Nibbelmaschine zum Herstellen von Schnittlinien wechselnder Richtungen in Werkstofftafeln Die Erfindung bezieht sich auf eine Nibbel- machine zum Herstellen von Schnittlinien wechseln der Richtungen in Werkstofftafeln, insbesondere zum Herstellen von Ausschnitten beliebiger Umrisse. Bei Nibbelmaschinen wird durch den schnell hin und her gehenden Nibbelstempel bei jedem Niedergang aus der jeweils um einen kleinen Betrag in Richtung der gewünschten Schnittlinie vorgeschobenen Werk stofftafel ein sichelförmiger Span abgetrennt. Für die sen Zweck war es bekannt, die Schnittlinie auf der Werkstofftafel aufzuzeichnen und entsprechend die ser Linie die Werkstofftafel nach Augenmass zu dre hen und vorzuschieben.
Eine genaue Schnittlinie konnte hierbei nicht erzeugt werden, ferner war die Arbeitsgeschwindigkeit verhältnismässig gering. Es war ferner bekannt, eine Schablone auf der Werk stofftafel festzuspannen und als Führung beim Vor schub zu benutzen. Hierbei konnte zwar eine etwas grössere Genauigkeit erzielt werden, die jedoch für viele Zwecke nicht genügte. Ausserdem war die Handhabung schwierig.
Bei diesen bekannten Verfahren wird ein bei Nibbelmaschinen üblicher Nibbelstempel benutzt, der eine etwa halbkreisförmige Schneidkante hat, hinter welcher ein Ansatz angeordnet ist, der in Richtung auf die Matrize vorragt und beim Rückgang des Nibbelstempels in dem in der Werkstofftafel erzeugten Ausschnitt und in der Bohrung der Matrize in Ein griff bleibt. Dieser Ansatz dient einerseits zur seit lichen Führung der Werkstofftafel bei deren Vorschub in Richtung der gewünschten Schnittlinie, anderseits zur Begrenzung des Vorschubes der Werkstofftafel nach dem jeweiligen Aussereingriffkommen der Schneidkante mit der Werkstofftafel, indem diese nur so weit vorgeschoben werden kann, bis die beim vorhergehenden Niedergang erzeugte Schnittkante an den Ansatz stösst.
Es war auch bekannt, einen drehbaren Nibbel- stempel zu benutzen, der so gedreht wurde, dass die senkrechte Mittelebene seines Ansatzes in der jewei ligen Richtung der gewünschten Schnittlinie lag. Auch hierbei waren die Arbeitsgeschwindigkeit und Genauigkeit verhältnismässig gering, ferner war mei stens eine weitere Bedienungsperson notwendig.
Zur Schaffung einer Nibbelmaschine, mit der in Werkstofftafeln Schnittlinien wechselnder Richtun gen ohne Drehung der Werkstofftafel oder des Nib- belstempels mit grosser Arbeitsgeschwindigkeit und Genauigkeit hergestellt werden können, weist die Nibbelmaschine gemäss der Erfindung folgende in Wirkungsverbindung miteinander stehende Vorrich tungen auf:
a) eine Koordinatenführung für die Werkstoff tafel, bestehend aus einem mit Haltevorrichtungen für die Werkstofftafel versehenen Querschlitten und einem mit Führungsmitteln zur Führung des Quer schlittens versehenen Längsschlitten, b) unabhängig voneinander bedienbare Feststell vorrichtungen für den Querschlitten und den Längs schlitten der Koordinatenführung, c) einen Nibbelstempel mit einer sich über seinen ganzen Umfang erstreckenden Schneidkante, d) einen am Querschlitten angeordneten Füh rungsstift, der mit seiner Mantelfläche an Führungs kanten einer Schablone entlang führbar ist, welche einstellbar auf einem Schablonentisch angeordnet werden kann,
der gegenüber dem Maschinengestell verschiebbar und feststellbar ist.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen: Fig.l eine Nibbelmaschine im Schaubild, Fig.2 einen teilweisen Querschnitt durch den oberen Auslegerarm der Maschine und den Längs schlitten, mit einer Ansicht des Trägers für die Lagerung des Querschlittens, Fig. 3 eine Ansicht des vorderen Teiles des Längs schlittens mit der teilweise geschnittenen Lagerung des Querschlittens und eine Endansicht des Quer schlittens mit einer Haltevorrichtung für die Werk stofftafel im Schnitt, Fig.4 einen Querschnitt durch die Feststellvor richtung für den Querschlitten, Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Werk stofftafel, in der ein rechteckiger Ausschnitt anzu bringen ist, und der diesem Ausschnitt entsprechen den Lage der Ablesevorrichtungen, Fig. 6 eine Kreisführung -für die Werkstofftafel.
