CH647978A5 - Verfahren und vorrichtung zum formen von typen fuer praegemaschinen. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Formen von Typen für Prägemaschinen mit Hilfe von der Typenform entsprechenden Matrizen, die jeweils in Richtung auf einen entsprechend vorgefrästen, metallischen Typenkörper unter Materialverdrängung druckbeaufschlagt werden. Weiterhin richtet sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Beim bisherigen Typenherstellungsverfahren dieser Art wird ein vorgefräster Typenkörper auf einer 15-t-Exzenter-presse mit Hilfe der Matrize vorgeschlagen. Die Matrize dringt dabei 0,1 bis 0,2 mm tief ein. Das seitlich verdrängte Material muss anschliessend mit einer Feile entfernt werden. Nach erneutem Einspannen des Typenkörpers erfolgt eine erneute Prägung mit Absenkung um weitere 0,1 bis 0,2 mm mit anschliessendem Befeilen des Typenkörpers. Bis eine einwandfreie Prägung vorliegt, bedarf es einer 4- bis 5maligen Wiederholung dieses Vorgangs. Der Zeitbedarf für einen Buchstaben ist ausserordentlich hoch. Nach dem Wegschleifen des angestauchten Materials ist durch wechselnde Mess-und Schleifvorgänge ein Einschieifen der Type auf die richtige Position erforderlich. Wegen der geringen Toleranz von maximal 0,07 mm sind diese Arbeitsvoränge ausserordentlich aufwendig. Für das gleichzeitige Einschieifen von mehreren 100 Stück werden Flächenschleifmaschinen verwendet. In der Praxis hat es sich gezeigt, dass bei diesem Arbeitsvorgang häufig die nunmehr fast fertigen Typen zerstört werden; die Ausschussquote beträgt bis zu 15%. Beim herkömmlichen Herstellungsverfahren ist vor allem zu bemängeln, dass besonders bei eine verwickelte Struktur besitzenden Zeichen eine einwandfreie Qualität nicht immer erreicht wird, da beim Schlagen auf den Exzenterpressen die entsprechend kompliziert ausgebildete Matrize vom hochkohlenstoffhaltigen Stahl des Typenkörpers nicht exakt ausgefüllt wird. Ausserdem ist die hohe Zahl von fast 50 Bearbeitungsgängen, die zu einer langen Laufzeit durch die Fertigung führt, von wesentlichem Nachteil. Der gesamte Zeitbedarf für eine erhaben geschlagene Type beträgt nämlich bei herkömmlicher Fertigung mehr als 10 Minuten pro Stück.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art unter Beseitigung der aufgeführten Nachteile so weiter auszugestalten, dass Typen verbesserter Qualität trotz Verringerung der Anzahl der Fertigungsgänge und damit Verminderung des gesamten Zeitbedarfs für die Typenfertigung herstellbar sind.

Das erfindungsgemässe Verfahren, bei dem diese Aufgabe gelöst ist, zeichnet sich dadurch aus, dass die Matrize jeweils in bezug auf den Typenkörper gegen Drehung um ihre Achse gesichert unter konstanter Druckbeaufschlagung längs einer Bahn bewegt wird, die sich aus annähernd kreisbogenförmigen Bahnabschnitten sowie Bahnabschnitten zusammensetzt, welche jeweils angenähert einem Verschwenken um quer zur Typenkörperachse verlaufende Schwenkachsen entsprechen. Dabei wird die Matrize zweckmässigerweise in bezug auf den Typenkörper längs'einer hypozykloidischen Schwenkbahn bewegt. Bei diesem Fertigungsverfahren erfolgt die Formung mit geringem Kraftaufwand, so dass es sowohl zu keiner starken Stauchung im Schaft der Type als auch zu keinem seitlichen Abweichen des Buchstabens auf dem Kaliber und schliesslich auch zu nur geringer Geräuschentwicklung kommt. Dies ist auf die theoretische Punktberührung zwischen Matrize und Typenkörper während der sich ständig ändernden Neigung der Matrize in ihrem Bahnverlauf zurückzuführen. Da somit praktisch alle Mess- und Einschleifvorgänge entfallen können, verringert sich der Zeitbedarf allein für den Prägevorgang von bisher über 4 Minuten auf ca. 25 Sekunden und die Gesamtzeit für die Typenfertigung auf ca. 2,5 Minuten. Trotz der Verminderung der Zahl der Fertigungsvorgänge und der Durchlaufzeit durch die Fertigung wird eine bessere Typenqualität erreicht; der Ausschussanteil lässt sich auf unter 3% senken.

