DE262408C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 262408 KLASSE 49 e. GRUPPE

<Dt.«3ng. FRIEDRICH Ritter von MERKL in WIEN.

Nietmaschine mit selbsttätiger Abstellung des Antriebs.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 4. Juni 1910 ab.

Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet eine Nietmaschine mit selbsttätiger Abstellung des Antriebs, bei welcher der Antrieb unter Vermittlung eines elastischen Zwischengliedes erfolgt, das während des Arbeitsganges eine von der angewandten Kraft gesetzmäßig abhängige Formänderung erleidet, welche dazu benutzt wird, den Antrieb selbsttätig abzustellen, sobald der jeweils gewünschte Enddruck erreicht ist, wobei dieser Enddruck beliebig lange konstant erhalten werden kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen Antrieb und Stempel ein Luftzylinder mit Kolben eingeschaltet, von welchen der eine der beiden Teile mit dem Antrieb und der andere mit dem Stempel verbunden ist, wodurch erreicht wird, daß bei der durch den Antrieb bewirkten ' Relativverschiebung von Zylinder und Kolben die Kompression der im Zylinder eingeschlossenen Luft und die Vorwärtsbewegung des Stempels eintritt.

Durch Anordnung einer ausrückbaren Kupplung zwischen Antrieb und Luftpolster hat man es an der Hand, die Kompression bei jedem beliebigen Druck abzustellen und diesen Druck beliebig lange auf dem Niet zu belassen.

In der Zeichnung ist in Fig. 1 eine Ausführungsform der Nietmaschine mit elektrischem Antrieb im Längsschnitt veranschaulicht.

In den Fig. 2, 3 und 4 sind Einzelheiten zur Darstellung gebracht.

Bei der veranschaulichten Ausführungsform ist der Antriebsmotor 1 pendelnd aufgehängt, und zwar vermittels Zapfen 2, welche in einer Gabel 3 des Maschinenbügels drehbar gelagert sind. Auf der Motorwelle ist ein Schwungrad 4 angeordnet, welches die Belastungstöße teilweise aufnimmt und als Friktionsteller für eine Kupplung dient, deren zweiter Teil 5 auf einer als Schraubenspindel 6 ausgebildeten Welle achsial verschiebbar gelagert ist. Ein auf der anderen Seite der verschiebbaren Kupplungsscheibe 5 unbeweglich angeordneter Kupplungsteller, nämlich das Lagerschild 7, dient dazu, die Kupplungsscheibe 5, wenn sie . aus dem Schwungrade ausgerückt ist, festzustellen, wodurch eine Rückdrehung der nicht selbsthemmenden Schraubenspindel 6 verhindert und der Stempel in seiner Druckstellung erhalten wird.

Die Kupplungsscheibe 5 steht unter dem Einflüsse von Federn 8, welche sie in ihrer Mittelstellung erhalten, in welcher die Scheibe weder das Schwungrad noch das Lagerschild 7 berührt.

Die Mutter 36 der Schraubenspindel 6 ist mit einem gegen Verdrehung gesicherten Luftzylinder 35 verbunden, welcher infolge dieser Verbindung bei Drehung der Schraube eine achsiale Verschiebung erfährt. Mit dem Kolben 37 des Luftzylinders ist der Stempel 43 in Verbindung gebracht, und zwar zweckmäßig unter Vermittlung eines ungleicharmigen Winkelhebels 40, dessen einer Arm am Stempel und dessen zweiter Arm an der Kolbenstange angreift.

Die Aus- und Einrückung der Kupplungsscheibe 5 kann auf elektrischem Wege bewirkt werden, beispielsweise, wie veranschaulicht, durch Erregerspulen 9 bzw. 10, welche im ver-

schiebbaren Kupplungsteller 5 und im unbeweglichen Lagerschild 7 angeordnet sind.

Der Strom für die beiden Erregerspulen wird bei Verwendung von Gleichstrom direkt von der Motorleitung abgezweigt, bei Verwendung von Drehstrom hingegen entweder einem kleinen, mit der Motorwelle rotierenden Gleichstromgenerator oder einem Gleichrichter 11 in Verbindung mit einer Drosselspule entnommen, welcher bei der veranschaulichten Ausführungsform in einem Hohlraum des Nietmaschinenbügels untergebracht ist und durch exzentrische Aufhängung bei jeder Lage der Nietmaschine seine vertikale Stellung beibehält. Der eine Pol des Stromes für die Herstellung der Kupplung verzweigt sich in die beiden Spulen 9 und 10 (Fig. 4), und zwar in die feststehende Spule 10, welche den Kupplungsteller 5 an den als Kupplungsteller ausgebildeten Lagerdeckel drückt, direkt, in die Spule 9 hingegen, welche die Kupplung mit dem Schwungrad herstellt, über Schleifringe 12 und durch die hohle Schraubenspindel 6. Die zwei freien Enden 24 und 25 der Spulen sind zu einem automatischen Stromunterbrecher geführt, welcher auf dem Deckel 34 des Luftzylinders isoliert angeordnet ist.