Die in Fig.1 gezeigte Nibbelmaschine hat ein Maschinengestell 10 mit einem unteren Auslegerarm 11, der den Matrizenhalter 12 trägt, in den die Ma trize 13 auswechselbar eingesetzt ist. Der durch ein Joch 14 mit dem Gestell 10 verbundene obere Aus legerarm 15 trägt den Antriebsmotor 16 und das Getriebe 17 für den vertikal beweglichen Nibbelstem- pel 18, der mit einer sich über seinen ganzen Um fang erstreckenden Schneidkante versehen ist, damit er nach allen Seiten schneiden kann. Für das Arbei ten in beliebigen Richtungen wird in der Regel ein Nibbelstempel mit zylindrischem Querschnitt benutzt.
An den beiden Wangen des oberen Auslegerarmes 15 (Fig.2) sind horizontale prismatische Führungs leisten 19 mittels Schrauben 20 befestigt. Die Füh rungsleisten 19 haben bei der dargestellten Ausfüh rungsform einen trapezförmigen Querschnitt. Auf ihren nach aussen gegeneinander geneigten Ober- und Unterkanten laufen entsprechend geneigt ange ordnete Führungsrollen 21, die mittels Kugellager auf Achszapfen 22 gelagert sind. Jeder Achszapfen 22 ist an seinem inneren Ende mit einem verbrei terten Kopf 23 versehen, der den inneren Laufring des Kugellagers in axialer Richtung festhält. Das äussere Ende jedes Achszapfens 22 ist mit einem Gewindeansatz 24 für Muttern 25 versehen, die den Achszapfen 22 fest mit dem senkrechten Arm eines Winkelbleches 26 verbinden.
Die waagrechten Arme der auf beiden Seiten angeordneten Winkelbleche 26 sind durch Schrauben 27 mit einem unterhalb des oberen Auslegerarmes 15 angeordneten Quer steg 28 zu einem Träger von U-förmigem Querschnitt verbunden, der mit den seitlichen nach oben gerich teten Armen 26 den unteren Teil des oberen Aus legerarmes 15 umgreift und einen auf den Führungs leisten 19 in der Längsrichtung des oberen Ausleger armes 15 verfahrbaren Längsschlitten 29 (Fig.1) bildet. Der Quersteg 28 trägt auf seiner Unterseite Versteifungsrippen 30. Der Längsschlitten 29 kann durch .eine Klemmvorrichtung festgestellt werden. Zu diesem Zweck ist an der Unterseite des oberen Aus legerarmes 15 eine :sich in seiner Längsrichtung er- streckende Klemmschiene 31 (Fig. 2) vorgesehen, die einen schwalbenschwanzförmigen Querschnitt hat.
An den Seitenflächen der Klemmschiene 31 liegen zwei Klemmbacken 32 und 33 an, die in einem auf dem Quersteg 28 des Längsschlittens angeordneten Füh rungsstück 34 quer zu der Klemmschiene 31 ver schiebbar geführt sind. Die Klemmbacke 32 ist mit einer Gewindebohrung versehen, mit der ein mit Aussengewinde versehener Gewindezapfen 35 ver schraubt ist. Der Gewindezapfen 35 befindet sich am Ende einer Spindel 36, welche die zweite Klemm backe 33 mit einem zylindrischen Teil durchdringt und durch den einen senkrechten Arm 26 des Win- kelbleches, der eine Seitenwand des Längsschlittens 29 bildet, nach aussen geführt ist. Auf dem äusseren Ende der Spindel 36 ist die Nabe 37 eines Drehgrif fes 38 befestigt. Ein Bund 39 der Spindel 36 dient als Widerlager für die Klemmbacke 33.
