DE102013105609B4 - Vorrichtung zum Einbringen von Prägungen in eine bewegte Produktbahn und Verfahren zum Betreiben einer solchen Vorrichtung - Google Patents

Vorrichtung zum Einbringen von Prägungen in eine bewegte Produktbahn und Verfahren zum Betreiben einer solchen Vorrichtung Download PDF

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Abstract

Vorrichtung (1) zum Einbringen von Prägungen in eine Produktbahn (2), wobei die Produktbahn (2) während des Einbringens einer Prägung eine Bewegung mit einer Transportgeschwindigkeit (v2) in einer Transportrichtung (T) quer zur Prägerichtung (P) vollzieht, umfassend: – einen Prägestempel (3), der eine Bewegung auf einer ersten Bahnkurve (U1) mit einer ersten Bahngeschwindigkeit (v3') vollzieht, die im Moment des Prägens der Transportgeschwindigkeit (v2) entspricht, wobei der Prägestempel (3) angebracht ist am freien Ende eines Pendelarms (6), der um eine Pendelachse (11) verschwenkbar ist, – einen Exzenterantrieb (5) zur definierten Verlagerung der Pendelachse (11) in Richtung von der Produktbahn (2) weg, und – eine separate Antriebseinheit (8) zur definierten Verlagerung des Prägestempels (3) tangential zur ersten Bahnkurve (U1), wobei die Pendelachse (11) von der Produktbahn (2) weg verlagerbar ist und ein Abstand (X) der Pendelachse (11) von der Produktbahn (2) in einer ersten Achsenposition kleiner ist als eine Pendellänge (L) des Pendelarmes (6) und der Abstand (X) in einer zweiten Achsenposition größer ist als die Pendellänge (L).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbringen von Prägungen in eine bewegte Produktbahn und ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Vorrichtung.
  • Gummibahnen, die z. B. für die Reifenindustrie verwendet werden, werden in regelmäßigen Abständen mit einer eingeprägten Kennung versehen. Diese Kennung kann beispielsweise zu Qualitätssicherungszwecken verwendet werden. Die mit der Kennung versehenen Bereiche können im selben oder in einem nachfolgenden Schritt aus der Bahn ausgestanzt werden und in ein Prüflabor gebracht werden. Die Kennung ermöglicht beispielsweise die Rückverfolgbarkeit der Probe hinsichtlich des Produktionszeitpunktes und Produktionsortes.
  • Bislang wurden solche Prägungen durch eine recht aufwendige, fehleranfällige und ungenaue Vorrichtung in die Gummibahnen eingebracht. Auf dem Umfang eines Prägerades sind dabei eine Vielzahl von Prägeeinheiten in Form von Ziffernräder-Einheiten angebracht. Zum Aufprägen wird das gesamte Prägerad in Richtung der Gummibahn beaufschlagt. Hierfür ist ein Verstelleinrichtung vorgesehen, die die Verlagerung des gesamten Prägerades vornimmt und die Prägekraft aufbringt. Alternativ kann auch eine Gegenwalze, die auf der anderen Seite der Gummibahn angebracht ist und ein Gegenlager zum Prägerad darstellt, in Richtung des Prägerades verlagert werden, wodurch die Prägekraft erzeugt wird. Im Gegensatz zu einer Stempelung, bei der lediglich ein Farbstoff auf die Oberfläche der Produktbahn aufgebracht wird, geht mit einer solchen Prägung eine körperliche Verformung der Produktbahn einher. Hierfür sind somit deutlich höhere Druckkräfte erforderlich als bei reinen Stempelungen.
  • Die EP 0 795 424 B1 offenbart ein Verfahren zum Aufbringen von Markierungen auf ein Mineralfaserprodukt, mit einem plattenförmig ausgebildeten Stempelblock, an dem Heizelemente angebracht sind. Diese können im Kontakt zu dem Mineralfaserprodukt gebracht werden. Der Stempelblock ist senkrecht zu dem sich bewegenden Mineralsfaserprodukt beweglich und wird abschnittsweise mit dem Mineralfaserprodukt mitgeführt.
