Entlüftungsöffnung l06′ im Steuerventil
l00′ zur Umgebung hin geöffnet ist. Zugleich ist die Anschlußleitung 99′ gesperrt.
Dies ändert aber die Arbeitsstellung 72′ des Impulsventils in Fig. 2A nicht; die Fig.
2A bleibt in Ergänzung der Schaltung von Fig. lB noch gültig. Der Oberstempel kann
immer noch seine Abwärtsbewegung l4 vollziehen, was von der Stärke 9l des Trägermaterials
22 und der Beschaffenheit des Befestigungselements 3l hinsichtlich Länge und Materialhärte
abhängt. Der Oberstempel muß nämlich in Abhängigkeit von der Art und dem Werkstoff
des Trägers 22 und des Befestigungselements 3l eine unterschiedliche Verformungsarbeit
beim Nietvorgang ausführen, was durch das erwähnte Druckschaltventil 87 in folgender
Weise gesteuert wird:
[0027] Solange die volle Verformungsarbeit noch nicht vollbracht ist, kann sich der Kolben
aus der Zwischenposition 5l′ von Fig. 2A weiter abwärts bewegen. Der kolbenseitige
Druck 5l′ hat noch nicht seinen endgültigen Wert erreicht; es strömt immer noch Druckluft
in den Zylinder l7 nach. Dies wird über die Meßleitung 83 vom Druckwächter 92 überwacht.
Seine Druckfeder 94 ist über sein Einstellglied 95 auf einen bestimmten Mindestdruck
eingestellt, der für eine einwandfreie Nietverformung nötig ist. Diese Nietverformung
hängt, wie bereits erwähnt wurde, von der Beschaffenheit und der Stärke 9l des Trägermaterials
22 sowie von der Art und Länge des Befestigungselements 3l ab. Ist die Verformung
vollzogen, so ist eine weitere Abwärtsbewegung des Oberstempels nicht mehr möglich,
es liegt seine aus Fig. 6 ersichtliche untere Totpunktlage l5˝ vor. Jetzt kann kolbenseitig
der Druck 5l′ nicht mehr weiter ansteigen und erreicht den erwähnten Mindestdruck,
wodurch sich die Verhältnisse gemäß Fig. 2C ergeben.
[0028] Gemäß Fig. 2C wird der den Mindestdruck überschreitende Zylinderdruck über die Meßleitung
83 dem Druckwächter 92 mitgeteilt und sein Wächterglied, gegen die Wirkung der Druckfeder
94 in die Position 93′ überführt, wo der Kanal 96 die Leitungen 97, 98 miteinander
verbindet. Das Steuer ventil l00 ist immer noch in seiner bereits im Zusammenhang
mit Fig. lB beschriebenen wirksamen Lage, wodurch über den dortigen Ventilkanal l04,
wie bereits beschrieben wurde, die Ausgangsleitung l09 unter Druck steht, der dann
über die davon abzweigende Eingangsleitung 97 und den Kanal 96 des Wächterglieds 93′
jetzt auch in die Ausgangsleitung 98 gelangt. Jetzt wird auch der Steuerschieber
durch die Druckluft in der Leitung 98 gegen die Wirkung der Rückstellfeder 89 in die
aus Fig. 2C ersichtliche Position 88′ überführt, wo der Schiebereingang 27 über einen
zweiten Schieberkanal 90′ mit der Steuerleitung 84 verbunden ist. Erst jetzt kann
der vom Steuerventil l00 ausgehende Steuerdruck an die in Fig. 2A rechte Stirnseite
des Impulsventils gelangen und dieses wieder in ihre ursprüngliche Arbeitsstellung
72 von Fig. lA zurückschieben. Jetzt wird, wie schon im Zusammenhang mit Fig. lA
ausführlich erläutert wurde, wieder das stangenseitige Zylinder-Ende 53 mit Druckluft
versorgt und es setzt die durch den Pfeil l4′ verdeutlichte Aufwärtsbewegung der Kolbenstange
56 ein. Erst jetzt beginnt sich der Oberstempel aus seiner unteren Totpunktlage l5˝
von Fig. 6 wieder aufwärts zu bewegen, bis schließlich die Ausgangslage von Fig.
