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Vorrichtung zum Aufspannen und zur Führung von schalenförmigen Werkstücken
an Nietmaschinen Die Erfindung hat eine Vorrichtung zum Aufspannen und zur Führung
von schalenförmigen Werkstücken, insbesondere von halben Flugzeugrümpfen, an Nietmaschinen
zum Gegenstand.
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Es sind bereits Schlittenführungen zum Aufspannen von Werkstücken
für Schweißmaschinen und ähnliche Verbindungsmaschinen bekannt, die eine leichte
Bewegung des Werkstückes an jede Bearbeitungsstelle ermöglichen. Diese Vorrichtungen
sind aber nicht zum Aufspannen von großen, schalenförmigen Werkstücken, wie halben
Flugzeugrümpfen od. dgl., und zum stufenweisen Bewegen der Werkstücke an Nietmaschinen
geeignet.
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Nach der Erfindung wird eine Wagenführung geschaffen, die das Aufspannen
und Bewegen großer, schalenförmiger Werkstücke ermöglicht und eine Vernietung an
Nietautomaten insbesondere mit einer Mehrfachanordnung von Nietwerkzeugen gestattet.
Die Nietmaschine ist in einem Vorrichtungskörper angeordnet, und die Wagenführung
wird
mit ihren weiteren Einrichtungen gegenüber der Nietmaschine
verschiebbar ausgebildet. Erfindungsgemäß besitzt die Wagenführung, die aus zwei
an beiden Seiten des Vorrichtungskörpers geführten Wagen besteht, Aufspannvorrichtungen
für das Werkstück, Führungen zur einstellbaren Drehung des Werkstückes und Steuerglieder
zur regelbaren Wagenbewegung. Die Wagen tragen auf verstellbaren Säulen die aus
Klemmgliedern zusammengesetzten Aufspannvorrichtungen für das Werkstück. Weiter
besitzen die Wagen zum Drehen des t#,'erkstückes Rollen, die in dem Strak des Werkstückes
entsprechenden Kurven laufen und eine senkrechte Stellung der Nietwerkzeuge zur
Werkstückoberfläche an jeder Nietstelle ermöglichen. Außerdem tragen die Wagen Teilscheiben
zur Einstellung des Nietreihenabstandes. Die dem Strak angepaßten Kurven und Teilscheiben
sind auswechselbar ausgebildet, um eine Anpassung der Vorrichtung an die verschiedenen
Werkstückformen zu erzielen. Die Wagen sind auf verstellbaren Steuerstangen geführt,
die mittels Nocken, Schnecken oder ähnlicher Mittel zur Erzielung einer stufenweisen
Vorschubbewegung der Wagen entsprechend der Nietteilung versehen sind.
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Die Einspannung des Werkstückes erfolgt an seinen Rändern durch Klemmvorrichtungen,
die auf in den Kurven geführten: Stangen befestigt sind. Die Stangen tragen Einstellglieder,
die in Bohrungen der Teilscheiben einsetzbar ausgebildet sind. Die Bohrungen sind
im Nietreihenabstand angeordnet. Zur Führung des Werkstückes beim Verdrehen sind
feste Führungsrollen für die Querprofile des Werkstückes vorgesehen. In der jeweiligen
Nietstellung werden die Querprofile durch diese einspannende Klemmbacken gehalten.
Das zu vernietende Längsprofil des Werkstückes wird durch eine es in der Nietrichtung
zentrierende Haltevorrichtung gesichert.
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Die Steuerstangen für die Wagenführung sind über Schaltvorrichtungen
verstellbar und, wie erwähnt, zur wahlweisen Einstellung auf verschiedene Nietteilungen
ausgebildet. Für jeden Wagen können eine oder mehrere Steuerstangen vorgesehen sein,
denen eine oder mehrere Nietteilungen zugeordnet sein können.