  • Die EP 0 419 773 A2 offenbart eine Vorrichtung zum Prägen feiner Strukturen in eine Folienbahn. Ein rotierender Prägezylinder umfasst eine Prägematrize, wobei die nutzbare Länge der Prägematrize kleiner ist als der Umfang des Prägezylinders. Im Bereich einer einer Ausnehmung der Prägematrize entsteht bei jeder Umdrehung eine Öffnung zwischen dem Prägezylinder und einem Gegendruckzylinder. In dieser Phase vollzieht der Prägezylinder eine Relativbewegung gegenüber der Folienbahn.
  • Die DE 1 974 260 U beschreibt eine Vorrichtung zum Transport von Kunststoffbahnen durch eine Prägevorrichtung, in der Formkörper hergestellt werden. Die Kunststoffbahn liegt auf einem Förderband auf und wird intermittierend jeweils in der Länge des herzustellenden Formkörpers in die Vorrichtung hinein gefördert.
  • Aufgrund der Vielzahl der Ziffernräder-Einheiten ist diese Konstruktion zunächst recht aufwendig. Ferner ist dieses Prägerad recht schwer und weist daher ein hohes Massenträgheitsmoment auf, welches bei jedem Prägevorgang zu bewegen ist. Das Einbringen der Prägekraft durch Verlagern des Prägerades oder des Gegenlagers ist energieaufwendig und damit teuer, insbesondere wenn die dafür aufzuwendende Energie durch Druckluft bereitgestellt wird. Insgesamt hat sich die vorbeschriebene Vorrichtung als recht fehleranfällig, teuer in der Herstellung und energieaufwendig im Betrieb herausgestellt. Ferner lässt sich die Prägung nicht genau positionieren.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Einbringen von Prägungen in eine bewegte Produktbahn zu verbessern. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1, sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Vorrichtung nach Anspruch 9; bevorzugte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
  • Ein Kern der Erfindung liegt im Wesentlichen darin, dass zum Einbringen der Prägung in die Produktbahn ein hin- und herschwingendes Pendel verwendet wird. Das Pendel bewegt sich in einer ersten Schwingbewegung auf einer ersten Bahnkurve, bei der das Einbringen der Prägung stattfindet, im Wesentlichen parallel mit der Produktbahn. Dabei befindet sich das Pendel beim Einbringen der Prägung in die Produktbahn insbesondere an seinem unteren Totpunkt, so dass sich die Prägekraft im Wesentlichen vollständig an der Lagerung des Pendelarms abstützen kann, denn die Abstützung der Prägekraft kann dann exakt entlang einer Linie zwischen Prägestempel und Pendelachse verlaufen.
  • Die Produktbahn selbst kann beim Prägen das Pendel bei ihrem Weg vorbei am Ort der Prägung quasi selbst mitnehmen. Dem Prinzip der Selbsthemmung folgend kann sich der Prägestempel in Prägerichtung dann quer in die Gummibahn eindrücken. Insofern entspricht eine erste Bahngeschwindigkeit der Prägeeinheit während des Prägens im Wesentlichen der Transportgeschwindigkeit der Produktbahn. Der Prägestempel ist angebracht an einem freien Ende des Pendelarms, der im Wesentlichen frei drehbar um eine Pendelachse drehbar gelagert ist.