3 erreicht ist.
[0029] Damit ist sichergestellt, daß bei einem Träger 22 aus dünnem Material und entsprechend
weichem und kurzem Befestigungselement 3l bereits nach kurzer Zeit eine Umsteuerung
des Impulsventils aus der Arbeitsstellung 72′ in die ursprüngliche Ausgangsstellung
72 erfolgt, weil nur eine verhältnismäßig geringe Verformungsarbeit zu vollziehen
ist. Dagegen bei einem massiven Träger 22 mit langem und hartem Befestigungselement
3l dauert die Verformungsarbeit entsprechend länger, ohne daß die Nietpresse l0 baulich
verändert werden müßte. Auch in diesem Fall wird eine einwandfreie Vernietung erreicht.
Die Nietpresse kehrt in kürzest möglicher Zeit in ihre Ausgangsstellung zurück, wodurch
sich eine optimale Nutzung der Presse ergibt. Diese Verhältnisse stellen sich bei
der erfindungsgemäßen Presse l0 von selbst automatisch ein.
[0030] Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird auch der Aufwärtshub l4′ des Oberstempels
l5 pneumatisch über das in der Arbeitsstellung 72 befindliche Impulsventil gemäß Fig.
lA ausgeführt. Stattdessen wäre es aber auch möglich, den Aufwärtshub l4′ des Kolbens
52 durch eine nicht näher gezeigte Rückstellfeder zu bewirken, die im Inneren des
Zylinders l2 um die Kolbenstange 56 herumgelegt ist. Die Druckluftversorgung des stangenseitigen
Zylinder-Endes 53 über den Ventilkanal 73 des Impulsventils 72 ist dadurch eingespart.
Der andere Ventilkanal 73′ wird zweckmäßigerweise beibehalten, um die am Verteilerstück
80 angeschlossenen Leitungen 79, 67 und insbesondere die Meßleitung 83 über die Ventilöffnung
82 drucklos zu machen.
Bezugszeichenliste:
[0031]
l0 Nietpresse
ll zweiteiliges Oberwerkzeug
l2 pneumatischer Hubantrieb, Kolben-Zylinder-Trieb
l3 Unterwerkzeug
l4 Abwärtspfeil der Hubbewegung von l5
l4′ Aufwärtspfeil der Hubbewegung von l5
l5 Oberstempel (obere Totpunktlage)
l5′ Oberstempel in Zwischenposition
l5˝ Oberstempel in unterer Totpunktlage
l6 Zange (obere Totpunktlage)
l6′ Zange im Sicherheitsabstand
l6˝ Zange in unterer Totpunktlage
l7 Zylinder
l8 Hubkopf
l9 Schubstange von l6
20 Bewegungspfeil von l6
2l Bühne (obere Totpunktlage)
2l˝ Bühne in unterer Totpunktlage
22 Träger
23 Unterstempel
24 Aussparung
25 Aufnahmenest in l6
26 Nockenfläche von l07
26′ Nockenfläche von l07′
27 Eingang von 88
28 Wegstrecke von l9 bzw. l07′
29 Anfangsstelle von 26′
30 Funktionselement
3l Befestigungselement
32 Schwingförderer, Vorratsbehälter
32′ Schwingförderer, Vorratsbehälter
33 Sicherheitsabstand
34 Wegstück zwischen l6,l6′
35 Wegstück zwischen 2l, 2l˝
36 stoßwirksames Ende von l6 bzw. l6′
37 Versatzstrecke zwischen 36 und 29
38 Abstand zwischen 27, l0l′
39 Stromversorgung von 32, 32′
40 Pedal (Ausgangsstellung)
40′ Pedal beim Sicherheitsabstand
40˝ Pedal in tiefster Position
4l elektrische Leitung von 36
42 elektrische Leitung von 36
43 Erdleitung von 36
46 Handbetätigungsschalter