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Zur selbsttätigen Umschaltung der Steuerstangen dienen Weichen, die
zwischen den Wagenschienen verstellbar angeordnet sind und durch die Bewegung der
Wagen gesteuert werden. Durch dieBeeinflussung der Steuerstangenschaltvorrichtung
durch die Weichen können in einer Nietreihe verschiedene Nietteilungen eingestellt
werden. Die Beeinflussung der Weichen erfolgt von den Teilscheiben der Wagen aus,
die in ihren zur Einstellung der Nietteilung dienenden Bohrungen Schaltglieder besitzen,
die mechanisch, elektrisch oder auf andere Weise die Weichen beim Überfahren schalten.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel
dargestellt. Es -zeigt Abb. i eine schaubildliche Darstellung, Abb. 2 eine Vorderansicht,
Abb. 3 eine Draufsicht auf die Wagenführung, Abb. 4. die Seitenansicht eines Wagens
mit dem in Mittelstellung befindlichen Werkstück, Abb. 5 die Seitenansicht gemäß
Abb.4 mit dem gedrehten Werkstück, Abb. 6 einen Querschnitt durch eine Steuerstange
und Abb. 7 eine schematische Darstellung der Weichensteuerung.
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In einem Vorrichtungskörper i sind die oberen und unteren Nietwerkzeuge
2, 3 angeordnet. Eine Anordnung oder beide können herauf- und herunterbew.eglich
ausgebildet sein. Eine aus zwei Wagen4 bestehende Wagenführung ist gegenüber den
Nietwerkzeugen beweglich geführt. Die Wagen laufen auf Schienen 5 und tragen auf
verstellbaren Säulen 6 Aüfspannvorrichtungen 15, 18, ig, Führungen 12, 13 und die
Verstelleinrichtung io für das Werkstück, das im Ausführungsbeispiel ein halber
Flugzeugrumpf ist, .der aus der Beplankung7 und Längsprofilen 8 mit z. B. U-förmigem
Querschnitt und Querprofilen g mit z. B. Z-förmigem Querschnitt besteht. Die Beplankung
soll in der dargestellten Nietmaschine mit den Längsprofilen 8 vernietet werden,
während die Querprofile g bereits mit den Längsprofilen 8 verbunden sind. Die Vernietung
der Beplankung 7 mit den Längsprofilen 8 erfolgt jeweils zwischen zwei Querprofilen
g, zwischen denen ein oder mehrere Niete geschlagen werden. Dann wird die Vorrichtung
so weit verschoben, daß zwischen den nächsten Querprofilen die Vernietung erfolgen
kann. Wenn eine Nietreihe in ihrer ganzen Länge fertiggestellt ist, erfolgt die
Verstellung des Werkstückes bis zur nächsten Nietreihe, und die Vernietung erfolgt
in dieser, während gleichzeitig die Vorrichtung zurückgefahren wird.
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Auf den Säulen 6 der Wagen .4 sind eine oder zwei Teilscheiben io
befestigt, die aus Stangen i i bestehende Führungsarme besitzen, die in den Kurven
12, 13 und am Außenrand 21, 22 der Teilscheiben io mittels Rollen 14 geführt sind.
Die Stangen i i tragen an ihren Enden Klemmbacken 15, mit denen der Werkstückrand
(Beplankung und Längsprofil) eingespannt wird. In der Teilscheibe io sind schwenkbare
Arme 16 mit Rollen 17 angeordnet, die eine zusätzliche Führung des Werkstückes ermöglichen
und über Hebel 32 verstellt «-erden.
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Zum genauen Einstellen des Längsprofils 8 zu den Nietwerkzeugen dient
eine in das Längsprofil 8 greifende Hebelanordnung 18, die zusammen mit einer Klemmvorrichtung
ig über einen Hebel 20 zu bedienen ist.
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Die Klemmvorrichtung 19 spannt ein Querprofil g ein. Der Hebel
20 ist neben seiner Schwenkbarkeit zusammen mit der Klemmvorrichtung ig drehbar.
um das Einbringen des Werkstückes zu ermöglichen.
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Wenn das Werkstück aus einem halben Flugzeugrumpf besteht, so erfolgt
zweckmäßig die Teilung des Flugzeugrumpfes von oben nach unten, wodurch sich an
beiden Längsseiten des Werkstückes verschiedene Krümmungen ergeben-. Die Teilscheiben
io besitzen in diesem Fall für jede Krümmung eine Kurve 12, 13 und eine äußere Begrenzung
21,22.