  • Zum Zurückversetzen des Prägestempels und damit des Pendelarms ist es allerdings erforderlich, dass der Prägestempel nicht wieder die Produktbahn kreuzt und damit erneut in Eingriff mit dieser gelangt. Die Produktbahn würde dann das Zurückschwingen des Prägestempels verhindern. Um dies zu vermeiden, ist vorgesehen, dass während des Prägevorgangs eine Differenz zwischen dem Abstand der Pendelachse von der Produktbahn und einer Länge des Pendelarms definiert verändert wird. Beim Zurückpendeln wird die Differenz dieser beiden Größen dadurch verändert, dass der Abstand der Pendelachse von der Produktbahn, insbesondere in Prägerichtung betrachtet, vergrößert wird. Dies erfolgt durch eine Verlagerung der Pendelachse in Richtung von der Produktbahn weg, wofür die Vorrichtung einen Exzenterantrieb zur definierten Verlagerung der Pendelachse aufweist. Der Exzenterantrieb stellt eine recht einfache und robuste Möglichkeit dar, wie die Pendelachse verstellt werden kann. Durch geeignet Wahl der Geometrie können die während des Prägens auftretenden Druckkräfte am Pendelarm allein durch die Lager des Exzenters aufgenommen werden. Es ist dann nicht erforderlich, eine Prägekraft durch einen separaten Aktuator oder den Antriebsmotor des Exzenterantriebs aktiv zu erzeugen. Die Prägekraft wird dann im Wesentlichen durch die vorbeiziehende Produktbahn erzeugt, die den Pendelarm auf Ihrem Weg mitnimmt.
  • Die erfindungsgemäße Anordnung umfasst ferner eine Antriebseinheit zur definierten Verlagerung des Prägestempels tangential zur Bahnkurve. Diese Antriebseinheit stellt den eigentlichen Motor zur Erzeugung der Pendelbewegung dar. Hiermit kann die Winkelbewegung und damit die Winkelstellung des Pendelarms dynamisch und gezielt eingestellt werden. Die Antriebseinheit kommt dabei mit einer recht geringen Antriebsleistung aus, da sie insbesondere nicht für das Einbringen der Prägekraft zuständig ist.
  • Es wird im Wesentlichen eine oszillierende Bewegung angeregt und erzeugt, nämlich eine Hin- und Herbewegung des Prägestempels, wobei der Prägestempel während der Schwingbewegung in Transportrichtung einer ersten Bahnkurve folgt, in der der Prägestempel die Produktbahn kreuzt. Beim Zurückschwingen schwingt der Prägestempel dann allerdings entlang einer zweiten, von der ersten Bahnkurve abweichenden Bahnkurve, die die Produktbahn nicht mehr kreuzt. Der Prägestempel kann im Wesentlichen frei in seine Ausgangsstellung zurückschwingen, woraufhin der neue Prägevorgang eingeleitet werden kann.
  • Der Exzenterantrieb ist dabei so ausgelegt, dass die Pendelachse von Produktbahn quer wegverlagert wird. Das bedeutet nicht zwangsläufig, dass die Richtung der Wegverlagerung exakt vertikal verläuft. Vielmehr reicht es aus, wenn eine vertikale Komponente der Wegverlagerungsrichtung vorhanden ist. Hiermit kann sichergestellt werden, dass der Prägestempel auf eine Bahnkurve gebracht wird, die die Produktbahn nicht mehr kreuzt.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung kann dabei die Pendelachse zumindest zwei Achsenpositionen einnehmen. In einer ersten Achsenposition ist der Abstand der Pendelachse von der Transportebene kleiner als die Länge des Pendelarmes. In einer zweiten Achsenposition ist dieser Abstand größer als die Länge des Pendels. Die Achse kann darüber hinaus eine Vielzahl weiterer Zwischenpositionen eingenehmen.