47 Kupplungsstange
49 Rückstellfeder
50 PE-Wandler, Schalter
5l stangenseitiger Druck
5l′ kolbenseitiger Druck
52 Kolben (obere Totpunktlage)
52′ Kolben in Zwischenposition
52˝ Kolben in unserer Totpunktlage
53 stangenseitiges Zylinder-Ende, Druckluftleitung
53′ kolbenseitiges Zylinder-Ende, Druckluftleitung
56 Kolbenstange
59 Unterbacke (obere Totpunktlage)
59˝ Unterbacke in unterer Totpunktlage (Spreizposition)
60 Druckluftanschluß, Druckluftquelle
6l Rückstellfeder
67 Steuerleitung
68 Regelventil
69 erstes Verteilerstück
70 pneumatische Schaltung
7l Druckluft-Versorgungsleitung
72 Impulsventil (erste Arbeitsstellung)
72′ zweite Arbeitsstellung von 72
73 erster Ventilkanal in 72
73′ zweiter Ventilkanal von 72
74 erste Ausgangsleitung von 72
74′ zweite Ausgangsleitung von 72
75 Rückschlagventil bei 53
75′ Rückschlagventil bei 53′
76 Ventilkörper von 75
76′ Ventilkörper von 75′
77 Entlüftungsöffnung von 75
77′ Entlüftungsöffnung von 75′
78 Schalldämpfer an 77
78′ Schalldämpfer an 77′
79 Druckluftleitung
80 zweites Verteilerstück
8l Schalldämpfer an 82
82 Entlüftungsöffnung von 72
83 Meßleitung bei 80
84 zweite Steuerleitung von 72
84′ erste Steuerleitung von 72
85 erster Ventilkanal
85′ zweiter Ventilkanal
86 Entlüftungsöffnung
87 Druckschaltventil
88 Steuerschieber (in normaler Sperrlage)
88′ Steuerschieber (in Durchlaßlage)
89 Rückstellfeder von 88
90 erster Schieberkanal von 88
90′ zweiter Schieberkanal von 88
9l Stärke des Trägers
92 Druckwächter
93 Wächterglied (in Ruhelage)
93′ Wächterglied in Ansprechlage
94 Druckfeder
95 Einstellglied
96 Kanal
97 Eingangsleitung zu 92
98 Ausgangsleitung zu 92
99 Anschlußleitung für l00
99′ Anschlußleitung für l00′
l00 erstes Steuerventil
l00′ zweites Steuerventil
l0l Rollenhebel von l00
l0l′ Rollenhebel von l00′
l02 Ventilkörper von l00
l02′ Ventilkörper von l00′
l03 Rückstellfeder von l02
l03′ Rückstellfeder von l02′
l04 erster Ventilkanal von l02
l04′ erster Ventilkanal von l02′
l05 zweiter Ventilkanal von l02
l05′ zweiter Ventilkanal von l02′
l06 Entlüftungsöffnung von l00
l06′ Entlüftungsöffnung von l00′
l07 erster Nocken
l07′ zweiter Nocken
l08 Abstand zwischen l07, l07′
l09 Ausgangsleitung von l00
l.) Nietpresse (l0) mit einem Ober- und Unterwerkzeug (ll; l3) zum Anbringen eines
Kurzwaren-Funktionselements (30), wie Druckknopfteil, Öse, Haken, Nietknopf od. dgl.,
an einem Träger (22), wie einem Kleidungsstück, mittels eines verformbaren Befestigungselements
(3l), wie umbiegbarer Krampen, stauchbarer Nietschäfte, eindrückbarer Stifte od. dgl.,
dessen hubbewegliches Oberwerkzeug (ll) zweiteilig ausgebildet ist und
einerseits aus einer hubbeweglichen Zange (l6) zum Positionieren eines oberen Elements
(30), wie eines Druckknopfteils, auf dem Träger (22) gebildet ist
sowie andererseits aus einem dazu in zeitlicher Verzögerung hubbeweglichen Oberstempel
