专利名称：制钉机及用于固定这种机器的夹爪的工具环和零件的制作方法
技术领域：
本发明涉及制钉机和一种用于这种制钉机的辊环和零件。
例如，欧洲专利No.414670公开了用于制造具有头部的长形体，例如钉子、螺钉、平头钉和其它具有头部的长形体的制钉机的技术状态，其中，该机器具有一个用于将线材切成单个工件的切割工位，所述单个工件随后被接收进一个碾压装置，该装置包括一个工具环，所述工具环具有一个旋转轴线，工具环可绕该轴线旋转；分别背离和面朝工具环的旋转轴线的一个外表面和一个内表面，以及一个大体垂直于旋转轴线的表面；并且，工具环进一步包括多个夹爪和用于沿工具环的圆周以一定间距定位和固定夹爪的机构；并且其中各夹爪具有一个用于沿其纵向接收一个长形体的沟槽，由此夹爪被用作固定和定位长形体的卡紧爪。
因此，夹爪可以用于固定切断的线材段，以便能够在其上滚轧出一个头部，夹爪的结构使得该头部在一个于所述保持座上成形的凹形结构中被轧出。
具有可绕所述旋转轴线旋转的构形的这种机器中的工具环能够完成一个连续的工艺，其中，多个夹爪顺序通过切出线材段的点，以便能够将各个切断的线材段引入跟在离开切割工位并向着用于在切出的线材段上滚轧出头部的滚轧工位移动的夹爪之后的夹爪。显然，为了实现高的生产率，这种机器在每单位时间中接收许多个线材段，并且这预示着工具环将以相当高的旋转速率旋转。这意味着，使单独的夹爪沿工具环的圆周非常精确地定位是极其重要的。
另外，很明显，夹爪被有效固定，以便防止它们尤其是在滚轧过程中突然松动和移动。
在现有技术的机器中该问题已经被解决，其中，工具环设有一个大体成圆柱形并且在工具环上沿径向向内取向的表面；并且，向内取向的表面设置有多个夹爪和相应数量的楔形垫块，楔形垫块通过一个或更多个拧固在工具环中的机制螺栓稳固贴靠地固定在向内取向的表面上。通过这种解决方案，一个夹爪和一个垫块因此被交替地布置，直到整个上述的向内取向的表面被相互贴靠的夹爪和垫块覆盖为止。当垫块被相继夹靠在工具环上时，上述楔形垫块使得夹爪被牢固地楔定在垫块之间，并且可以分别通过放松和紧固各垫块来调节保持座之间的相互距离。
然而，与这种类型的机器相关的一个问题为，上述夹紧过程非常费时，并且实际上仅能由具有相当经验的操作者规范地完成。另外，在使用该机器的过程中，假设一个单独的块或夹爪产生松动、碎裂或变形，这可能引起在对松动或被损坏的垫块和夹爪进行安装或固定之后必须对所有构成于工具环上的垫块和夹爪进行调节。
另外，已知一种替代类型的机器，其中，工具环包括多个孔，在该孔中可构成对应数量的夹爪，各夹爪由一个围绕各保持座延伸的楔形套筒进行固定，并且，以夹爪随楔形套筒一起被牢固地楔入所述孔中的方式，构成用于将楔形套筒向下移入成形于工具环中的孔的装置。然而，这种机器的问题是，夹爪夹入工具环可导致由于单独的保持座的楔入而造成的工具环的变形，这意味着，在这种情况下，也需要对单独的保持座进行非常精确的夹紧，以便确保单个钉子、螺钉、平头钉和类似物件的制造有最佳的可能质量。
有鉴于此，本发明的目的是提供一种可完全或部分地消除所述缺陷的机器。
根据本发明，上述目的是通过如下所述的技术方案来实现的，即，用于将夹爪定位和固定在工具环上的机构包括多个可从工具环上拆除的零件，各个所述零件具有用于在零件上接收并固定至少一个夹爪的机构和一个支撑面，该支撑面允许所述零件支靠在一个与零件的支撑面互补的支撑面上，并且其构成于工具环上的所述表面之一上；和用于夹紧工具环上的零件的机构，其中零件具有至少一个夹紧表面，该表面与支撑面相对；并且用于将零件夹紧在工具环上的机构包括一个抵靠在零件的夹紧面上的第一元件和一个从夹紧面延伸经过支撑面并与工具环接合的第二元件。
