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Die Erfindung betrifft ein Prägewerkzeug zum Verformen von aus einem Material mit schmalen
Fliessbereich bestehenden flächenhaft ausgedehnten Körpern in wesentlich konstanter Dicke durch Einprägen von mehreren zumindest im wesentlichen nicht miteinander zusammenhängenden Einzelvertiefungen.
Die Möglichkeit der Verformung von Metallblechen oder -folien durch Prägen wird im wesentlichen durch die Breite des Fliessbereiches des Blech- bzw. Folienmaterials bestimmt. Dünne Aluminiumfolien oder-bänder haben nun einen sehr schmalen Fliessbereich. Beim Einprägen von Vertiefungen in Aluminiumfolien oder-bänder ist es daher oft erforderlich, dass beim Prägevorgang Material aus der Umgebung der Prägestelle in die Prägestelle hineingezogen wird. Sind nun an einer Folie oder an einem Band mehrere benachbarte Vertiefungen einzuprägen, so wird ein Nachfliessen von Material aus den Bereichen zwischen zwei benachbarten Prägestellen weitgehend verhindert. Dies führt bei Verwendung der üblichen Prägewerkzeuge zu einer Beschränkung in den Formen, die einer Ausprägung zugänglich sind.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Prägewerkzeug anzugeben, bei dem im Zusammenhang mit Ausprägeformen mit mehreren zumindest im wesentlichen nicht miteinander zusammenhängenden
Vertiefungen, die Möglichkeit des Nachfliessens von Material aus der Umgebung der einzelnen Prägestellen wesentlich verbessert wird.
Die der Erfindung zugrundliegende Aufgabe wird in dem Prägewerkzeug gemäss der Erfindung gelöst, das gekennzeichnet ist durch mehrere mit einer gemeinsamen Matrize zusammenwirkende und zur Ausprägung der Einzelvertiefungen dienende Prägestempel und durch eine Vorrichtung zur Steuerung und zum Antrieb der Prägestempelvorschübe, welche gemäss der räumlichen Aufeinanderfolge der Prägestempel längs einem oder mehreren Wegen auf dem Prägefeld entsprechend zeitlich aufeinanderfolgend gestaffelt einsetzen. Dabei erfolgt der Antrieb der Prägestempelvorschübe vorteilhaft in ihrem zeitlichen Ablauf miteinander verkoppelt über ein gemeinsames Vorschubgetriebe.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemässen Prägewerkzeuges weist das Vorschubgetriebe eine oder mehrere in ihrer Drehbewegung miteinander verkoppelte Nockenwellen auf, deren Nocken mit den Pressstempeln zusammenwirken. Zur Verkoppelung der Nockenwellendrehbewegung ist vorteilhaft zumindest in Zahnstangentrieb vorgesehen. Dabei kann der Antrieb für die Prägestempelvorschübe vorteilhaft eine über einen Zahnstangentrieb auf zumindest eine der Nockenwellen wirkende Verstelleinrichtung sein.
Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Prägestempel die Form von in Schlitzen eines Patrizengehäuses verschiebbar geführten Prägemessern auf, wobei die Vorschübe der Prägemesser jeweils durch zwei Nocken, die auf verschiedenen Nockenwellen angebracht sind, gesteuert werden. Dabei können vorteilhaft jeweils die mit einem Prägemesser zusammenwirkende Nocken verschiedene Phasenlagen aufweisen, was dazu führt, dass dem Prägemesser bei seinem Vorschub neben seiner Translationsbewegung eine Drehbewegung aufgezwungen wird.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen eingehend erläutert : Die Fig. 1 und 2 zeigen teilweise im Schnitt im Aufriss bzw. Grundriss in schematischer Darstellung eine bevorzugte Ausführung des erfindungsgemässen Prägewerkzeuges, bei dem das zu bearbeitende flächenartige Prägestück z. B. ein Aluminiumband in vertikaler Stellung in das Prägewerkzeug eingebracht wird. In dem gezeigten besonderen Fall dient das Prägewerkzeug zum Ausprägen von mehreren zu einem Wellenmuster zusammengefassten rillenartigen Vertiefungen.
Das Werkzeuggestell--l--ist als Schweisskonstruktion ausgeführt und umfasst eine Grundplatte--2--, zwei Montagelaschen--3 und 4--sowie eine Versteifungsplatte--5--. An der einen Montagelasche--3-- ist eine Prägematrize --6-- montiert, die mehrere parallele rinnenartige Vertiefungen --7-- aufweist, so dass sie die Form einer "Zahnplatte" (s. Fig. 2) hat. Die Prägematrize--6--enthält ein pneumatisches Auswerfersystem mit mehreren in den rinnenartigen Vertiefungen --7-- mündenden Kanälen.
Die zweite Montagelasche--4--trägt eine erste pneumatische Verstelleinrichtung--8--, dessen Verstellbolzen--9-- (s. Fig. 2) an seinem Ende ein Patrizen-Gehäuse--10--trägt. In diesem
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--10-- sindVerstellstange--18--, welche an ihrem Ende über ein Kopplungsstück--19--mit der Zahnstange--14-verbunden ist.