Derselbe besteht bei der veranschaulichten Ausführungsform aus einem Winkelhebel 15 (Fig. 4), der Rollen 16 und 17, letztere aus leitendem Material, sowie einen Kohlenkontakt 14 trägt. Unter dem Winkelhebel ist ein zweiter Hebel 18 um die Achse 20 drehbar angeordnet, dessen einer Hebelarm durch eine Feder 19 beständig gegen die Rolle 17 des Hebels 15 gedrückt wird und oberhalb und unterhalb des gewöhnlichen Berührungspunktes mit der Rolle eine Einlage 21 aus isolierendem Material besitzt. In diesem Teile ist der Hebel 18 nach einer in bezug auf den Drehpunkt des Hebels 15 spiralförmig gekrümmten Kurve geformt.

Hierdurch soll bewirkt werden, daß der zweite Arm des Hebels 18, welcher eine Platte 22 aus. isolierendem und unverbrennbarem Material, wie Talk 0. dgl., trägt, bei einer Bewegung der Rolle 17 nach rechts erst schnell, dann aber fast gar nicht bewegt wird. Auf diese Art wird die Talkplatte 22 nur so weit gehoben, als zum Abreißen des Lichtbogens zwischen 13 und 14 nötig ist.

Der Drehpunkt des Winkelhebels 15 ist in einem Ständer 23 gelagert, von welchem aus eine Leitung 27 zu einem Schalter 28 führt.

Bei der veranschaulichten Ausführungsform besteht derselbe aus einem zweiteiligen, aus isolierendem Material hergestellten birnenförmigen Körper, in welchem ein leitender Stift 29 achsial verschiebbar gelagert ist, der an seinem unteren Ende eine isolierende Hülse 30 trägt, welche in der Ruhelage einen Stromdurchgang zwischen den Kontaktfedern 31 des Schalters verhindert.

Wird das obere, in einen isolierenden Knopf endigende Ende des Stiftes 29 in die Schalterbirne hineingedrückt, so kommt der leitende Teil des Stiftes 29 zwischen die Kontaktfedern 31 und schließt den Stromkreis zwischen Leitung 27 und 26 (Fig. 4).

In dieser Lage geht der Kupplungsstrom über die Schleifringe 12 durch die Erregerwicklung 9, da er sich nur über die Kohlenkontakte 13 und 14, den Winkelhebel 15, dessen Ständer 23, die Leitung 27 und den Schalter 28 mit dem zweiten Pol 26 der Stromquelle schließen kann.

Hierdurch wird der Kupplungsteller 5 an das Schwungrad 4 gepreßt (Fig. 1), und die Schraubenspindel 6 schiebt eine mit dem Luftzylinder 35 starr verbundene Mutter 36 vorwärts.

Der Kolben 37 wird zunächst seine relative Lage zum Luftzylinder nicht ändern, weil nur die Masse und Reibung des Winkelhebels 40 und des Stempels 43 sich seiner Vorwärtsbewegung widersetzen. Erst nachdem der Stempel den glühenden Nietschaft berührt hat, wird der Kolben festgehalten und schließt, indem der Zylinder^s fortwährend fortschreitet, die öffnung 39 des Luftzylinders, wodurch ein &o ganz bestimmtes Luftvolumen abgesperrt und beim weiteren Arbeitsgange komprimiert wird.

Da die relative Lage des Kolbens zum Zylinder ein Maß für die jeweilige Volumveränderung, mithin auch für den jeweiligen Druck der eingeschlossenen Luft darstellt, so ist es leicht, den Enddruck zu ändern und von vornherein auf einen bestimmten Wert einzustellen.

Zu diesem Zwecke kann an der Kolbenstange 38 ein verstellbarer Anschlag (beispielsweise in Form einer mittels Schraube 42 verstellbaren Lamelle 41) angebracht werden, welcher bei Erreichung eines ganz bestimmten Druckes mit einem korrespondierenden Anschlag des Luftzylinders, nämlich der Rolle 16 des Winkelhebels 15, in Berührung kommt.

