Die Erfindung betrifft einen Punktier-Prägekopf nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Zum Beschriften von metallischen Werkstücken, Werkzeugen oder Platten werden Vorrichtungen eingesetzt, welche die Schrift als Vertiefung im Werkstück ausbilden. Die Erfindung betrifft nun Vorrichtungen, welche die Vertiefungen nicht durch das Abheben von Material, sondern durch ein Verdichten von Material erzeugen. Diese Vorrichtungen umfassen einen Punktier-Prägekopf mit einer in Oszillation versetzten Nadel. Die Spitze der Nadel bewegt sich oszillierend, beispielsweise mit einer Frequenz von 300 Hz entlang ihrer Achse vor und zurück. Der Hub der Nadelspitze kann bei 1-2 mm liegen. Im Kontakt mit einer Metalloberfläche verdichtet die schwingende Nadel das Metall bei der Nadelspitze.
Der Punktier-Prägekopf wird entsprechend der gewünschten Beschriftung geführt und hinterlässt dabei am Werkstück dicht aneinander gereihte Vertiefungspunkte, die aufgrund der hohen Schwingungsfrequenz als Vertiefungslinie erscheinen. Punktier-Prägeköpfe können auf allen Maschinen und Führungsvorrichtugen eingesetzt werden, welche die zur Erzeugung des gewünschten Schriftzuges benötigte Relativbewegung zwischen dem Werkstück und dem Punktier-Prägekopf ermöglichen. Dies sind vor allem Fräsmaschinen und Drehzentren, aber auch Graviermaschinen, Linearbewegungssysteme, und Kopiervorrichtungen.
Bei den bekannten Lösungen ist die Nadel des Punktier-Prägekopfes jeweils linear beweglich geführt und mit einer Kraftaufnahmefläche sowie einer Rückstelleinrichtung, vorzugsweise einer Rückstellfeder, verbunden. Die Kraftaufnahmefläche setzt einen von der Druckluft erzeugten Druck in eine Kraft um, die über der Rückstellkraft liegt. Dadurch wird die Nadel gegen die zu bearbeitende Fläche gepresst. Zum Rückstellen der Nadel, muss der an die Kraftaufnahmefläche anliegende Luftdruck abgebaut werden, so dass die Rückstelleinrichtung die Nadel in die Ausgangsstellung zurückbewegen kann. Um immer die gleiche Punktierfrequenz zu erzielen, schlägt die EP 0 402 754, vor die Punktierfrequenz zu erfassen und entsprechend der Abweichung von einer gewünschten Frequenz den Speisedruck mit einem Druckregulierventil zu verändern.
Es hat sich nun gezeigt, dass bei Bearbeitungsmaschinen wie etwa Fräsmaschinen und Drehzentren im Bereich der Werkzeugaufnahme häufig keine Druckluft zur Verfügung steht. Zudem sind die neuen Bearbeitungsstationen auf einen automatischen Werkzeugwechsel ausgelegt. Dieser automatische Wechsel soll auch mit einem Punktier-Prägekopf möglich sein. Wenn nun ein Punktierprägekopf aus dem Stande der Technik eingesetzt würde, so müsste auch eine Druckluftquelle bereitgestellt und insbesondere an den Punktier-Prägekopf angeschlossen werden, was meist mit einem zu hohen Aufwand verbunden ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Punktier-Prägekopf zu finden, der einfach aufgebaut ist und ohne Druckluft betrieben werden kann.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Punktier-Prägekopf mit den Merkmalen des Anspruches 1 verwendet. Die abhängigen Ansprüche beschreiben alternative bzw. vorteilhafte Ausführungsvarianten.
Beim Lösen der Aufgabe wurde in einem ersten erfinderischen Schritt erkannt, dass bei den Fräsmaschinen und Drehzentren vermehrt mit Flüssigkeit gekühlte Werkzeuge eingesetzt werden, wobei die Speisung mit Kühlflüssigkeit durch die Werkzeugaufnahme erfolgt. Weil die Kühlkanäle in den Werkzeugen kleine Querschnitte haben und zum Kühlen ein genügend grosser Kühlmittel-Durchsatz gewährleistet werden muss, erfolgt die Speisung mit Kühlflüssigkeit meist mit Förderdrucken im Bereich von 5 bis 80 bar. In einem zweiten erfinderischen Schritt wurde erkannt, dass die unter hohem Druck bereitstehende Kühlflüssigkeit anstelle der Druckluft zum Antreiben der Nadelbewegung eingesetzt werden kann.
