DE102009039850B4 - Markiervorrichtung für Maschinen mit rotierenden Achsen - Google Patents

Markiervorrichtung für Maschinen mit rotierenden Achsen Download PDF

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    • B44DECORATIVE ARTS
    • B44BMACHINES, APPARATUS OR TOOLS FOR ARTISTIC WORK, e.g. FOR SCULPTURING, GUILLOCHING, CARVING, BRANDING, INLAYING
    • B44B5/00Machines or apparatus for embossing decorations or marks, e.g. embossing coins
    • B44B5/0061Machines or apparatus for embossing decorations or marks, e.g. embossing coins characterised by the power drive
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44DECORATIVE ARTS
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    • B44C1/24Pressing or stamping ornamental designs on surfaces

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Abstract

Markiervorrichtung zur Verwendung bei einer CNC-Maschine oder einer anderen Werkzeugmaschine, welche folgendes aufweist: ein nicht rotierendes Gehäuse; einen Stempel, welcher durch das Gehäuse von einer zurückgezogenen Position in eine ausgezogene Powelche relativ zu dem Stempel montiert ist, um ihn in seine zurückgezogene Position zu bewegen; eine Maschinenspindelschnittstelle, welche drehbar an dem Gehäuse montiert und dafür vorgesehen ist, durch eine CNC- oder andere Werkzeugmaschine rotiert zu werden; wenigstens zwei Schlagkugeln, welche drehbar innerhalb des Gehäuses gehalten und betriebsfähig angebracht sind, um mit der Maschinenspindelschnittstelle und um eine Rotationsachse der Maschinenspindelschnittstelle zu rotieren; einen nicht rotierenden Hammer, welcher an einem oberen Ende dafür vorgesehen ist, wenigstens annähernd gleichzeitig durch die wenigstens zwei Schlagkugeln getroffen zu werden, und der an einem unteren Ende dafür vorgesehen ist, den Stempel in eine ausgefahrene tens annähernd koaxial...

Description

  • Querverweis auf verbundene Anmeldungen
  • Es existieren keine verbundenen Anmeldungen.
  • Technischer Bereich
  • Diese Erfindung betrifft eine Markiervorrichtung zur Verwendung bei rotierenden Maschinen bzw. Maschinen mit rotierenden Achsen, um Markierungen, wie zum Beispiel Wörter und Zahlen, an Metallteilen und anderen Objekten anzubringen.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Bei vielen hergestellten Werkstücken ist es wünschenswert oder erforderlich, länger anhaltende Arten von Markierungen oder Identifizierungssymbolen und -markierungen darauf anzubringen. Beispiele von solchen Markierungen können eine Marke, ein Hersteller, eine Teilenummer oder eine Art Designelement sein.
  • Bei der heutzutage üblicheren Situation werden die Teile zuerst durch maschinelle Bearbeitung oder auf andere Weise hergestellt und dann durch eine separate, alleinstehende Markier- oder Stempelvorrichtung markiert, welche durch den Hersteller separat gekauft werden muss. Dies stellt offensichtlich eine zusätzliche Ausgabe und einen zusätzlichen Schritt beim Herstellungsverfahren dar, welcher wünschenswerterweise eliminiert werden sollte.
  • Es ist wünschenswert, ein Werkzeug oder eine Vorrichtung zu haben, welches das Markieren durchführen kann, aber die Notwendigkeit beseitigt, eine zusätzliche Markiervorrichtung zu beschaffen oder zu besitzen. Eine solche Markiervorrichtung kann zum Beispiel den Antrieb oder die Rotation einer CNC- oder einer anderen Maschine oder -vorrichtung verwenden und die Markiervorrichtung kann die durch dieselbe zur Verfügung gestellte Rotation in eine axiale Bewegung konvertieren, um Markierungen auf Werkstücken anzubringen. Die Programmierung und die Möglichkeit zur Bewegung in der X- und Y-Ebene (sowie in der Z-Ebene) und die Programmierung der CNC- oder anderen Maschine kann dann verwendet werden, um die Markieraufgabe zu erfüllen. Während es eine bekannte Markiervorrichtung gibt, welche eine CNC- oder eine andere Maschine für ihre Rotation verwendet, um Markierungen an einem Werkstück anzubringen, wie in dem Patent US 6 427 357 B1 beschrieben, stellt diese nicht alle wünschenswerten Merkmale, Vorteile und Antriebsmechanismen wie die vorliegende Erfindung zur Verfügung. Das Patent US 6 427 357 B1 verwendet zum Beispiel einen Offset-Markierstempel (versetzt gegenüber der Rotationsachse der Spindel der CNC-Maschine). Vom Gesichtspunkt der Programmierung, der Verfahrenssteuerung und der Mechanik ist es wünschenswert, eine Markiervorrichtung zu haben, bei welcher der Stempel in oder sehr nahe an der Rotationsachse der die Rotation erzeugenden Maschine oder Vorrichtung, wie zum Beispiel einer CNC-Maschine oder einer anderen Vorrichtung, ist (im Wesentlichen oder wenigstens annähernd koaxial).