Durch Rechnung bzw. auf experimentellem Wege kann ein für allemal ermittelt werden, in welcher relativen Lage zur Kolbenstange no die Lamelle 41 festgestellt werden muß. damit bei Anschlag derselben mit der Rolle 16 im Zylinder ein bestimmter Druck herrscht. Die den verschiedenen Drücken entsprechenden Stellungen der Lamelle werden auf derselben skalenmäßig aufgetragen, während auf der Kolbenstange eine fixe Marke angebracht ist. Dadurch wird ermöglicht, vor jeder Nietung die Lamelle auf den für den jeweiligen Nietdurchmesser notwendigen Druck einzustellen.

Sowie die Lamelle 41 die Rolle 16 berührt, wird der Winkelhebel 15 nach rechts gedreht.

Die Kohlenkontakte 13 und 14 entfernen sich voneinander und unterbrechen den Strom in der Erregerspule 9, wodurch der Kupplungsteller 5 und mit ihm die Schraubenspindel 6 von dem Schwungrad frei wird.

Da die Schraube nicht selbsthemmend ist, würde sie sich jetzt unter der Wirkung der Preßluft zurückdrehen. Um das Zurückdrehen zu verhindern, wird der Kupplungsteller 5 gegen das fixe, als Kupplungsteller ausgebildete Lagerschild 7 des Motorgehäuses gepreßt. Dies erfolgt selbsttätig, indem beim Herunterdrücken der Rolle 16 die Rolle 17 die isolierende Einlage 21 verläßt und in leitende Berührung mit dem Hebel 18 gelangt. Der Strom kann infolgedessen nicht über die Kontakte 13 und 14 gehen, wo einstweilen die hochgehobene Platte 22 einen eventuellen Lichtbogen abgerissen hat, sondern muß durch die fixe Erregerspule 10, die Leitung 25, Drehpunkt 20, Hebel 18, Hebel 15, Leitung 27 zum Schalter 28 fließen, wodurch der Kupplungsteller 5 gegen das Lagerschild 7 gedrückt und dadurch die Schraube 6 an der rückläufigen Bewegung gehindert wird. Der im pneumatischen Zylinder herrschende Druck wird infolgedessen so lange festgehalten, bis der die Nietmaschine bedienende Arbeiter nach Erkalten des Nietes den Knopf des Schalters 28 losläßt, wodurch auch die Spule 10 stromlos wird und die Kupplung zwischen Kupplungsteller und Lagerschild aufgehoben wird. Infolge des im pneumatischen Zylinder 35 herrschenden Druckes wird nun die Rückdrehung der Schraube 6 vor sich gehen, bis der Kolben das Loch 39 erreicht, in welchem Zeitpunkte der Stempel nur mehr lose auf dem fertiggestellten Nietkopf aufruht.

Das Schwungmoment des Kupplungstellers 5 bewirkt ein weiteres Rückdrehen der Schraube 6, wodurch der Stempel vom Nietkopf bis in seine Grenzlage abgehoben wird. Hierbei wird jeglicher Stoß durch ein Luftpolster vermieden. Nach Passieren des Loches 39 komprimiert nämlich der Kolben ein kleines Luftvolumen zwischen sich und dem Zylinderdeckel 34, welches den Stoß auffängt.

Während dieses Rückganges des Stempels verläßt die Lamelle 41 die Rolle 16, worauf die Köhlenkontakte 13 und 14 sich wieder berühren und für den nächsten Arbeitsgang bereitgestellt sind, bei welchem der Strom durch Spule 9 geleitet werden muß. Zwischen Rolle 17 und Hebel 18 (Fig. 4) braucht kein Kohlenkontakt zu sein, weil schon vor dem Übertritte der Rolle 17 auf die isolierende Einlage 21 der Strom im Schalter 28 unterbrochen wurde.

Das Rohr, welches an dem Luftzylinder angegossen ist und die Schraubenmutter 36 für die Spindel 6 bildet, kann zwecks Schmierung der Mutter mit einem Schmiermittel angefüllt werden. Die Erwärmung des Luftzylinders kann nicht groß sein, weil kurz nach der Kompression die Expansion in demselben Zylinder folgt. ■ . ■ . . . ■ ■ .