因此，本发明真正确保了为保证单个爪的有效固定所必需的力在最宽的可能范围内被接收于分开的零件本身中，并且因此，这些力不会在很大程度上作为挠曲力地传递给工具环。
另外，由于单个零件和相关的夹爪可被单独地替换而不必被迫调节其余的保持座，并且由于夹紧力的小变化仅对工具环的挠曲有边际影响，所以单个零件的自身夹紧和安装对操作者的要求较低。
在本发明的一个优选实施例中，零件上的支撑面和工具环上的互补支撑面可这样构成，即，在将零件安装到工具环上之后，零件完全延伸出其上安装有零件的工具环的表面之外。
另外，工具环和零件可有利地具有互补的导向面，所述互补的导向面可确保零件在被安装到工具环上时的正确定位。
在根据本发明的制钉机的一个优选实施例中，这种机器包括两个以其各自的旋转轴线相交成一个钝角的方式相互对向设置的工具环，以便使得在两个工具环上的两个相对的夹爪仅沿工具环外周的一部分相互压靠。
根据本发明的一个特别优选的实施例，可实现单个零件的特别简单的安装，用于将零件夹紧于工具环上的机构包括多个机制螺栓；并且在工具环上的互补支撑面上设置安装孔，所述安装孔用于引入机制螺栓，用以将零件固定到工具环上；并且，安装孔大体垂直于工具环上的互补支撑面地延伸。在本文中的零件有利地包括用于插入机制螺栓的安装孔，所述安装孔延伸穿过该零件并且大体上垂直于零件的支撑面，并且以使其与工具环上的安装孔相对应的方式设置，以便使机制螺栓可以穿过零件上的各个安装孔并插入到工具环上的对应安装孔中，从而在其上安装了零件之后，将零件的支撑面推向工具环上对应的互补支撑面。
根据本发明的进一步的优选实施例，零件包括至少两个相互面对的夹紧面，和用于以夹爪可被夹紧在两个夹紧面之间的方式相互相向地移动两个夹紧面的机构；并且，零件被构造成一个具有两个支脚和一个在两个支脚之间延伸的间隔元件的轭架；并且，夹紧面以在夹爪于夹紧面之间夹紧时在间隔元件中产生牵引力的方式位于各支脚的端部。
在本文中，零件的支撑面可方便地定位于间隔元件上。
另外，夹紧面可方便地设置在间隔元件的与零件的支撑面相对的那一侧上，由此间隔元件将在安装好零件之后延伸于夹爪和互补支撑面之间。
根据一个优选实施例，零件被构造成用于仅接收一个保持座，并且零件上的至少一个支脚由此延伸经过间隔元件一定距离；并且安装孔包括一个用于各支脚的安装孔，所述安装孔延伸穿过支脚和间隔元件，由此使从间隔元件延伸出一定距离的该支脚由于零件的夹紧操作而被压向朝着间隔元件的方向；并且，两个夹紧面在远离间隔元件的方向上相互会聚，由此在将零件装在工具环上时，夹爪被牢固地夹在两个夹紧面之间。
根据一个替代实施例，零件可有利地做成用于接收两个或更多个保持座的构形，并且该零件包括多个松散的夹紧块，每个夹紧块具有两个相对取向的夹紧面，所述松散的夹紧块的结构使得它们可按照在夹紧块之间和夹紧块和轭架的支脚之间可接收和安装夹爪的方式被定位在轭架的支脚之间。
下面将参照附图进一步详细地描述本发明，图中