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Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung, die mit einer stationären Typenkörperhalte-rung und einem auf den Typenkörper zu beweglich gelagerten Matrizenhalter ausgerüstet ist, zeichnet sich dadurch aus, dass der Matrizenhalter in einem druckbeaufschlagba-ren Gehäuse um einen im Bereich des Typenkörpers liegenden Schwenkpunkt verschwenkbar gelagert ist, dabei mittelbar an Kugelflächen mit einem sich mit dem Schwenkpunkt deckenden Krümmungsmittelpunkt anliegt und mit einem exzentrisch angeordneten Antriebszapfen an einer ihrerseits exzentrisch gelagerten, eine Abwälzbewegung ausführenden, angetriebenen Exzenterwelle gekoppelt ist. Die vorzugsweise angestrebte Schwenkbahn in Form einer Hypozykloiden wird in baulich besonders einfacher Weise dadurch erreicht, dass die Exzenterwelle mit einem Ritzel verbunden ist, dessen Aussenverzahnung mit der Innenverzahnung eines im Gehäuseinneren festgelegten Ritzels grösseren Durchmessers in Eingriff steht, und dass die Exzentrizität des Antriebszapfens in bezug auf die Achse der Exzenterwelle der Durchmesserdifferenz der Ritzel angepasst ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, auf die bezüglich aller nicht im Text beschriebenen Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist in einem Vorrichtungsgehäuse 1 ein Umlaufzylinder 2 mit einer exzentrischen Bohrung 3 zur Aufnahme einer Exzenterwelle 4 drehbar, jedoch axial unverschiebbar gelagert. Zu diesem Zweck ist der Umlaufzylinder 2 mit einem radial vorspringenden Stützrand 5 versehen, der an Axiallagern 6 und 7 anliegt. Nadellager 8 und 9 sorgen für einen leichtgängigen Umlauf des Umlaufzylinders 2. In gleicher Weise sind zwischen Exzenterwelle 4 und Umlaufzylinder 2 Nadellager 10 und 11 eingeschaltet. Das obere Ende des Umlaufzylinders 2 ist mit einer nicht näher veranschaulichten Antriebswelle über einen exzentrisch zur Wellenachse von letzterer endseitig abstehenden Vorsprung 12 gekoppelt, der in einem Querschlitz des Umlaufzylinders eingreift. Die Exzenterwelle 4 ist mit einem Ritzel 13 verbunden, dessen Aussenverzahnung mit der Innenverzahnung eines im Gehäuse 1 festgelegten, im Durchmesser grösseren Ritzels 14 in Eingriff steht.

Zur Festlegung dient ein mit dem Gehäuse 1 verschraub-tes ringförmiges Stützteil 15 mit einer konkaven Kugelfläche 16. Am Stützteil 15 liegt mit einer entsprechend bemessenen konvexen Kugelfläche 17 ein Halter 18 an. Letzterer weist eine zentrische Aussparung 19 auf, in die ein vom Ritzel 13 vorstehender exzentrischer Antriebszapfen 20 eingreift. Um eine einwandfreie Kopplung zu sichern, ist auf den Antriebszapfen 20 eine Antriebskugel 21 aufgesetzt, die von in der Aussparung 19 gelagerten Schalen 22 erfasst wird. Auf das untere Ende des Gehäuses 1 ist ein Deckel 12 aufgeschraubt, in dessen Innerem ein ringförmiges Kugelstück 24 mit konvexer Kugelfläche sowie ein Druckring 25 gelagert ist, der mit seiner konkaven Kugelfläche an dem Kugelstück 24 anliegt und seinerseits den Halter 18 mit seiner Kugelfläche 17 in Anlage an der entsprechenden Kugelfläche 16 des Stützteils 15 hält. Der Halter 18 durchsetzt sowohl den Druckring 25 als auch das Kugelstück 24 und erstreckt sich bis in den Bereich einer zentralen Bohrung 26 des Gehäusedeckels 23. In eine zentrische Bohrung des Halters 18 ist mit seinem oberen Ende ein Matrizenhalter 27 eingesetzt und durch eine Kugelsicherung 28 fixiert. Mit Hilfe einer Spannmutter 29 lassen sich im Matrizenhalter 27 gelagerte Spannbacken 30 zur Festlegung der Matrize 31 zentrisch verspannen. Am Umfang der Matrize 31 ist ein Spannring 32 befestigt, von dem ein Stift 33 radial absteht. Das freie Ende dieses Stiftes 33 greift in einen das Drehen der Matrize 31 um ihre Achse verhindernden Führungsschlitz 34 ein, der von zwei aufwärts ragenden Fingern eines Winkelhalters 35 begrenzt ist, welcher auf einer Spannplatte 36 festgelegt ist. Die Spannplatte 36 trägt ferner einen Schraubstock 37, zwischen dessen Spannbacken 38 mit eingeschliffener prismenförmiger Aufnahme der zu einer Type zu formende Typenkörper 39 fixiert ist. Um beim Einrichten eine genaue Positionierung des Typenkörpers 39 in bezug auf die Matrize 31 zu ermöglichen, ist die Spannplatte 36 auf einem Kreuztisch 40 montiert.