  • Vorzugsweise ist die Pendelachse senkrecht zur Transportrichtung und/oder parallel zur Produktbahn ausgerichtet. Hierdurch kann erreicht werden, dass die Prägekraft im Wesentlichen vertikal auf die Pendelachse trifft, so dass während des Prägevorgangs keine Beschleunigungskräfte auf den Pendelarm einwirken. Insofern ist es auch nicht erforderlich, den Pendelarm während des Prägevorgangs in irgendeiner Form abzubremsen, um die Prägekraft aufrechtzuerhalten. Dies ermöglicht die Verwendung einer recht gering dimensionierte Antriebseinheit.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Pendelachse an einem Exzenter des Exzenterantriebs angeordnet. Die Exzenterachse ist dabei insbesondere senkrecht zur Produktbahn und/oder parallel zur Produktbahn ausgerichtet. Insbesondere, wenn während des Prägevorgangs die Pendelachse exakt zwischen Prägewerkzeug und Exzenterachse angeordnet ist, kann so sichergestellt werden, dass der Exzenter nicht durch die Prägekraft aus seiner Position heraus beaufschlagt wird, sondern dass die Druckbelastung im Wesentlichen exakt durch die Lager verlaufen. Dies ermöglicht die Verwendung eines recht gering dimensionierten Exzenterantriebs.
  • Der Exzenterantrieb hat grundsätzlich den Vorteil, dass durch recht einfache Mittel, eine sehr fein einstellbare Verlagerung der Pendelachse möglich ist. Je nach Drehstellung des Exzenters kann somit exakt der Abstand der Pendelachse von der Transportebene E eingestellt werden. Ferner kann der Exzenterantrieb auch eine stetige Kreisbewegung während des gesamten Prägevorgangs durchlaufen, was ruckartige Bewegungen bzw. Beschleunigungen innerhalb der Vorrichtung vermeidet. Ebenso kann die Pendelachse während des eigentlichen Prägens stetig nachgeführt werden um stets exakt zwischen dem Prägestempel und der Exzenterachse angeordnet zu sein, was wiederum beschleunigende Tangentialkräfte auf den Stempelarm vermeidet. Dies kann wiederum zu einer längeren Lebensdauer der Vorrichtung führen. Die Verstelleinheit kann einen Servomotor oder einen Schrittmotor aufweisen. Vorzugsweise ist an der Verstelleinheit ein Absolutwertgeber für die Winkelstellung des Exzenters vorgesehen.
  • Die Antriebseinheit umfasst vorzugsweise einen Linearantrieb, insbesondere einen Linearmotor. Dessen Wirkrichtung ist weitgehend tangential zur Bahnkurve des Prägestempels ausgerichtet. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass die tangentiale Richtung des Prägestempels sich mit der Winkelstellung des Pendel stetig ändert. Es allerdings nur erforderlich, dass die Wirkrichtung grob der tangentialen Richtung, insbesondere im Zeitpunkt des Einbringens der Prägung, angeglichen ist bzw. eine tangentiale Beschleunigung über die gesamte Schwingbewegung bewerkstelligen kann.
  • Der Prägestempel, der als Prägewerk ausgebildet sein kann, umfasst vorzugsweise mehrere verstellbare Prägeelemente, insbesondere Prägelettern, so wie eine Verstelleinheit zum Verstellen der Prägeelemente. Solche Prägeelemente können verstellbare Ziffernränder sein. Mit einer solchen Vorrichtung können je nach Wunsch und Anwendungsfall definiert wechselnde aber auch gleichbleibende Zeichen, Symbole oder sonstige Kennzeichnungen in der Produktbahn hinterlassen werden. Ein beginnende Zahlengruppe kann manuell voreingestellt werden. Die Verstelleinheit kann ein Hydraulik- oder Pneumatikzylinder sein; auch ein elektrisch ansteuerbare Hub-/Schalteinheit z. B. ein Elektrolinearmotor ist denkbar.