图1是一个透视示意图，表示一个设有工具环且其原理已知的制钉机；图2是一个示意图，它示出了根据本发明的具有一个零件的工具环的第一实施例的一部分，所述工具环用于图1所示的制钉机；图3a是图2所示零件的俯视图；图3b是图3a中所示零件沿A-A线的剖视图；图3c是图3a和3b所示零件的侧视图；图3d是图3a、3b和3c所示零件沿B-B线的剖视图；图4a是根据本发明的零件的一个替代实施例的俯视图；图4b是图4a所示零件沿A-A线的剖视图；图4c是图4a和4b所示的零件的侧视图4d是图4a、b和c所示的零件沿B-B线的剖视图；图5a是根据本发明的零件的第二替代实施例的俯视图；图5b是图5a所示零件沿A-A线的剖视图；图5c是图5a和5b所示的零件的侧视图；图5d是图5a、b和c所示的零件沿B-B线的剖视图；图6是用于图1所示制钉机的具有一个根据本发明的零件的工具环的第二实施例的一部分的俯视示意图；图7是沿图6中所示的A-A线观察的具有零件的图6所示工具环的示意剖视图；图8是用于图1所示制钉机的具有根据本发明的零件的工具环的第三实施例的一部分的示意俯视图；图9是从图8中的A-A线观察的具有零件的图8所示工具环的示意剖视图。
因此，图1示出了一个制钉机1，它包括一个拉伸工位2、金属线材3借助于配置一个驱动辊4而从未示出的线材卷上被拉过该拉伸工位，其中，金属线材3被由此矫直并被拉成一个基本上完全笔直的线材工件。在驱动辊4之后，金属线材3被移动通过一个线材剪切机，所述线材剪切机由两个旋转的钢丝剪5构成，并且在旋转的钢丝剪5之后，使从线材3上切下的线材工件6插入到一个在此处所示的实施例中顺时针旋转的工具环7中。单独的线材段6可被一个专门的辊8锁定及定位，由此，线材段6向工具环的中心延伸相等的距离。在工具环的最底部区域，一个辊9被设置用于与工具环7协同工作，以便在各线材段6上滚轧出头部。然后，使具有头部的线材段6在工具环中输送并向上输送到工具环7的最顶部，在该处，使具有头部的线材段被工具环释放并下落到一个溜槽10上，由此使线材段从制钉机中移出。
上述机器及其功能在原理上是公知的；并且因此它们不是此处说明的主要对象。然而，本发明特别涉及工具环，在这种制钉机中通常有两个工具环，这两个工具环以它们可以绕其通常相交成钝角的旋转轴线同步旋转的方式相互相对地设置。因此，使得被切断的单独的线材段6可以沿承受非常大的支撑压力的工具环外周的一小部分被夹紧在两个工具环之间，从而能够使线材工件在整个滚轧过程中被牢固地锁定。
沿工具环的外周设置一排夹爪，其中夹爪通常由非常硬的、耐磨的金属制成。这种夹爪设置有一个用于接收并固定单个线材段6的沟槽，并且在该沟槽处，于夹爪的旁边具有一个凹孔，在该凹孔中使线材段以下述方式被塑性变形，即，该凹孔限定了在线材段6上滚轧出的头部下侧的形状。
因此，这些夹爪受到非常强大的力并且承受高度的磨损，因此，如上所述，夹爪由非常硬的、耐磨的材料制成。由于夹爪必须能够以非常高的精确度抓住并牢固地锁定切断的单独的线材段6，因此，使夹爪沿工具环的外周正确地定位是非常重要的。
因此，图2是根据本发明的工具环7的剖视图，所述工具环7设有一个其中安装有夹爪11的零件10。另外，该图还示出了线材工件6是如何放置在夹爪11中的，以及示出了设置有一个抓取机构，该抓取机构包括一个固定的夹爪1 2和一个可动的夹爪13，可动夹爪13可借助一个由弹簧偏压的运动机构14和一个相对于制钉机的机架固定的凸轮15运动，用以装载和释放线材工件6。
根据本发明，零件10由两个螺栓16可拆卸地安装在工具环7上，并且该零件10和夹爪11由此形成了一个辊面17，以便确保线材工件6的最内端18借助于图1中所示的辊9地滚轧经过辊面17。