Wenn Punktier-Prägeköpfe, die mit Druckluft eingesetzt werden, mit Kühlfüssigkeit unter Druck gespiesen werden, so kann die gewünschte Nadelbewegung nicht erreicht werden.
Die Nadel der bekannten mit Druckluft betriebenen Punktier-Prägeköpfe ist jeweils linear beweglich geführt und mit einer Kraftaufnahmefläche sowie einer Rückstelleinrichtung, vorzugsweise einer Rückstellfeder, verbunden. Die Kraftaufnahmeflä che setzt einen von der Druckluft erzeugten Druck in eine Kraft um, die über der Rückstellkraft liegt. Dadurch wird die Nadel gegen die zu bearbeitende Fläche gepresst. Zum Rückstellen der Nadel muss der an die Kraftaufnahmefläche anliegende Luftdruck abgebaut werden, so dass die Rückstelleinrichtung die Nadel in die Ausgangsstellung zurück bewegen kann. Grundsätzlich gibt es zwei verschiedene Lösungen, den benötigten Druckaufbau und -abbau zu erzeugen. Bei einer steuerungstechnisch aufwendigeren Lösung wird ein steuerbares Ventilsystem eingesetzt, welches den Auf- und Abbau des Druckes erzielt.
Diese Lösung ist insbesondere bei der Verwendung von Kühlflüssigkeit als antreibendes Fluid zu aufwendig, weil an der Bearbeitungsmaschine oder am Werkzeugadapter ein steuerbares Ventil eingesetzt werden müsste und eine Steuerung zum Erzeugen der Druckschwankungen vorgesehen werden müsste. Nebst den Änderungen an der Maschine oder am Adapter müsste nach dem automatischen Einsetzen des Punktier-Prägekopfes ein Anschluss- oder Einschaltschritt durchgeführt werden. Bei einer im Wesentlichen steuerungsfreien Lösung mit Druckluft wird der Druck einer kontinuierlichen Druckluftzuführung durch eine Druckluft-Auslassanordnung im Bereich der Nadel bei vorgestossener Nadel abgebaut.
Aufgrund des Druckabbaus wird die Nadel mit der Kraftaufnahmefläche von der Rückstelleinrichtung zurückgestellt und die Auslassvorrichtung verschlossen, so dass sich erneut ein Druck aufbaut. Es hat sich nun gezeigt, dass diese passive Lösung bei der Verwendung einer unter Druck stehenden Kühlflüssigkeit nicht funktioniert. Dies liegt daran, dass die Kühlflüssigkeit im Vergleich zur Luft inkompressibel ist und daher keine Federeigenschaft hat. Aufgrund der fehlenden Federeigenschaft kann auch im Zusammenwirken mit der Rückstellfeder kein Schwingsystem entstehen.
In einem weiteren erfinderischen Schritt wurde erkannt, dass die Antriebswirkung der Kühlflüssigkeit über ein Turbinenelement erzielt werden soll, welches von der Kühlflüssigkeit in Drehbewegung versetzbar ist. Das Turbinenelement soll drehbar gelagert und mit einem Schaufel- oder Flügelbereich an einen Kühlmittelfluss anschliessbar sein. Die Drehbewegung des Turbinenelementes kann beispielsweise über Nocken eine linear geführte Nadel mit einer Rückstelleinrichtung, vorzugsweise mit einer Rückstellfeder, in die gewünschte Schwingbewegung versetzen.