Durch Ver drehen der Spindel 36 kann der Gewindezapfen 35 in die Klemmbacke 32 hineingeschraubt werden, so dass diese gegen die Klemmschiene 31 gezogen und durch weiteres Anziehen des Gewindezapfens 35 auch die zweite Klemmbacke 33 an die Klemm schiene 31 angepresst wird.
An dem Quersteg 28 des Längsschlittens 29 ist eine sich quer zum oberen Auslegerarm 15 erstrek- kende Tragwand 40 angeordnet, an der zwei Führun gen 41 und 42 (Fig. 1) für einen Querschlitten 43 angebracht sind.
Die Führungen 41, 42 bestehen aus je einem im Querschnitt ungefähr U-förmigen Lagerteil 44 (Fig. 3). Der Steg 441 jedes Lagerteiles 44 ist durch Schrauben 45, die durch Bohrungen 451 (Fig.2) der Tragwand 40 hindurchgehen, auf Passflächen 46 der Tragwand 40 befestigt. In den Schenkeln der Lagerteile 44 sind Führungsrollen 47, 48 für die Führung des Querschlittens 43 angeordnet.
Der Querschlitten 43 besteht aus einer T-Schiene, deren Flansch durch Abschrägen seiner Seitenflächen 431 zu einem schwalbenschwanzförmigen Führungs prisma ausgebildet ist (Fig.3). Die Führungsrollen 47 laufen zufolge entsprechender Neigung ihrer Ach sen 49 auf den schrägen Seitenflächen 431, während die Führungsrollen 48 auf der vertikalen Rücken fläche 432 des Flansches der T-Schiene 43 laufen und entsprechend auf senkrechten Achsen 50 gela gert sind, die in die Lagerteile 44 eingesetzt sind.
Der Querschlitten 43 kann in den Rollenführun gen 47, 48 sehr leicht in seiner Längsrichtung ver schoben werden. Eine an dem Längsschlitten 29 vorgesehene Feststellvorrichtung 51 (Fig. 1, 4) ermög licht es, den Querschlitten 43 unabhängig von der Feststellvorrichtung für den Längsschlitten festzustel len, wenn die Maschine nur in der Bewegungsrich tung des Längsschlittens 29 arbeiten soll. Die Fest stellvorrichtung 51, die in Fig.4 im Querschnitt ge zeigt ist, besteht aus einem Klemmstück 511 von un gefähr U-förmigem Querschnitt und ist auf in der Tragwand 40 des Längsschlittens 29 befestigten Füh rungsstiften 52 geführt.
An den sich waagrecht er- streckenden U-Schenkeln des Klemmstücks 511 sind Schrägflächen vorgesehen, die entsprechend den Schrägflächen 431 der Seitenkanten des Flansches der T-Schiene 43 geneigt sind. Zur Feststellvorrich tung 51 gehört eine Spindel 53, die durch eine Bohrung 54 der Tragwand 40 des Längsschlittens 29 hindurchgeführt ist und auf ihrem äusseren Ende die Nabe 55 eines Drehgriffs 56 trägt. Nahe dem in neren Ende der Spindel 53 ist ein Gewindeteil 531 vorgesehen, der in einer mit Innengewinde versehe- nen Bohrung des Klemmstückes 511 verschraubbar ist.
Auf einen Ansatz 532 am inneren Ende der Spindel 53, der einen kleineren Durchmesser als der Gewindeteil 531 hat, ist ein Druckstück 57 lose dreh bar aufgesteckt, das durch den Kopf 58 einer in das innere Spindelende geschraubten, zur Spindel 53 gleichachsigen Schraube festgehalten wird. Wenn die Spindel 53 im Uhrzeigersinn gedreht wird, schraubt sich der Gewindeteil 531 der Spindel 53 in das durch die Führungsstifte 52 gegen Drehung festgehaltene Klemmstück 511 hinein und zieht es gegen die Schräg flächen 431 der T-Schiene 43.