现在，图3a、b、c和d详细说明了图2中所示的零件10，它包括具有安装于其上的零件10的夹爪。如本实施例中所示，零件10被构造成具有一个基本上为平面的支撑面19，该支撑面在安装到图2中所示的工具环7上之后与工具环7上的一个构形互补的支撑面相贴靠。另外，零件10被构造成一个轭架，该轭架包括一个在其上构成支撑面19的底部20。在底部20的顶部上，夹爪11被设置在两个夹紧面2之间，所述夹紧面在一对延伸到保持座两侧的弹性支脚22上形成，并且夹爪在其相对而言的最远端固定到在零件10上的底部20上。如将会看到的那样，如图2所示，孔23被做成用于插入螺栓16，所述螺栓16由此使得零件10可被安装到工具环7上，并且使得在零件中，夹爪11被牢固地夹紧于弹性支脚22上的两个夹紧面21之间。
显然，由于零件10的结构，在将零件10安装于工具环7上时，零件10将向工具环7传递相对较小的挠曲力。
现在，图4a、b、c和d示出了一个根据本发明的用于工具环的零件30的替代实施例，所述零件30准确地与图3a、b、c和d所示的零件相对应；并且因此，该图基本上采用相同的标号。
然而，图4a、b、c和d中所示的零件具有一个不同点，即，图3a、b、c和d中所示的弹性支脚之一被做成与底部20成一整体的一部分且是非弹性的，由此可确保获得夹爪11相对于零件30的更加精确的定位。
现在，图5a、b、c和d示出了根据本发明的一个零件40的另一个替代实施例，所示零件40的区别特征是在同一个零件中能够接收两个夹爪11。如图所示，该零件包括两个分开的部分，一个轭架形底部41和一个夹紧块42，但除此之外，零件40与图3a、b、c和d所示的零件10及图4a、b、c和d中所示的零件30相对应；图5a、b、c和d所示的零件40具有一个底部20，该底部20带有一支撑面19和孔23，该孔23用于接收将零件牢固地夹紧在如图2所示的工具环7上并且同时将夹爪11牢固地夹紧在零件40中的螺栓。
然而，轭架形底部41是以这种方式构成的，即，其形成两个相对的夹紧面43，所述夹紧面43相对于轭架形底部41是固定的，并且其中，当夹紧块被其中的螺栓孔23牢固地夹紧时，带有相对的夹紧面44的夹紧块42可以以各夹爪11被牢固地楔在轭架形底部41上的夹紧面43和夹紧块42上的夹紧面44之间的方式被置于轭架形底部41上的两个夹紧面43之间。
这样，零件在原则上可以被做成通过设置数目相应较大的夹紧块而包含三个和更多的夹爪。将所示零件用于两个夹爪这一事实仅意味着可实现各夹爪的非常好的定位，这是因为夹爪总是以稳定地与轭架形底部41上的两个永久性夹紧面43相贴靠的方式定位。
显然，上述零件的实施例不限制零件可被设置在工具环上的自由。
因此，图6和7表示出各零件在工具环上的另一种定位方式，其中，图6表示从上面观察时设有一个零件45的工具环46的一部分，从这里可以看到，零件沿径向朝着工具环的内侧地固定。图7表示在沿图6中的A-A线的剖视图中所看到的图6所示的实施例，从这里可以看到，零件45具有一个支撑面47，该支撑面47与工具环46上的构形互补的支撑面48相贴靠，并且如图6所示地被两个螺栓49固定于其上。因此，如前面的附图所示，该螺栓具有将零件45夹紧于工具环上并且将夹爪11固定于零件45中的功能。