Die beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Wird der Umlaufzylinder 2 über den Vorsprung 12 der nicht veranschaulichten Welle in Umdrehung versetzt, dann führt er die in ihm drehbar gelagerte Exzenterwelle 4 mit sich, deren Ritzel 13 sich am Ritzel 14 abwälzt. Da die Exzentrizität des Antriebszapfens 20 in bezug auf die Achse a der Exzenterwelle 4 der Durchmesserdifferenz der Ritzel angepasst ist, durchläuft der Antriebszapfen 20 eine Bahn nach Art einer Hypozykloide. Dementsprechend ändert sich laufend die Neigung des Matrizenhalters 27 mit der Matrize 31 in bezug auf den Typenkörper 39. Gleichzeitig wird das Gehäuse 1 und damit die Matrize 31 auf den vorgefrästen Typenkörper 39 abgesenkt. Aufgrund der Taumelbewegung der Matrize 31 in bezug auf den Typenkörper 39 kommt es trotz geringer Kraftbeaufschlagung infolge der Punktberührung zu der gewünschten präzisen Formung des Typenkörpers 39.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

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1. Verfahren zum Formen von Typen für Prägemaschinen mit Hilfe von der Typenform entsprechenden Matrizen, die jeweils in Richtung auf einen entsprechend vorgefrästen metallischen Typenkörper unter Materialverdrängung druckbeaufschlagt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize jeweils in bezug auf den Typenkörper gegen Drehung um ihre Achse gesichert unter konstanter Druckbeaufschlagung längs einer Bahn bewegt wird, die sich aus annähernd kreisbogenförmigen Bahnabschnitten sowie Bahnabschnitten zusammensetzt, welche jeweils angenähert einem Verschwenken um quer zur Typenkörperachse verlaufende Schwenkachsen entsprechen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize jeweils in bezug auf den Typenkörper längs einer hypozykloidischen Schwenkbahn bewegt wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung der Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, mit einer stationären Typenkörperhalte-rung und einem auf den Typenkörper zu beweglich gelagerten Matrizenhalter, dadurch gekennzeichnet, dass der Matrizenhalter (27) in einem druckbeaufschlagbaren Gehäuse (1) um einen im Bereich des Typenkörpers (39) liegenden Schwenkpunkt verschwenkbar gelagert ist, dabei mittelbar an Kugelflächen (16,17) mit einem sich mit dem Schwenkpunkt deckenden Krümmungsmittelpunkt anliegt und mit einem exzentrisch angeordneten Antriebszapfen (20) an einer ihrerseits exzentrisch gelagerten, eine Abwälzbewegung ausführenden, angetriebenen Exzenterwelle (4) gekoppelt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenterwelle (4) mit einem Ritzel (13) verbunden ist, dessen Aussenverzahnung mit der Innenverzahnung eines im Gehäuseinneren festgelegten Ritzels (14) grösseren Durchmessers in Eingriff steht, und dass die Exzentrizität des Antriebszapfens (20) in bezug auf die Achse der Exzenterwelle (4) der Durchmesserdifferenz der Ritzel (13,14) an-gepasst ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass für den Drehantrieb der Exzenterwelle (4) ein angetriebener Umlaufzylinder (2) mit einer exzentrischen Bohrung (3) vorgesehen ist, in der die Exzenterwelle (4) drehbar, jedoch axial unverschiebbar gelagert ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein die eine konkave Kugelfläche (16) aufweisendes, im Vorrichtungsgehäuse (1) fest gelagertes Stützteil (15) ringförmig ausgebildet und von dem Antriebszapfen (20) durchsetzt ist, der über eine auf ihn aufgesetzte Antriebskugel (21) in eine zentrische Aussparung (19) eines die konvexe Kugelfläche (17) aufweisenden, im Gehäuse schwenkbar gelagerten Halters (18) für den Matrizenhalter (27) eingreift.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (1) ein zusätzliches, ringförmiges Kugelstück (24) mit konvexer Kugelfläche gelagert ist, an der ein ebenfalls vom Halter (18) durchsetzter, letzteren abstützender Druckring (25) mit konkaver Kugelfläche anliegt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Matrize (31) ein radial abstehender Stift (33) verbunden ist, dessen freies Ende in einen das Drehen der Matrize um ihre Achse verhindernden stationären Führungsschlitz (34) eingreift.