(l5) für die Nietarbeit zwischen dem oberen (30) und dem vom Unterwerkzeug (ll;13)
positionierten unteren Element (3l) besteht,
und mit einer am Hubgestänge (l9) der Zange (l6) angeordneten Fingerschutz-Einrichtung,
die bei der Abwärtsbewegung (20) der Zange (l6) bis zu einem bestimmten Sicherheitsabstand
(33) gegenüber dem Unterwerkzeug (l3) wirksam ist, durch ein im Abwärtsweg befindliches
Hindernis anspricht und die Abwärtsbewegung (l4) des Oberstempels (ll) im Ansprechfall
verhindert,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hubbewegung (20) der Zange (l6) durch Muskelkraft, insbesondere durch Betätigen
eines Pedals (40), erfolgt, aber die Hubbewegung (l4,l4′) des Ober-Stempels (l5)
über einen pneumatischen Kolben-Zylinder-Trieb (l2) erzeugt ist,
an dessen Kolbenstange (56) der Oberstempel (l5) sitzt,
und daß ein pneumatisch betätigbares Impulsventil (72, 72′) durch alternativen Steuerdruck
(84,84′) wahlweise zwischen zwei Arbeitsstellungen umsteuerbar ist,
wobei wenigstens das kolbenseitige Zylinder-Ende (53′) in der einen Arbeitsstellung
(72′) mit der Luftdruckquelle (60) und in der anderen Arbeitsstellung (72) mit einem
Auslaß (77′;82) verbunden ist zur Ab- bzw. Aufwärtsbewegung (l4) des Oberstempels
(l5),
die Zange (20) ein Paar mitbeweglicher Nocken (l07, l07′) trägt,
von denen in der ersten Totpunktlage (l6) der Zange der erste Nocken (l07) ein erstes
Steuerventil (l00) und in der unteren Totpunktlage (l6˝) der Zange der zweite Nocken
(l07′) ein zweites Steuerventil (l00′) wechselweise mit der Druckluftquelle (60)
verbindet und damit den alternativen Steuerdruck (84, 84′) für die Umsteuerung (72,
72′) des Impulsventils liefert,
und der zweite Nocken (l07′) zugleich die Fingerschutz-Einrichtung bildet und mit
seiner steuerwirksamen Nockenfläche (29,26′) gegenüber dem stoßwirksamen Ende (36)
der Zange (l6) soweit zurückgesetzt (37) ist,
daß die Nockenfläche (29,26′) erst unterhalb der den Sicherheitsabstand (33) kennzeichnenden
Lage (l6′) der Zange das Steuerventil (l00′) betätigt (l0l′).
2.) Nietpresse nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet,
daß die Nocken (l07,l07′) an einer die Zange (l6) haltenden, längsverschieblichen
Schubstange (l9) justierfähig befestigt sind.
3.) Nietpresse nach Anspruch l oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Aufwärtshub (l4′) des an der Kolbenstange (56) sitzenden Ober-Stempels (l5)
durch eine den Kolben (52) belastende Federkraft erzeugt ist,(nicht dargestellt).
4.) Nietpresse nach Anspruch l oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Impulsventil in der anderen Arbeitsstellung (72) zugleich das stangenseitige
Zylinder-Ende (53) mit der Druckluftquelle (60) verbindet (7l,73,74), die Aufwärtsbewegung
(l4′) des Ober-Stempels (l5) bewirkt
und die zum kolbenseitigen Zylinder-Ende (53′) gehörenden Leitungen (83,80,74′) entlüftet
(73′,82), (vergl. Fig. lA).