现在，图8和9表示根据本发明的零件50在一个工具环51上的另一种定位。从这里可以看到，通过具有一个被夹向工具环51上的构形互补的支撑面52的支撑面的零件50，该零件可被置于并装配到工具环51的表面上，所述表面相对于工具环的中心径向向外地取向。
通过与图2所示实施例中相同的方法，示于图6至9中的实施例的优点是，用于确保零件45、50中的夹爪11所需的相当大的力被零件45、50本身承受，因此仅是这些力的边缘部分被传递给工具环46、51。
可以看出，本发明可以不同于上述公开内容的许多种不同的变化方式实现，而与实际情况相一致的各零件的位置和结构的改变是可预知的。
权利要求
1.一种用于在长形体、例如钉子或螺钉上制出头部的制钉机，所述机器包括至少一个具有一旋转轴线的工具环，工具环可绕该旋转轴线旋转；分别背离和面朝工具环的旋转轴线的一个外表面和一个内表面，以及一个基本上垂直于旋转轴线的表面；并且其中，工具环进一步包括多个夹爪和用于沿工具环的圆周以一定间距定位和固定夹爪的机构；各夹爪具有一个用于沿其纵向接收一个长形体的沟槽，由此夹爪被用作为固定和定位长形体的卡紧爪，其特征在于，用于将夹爪定位和固定在工具环上的机构包括多个可相对于工具环被释放的零件，各个所述零件具有用于在零件上接收并固定至少一个夹爪的机构；一个支撑面，该支撑面允许所述零件贴靠在一个与零件的支撑面互补的支撑面上，并且其构成于工具环上的所述表面之一上；和用于将零件固定在工具环上的机构，其中零件具有至少一个夹紧面，该夹紧面与支撑面相对；并且用于将零件夹紧在工具环上的机构包括一个被构造成支靠在零件的夹紧面上的第一元件和一个被构造成从夹紧面延伸出来、通过支撑面并与相应工具环上的一元件接合的第二元件。
2.如权利要求1所述的制钉机，其特征在于，零件上的支撑面和工具环上的互补支撑面是这样构成的，即，在将零件安装到工具环上之后，该零件将完全延伸出工具环上的安装零件的表面之外。
3.如权利要求1或2所述的制钉机，其特征在于，工具环和零件具有互补的导向面，以确保通过将零件安装到工具环上而对零件进行正确的定位。
4.如权利要求1、2或3所述的制钉机，其特征在于，该机器包括两个以其各自的旋转轴线相交成一个钝角的方式相互相对地设置的工具环，上述旋转轴线的相交使得两个工具环上的相对的夹爪仅沿着工具环外周的一部分相互压靠。
5.一种在用于在长形体例如钉子或螺钉上制出头部的机器中固定优选为长形体的工具环，所述工具环具有一旋转轴线，工具环可绕该旋转轴线旋转；分别背离和面朝旋转轴线的一个外表面和一个内表面，以及一个基本上垂直于旋转轴线的表面，其中，工具环进一步包括多个保持座，和用于沿工具环的外周以一定间距定位和固定夹爪的机构，其中各夹爪具有一个用于沿其纵向接收一个长形体的沟槽，由此夹爪被用作为固定和定位长形体的卡紧爪，其特征在于，用于将夹爪定位和固定在工具环上的机构包括多个可相对于工具环被释放的零件，所述零件分别具有用于在零件上接收并固定至少一个夹爪的机构；一个支撑面，该支撑面允许所述零件支靠在一个与零件的支撑面互补的支撑面上，并且其构成于工具环上的所述表面之一上；和用于将零件夹紧于工具环上的机构，其中该工具环具有至少一个夹紧面，该夹紧面与支撑面相对；并且用于将零件夹紧在工具环上的机构包括一个被构造成支靠在零件的夹紧面上的第一元件，和一个从夹紧面延伸出来、通过支撑面并与相应工具环的一部分接合的第二元件。
6.如权利要求5所述的工具环，其特征在于，零件上的支撑面和工具环上的互补支撑面是这样构成的，即，在将零件安装到工具环上之后，该零件完全延伸出工具环上的安装零件的表面。