  • Vom Gesichtspunkt der Zuverlässigkeit und des Verschleißes kann es auch wünschenswert sein, die Technologie einer Schlagkugel (vorzugsweise Schlagkugel) zu verwenden, um die durch die CNC-Maschine (oder ein anderes Maschinenwerkzeug) zur Verfügung gestellte Rotationskraft in eine axiale Schlagkraft auf eine Nadel bzw. einen Stift bzw. einen Stempel und eine schnelle Axialbewegung eines Stempels mit relativ geringer Anzahl von Umdrehungen pro Minute (l/min) zu transformieren, um zweimal oder öfters pro Umdrehung der CNC-Maschine mit ausreichender Kraft zu schlagen, um ihn gegen das Werkstück zu schleudern und dadurch Einkerbungen, Markierungen und/oder Punkte zu erzeugen.
  • Es ist eine Aufgabe von einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, eine zuverlässige, länger haltbare Markiervorrichtung zu schaffen, um die Rotation der CNC- oder anderen Maschine in eine axiale Schlagkraft auf einen Stempel zu konvertieren, welcher ein Werkstück markiert.
  • Es ist eine weitere Aufgabe von einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, eine derartige Markiervorrichtung zu schaffen, welche auf zuverlässige Art und Weise eine Schlagkraft nach unten auf die Stempelmarkierungsspitze erzeugt, welche einen zuverlässigeren Mechanismus beim nach unten Hämmern des Stempels verwendet und welche den Verschleiß verringern kann.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die folgenden beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • 1 ist eine Vorderansicht eines Beispiels einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ist eine Schnittansicht eines Beispiels einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 3 ist eine Schnittansicht der in 2 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit dem Stempel in einer oberen oder zurückgezogenen Position;
  • 4 ist eine Schnittansicht der in 3 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit dem Stempel in einer unteren, ausgefahrenen oder Schlagposition;
  • 5 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Beispiels eines Hammerträgers oder -führung, eines Hammers und anderer Komponenten, welche in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, wobei zwei Hammerstifte dargestellt sind;
  • 6 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Beispiels eines Hammerträgers, eines Hammers und anderer Komponenten, welche in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, wobei vier Hammerstifte dargestellt sind;
  • 7 ist eine Draufsicht eines Schlagkugelhalters, wobei vier Schlagkugeln dargestellt sind; und
  • 8 ist eine teilweise Schnittansicht des Schlagkugelhalters mit Schlagkugeln und Schlagkugelplatte in einer Explosionsansicht über der Schnittansicht des Schlagkugelhalters dargestellt.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Viele der Befestigungs-, Verbindungs-, Herstellungs- und anderer -einrichtungen und -bauteile, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, sind in dem Bereich der beschriebenen Erfindung in größerem Umfang bekannt und werden verwendet und ihre genaue Beschaffenheit oder Art ist für ein Verständnis und die Verwendung der Erfindung für einen Fachmann nicht notwendig; aus diesem Grund werden sie nicht im Detail erörtert. Des weiteren können die verschiedenen Bauteile, die hierin für jede bestimmte Anwendung der vorliegenden Erfindung dargestellt oder beschrieben worden sind, variiert oder verändert werden, wie dies von der vorliegenden Erfindung vorweggenommen wird, und die Durchführung einer speziellen Anwendung oder Ausführungsform von jedem Element kann bereits in größerem Umfang aus dem Stand der Technik bekannt sein oder durch Fachleute verwendet werden; aus diesem Grund wird nicht jedes im Detail erörtert.
  • Die Bezeichnungen ”ein/eine/einer” und ”der/die/das”, wie sie hier in den Ansprüchen verwendet werden, werden gemäß einer langjährigen Praxis des Abfassens von Ansprüchen verwendet und nicht auf eine beschränkende Art und Weise. Wenn dies hierin nicht speziell angegeben ist, sind die Bezeichnungen ”ein/eine/einer” und ”der/die/das” nicht auf ein solches Element beschränkt, sondern bedeuten vielmehr ”wenigstens ein/eine/einer”.