Um auf eine mechanische Übertragung der Bewegung verzichten zu können, wird das Turbinenelement oder ein damit verbundenes Teil vorzugsweise als Drehventil ein gesetzt, das phasenweise Kühlflüssigkeit einer Kraftaufnahmefläche der Nadel zuführt und phasenweise Kühlflüssigkeit von dieser Kraftaufnahmefläche wegführt, so dass der Druck bei der Kraftaufnahmefläche auf- und abgebaut wird und im Zusammenwirken mit der Rückstelleinrichtung eine Schwingbewegung erzielbar ist. Das heisst also, dass die Drehbewegung des Turbinenelementes über eine Übertragungseinrichtung die Schwingbewegung der Nadel erzielbar macht.
Mit dem Turbinenelement, einer Übertragungseinrichtung, der Nadel und der Rückstelleinrichtung kann ein einfach aufgebauter Punktier-Prägekopf bereitgestellt werden, der die Schwingbewegung der Nadel ausgehend von unter Druck stehender Flüssigkeit ohne aktive Steuerung, also passiv, erzielbar macht. Eine solche Lösung ist ohne zusätzlichen Aufwand vielfältig einsetzbar, insbesondere auch an Bearbeitungsmaschinen mit automatischem Werkzeugwechsel. Es hat sich gezeigt, dass Ausführungen dieser Lösung auch mit Druckluft betrieben werden können, insbesondere wenn eine mechanische Übertragung eingesetzt wird.
Bei einer bevorzugten Lösung umfasst der oszillierende Teil am einen Ende die Kraftaufnahmefläche, am andern Ende die Nadelspitze und dazwischen einen Mittelbereich zum Anordnen der Rückstellfeder. Die Nadel ist im Bereich ihres freien Endes und/oder im Bereich der Kraftaufnahmefläche in einer entsprechenden Bohrung bzw. Führungshülse geführt. Durch eine gute Führung des oszillierenden Teils, vorzugsweise sowohl beim freien Nadelende als auch im Bereich der Kraftaufnahmefläche, kann gewährleistet werden, dass der oszillierende Teil bei gleichem Kühlflüssigkeits-Speisedruck im Wesentlichen mit der jeweils gewünschten bzw. gleichen Frequenz schwingt. Diese Führung kann Kippbewegungen und somit ein Verklemmen der Nadel im Wesentlichen verhindern.
Es versteht sich von selbst, dass auch andere Führungsanordnungen so ausgebildet werden können, dass deren Führungseigenschaften genügen.
Die Zeichnungen erläutern die erfindungsgemässe Lösung anhand eines Ausführungsbeispieles. Dabei zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Punktier-Prägekopf, der in eine Werkzeugaufnahme eingesetzt ist, Fig. 2 ein Teilschnitt A-A gemäss Fig. 1, und Fig. 3 einen Schnitt durch eine mechanische Übertragungseinrichtung
Fig. 1 zeigt einen Punktier-Prägekopf 1, der einen Steuerteil 2 und eine Traghülse 3 mit einem beweglichen Teil 4 umfasst. Der Punktier-Prägekopf 1 ist in einen Adapter 5 eingesetzt, welcher zum Befestigen des Punktier-Prägekopfes 1 an der Werkzeugaufnahme einer Bearbeitungsmaschine ausgebildet ist. Der bewegliche Teil 4 umfasst eine Nadel 8 und einen Abschlussteil 10 mit einer Kraftaufnahmefläche 11. Die Nadel 8 ist mit einem zylindrischen Endbereich 9 des Abschlussteiles 10 in einer ersten Führungshülse 15 geführt. Die Nadel 8 erstreckt sich entlang der Bewegungsachse 12 und wird von einer zweiten Führungshülse 13 beim Austritt aus der Traghülse 3 geführt. Durch die an den beiden Endbereichen der Nadel angeordneten Führungsbereiche kann eine optimale Geradführung der Nadelbewegung gewährleistet werden.
Zwischen der zweiten Führungshülse 13 und dem Abschlussteil 10 ist in der Traghülse 3 um die Nadel 8 ein Freiraum zur Aufnahme einer Rückstellfeder 14 ausgebildet. Die Nadel 8 wird von der Rückstellfeder 14 gegen die erste Führungshülse 15 gedrückt, wobei ein Anschlagsbereich des Abschlussteiles 10 an der ersten Führungshülse 15 anliegt. Um den möglichen Hub der Nadel zu beschränken, wird gegebenenfalls an der Innenfläche der Traghülse 3 ein nicht eingezeichneter Anschlagsbereich ausgebildet, an dem der Abschlussteil 10 bei genügend weit vorgeschobener Nadel 8 ansteht. Ein solcher Anschlagsbereich würde verhindern, dass der zylindrische Endbereich 9 aus der ersten Führungshülse 15 austreten kann.