Die Führungsrollen 14 der Stangen i i laufen in den Kurvenausschnitten 12, 13 oder
an der äußeren Begrenzung 21, 22. Durch diese Ausbildung der Führung wird das Werkstück
an der Nietstelle immer senkrecht zum Werkzeug bewegt, so daß eine einwandfreie
Vernietung erfolgen kann.
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Zur Einstellung des Werkstückes auf die zu vernietende Nietreihe sind
die Teilscheiben io mit Bohrungen 3o versehen, deren Abstand unter Berücksichtigung
der Bogenbewegung der Stangen i i dem Nietreihenabstand entspricht. Die an den Stangen
angebrachten Einstellglieder 31 werden zur Festsetzung der Stangen i i in die Bohrungen
30 eingesetzt. Die Einstellglieder 31 sind in der ein- und ausgeschalteten
Stellung zu sichern. Die Wagen 4 besitzen einen Führungsarm 23, der auf Steuerstangen
24 läuft. Die Steuerstangen 24 tragen Nocken 25, Schnecken oder ähnliche Mittel
und ermöglichen dadurch die Begrenzung der Wagenbewegung. So können am Umfang einer
Steuerstange 24 zur Einstellung verschiedener Teilungen mehrere Nocken 25 versetzt
angeordnet sein. In der Abb. 6 ist eine Steuerstange 24 im Querschnitt dargestellt,
die Nocken 25a, 25b, 25` trägt. Die Nocken 25a können für eine große Teilung, die
Nocken 25b für eine mittlere Teilung und die Nocken 25c für eine kleinere Teilung
vorgesehen sein. Te nach der Stellung der Steuerstangen wird die entsprechende Wagenbewegung
erzielt. Durch entsprechende Einstellung der Steuerstangen kann auch eine Wagenbewegung
auf den Steuerstangen ohne Anschlag erfolgen, was z. B. bei der Einrichtung der
Vorrichtung erforderlich ist. Die Verstellung der Steuerstangen erfolgt über Schaltvorrichtungen
26, die als Zylinder mit Kolben und Schaltgliedern oder auch als elektromagnetische
Schalteinrichtungen ausgebildet sind.
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Zur selbsttätigen Umschaltung der Teilung bei einer unterschiedlichen
Nietteilung in einer Nietreihe sind auf der Fahrbahn verstellbare Weichen 27 angeordnet,
die aus Schaltern bestehen. Die Weichen 27 werden durch den Wagen gesteuert und
bewirken über die Schaltvorrichtung 26 eine Umschaltung der Steuerstangen. Um für
die jeweilige Nietreihe die richtige Einstellung der Teilung zu ermöglichen, sind
an den Teilscheiben io die Weichen 27 beeinflussende Schalthebel 28 vorgesehen,
die in die Bohrungen 29 der Teilscheiben eingreifen. Anstatt der Schalthebel 28
können auch elektrisch gesteuerte Einrichtungen vorgesehen sein, die die Weichen
27 beim überfahren umsteuern.
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Die Betätigung der Einrichtung kann von einem Schaltpult aus erfolgen,
von dem die Nietmaschine und die Wagenbe"vegung gesteuert werden. Es ist aber auch
möglich, mit jedem Wagen einen Schaltstand zu verbinden, von dem aus die Steuerung
erfolgt, da dann die Verstellung des Werkstückes auch von dieser Stelle erfolgen
kann. Zur Einstellung der Wagenbewegung auf eine bestimmte Nietteilung ist nur die
Steuerstange einer Seite erforderlich, während die Steuerstange der anderen Seite
so eingestellt ist, daß keine Beeinflussung des zweiten Wagens erfolgt. Es ist dadurch
möglich, bei zwei Steuerstangen mit je drei Nocken bereits sechs verschiedene Teilungen
einzustellen. Es können zur Einstellung weiterer Teilungen zusätzlich Steuerstangen
vorgesehen sein oder die Nocken verstellbar angebracht werden, und bei ganz kleinen
Teilungen können auf den Steuerstangen Schnecken vorgesehen sein, die bei einer
geringen Drehung durch Verschieben des Wagens um einen kleinen Betrag eine weitere
Nietstellung einstellen.