  • 1 ist eine Vorderansicht eines Beispiels einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 zeigt eine Punktmarkierungsvorrichtung 100, ein CNC-Maschinen-Bauteil 101, welches eine Rotation, wie durch einen Pfeil 106 angedeutet, für die Punktmarkierungsvorrichtung 100 erzeugt. Die CNC-Maschine erzeugt eine seitliche X-Y-Bewegung und eine Bewegung in Richtung der Z-Achse. 1 zeigt des weiteren einen Markiervorrichtungskörper 102 (nicht rotierend), einen federbelasteten Haltearm 103, ein Stempelgehäuse 104, einen Markiervorrichtungsrotationskörper 108, eine nicht rotierende Gehäuseabdeckung 107 und ein Werkstück 105. Das Stempelgehäuse 104 und die Gehäuseabdeckung 107 können auch als Teil des gesamten Gehäuses der Markiervorrichtung angesehen werden.
  • 2 ist eine Schnittansicht eines Beispiels einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 zeigt die Punktmarkiervorrichtung 100, wobei die CNC-Maschine den Schaft oder die Maschinenspindelschnittstelle 120, wie durch den Pfeil 106 angedeutet, rotiert bzw. rotativ antreibt, wodurch Dreh-Körperabschnitte 108 rotiert werden, während der Vorrichtungskörper 102 stationär ist, weil der Haltearm 103 seine Rotation verhindert. 2 zeigt des weiteren einen Hammer 128, Hammerstifte 133, eine Hammerstiftführung 135 und eine Hammerführung 139 innerhalb eines nicht rotierenden Hammerhalters 140, wobei eine Hammerfeder 138 die Rückstellkraft für das Zurückziehen des Hammers 128 erzeugt.
  • Es ist klar für den Fachmann, dass die in diesem Beispiel oder dieser Ausführungsform dargestellte Maschinenspindelschnittstelle 120 ein Schaft oder ein Zylinderschaft ist; es kann jedoch jede einer Vielzahl von anderen Schnittstellen verwendet werden, abhängig davon, mit welcher Maschinenspindel die Ausführungsform verwendet wird. Sie kann zum Beispiel, jedoch nicht einschränkend, als ein Adapter, ein Konushalter, ein Gewindehalter oder ein Zylinderschaft bezeichnet werden, wobei keines davon erforderlich ist, um die Erfindung auszuführen. In einigen anderen Beispielen kann ein zweites Adapterstück vorgesehen sein, um die Maschinenspindelschnittstelle 120 weiter an die Maschinenspindel anzupassen, wobei alles innerhalb der Erwägungen der vorliegenden Erfindung liegt und alles aus dem Stand der Technik bekannt ist.
  • Wie aus 2 deutlich wird, befinden sich Schlagkugeln 126 und 127 in einem Schlagkugelhalter 125, der aus Halterseitenwänden und einer Schlagkugelplatte 129 (welche in 7 für eine Konfiguration mit vier Schlagkugeln dargestellt ist) für die Schlagkugeln 126 und Halterseitenwänden und einer Schlagkugelplatte 129 fur die Schlagkugel 127 zusammengesetzt ist. 2 zeigt des weiteren eine kleine Schulter 125a auf den Halterseitenwänden 125, welche die Schlagkugeln 126 und 127 in dieser Position halten, während sie weiterhin eine Rotation derselben erlauben. Es wird auch davon ausgegangen, dass die schmalen Schultern den Verschleiß auf der Oberfläche des Hammerträgers 140 und/oder der Hammerstifte 133 verringern. Es sollte auch bemerkt werden, dass während in 2 zwei Schlagkugeln 126 und 127 dargestellt sind, mehr Kugeln in mehr Kammern verwendet werden können, um die gewünschten Betriebseigenschaften zu erreichen, wie zum Beispiel mehr Schläge pro Minute, wenn vier Schlagkugeln verwendet werden oder wenn sechs Schlagkugeln verwendet werden, wobei alles innerhalb der Erwägungen der vorliegenden Erfindung liegt. Während es bevorzugt ist, dass die Schlagkugeln eine sphärische Form aufweisen und aus einem geeigneten Stahl oder einem anderen Metall hergestellt sind, sollte bemerkt werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf ein bestimmtes Material beschränkt ist.