Bei weiterem Anzie hen der Schraubenspindel 53 wird das Druckstück 57 am inneren Ende der Spindel 53 gegen die Rük- kenfläche 432 der T-Schiene gepresst, so dass der Flansch der T-Schiene 43 fest zwischen den Schen keln des Klemmstückes 511 und dem Druckstück 57 der Spindel 53 eingeklemmt ist. Wenn man die Spindel 53 entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn dreht, wird die Feststellvorrichtung gelöst, so dass sich der Querschlitten 43 frei verschieben lässt.
Der Steg 433 der T-Schiene 43 ist auf seiner Unterseite mit einer im Querschnitt trapezförmigen Nut 43-1 versehen, die als Führung für zwei in der Längsrichtung des Querschlittens verschiebbare und feststellbare Haltevorrichtungen 59 (Fig. 1, 3) für eine zu bearbeitende Werkstofftafel 60 dient.
Der die Werkstofftafel 60 haltende Querschlit ten 43 und der den Querschlitten tragende Längs schlitten 29 stellen eine Koordinatenführung für die Werkstofftafel dar, die es ermöglicht, die Werkstoff tafel entweder in der Querrichtung oder in der Längsrichtung oder in beliebigen schrägen Richtun gen zur Erzielung von Schnittlinien wechselnder Richtungen zu verschieben.
Jede Haltevorrichtung 59 besteht, wie Fig. 3 zeigt, aus einem Tragteil 61 von U-förmigem Querschnitt, dessen waagrecht liegende .Schenkel den Steg 433 der T-Schiene 43 umgreifen. In den unteren Schen kel des Tragteiles 61 ist ein Gleitstein 62 eingesetzt, der in die Nut 434 am Steg 433 der T-Schiene 43 greift. Zwischen dem oberen Schenkel des Tragteiles 61 und dem Steg 433 der T-Schiene 43 ist ein Druck stück 63 angeordnet, das durch eine Klemmschraube 64 fest an den Steg 433 angedrückt werden kann, um das Tragteil 61 in der gewünschten Lage auf dem Steg 433 festzuklemmen. Das Tragstück 61 ist mit zwei in der Längsrichtung des oberen Auslegerarmes 15 vorspringenden Backen 65 versehen, in denen ein Drehzapfen 66 befestigt ist.
Auf dem Drehzapfen 66 ist der Unterteil 67 einer Pratze drehbar gelagert, der mit einer Auflagefläche 671 und einem von einer zur Fläche 671 senkrechten Schulter gebildeten An schlag 672 für die Werkstofftafel 60 versehen ist. Der Oberteil 68 der Pratze ,ist mittels einer Spannschraube 69 mit dem Unterteil 67 verbunden. Zwischen dem Unterteil 67 und dem Oberteil 68 der Pratze ist eine Druckfeder 70 angeordnet, die auf den Schaft der Spannschraube 69 aufgesteckt und in einer Bohrung 673 des Pratzenunterteils 67 zentriert ist. Auf dem Steg 433 des Querschlittens 43 kann ein in der Längs richtung des Steges verstellbarer und feststellbarer Anschlag für die Aussenkante der Werkstofftafel 60 vorgesehen sein.
Um die beiden Schlitten 29 und 43 leicht ver schieben zu können, ist auf dem Steg 433 des Quer schlittens ein Klemmstück 71 (Fig.1) längsverstell bar angeordnet, das mit einem Handgriff 72 und einem Führungsstift 73 zum Arbeiten nach einer Kopierschablone ,versehen ist. Hierbei liegt der Füh rungsstift 73 mit seiner Mantelfläche an den Füh rungskanten der Schablone an, so dass die Werk stofftafel 60 mittels des Handgriffes 72 in den durch die Schablone bestimmten Schnittrichtungen bewegt werden kann.
Zur Befestigung der Kopierschablone dient ein Schablonentisch 74 (Fig. 1), der abnehmbar, längs verschiebbar und feststellbar auf dem an seiner Ober seite mit entsprechenden Führungen versehenen un teren Auslegerarm 11 angeordnet ist. Zu diesem Zweck ist der Schablonentisch 74 auf einem Schlit ten 86 befestigt, der im wesentlichen wie der Längs schlitten 29 ausgebildet ist und mit seinen Lauf rollen 87 auf prismatischen Führungsschienen 88 läuft, die an den Wangen des unteren Auslegerarmes 11 vorgesehen sind. Eine mit einem Spanngriff 89 versehene Feststellvorrichtung ermöglicht ein Fest stellen des Schablonentisches 74 in der günstigsten Arbeitsstellung.