Der Steuerteil 2 umfasst ein Steuergehäuse 20 und ein darin angeordnetes Turbinenelement 21, welches um eine Turbinenachse 21a drehbar gelagert ist. Im Steuergehäuse 20 ist eine an die Aussenform des Turbinenelementes 21 angepasste Ausnehmung ausgebildet. Für die Drehlagerung des Turbinenelements 21 sind in Achsrichtung an den beiden Endbereichen Drehlager 22 vorgesehen. Die Drehlager 22 sind vorzugsweise als Gleit-, gegebenenfalls aber auch als Rolllager, insbesondere Kugellager, ausgebildet. Dabei muss das verwendete Lager mit der verwendeten Kühlflüssigkeit verträglich sein. Das Turbinenelement 21 umfasst einen in Fig. 2 dargestellten Schaufelbereich 23 mit schaufelartigen Vorsprüngen 23a, die radial vorstehen.
Zu diesem Schaufelbereich 23 führen durch das Steuergehäuse 20 ein Turbinen-Zuführkanal 24 und ein Turbinen-Auslasskanal 25, so dass Kühlflüssigkeit durch den Turbinen-Zuführkanal 24 zum Schaufelbereich 23 gelangt, das Turbinenelement 21 in Drehung versetzt und durch den Turbinen-Auslasskanal 25 aus dem Steuergehäuse 20 austritt. Es versteht sich von selbst, dass die Kanalrichtungen und die Ausgestaltung der Vorsprünge 23a so gewählt werden sollten, dass die gewünschte Drehbewegung möglichst effizient erzielt wird.
Die Drehbewegung des Turbinenelementes 21 wird über eine Übertragungseinrichtung in eine Schwingsanregung der Nadel übertragen. Die Übertragungseinrichtung umfasst dazu beispielsweise gemäss Fig. 3 zumindest einen vom Turbinenelement 21 vorstehenden Nocken 26, der bei der Drehung des Turbinenelementes 21 um die Turbinenachse 21a die Kraftaufnahmefläche 11 und damit die Nadel 8 von der Turbinenachse 21a weg stösst, wobei die Rückstellfeder 14 die Kraftaufnahmefläche 11 gegen den Nocken 26 drückt. Es versteht sich von selbst, dass pro Umdrehung des Turbinenelementes 23 auch mehr als ein Hub vorgesehen werden kann. Dazu müsste am Umfang des Turbinenelementes 23 mehr als ein vorstehender Nocken ausgebildet werden.
Durch die Wahl der Nockenform und/oder durch das Einsetzen von Federelementen kann gewährleistet werden, dass das Turbinenelement 21 mit dem mindestens einen Nocken ohne unnötig hohen Anlaufwiderstand in Drehung versetzt werden kann.
Um auf eine mechanische Übertragung der Bewegung verzichten zu können, wird das Turbinenelement 21 gemäss Fig. 1 vorzugsweise als Drehventil eingesetzt, das der Kraftaufnahmefläche 11 phasenweise unter Druck Kühlflüssigkeit zuführt und phasenweise Kühlflüssigkeit von dieser Kraftaufnahmefläche wegführt, so dass der Druck bei der Kraftaufnahmefläche auf- und abgebaut wird und im Zusammenwirken mit der Rückstelleinrichtung eine Schwingbewegung erzielbar ist. Um diese Ventilfunktion zu ermöglichen, wird im Turbinenelement 21 beispielsweise zumindest eine Bohrung 27 schief zur Turbinenachse 21a ausgebildet, so dass deren Ein- bzw. Austrittsöffnungen nach einer Drehung des Turbinenelementes 21 um 180 DEG so versetzt sind, dass zwei verschiedene Anschlusssituationen entstehen.