  • Wenn die Maschinenspindelschnittstelle 120, wie durch den Pfeil 106 dargestellt, rotiert wird, bewirkt dies, dass der Schlagkugelhalter 125 rotiert, was wiederum bewirkt, dass die Schlagkugeln 126 und 127 auf die Hammerstifte 133 schlagen, wodurch sie den Hammer 128 nach unten gegen die durch die Feder 138 erzeugte Federvorspannkraft drücken, wodurch letztendlich der Stempel bzw. der Stift bzw. die Nadel 121, wie durch einen Pfeil 171 dargestellt, nach unten geworfen bzw. bewegt wird. Die Stempelspitze 122 wird nach unten bewegt, um Vertiefungen, Punkte oder Markierungen an einem Werkstück anzubringen. Das nach unten Bewegen des Stempels überwindet die Kraft der dieselbe haltenden Stempelfeder 138 und bewegt den Stempel 121 nach unten aus dem Stempelgehäuse 104 heraus, um das Werkstück zu treffen (eine ausgefahrene Position) und dann drückt die Hammerfeder 144 den Hammer zurück nach oben und die Kraft der Stempelfeder 144 drückt den Stempel 121 zurück nach oben in das Stempelgehäuse 104 (in eine zurückgezogene Position), und zwar in einer Hin-und-Her-Bewegung bzw. eine reziprokierende Bewegung. Der Stempel 121 ist koaxial oder annähernd koaxial mit der Maschinenspindelschnittstelle 120 mit einer geeigneten Toleranz dargestellt.
  • Während es für den Fachmann klar ist, dass eine beliebige einer Vielzahl von unterschiedlichen Materialien für die hierin beschriebenen Bauteile verwendet werden kann, kann in einigen Ausführungsformen die Hammerstiftachse 134 aus Aluminiumbronze bestehen, wie auch der Hammer 128. Die Anordnung der Hammerstifte 133 auf der Hammerstiftachse 134 gibt den Hammerstiften 133 die Fähigkeit zu rotieren, wenn sie durch die Schlagkugeln getroffen werden, wodurch potentiellerweise der Verschleiß über den gesamten Umfang verteilt und der Verschleiß der Hammerstifte 133 und/oder der Schlagkugeln 126 und 127 reduziert wird.
  • 2 zeigt des weiteren, dass der Hammer 128 in dieser Ausführungsform einen Schlagabschnitt 162 aufweist, welcher der Schlagabschnitt ist, der hineingeworfen wird und gegen die Oberseite des Stempels 121 schlägt. Die Stempelfeder 144 stellt den Widerstand gegenüber der Bewegung des Stempels 121 nach unten zur Verfügung und stellt die Vorspannkraft sicher, welche den Stempel 121 in vertikaler Richtung bewegt, um zu ihrer zurückgezogenen Position zurückzukehren, nachdem die durch den Hammer 128 aufgebrachte Überwindungskraft nachlässt. Der Stempel 121 wird durch den Schlag des Hammers 128, welcher die Vorspannkraft der Stempelfeder 144 überwindet, nach unten in eine ausgefahrene Position bewegt, und zwar in einer als Hin-und-Her-Bewegung bezeichneten Bewegung. Während die Bezeichnungen zurückgezogene Position und ausgefahrene Position hierin verwendet werden, beziehen sie sich nicht auf eine spezielle Position, sondern sie können innerhalb der Ausführung der Erfindung variieren. Zum Beispiel kann die ausgefahrene Position für eine bestimmte Markierung eine oder mehrere spezielle Positionen des Ausfahrens sein.
  • 2 stellt auch den Rotationsdämpfer oder -anschlag zwischen den rotierenden und nicht rotierenden Bauteilen dar, wie nachfolgend ausführlicher beschrieben. Lager 137 sind mit jeweiligen Wänden 152 und 153 versehen bzw. kombiniert, um eine Schnittstelle zwischen der Spindelschnittstelle 120 und zum Beispiel des nicht rotierenden Gehäuses zu erzeugen. Die Schnittstellen sind gut bekannt und werden im Stand der Technik verwendet und werden daher hierin nicht im Detail beschrieben.