Damit man beim Aushauen z. B. von rechtecki gen Ausschnitten 601 (Fig.5) nach Zeichnung, also ohne Schablone, arbeiten kann, ist oberhalb der Führungsschienen 19 für den Längsschlitten 29 ein Massstab 75 am oberen Auslegerarm 15 vorgesehen, der mit einer Masseinteilung versehen ist (Fig. 1 und 3). über den Massstab 75 gleitet beim Verschieben des Längsschlittens 29 ein mit dessen vorn gelegener Seitenwand verbundenes Fenster mit Ablesezeiger 76. Die Scheibe 77 des Fensters ist mit zwei Ablese marken 78, 79 versehen, die durch einen Abstand a voneinander getrennt sind, der dem Durchmesser des Nibbelstempels 18 entspricht.
Jeder Ablesemarke 78, 79 ist ein Symbol 781 bzw. 791 zugeordnet, das anzeigt, zu welcher Schneidkantenseite des Nibbel- stempels der Zeigerstrich gehört. Der die Maschine bedienende Arbeiter wird also sinnfällig darauf hin gewiesen, dass er beim Arbeiten in der Richtung des Pfeiles 80 (Fig.5) auf der Werkstofftafel 60, das heisst in Richtung der relativen Vorschubbewegung des Nibbelstempels 18 gegenüber der Werkstofftafel 60, den beim schrittweisen Ausstanzen zurückgeleg ten Vorschubweg an der Ablesemarke 78 ablesen muss, während er beim Arbeiten in der entgegenge setzten Richtung die Ablesemarke 7-9 benutzen muss.
Für das Arbeiten mit dem Querschlitten ist auf der Oberseite des Stege 433 der T-Schiene 43 ein Massstab 81 (Fig.3) vorgesehen, dem ein Fenster mit Ablesezeiger 82 zugeordnet ist, das mit dem oberen Schenkel des Lagerteiles 44 der vorderen Querschlittenführung 41 verbunden ist. Während das Fenster mit dem Ablesezeiger 76 des Längsschlittens 29 mit dem .Längsschlitten über dem Massstab 75 sich verschiebt, steht das Fenster mit Ablesezeiger 82 für den Querschlitten 43 fest, und der mit dem Querschlitten verbundene Massstab 81 verschiebt sich gegenüber dem zugehörigen Fenster mit Ablesezeiger 82.
Infolgedessen müssen die Symbole 831 und 841 für die arbeitende Schnittkantenseite des Nibbelstem- pels zwischen den auf der Scheibe dieses Fensters im Abstand a voneinander vorgesehenen Ablese marken 83, 84 angeordnet sein. Beim Ausstanzen eines Schlitzes in der Richtung des -Pfeiles 85 auf der Werkstofftafel 60 in Fig.5 wird man also die Ablesemarke 83 zum Ablesen des Vorschubweges benutzen, beim Arbeiten in der entgegengesetzten Richtung jedoch die Ablesemarke 84.
Der die Ma schine bedienende Arbeiter kann an der einer be stimmten Vorschubrichtung zugeordneten Ablese marke 78, 79 bzw.<B>83,-84</B> jeweils die erzielte Schnitt länge sofort ablesen und ist nicht gezwungen, an dem angezeigten Wert Korrekturen zur Berücksichti gung des Durchmessers des Nibbelstempels 18 vor zunehmen.
Die beiden Massstäbe werden zweckmässig so an geordnet, dass sie den Wert- Null anzeigen, wenn die Werkstofftafel mit einer Ecke an der Ecke eines Anschlages 99 (Fig.5) anliegt und die -Achse des Nibbelstempels sich genau über der Anschlagecke befindet. Wird dann die Werkstofftafel 60 unter dem Nibbelstempel 18 bewegt, so geben die an den Ab lesemarken der Massstäbe erscheinenden Zahlen im mer die jeweiligen Abstände der schneidenden Kante des Nibbelstempels in der Längs- und Querrichtung von der genannten Anschlagecke an.