7.如权利要求5或6所述的工具环，其特征在于，工具环和零件具有互补的导向面，以确保零件在被安装到工具环上时正确地定位。
8.如权利要求5、6或7中任何一项所述的工具环，其特征在于，在工具环的互补支撑面上构成安装孔，所述安装孔用于引入将零件夹紧到工具环上的机制螺栓；并且安装孔基本上垂直于工具环上的互补支撑面地延伸。
9.一种用于根据前述任何一项权利要求的机器或工具环的零件，其特征在于，该零件具有用于在其中接收和固定至少一个夹爪的机构；一个支撑面，它允许零件贴靠在与零件的支撑面互补的一个支撑面上；和用于将零件夹紧到互补支撑面上的机构；并且该零件具有至少一个与支撑面相对的夹紧面；用于将零件夹紧到工具环上的机构包括一个被构造成支靠零件的夹紧面的第一元件和一个从夹紧面延伸出来、通过支撑面并与一相应工具环上的一元件接合的第二元件。
10.如权利要求9所述的零件，其特征在于，该零件具有两个相互面对的夹紧面；并且该零件具有用于以一个夹爪可被牢固地夹紧在两个夹紧面之间的方式使两个夹紧面彼此相向移动的机构；该零件被构造成一个具有两个支脚和一个延伸于两个支脚之间的间隔元件的轭架；该夹紧面以当夹爪被夹紧于夹紧面之间时在间隔元件中产生一个牵引力的方式构成于其支脚的端部。
11.如权利要求9或10所述的零件，其特征在于，零件的支撑面构成于间隔元件上。
12.如权利要求10所述的零件，其特征在于，夹紧面设置在间隔元件的与零件的支撑面相对设置的侧部上，由此间隔元件在安装零件之后在夹爪和互补支撑面之间延伸。
13.如权利要求9至12中的任何一项所述的零件，其特征在于，所述零件具有用于容纳机制螺栓的安装孔，所述安装孔延伸穿过该零件并且基本上垂直于零件的支撑面，并且其布置对应于工具环上的安装孔，从而使得机制螺栓可通过零件上的各安装孔并且进入工具环上的相应安装孔中，从而在将零件安装在工具环上之后，将零件的支撑面压靠在工具环上的相应的互补支撑面上。
14.如权利要求12和13所述的零件，其特征在于，所述零件仅用于接收一个保持座；并且在所述零件上的支脚以一定距离延伸穿过间隔元件；所述安装孔包括一个用于各支脚的安装孔，所述安装孔以该支脚由于零件的夹紧而被压向间隔元件的方向的方式延伸穿过支脚和所述间隔元件；并且两个夹紧面在远离间隔元件的方向上相互会聚。
15.如权利要求12和13所述的零件，其特征在于，所述零件用于接收两个或更多个保持座；并且所述零件包括多个松散的夹紧块，每个夹紧块具有两个相互背对的夹紧面，所述松散的夹紧块是这样构成的，即，它们可被布置于轭架上的支脚之间，以便使得在夹紧块之间和夹紧块与轭架的支脚之间可接收并夹紧一个夹爪。
全文摘要
一种用于制钉机中的工具环或一种工具环的零件,所述零件具有用于在其中接纳并固定至少一个夹爪的机构,一个能够使零件支靠在与其互补的支撑面上的支撑面,以及用于将零件夹紧在互补的支撑面上的机构;其中所述零件具有至少一个与支撑面相对地设置的夹紧面,用于将零件夹紧在工具环上的机构包括一个设计用于支靠零件的夹紧面的第一元件和一个用于从夹紧面延伸出、经过支撑面并与相应工具环上的一元件接合的第二元件。
文档编号B21G3/20GK1329524SQ99814193
公开日2002年1月2日 申请日期1999年12月9日 优先权日1998年12月10日
发明者约恩·B·延森 申请人:伊科泰克公司