  • 3 ist eine Schnittansicht der in 2 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei sich der Stempel in einer oberen Position befindet, welche auch als eine zurückgezogene Position bezeichnet werden kann. Die gleich nummerierten Teile in 3 sind dieselben wie diejenigen in 2 und werden aus diesem Grund hier nicht wiederholt. 3 zeigt eine Hammerstiftausnehmung 135, welche auch eine Hammerstiftführung ist, und einen Abstand zwischen der Unterseite der Hammerstiftausnehmung 135 und den Hammerstiften 133, wie durch den Abstand 161 dargestellt. Die Hammerstifte 133 sind dargestellt, wie sie die Schlagkugeln 126 und 127 überlappen und wenn die Schlagkugeln 126 und 127 um die Maschinenspindelschnittstellenachse mit der Spindel rotieren, schlagen die Schlagkugeln 126 und 127 auf die Hammerstifte 133, was bewirkt, dass dieselben nach unten geworfen bzw. bewegt oder getrieben werden, wenn die äußere, gebogene oder gekrümmte Oberfläche der Schlagkugeln 126 und 127 mit den im Wesentlichen zylindrischen äußeren Schlagflächen der Hammerstifte 133 zusammenwirken. Dies kann bewirken, dass beide Schlagkugeln 126 und 127 und die Hammerstifte 133 um ihre Achsen rotieren, wodurch sie die Bewegung der Hammerstifte 133 nach unten, die Bewegung des Hammers nach unten in den Stempel 121 und folglich die Bewegung des Stempels 121 nach unten bewirken, um einen Punkt, eine Einkerbung oder eine Markierung auf die gewünschte Art und Weise an einem Werkstück anzubringen.
  • 4 ist eine Schnittansicht der in 3 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit dem Stempel in einer unteren, ausgefahrenen oder Schlagposition (in das Werkstück). Die gleich nummerierten Teile in 4 sind dieselben wie diejenigen in 2 und 3 und werden aus diesem Grund hier nicht wiederholt. 4 stellt die Position oder Konfiguration dar, wenn die Schlagkugeln 126 und 127 auf die Hammerstifte 133 aufgetroffen sind und die Hammerstifte nach unten in eine ausgefahrene Position bewegt haben. Das Auftreffen bzw. der Schlag zwischen den Schlagkugeln 126 und 127 und den Hammerstiften 133 bewirkt die Abwärtsbewegung der Hammerstifte 133, so dass sich die Schlagkugeln 126 und 127 oberhalb der Hammerstifte 133 (anstatt des Überlappens) befinden. Der Abstand 161 zwischen den Hammerstiften 133 in der Unterseite der Hammerstiftführung 135 in dem Hammerträger 140 stellt das Ausmaß der Abwärtsbewegung dar und die auf dem Werkstück 105 dargestellte Einkerbung 178 zeigt diese Abwärtsbewegung des Stempels 121 als Reaktion auf den Schlag des Hammers 128 auf den Stempel 121, wodurch Einkerbungen, Punkte oder Markierungen auf dem Werkstück 105 bewirkt werden. Ein Pfeil 171 zeigt die Abwärtsbewegung des Stempels bzw. des Stempels 121 an. Die Hammerführung 139 ist in dem Hammerträger 140 dargestellt, welche die Führung und die Öffnung zum Steuern der Auf- und Abwärtsbewegung des Hammers 128 erzeugt.
  • Die Software oder Programmierung für die CNC-Maschine kann dann zum Gravieren verwendet werden, und zwar durch Bewegen der Maschinenspindel, um Buchstaben, Markierungen oder Designs zu erzeugen, die aus einer Serie von Punkten, Markierungen oder Einkerbungen bestehen, wie zum Beispiel durch einen Pfeil 173 in 4 dargestellt. Die Geschwindigkeit der Rotation für das Markieren von Punkten oder Einkerbungen kann eine oder mehrere einer Vielzahl von unterschiedlichen Geschwindigkeiten sein, zum Beispiel, aber nicht beschränkend, dreihundert (300) Umdrehungen pro Minute (1/min) und bis zu eintausend (1000) 1/min oder mehr, abhängig von der Anzahl der verwendeten Schlagkugeln. Der Abstand zwischen Punkten oder Einkerbungen kann durch das Vorschubprogramm in der CNC-Maschine selbst gesteuert werden. Die gewünschte Tiefe des Punkts, der Einkerbung oder Markierung kann durch den Abstand, um den sich der Stempel bewegt, bevor er die Werkstückoberfläche berührt, und die Geschwindigkeit des Stempels festgelegt werden, welcher durch die Umdrehungen pro Minute der Maschinenspindel gesteuert wird, oder jede beliebige einer Vielzahl von anderen Parametern, alle innerhalb der Erwägungen der vorliegenden Erfindung.