Die Dicke der zu nietenden Platten ist bei dieser Nietmaschine gleichgültig, denn die Kompression, mithin auch die Energieentnahme aus dem Schwungrad und aus dem Motor, beginnt erst beim Auftreffen des Stempels auf den Nietkopf.

Während der Zeit der Kopfbildung steigt der Druck auf den Niet allmählich an, wodurch ein gutes Ausfüllen des Nietloches gewährleistet ist.

Um jedoch bei wechselnden Materialstärken die Zeit des Leerganges von der Grenzlage des Stempels bis zum Nietschaft jeweils möglichst kein zu halten, ist der dem beweglichen Stempel gegenüberstehende unbewegliche Stempel (Fig. 2) in drei Lagen einstellbar. Zu diesem Zwecke sind in dem Arme des Bügels und in dem Stempel gleich große Aussparungen 45 gemacht, in welche die Traverse 46 eingeschoben werden kann, und zwar entweder (wie gezeichnet) mit der Stufe 47 nach unten oder mit der Stufe nach oben. Nach Herausnahme der Traverse kann der Stempel mit dem Bund 48 direkt auf den Bügel aufgelegt werden.

Die Hülse 50, welche die Schleifringe 12 trägt (Fig. 1) und mit der Schraubenspindel 6 verbunden ist, wird zweckmäßig mit einem Handrädchen 49 versehen, welches dazu dient, den Nietstempel 43 bei eventuellem Versagen des Motors durch Drehen der Spindel α von Hand in eine bestimmte Lage bringen zu können.

Die Verdrehung des Luftzylinders wird dadurch hintangehalten, daß sein Deckel 34 zu beiden Seiten der Kolbenstange mit Rippen versehen ist, in deren Führungsschlitzen der Bolzen 51 gleitet, welcher die Kolbenstange mit den Winkelhebeln 40 verbindet.

An der Wirkungsweise der Maschine wird nichts geändert, wenn der Zylinder feststeht und der Kolben in demselben verschoben wird.

Es ist selbstverständlich, daß durch entsprechende Abänderung des Stempels die Maschine ohne weiteres als Presse, Loch-, Stanz-, Prägemaschine o. dgl. verwendet werden kann.

Claims (5)

1. Patent-An Sprüche:

   i. Nietmaschine mit selbsttätiger Abstellung des Antriebes, dadurch gekennzeichnet, daß in das nicht selbsthemmende Getriebe ein elastisches Zwischenglied eingeschaltet ist, dessen der übertragenen Kraft entsprechende Längenänderung eine Abstellung des Antriebes bei beliebigem Enddruck gestattet und dessen während des Arbeitsganges aufgespeicherte Energie nach

   Fertigstellung des Nietes infolge des nicht selbsthemmenden Getriebes die Rückbewewegung des letzteren in die Anfangslage bewirkt.
2. 2. Nietmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Zwischenglied aus einem mit dem Antrieb verbundenen Luftzylinder (35) und einem mit dem Stempel (43) verbundenen Kolben

   (37) gebildet ist.
3. 3. Nietmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zylinderwandung unterhalb der Anfangsstellung des Kolbens (37) eine oder mehrere Lufteintrittsöffnungen (39) vorgesehen sind, welche bei der Vorwärtsbewegung des Kolbens überdeckt werden, zum Zwecke, im Luftzylinder für die Kompression ein unveränderliches, durch die Lage der öffnungen von vornherein bestimmtes Anfangsvolumen einzuschließen.
4. 4. Maschine nach Anspruch 1 mit einer auf der Schraubenspindel achsial verschiebbaren Friktionsscheibe (5), welche zwecks Einleitung des Antriebes an die mit ihr koachsial angeordnete Friktionsscheibe (4) auf der Antriebswelle gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Friktionsscheibe (5) nach beendeter Nietbildung von der rotierenden Scheibe (4) abgezogen und gegen eine unverdrehbare Friktionsscheibe (7) gepreßt wird, um die Rückdrehung der Schraubenspindel zu verhindern und so den fertigen Niet bis zum Erkalten unter Druck zu halten.
5. 5. Maschine nach Anspruch 4, bei welcher die Einrückung und Ausrückung der Kupplung durch das magnetische Feld von Erregerspulen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß mit den das elastische Zwischenglied einschließenden Organen (Kolben und Zylinder) ein Umschalter (15) derart verbunden ist, daß derselbe bei Erreichung der dem gewünschten Enddruck entsprechenden relativen Stellung dieser Organe die beiden Stromkreise umschältet.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.