In der einen Anschlusssituation - ausgezogene Linien - schliesst die Bohrung 27 an einen Ventil-Zuführkanal 28 an, welcher einen Teilstrom der Kühlfüssigkeit von einem Speisekanal 29 weiterleitet. In der anderen Anschlusssituation - strichpunktierte Linien - schliesst die Bohrung 27 an einen Ventil-Auslasskanal 30 an, durch den die Flüssigkeit aus dem Steuergehäuse 20 austreten kann. In beiden Anschlusssituationen schliesst die Bohrung 27 auch an einen der Kraftaufnahmefläche 11 zugeordneten Hohlraum 31 an. Es versteht sich von selbst, dass das alternierende Zu- und Wegführen von Flüssigkeit auch mit anderen Bohrungen und Zuführ- sowie Auslasskanälen erzielbar ist. Insbesondere können anstelle von Bohrungen auch Ausfräsungen vorgesehen werden.
Mit den Bohrungen und/oder Ausfräsungen werden Steuerkanäle bereitgestellt, welche die gewünschte Ventilfunktion gewährleisten.
Der Speisekanal 29 wird beim Einsetzen des Punktier-Prägekopfes 1 in den Adapter 5 mit einer Zuführleitung 6 für Kühlflüssigkeit in Verbindung gebracht. Um ein Austreten von Kühlflüssigkeit zwischen dem Adapter 5 und dem Punktier-Prägekopf 1 zu verhindern, wird vorzugsweise eine Dichtungsanordnung, insbesondere ein in einer Nut angeordneter Dichtungsring 32, eingesetzt. Die Zuführleitung 6 des Adapters 5 wird von der Werkzeugaufnahme der Bearbeitungsmaschine mit Flüssigkeit unter Druck gespiesen.
The invention relates to a puncturing embossing head according to the preamble of claim 1.
For labeling metallic workpieces, tools or plates devices are used, which form the font as a recess in the workpiece. The invention now relates to devices which do not produce the depressions by lifting material but by compacting material. These devices include a puncturing embossing head with an oscillated needle. The tip of the needle oscillates, for example at a frequency of 300 Hz, back and forth along its axis. The stroke of the needle tip can be 1-2 mm. In contact with a metal surface, the vibrating needle compresses the metal at the point of the needle.
The puncturing embossing head is guided according to the desired inscription, leaving the workpiece closely spaced indentation points, which appear due to the high vibration frequency as a recess line. Dotting embossing heads can be used on all machines and Führungsvorrichtugen that allow the required to generate the desired lettering relative movement between the workpiece and the puncturing embossing head. These are mainly milling machines and turning centers, but also engraving machines, linear motion systems, and copying machines.
In the known solutions, the needle of the puncturing embossing head is guided in each case linearly movable and connected to a force receiving surface and a return device, preferably a return spring. The force receiving surface converts a pressure generated by the compressed air into a force that is above the restoring force. As a result, the needle is pressed against the surface to be machined. To reset the needle, the pressure applied to the force receiving surface air pressure must be reduced, so that the restoring device can move the needle back to the starting position. In order to always achieve the same puncture frequency, EP 0 402 754 proposes to detect the puncture frequency and to change the feed pressure with a pressure regulating valve in accordance with the deviation from a desired frequency.
It has now been found that often no compressed air is available in the area of the tool holder for processing machines such as milling machines and turning centers. In addition, the new processing stations are designed for automatic tool change. This automatic change should also be possible with a puncturing embossing head. If now a puncturing embossing head from the prior art would be used, then a compressed air source would have to be provided and in particular connected to the puncturing embossing head, which is usually associated with too much effort.
The invention has for its object to find a puncturing embossing head, which is simple and can be operated without compressed air.
To solve the problem, a puncturing embossing head is used with the features of claim 1. The dependent claims describe alternative or advantageous embodiments.
In solving the problem, it was recognized in a first inventive step that in the milling machines and turning centers increasingly with liquid cooled tools are used, the supply of cooling fluid through the tool holder. Because the cooling channels in the tools have small cross sections and for cooling a sufficiently large coolant throughput must be ensured, the supply of cooling liquid usually takes place with delivery pressures in the range of 5 to 80 bar. In a second inventive step it has been recognized that the high pressure cooling liquid can be used instead of the compressed air to drive the needle movement.