  • 5 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Beispiels eines Hammerträgers 140, eines Hammers 128 und anderer Bauteile, welche in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, wobei zwei Hammerstifte 133 dargestellt sind. 5 stellt den Hammerträger 140, den Hammer 128, die Hammerstifte 133 und die Hammerstiftachse 134 dar. Um das Auftreffen bzw. den Schlag zwischen den Hammerstiften 133 und den Schlagkugeln 126 und 127, wie in 4 dargestellt, zu ermöglichen, können die Hammerstifte 133 drehbar montiert sein, wie zum Beispiel auf der Hammerstiftachse 134, um die Rotation der Hammerstifte 133 um die Hammerstiftachse 134 zu ermöglichen, um den Verschleiß sowohl an den Hammerstiften 133 als auch an den Schlagkugeln 126 und 127 zu verringern. Der Hammerträger 140 ist mit der Hammerstiftausnehmung 135 dargestellt, welche eine Hammerführung und eine Hammerstiftführung darstellt. Die Hammerfeder 138 ist in dieser Anwendung über einen niedrigeren Bereich des Hammers 128 innerhalb des Hammerträgers 140 eingeführt (in dieser Ausführungsform) und stellt eine Vorspannkraft nach oben auf den Hammer 128 zur Verfügung, um ihn in der zurückgezogenen Position zu halten, bis er durch das Auftreffen der Schlagkugeln (in dieser Figur nicht dargestellt) auf die Hammerstifte 133 nach unten geworfen bzw. bewegt wird. Der Stempel 121 ist mit der Stempelfeder 144 und in seinem zusammengebauten Zustand innerhalb einer Ausnehmung in dem Stempelgehäuse 104 dargestellt.
  • Weil die Hammerstifte 133 jeweils unabhängig und drehbar auf der Hammerstiftachse 134 montiert sind, rotiert jeder unabhängig von dem anderen, weil sie jeweils durch die Schlagkugeln getroffen werden, was dazu führt, dass ein Hammerstift in der entgegen gesetzten Richtung von dem anderen Hammerstift auf der gegenüberliegenden Seite auf der Hammerstiftachse 134 rotiert. Die Hammerstifte 133, welche in einigen Ausführungsformen auch als Walzen bzw. Rollen bezeichnet werden können, können rotierbar um eine Achse montiert sein und sind innerhalb eines Abschnitts des Hammers 128 (durch eine Ausnehmung in dem Hammer) in dieser Ausführungsform positioniert oder enthalten, um den Schlag von den Schlagkugeln durch die Hammerstifte 133 auf den Hammer 128 weiterzugeben. Der Hammer kann, muss jedoch nicht aus Aluminiumbronze oder aus einem als ”Nylatron GS” bezeichneten Material hergestellt sein (als zwei Beispiele von vielen Möglichkeiten innerhalb der Erwägungen der vorliegenden Erfindung). Das Material kann für eine bestimmte Anwendung wie gewünscht gewählt werden, um die gewünschten Anti-Reibungs- und Härte-Eigenschaften zu erreichen. Die Rollen oder Stifte 133 können zum Beispiel aus einem auf eine Härte von 62 RC gehärteten Stahl bestehen.
  • Im Allgemeinen stellt das Aufnehmen der Hammerstifte 133 oder Rollen innerhalb des Hammers und Verwenden eines zentralen Hammers, welcher dieselbe ungefähre Rotationsachse wie die Maschinenspindel aufweist, sicher, dass der Schlag von dem Hammer 128 auf den Stempel direkt von dem Schlag der Schlagkugeln 126 und 127 gegen die Hammerstifte 133 resultiert, und dies ist alles axial oder ungefähr axial zu der Achse der Maschinenspindelschnittstelle. Im Gegensatz zu einer außerhalb der Mitte arbeitenden Vorrichtung wird bei der Mittellinien-Vorrichtung der seitliche Schlag auf den Stempel eliminiert und es wird davon ausgegangen, dass als ein Ergebnis davon der Verschleiß verringert wird. Die Schlagkugeln 126 und 127 sind in Kammern oder Bereichen enthalten, die durch den Schlagkugelhalter 125 und die Schlagkugelplatte 129 festgelegt sind (wie in 8 detaillierter dargestellt), welche aus jeglichem Material mit gewünschten Eigenschaften oder einer gewünschten Beschaffenheit bestehen können, wie zum Beispiel Aluminiumbronzebeschichtung, Werkzeugstahlqualität oder ein anderes geeignetes Material (wobei kein spezielles Material erforderlich ist, um die vorliegende Erfindung auszuführen). Die Kombination der Schlagkugelkammern 125b in dem Schlagkugelhalter 125 mit der Schlagkugelplatte 129 hält die Schlagkugeln in ihrer Position (die schmalen Schultern 125a) oder hält sie zurück, so dass sie nicht gespannt oder befestigt sind und in der Lage sind zu rotieren.