Im Patrizen-Gehäuse --10-- sind Schlitze --20-- vorgesehen, die mit den rillenartigen Vertiefungen --7-- der Prägematrize -6-- fluchten und in denen leistenförmige Prägemesser --21-- aus Stahl
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Die Prägemesser-21-stützen sich ferner an ihren unteren Enden an einer über einen Winkel-24am Werkzeuggestelle --1-- montierten Kunststofführungsleiste --25-- ab.
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Beide Nockenwellen sind gleich ausgeführt ; innerhalb jeder Nockenwelle ist die Form der Nocken aber verschieden, wobei jedoch jeweils zwei symmetrisch zu beiden Seiten der Nockenfeldmitte angeordnete Nocken dieselbe Form und Phasenlage aufweisen. An jeder der Nocken steigt innerhalb eines relativ schmalen Bereiches der Betrag des Radiusvektors der Nockenkontur von einem Minimalwert auf einen Maximalwert an. Der Anstieg vom Minimalwert auf den Maximalwert setzt aber bei einem umso grösseren Phasenwinkel ein umso grösser die Nocke von der Nockenfeldmitte entfernt ist. Dabei nehmen die Phasenwinkel, an denen der genannte Anstieg einsetzt, von Nocke zu Nocke etwa um die gleiche Phasenwinkeldifferenz zu.
Das Prägewerkzeug arbeitet wie folgt :
Das flächenhafte Prägestück --26--, z. B. ein Zuschnitt von einem Aluminiumband, an dem eine Wellenprägung angebracht werden soll, wird zunächst in den Spalt--27--zwischen Prägematrize-6--und
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Ausgangsstellung in ihre untere Endstellung bewegt. Diese Bewegung der Zahnstange --14-- bewirkt eine synchrone Drehung der Nockenwellen--11--um etwa 3000. Wegen der Staffelung der Phasenwinkel, bei denen an den einzelnen Nocken der Anstieg des Radiusvektors beginnt, setzt bei der Nockenwellendrehung zuerst der Vorschub der beiden der Prägefeldmitte am nächsten liegenden Prägemesser ein.
Bei diesen beiden Prägungen kann nun Material des Prägestückes--26--in Richtung der Pfeile--29 bzw. 30--nachfliessen.
Nachdem der grösste Teil des Vorschubes dieser zwei ersten Prägemesser abgelaufen ist, folgt nun bei der entsprechenden Drehlage der Nockenwellen der Einsatz des Vorschubes der zu beiden Seiten der Prägefeldmitte örtlich nächstfolgenden Prägemesser ein ; und darauf, nach Verlauf des grössten Teiles deren Vorschubes, erfolgt der Vorschubeinsatz des örtlich darauffolgenden dritten Prägemesserpaares usw. bis bei einer Drehung der Nockenwellen von ihrer Ausgangsstellung um 3000 der Vorschub aller Prägemesser abgeschlossen ist.
Dabei setzt der Vorschub eines Prägemesserpaares jeweils immer erst so spät ein, dass er die Prägearbeit der zeitlich in ihren Vorschubeinsatz unmittelbar vorangegangenen Prägemesser nicht mehr wesentlich stört, d. h. er ein Nachfliessen des Prägestück-Materials für diese vorangegangenen Prägungen nicht mehr wesentlich behindern kann.
Als nächster Verfahrensschritt wird mittels der zweiten Verstelleinrichtung --17-- die Zahnstange - von ihrer unteren Endposition in ihre obere Ausgangsposition zurückgebracht und damit auch die Nockenwelle --11-- zurück in ihre Ausgangsposition gedreht, bzw. mit Hilfe der Rückholfedern --22-- die Prägemesser--21--in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt.
Darauf wird durch Betätigung der ersten Verstelleinrichtung --8-- auch das Patrizen-Gehäuse --10-- wieder in seine (in den Zeichnungen
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vorteilhaften Variante des beschriebenen Prägewerkzeuges wird durch Änderung der ralativen Phasenlage der beiden Nockenwellen erreicht, dass für jedes Prägemesser --21-- bei den zugehörigen Steuer-Nocken der Nockenradiusanstieg bei der einen Nocke bei einem kleineren Phasenwinkel beginnt als bei der andern Nocke, derart dass beim Vorschub der translatorischen Prägemesserbewegung eine reversierende Drehbewegung überlagert wird.
Durch diese Massnahme wird erreicht, dass die Zeiten, zu denen an den einzelnen Stellen des Prägefeldes die Prägung erfolgt, noch feiner gestaffelt und dadurch die dem Material des Prägestückes zukommende Möglichkeit, in Richtung auf die Prägestellen zu fliessen, noch weitervergrössert werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Prägewerkzeug zum Verformen von aus einem Material mit schmalem Fliessbereich bestehenden,
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mehrere mit einer gemeinsamen Prägematrize (6) zusammenwirkende und zur Ausprägung der Einzelvertiefungen dienende Prägestempel (21) und durch eine Vorrichtung zur Steuerung und zum Antrieb der Prägestempelvorschübe, welche gemäss der räumlichen Aufeinanderfolge der Prägestempel (21) längs einem oder mehreren Wegen auf dem Prägefeld entsprechend zeitlich aufeinanderfolgend gestaffelt einsetzen.
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