If puncturing embossing heads used with compressed air are supplied with cooling liquid under pressure, the desired needle movement can not be achieved.
The needle of the known operated with compressed air puncturing embossing heads is guided in each case linearly movable and connected to a force receiving surface and a return device, preferably a return spring. The Kraftaufnahmeflä surface converts a pressure generated by the compressed air into a force that is above the restoring force. As a result, the needle is pressed against the surface to be machined. To reset the needle, the pressure applied to the force receiving surface air pressure must be reduced, so that the restoring device can move the needle back to the starting position. Basically, there are two different solutions to create the required pressure build-up and degradation. In a control technically complex solution, a controllable valve system is used, which achieves the construction and dismantling of the pressure.
This solution is too expensive, especially when using cooling liquid as a driving fluid, because a controllable valve would have to be used on the processing machine or on the tool adapter and a controller for generating the pressure fluctuations would have to be provided. In addition to the changes to the machine or to the adapter, a connection or switch-on step would have to be carried out after the automatic insertion of the puncturing embossing head. In a substantially control-free solution with compressed air, the pressure of a continuous compressed air supply is reduced by a compressed air outlet arrangement in the region of the needle with an advanced needle.
Due to the pressure reduction, the needle is reset with the force receiving surface of the return means and the outlet closed, so that again builds up a pressure. It has now been found that this passive solution does not work when using a pressurized coolant. This is because the cooling liquid is incompressible compared to the air and therefore has no spring property. Due to the missing spring characteristic, no oscillating system can arise in cooperation with the return spring.
In a further inventive step, it has been recognized that the driving effect of the cooling liquid is to be achieved via a turbine element, which can be put into rotary motion by the cooling liquid. The turbine element should be rotatably mounted and be connected to a coolant flow with a blade or vane area. The rotational movement of the turbine element can, for example via cams a linearly guided needle with a return device, preferably with a return spring, put in the desired swinging motion.
In order to be able to dispense with a mechanical transmission of the movement, the turbine element or a part connected thereto is preferably set as a rotary valve which supplies phase-wise cooling fluid to a force-receiving surface of the needle and leads phase-wise coolant away from this force-receiving surface, so that the pressure at the force-receiving surface is increased. and is degraded and in cooperation with the restoring device a swinging motion can be achieved. This means that the rotational movement of the turbine element via a transmission device makes the oscillating movement of the needle achievable.
With the turbine element, a transfer device, the needle and the return device, a simply constructed puncturing embossing head can be provided, which makes the oscillating movement of the needle starting from pressurized liquid without active control, ie passively achievable. Such a solution is versatile without additional effort, especially on machine tools with automatic tool change. It has been found that embodiments of this solution can also be operated with compressed air, especially when a mechanical transmission is used.
In a preferred solution, the oscillating part comprises the force-receiving surface at one end, the needle tip at the other end, and a central region for arranging the return spring therebetween. The needle is guided in the region of its free end and / or in the region of the force-receiving surface in a corresponding bore or guide sleeve. By a good guidance of the oscillating part, preferably both at the free end of the needle and in the area of the force-receiving surface, it can be ensured that the oscillating part oscillates at the same coolant supply pressure substantially at the respectively desired or the same frequency. This guide can substantially prevent tilting movements and thus jamming of the needle.
It goes without saying that other guide arrangements can be designed so that their guiding properties are sufficient.
The drawings explain the inventive solution using an exemplary embodiment. 1 shows a longitudinal section through a puncturing embossing head, which is inserted into a tool holder, FIG. 2 shows a partial section A-A according to FIG. 1, and FIG. 3 shows a section through a mechanical transmission device
Fig. 1 shows a puncturing embossing head 1, which comprises a control part 2 and a support sleeve 3 with a movable part 4. The puncturing embossing head 1 is inserted into an adapter 5, which is designed to fasten the puncturing embossing head 1 to the tool holder of a processing machine. The movable part 4 comprises a needle 8 and a termination part 10 with a force-receiving surface 11. The needle 8 is guided with a cylindrical end region 9 of the closure part 10 in a first guide sleeve 15. The needle 8 extends along the movement axis 12 and is guided by a second guide sleeve 13 at the exit from the support sleeve 3. By arranged at the two end regions of the needle guide areas an optimal linear guidance of the needle movement can be ensured.