  • 6 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Beispiels eines Hammerträgers, eines Hammers und anderer Bauteile, welche in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, wobei vier Hammerstifte 133 und 150 dargestellt sind. Die gleich nummerierten Gegenstände in 6 sind dieselben wie diejenigen in 5 und werden aus diesem Grund hier nicht wiederholt. 6 zeigt die zusätzlichen zwei Hammerstifte 150 und Hammerstiftausnehmungen 151 für den zweiten Satz von Hammerstiften 150 innerhalb des Hammerstiftträgers 140, welche auch Hammerstiftführungen sind. Die Hammerstiftführungen 140 und die Hammerführung (der mittlere Bereich des Hammerträgers) erlauben eine vertikale Bewegung des Hammers 128 und der Hammerstifte 133 und 150 in der Richtung der Achse der Maschinenspindelschnittstelle und des Stempels, aber begrenzen die seitliche Bewegung einschließlich der Rotationsbewegung um die Achse des Spindelhalters.
  • 6 stellt dar, dass die Erfindung entweder mit einem Satz Hammerstifte 133 oder zwei Sätzen von Hammerstiften 133 und 150 verwendet werden kann, und dass es zu bevorzugen ist, dass sie neunzig Grad beabstandet voneinander montiert sein sollten, wie in 6 dargestellt, wenn zwei Sätze verwendet werden sollen. Falls eine Konfiguration mit vier Hammerstiften verwendet wird, wie in 6 dargestellt ist, erlaubt dies, dass mehr Punkte oder Markierungen pro Sekunde durch den Stempel 121 an dem Werkstück angebracht werden können, welcher verbesserte Markierungen oder Schriften auf dem Werkstück erzeugen kann.
  • 7 ist eine Draufsicht auf den Schlagkugelhalter 125 mit vier darin dargestellten Schlagkugelkammern 125b oder -bereichen. Es kann festgestellt werden, dass der Schlagkugelhalter 125 ein rotierendes Teil ist, welches betriebsfertig an der Maschinenspindelschnittstelle (in anderen Figuren dargestellt) angebracht ist und welches die Rotation für die Schlagkugeln erzeugt, um auf die Hammerstifte zu schlagen (auch in anderen Figuren dargestellt).
  • 8 ist eine teilweise Schnittansicht des Schlagkugelhalters 125 mit zwei Schlagkugeln 126 und 127, die in einer Explosionsdarstellung erheblich oberhalb des Schlagkugelhalters (obwohl vier Schlagkugeln in dem Beispiel dieser Ausführungsform der dargestellten Erfindung verwendet werden würden) und oberhalb der Schlagkugelkammern 125b in dem Schlagkugelhalter 125 dargestellt sind. Die Schlagkugelplatte 129 ist auch in einer Explosionsdarstellung erheblich oberhalb der Schlagkugeln 126 und 127 und oberhalb des Querschnitts durch den Schlagkugelhalter 125 dargestellt.
  • Die in 8 dargestellte Explosionsansicht würde oberhalb der Explosionsansicht von 5 zum Beispiel oberhalb des Hammers 128 erscheinen.
  • Wie der Fachmann feststellen kann, gibt es vielzählige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und Variationen von Elementen und Bauteilen, welche verwendet werden können, alles innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung. In einer Ausführungsform ist zum Beispiel eine Markiervorrichtung zur Verwendung mit einer CNC-Maschine oder einem anderen Maschinenwerkzeug bzw. Werkzeugmaschine vorgesehen und diese Markiervorrichtung weist folgendes auf: ein nicht rotierendes Gehäuse; einen Stempel, welcher durch das Gehäuse von einer zurückgezogenen Position in eine ausgezogene Position beweglich gehalten ist; eine Stempelfeder, welche relativ zu dem Stempel montiert ist, um ihn in seine zurückgezogene Position zu bewegen; eine Maschinenspindelschnittstelle, welche drehbar an dem Gehäuse montiert und dafür vorgesehen ist, durch eine CNC- oder andere Werkzeugmaschine rotiert zu werden; wenigstens zwei Schlagkugeln, welche drehbar innerhalb des Gehäuses gehalten und betriebsfähig angebracht sind, um mit der Maschinenspindelschnittstelle zu rotieren; einen nicht rotierenden Hammer, welcher an einem oberen Ende angeordnet ist, um wenigstens annähernd gleichzeitig durch die wenigstens zwei Schlagkugeln getroffen zu werden, und der an einem unteren Ende dafür vorgesehen ist, den Stempel in eine ausgefahrene Position anzutreiben; und wobei der Stempel wenigstens annähernd koaxial mit der Maschinenspindelschnittstelle ist.