Der Anschlag 99 kann auch mit einer Pratze 59 baulich vereinigt bzw. aus einem Stück mit ihr aus geführt werden.
Der Mittelstrich 97 bzw. 98 (Fig.5) auf dem Fenster bezieht sich auf den Mittelpunkt des Nibbel- stempels, während die beiden Seitenstriche 78, 79 bzw. 83, 84 den Abstand der äussersten Punkte der Stempelschneidkante von der genannten Ecke der Werkstofftafel und des. Anschlages 99 in der Längs- bzw. Querrichtung angeben.
Will man beispielsweise aus der Werkstofftafel 60 (Fig. 5) -ein Loch 601 von der Länge u und der Breite v aushauen, dessen rechte vordere Ecke den Abstand x von der in Fig. 5 rechten Kante der Werk stofftafel und den Abstand y von der in Fig. 5 vor- deren Kante der Werkstofftafel hat, so geht man in folgender Weise vor: Die mit ihrer vorderen rechten Ecke in der Ecke des Anschlages 99 liegende Werkstofftafel 60 wird unter Verschiebung des Längsschlittens so bewegt, dass der Massstab 75 den Wert x anzeigt. Dieser Wert ist an der Ablesemarke 79 für den rechten Schneid kantenteil des Stempels 18 ablesbar.
Darauf wird die Werkstofftafel 60 in der Quer richtung so bewegt, dass der Wert y an dem Mass stab 81 ablesbar ist, und zwar an der Ablesemarke 84 für den in Fig.5 vorderen Stempelschneidkan tenteil 84. Nachdem diese beiden Einstellungen durchgeführt sind, kann das Loch von der Länge u und der Breite v bei einfachem Ablesen der Vor schubwege an den beiden Massstäben 75 bzw. 81 ausgehauen werden.
Zur Herstellung kreisförmiger Ausschnitte kann auf den Schablonenträger 74 eine Kreisführung (Fig. 6) aufgesetzt werden. Diese besteht im wesent lichen aus einem auf dem Schablonenträger 74 dreh bar angeordneten Hebel 100, dessen Drehpunkt 101 den Kreismittelpunkt festlegt und dessen freies Ende um den genannten Drehpunkt eine Kreisbewegung ausführen kann. Lageänderungen des Drehpunktes erreicht man in der einen Richtung dadurch, dass man den Schablonenträger 74 mit dem Hebel 100 auf dem unteren Auslegerarm 11 verschiebt, und in der anderen Richtung dadurch, dass man die Lage rung 102 des Hebeldrehpunktes 101 in der Längs richtung des Schablonenträgers 74 auf diesem ver schiebbar ausführt.
Der Radius des Innenausschnittes lässt sich durch Einstellen der wirksamen Hebelarm länge am einfachsten in der Weise erreichen, dass man den Hebel 100 mit einem Längsschlitz 103 aus stattet, in dem der festklemmbare Kulissenstein 104 auf den jeweils gewünschten Radius eingestellt wer den kann, wobei der Führungsstift 73 in eine Boh rung 105 des Kulissensteines 104 eingesetzt wird. Hierzu kann auf dem Hebel ein Massstab ange bracht sein, dessen Nullpunkt in dem Hebeldreh punkt 101 liegt.
Um den Mittelpunkt des auszuschneidenden Krei ses auf der Werkstofftafel 60 durch die Massstäbe für den Längs- und Querschlitten einstellen zu können, geht man in der gleichen Weise vor, wie dies für das Aushauen von rechteckigen Ausschnit ten erläutert ist. Nur hat hier die Ablesung auf den in Fig.5 strichpunktiert dargestellten Mittelstrichen 97 bzw. 98 zu erfolgen.
Die auf den Massstäben stehenden Zahlenanga ben gelten für den Mittelpunkt des Kreises unmittel bar, sofern sich der Drehpunkt des Hebels 100 unter dem Führungsstift 73 befindet.