Between the second guide sleeve 13 and the end part 10, a free space for receiving a return spring 14 is formed in the support sleeve 3 about the needle 8. The needle 8 is pressed by the return spring 14 against the first guide sleeve 15, wherein a stop region of the end part 10 rests against the first guide sleeve 15. In order to limit the possible stroke of the needle, a non-marked stop region is optionally formed on the inner surface of the support sleeve 3, at which the end portion 10 is present at sufficiently far advanced needle 8. Such a stop region would prevent the cylindrical end region 9 from being able to emerge from the first guide sleeve 15.
The control part 2 comprises a control housing 20 and a turbine element 21 arranged therein, which is mounted rotatably about a turbine axis 21a. In the control housing 20 adapted to the outer shape of the turbine element 21 recess is formed. For the rotary mounting of the turbine element 21 pivot bearings 22 are provided in the axial direction at the two end regions. The pivot bearings 22 are preferably designed as sliding, but possibly also as a rolling bearing, in particular ball bearings. The bearing used must be compatible with the coolant used. The turbine element 21 comprises a blade area 23, shown in FIG. 2, with blade-like projections 23a projecting radially.
Through the control housing 20, a turbine feed channel 24 and a turbine outlet channel 25 lead to this blade region 23, so that coolant passes through the turbine feed channel 24 to the blade region 23, rotates the turbine element 21 and out of the turbine outlet channel 25 Control housing 20 exits. It goes without saying that the channel directions and the configuration of the projections 23a should be chosen so that the desired rotational movement is achieved as efficiently as possible.
The rotational movement of the turbine element 21 is transmitted via a transmission device in a vibrational excitation of the needle. The transmission device comprises, for example, according to FIG. 3, at least one cam 26 protruding from the turbine element 21, which upon rotation of the turbine element 21 around the turbine axis 21a pushes the force-receiving surface 11 and thus the needle 8 away from the turbine axis 21a, the return spring 14 being the force-receiving surface 11 presses against the cam 26. It goes without saying that more than one stroke can be provided per revolution of the turbine element 23. For this purpose, more than one protruding cam would have to be formed on the circumference of the turbine element 23.
By choosing the cam shape and / or by the insertion of spring elements can be ensured that the turbine element 21 can be rotated with the at least one cam without unnecessarily high starting resistance in rotation.
1, the turbine element 21 according to FIG. 1 is preferably used as a rotary valve, which supplies the force receiving surface 11 in phases under pressure with cooling fluid and leads phase-wise coolant away from this force-receiving surface, so that the pressure at the force-receiving surface is increased. and is degraded and in cooperation with the restoring device a swinging motion can be achieved. To enable this valve function, for example, at least one bore 27 is formed obliquely to the turbine axis 21a in the turbine element 21, so that its inlet and outlet openings are offset by 180 ° after a rotation of the turbine element 21 so that two different connection situations arise.
In one connection situation - solid lines - the bore 27 connects to a valve feed channel 28, which forwards a partial flow of the Kühlfüssigkeit of a feed channel 29. In the other connection situation - dash-dotted lines - connects the bore 27 to a valve outlet channel 30, through which the liquid can escape from the control housing 20. In both connection situations, the bore 27 also adjoins a cavity 31 assigned to the force receiving surface 11. It goes without saying that the alternating supply and removal of liquid can also be achieved with other bores and feed and outlet channels. In particular, cutouts can also be provided instead of bores.
With the holes and / or cutouts control channels are provided, which ensure the desired valve function.
The feed channel 29 is brought into contact with the insertion of the puncturing embossing head 1 in the adapter 5 with a supply line 6 for cooling liquid. In order to prevent leakage of cooling fluid between the adapter 5 and the puncturing embossing head 1, a sealing arrangement, in particular a sealing ring 32 arranged in a groove, is preferably used. The supply line 6 of the adapter 5 is fed from the tool holder of the processing machine with liquid under pressure.