  • Es kann festgestellt werden, dass die vorhergehende Ausführungsform so ausgestaltet sein kann, dass der Hammer einen vertikal orientierten Hammer mit drehbar montierten und seitlich angeordneten Hammerstiften aufweist, die eine zylinderförmige äußere Reibfläche aufweisen, die dafür vorgesehen ist, von den wenigstens zwei Schlagkugeln, die mit der Maschinenspindelschnittstelle rotieren, getroffen zu werden. Diese Anwendung kann des weiteren so ausgebildet sein, dass die wenigstens zwei Schlagkugeln dafür vorgesehen sind, die ungefähr einhundertachtzig Grad voneinander beabstandeten Hammerstifte gleichzeitig zu treffen, und des weiteren, dass die wenigstens zwei Schlagkugeln und die Hammerstifte nach dem Schlag rotieren. Bei der oben genannten Ausführungsform kann des weiteren vorgesehen sein, dass der Hammer und die Hammerstifte innerhalb einer Hammerführung und einer Hammerstiftführung angeordnet sind, welche die vertikale Bewegung des Hammers und der Hammerstifte führen, welche jedoch die seitliche Bewegung derselben beschränken.
  • Es kann festgestellt werden, dass das oben Genannte des weiteren wenigstens vier Schlagkugeln aufweisen kann, welche drehbar innerhalb des Gehäuses gelagert sind, wobei des weiteren der Hammer an einem oberen Ende dafür vorgesehen ist, wenigstens annähernd gleichzeitig durch die wenigstens vier Schlagkugeln getroffen zu werden.

Claims (5)

  1. Markiervorrichtung zur Verwendung bei einer CNC-Maschine oder einer anderen Werkzeugmaschine, welche folgendes aufweist: ein nicht rotierendes Gehäuse; einen Stempel, welcher durch das Gehäuse von einer zurückgezogenen Position in eine ausgezogene Position beweglich gehalten ist; eine Stempelfeder, welche relativ zu dem Stempel montiert ist, um ihn in seine zurückgezogene Position zu bewegen; eine Maschinenspindelschnittstelle, welche drehbar an dem Gehäuse montiert und dafür vorgesehen ist, durch eine CNC- oder andere Werkzeugmaschine rotiert zu werden; wenigstens zwei Schlagkugeln, welche drehbar innerhalb des Gehäuses gehalten und betriebsfähig angebracht sind, um mit der Maschinenspindelschnittstelle und um eine Rotationsachse der Maschinenspindelschnittstelle zu rotieren; einen nicht rotierenden Hammer, welcher an einem oberen Ende dafür vorgesehen ist, wenigstens annähernd gleichzeitig durch die wenigstens zwei Schlagkugeln getroffen zu werden, und der an einem unteren Ende dafür vorgesehen ist, den Stempel in eine ausgefahrene Position anzutreiben; und wobei der Stempel wenigstens annähernd koaxial mit der Maschinenspindelschnittstelle ist.
  2. Markiervorrichtung nach Anspruch 1, welche des weiteren vier Schlagkugeln aufweist, welche drehbar innerhalb des Gehäuses gelagert sind, wobei des weiteren der Hammer an einem oberen Ende dafür vorgesehen ist, wenigstens annähernd gleichzeitig durch die wenigstens vier Schlagkugeln getroffen zu werden.
  3. Markiervorrichtung nach Anspruch 1, wobei des weiteren der Hammer einen vertikal orientierten Hammer mit Hammerstiften aufweist, die unabhängig sind und die drehbar in einer seitlichen Anordnung von der Achse der Maschinenspindelschnittstelle montiert sind und eine zylinderförmige äußere Reibfläche aufweisen, die dafür vorgesehen ist, von den wenigstens zwei Schlagkugeln, die mit der Maschinenspindelschnittstelle rotieren, getroffen zu werden.
  4. Markiervorrichtung nach Anspruch 3, wobei des weiteren die wenigstens zwei Schlagkugeln dafür vorgesehen sind, die ungefähr einhundertachtzig Grad voneinander beabstandeten Hammerstifte gleichzeitig zu treffen, und wobei des weiteren die wenigstens zwei Schlagkugeln und die Hammerstifte nach dem Schlag rotieren.
  5. Markiervorrichtung nach Anspruch 4, wobei des weiteren der Hammer und die Hammerstifte innerhalb einer Hammerführung und einer Hammerstiftführung angeordnet sind, welche die vertikale Bewegung des Hammers und der Hammerstifte führen, welche jedoch die seitliche Bewegung derselben beschränken.
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