  • Vorzugsweise ist der Pendelarm längenstabil ausgeführt. Alternativ kann auch die Länge des Pendelarms zwar variabel aber für den Prägevorgang weitgehend feststellbar sein, wobei im letztgenannten Fall eine grundsätzliche Längeneinstellbarkeit gegeben ist. Während des Prägens sollte aber sichergestellt sein, dass die Länge sich nicht verändert oder nur vernachlässigbar verändert. Dennoch ist es bevorzugt, dass der Pendelarm eine Überlastsicherung aufweist, die bei Überlast die Länge des Pendelarms reduzieren kann. Eine solche Überlastsicherung kann dennoch so ausgeführt werden, dass der erforderliche Prägedruck noch aufrechterhalten wird. Alternativ kann die Überlastsicherung auch so ausgestaltet werden, dass der Prägedruck bei Überlast im Wesentlichen vollständig abgebaut wird. Danach wird allerdings eine Wartung und Überarbeitung der Maschine erforderlich werden.
  • Unter der Länge des Pendelarms wird im Wesentlichen der Abstand der prägenden Teile des Prägestempels von der Pendelachse verstanden.
  • Die Erfindung wird anhand der Figuren nachfolgend näher erläutert. Es zeigt
  • 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer ersten Stellung der Pendelachse,
  • 2 die erfindungsgemäße Vorrichtung nach 1 in einer zweiten Stellung der Pendelachse.
  • Die 1 und 2 werden nachfolgend gemeinsam erläutert. Es ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 gezeigt, zum Einbringen von Prägungen in eine Gummibahn 2. Die Gummibahn 2 wird mit einer im Wesentlichen konstanten Transportgeschwindigkeit v2 von rechts nach links geführt. Die Oberfläche der Gummibahn 2 bildet im Bereich der Prägung eine Transportebene E. Sollte die Gummibahn im Bereich der Prägung einen gekrümmten Verlauf annehmen, so ist die Transportebene E eine durch Tangenten an der Gummibahn 2 zum Zeitpunkt der Prägung gebildete Ebene.
  • Die Vorrichtung 1 umfasst einen Prägestempel 3, der die Prägung in die Gummibahn 2 einbringt. Im vorliegenden Fall ist unter II die Situation gezeigt, wenn der Prägestempel 3 die Transportebene E kreuzt, wodurch es ermöglicht ist, dass die Prägung in die Gummibahn 2 eingebracht werden kann. Eine Gegenlagerrolle 4 stellt eine entsprechende Gegenkraft bereit.
  • Der Prägestempel 3 ist Bestandteil eines Pendelarms 6. Der Pendelarm 6 ist drehbar einer Lagerung 11 gelagert an. Im Wesentlichen kann der Pendelarm 6 an dieser Lagerung 11 frei hin- und herschwingen.
  • Der Pendelarm 6 ist im Wesentlichen starr ausgebildet und weitgehend längenstabil. Der Pendelarm kann dabei über eine Überlastsicherung 16 verfügen, wie sie beispielsweise in der DE 41 09 830 C2 beschrieben ist und nur in 1 zur Stellung II angedeutet ist. Bis zu einem gewissen Niveau der innerhalb des Pendelarms übertragenen Druckkräfte verbleibt der Pendelarm längenstabil; erst bei Überschreiten einer maximalen Druckkraft wird die Länge durch die Überlastsicherung 16 automatisch verkürzt, was Beschädigungen an der Vorrichtungen verhindert.
  • Die Pendelbewegung des Pendelarms 6 ist anhand der unterschiedlichen Stellung in 1 beschrieben, die mit den Bezugszeichen I, II, und III markiert sind. Nur die Stellung II zeigt den Pendelarm 6 vollständig mitsamt dem dazugehörigen Prägestempel 3. In den Stellungen I und III ist die Stellung des Pendelarms 6 nur gestrichelt angedeutet und alle weiteren Bauteile des Pendelarms 6 sind für eine bessere Übersichtlichkeit der Figur weggelassen.
  • Die Pendelbewegung des Pendelarms 6 wird erzeugt durch einen Linearantrieb 8. Dieser Linearantrieb 8 umfasst einen elektrischen Linearmotor 10, der an der einen Seite über ein Gelenk 12 am Pendelarm 6 angebunden ist. An einem Drehgelenk 14 ist der Linearmotor 10 drehbar an einer ortsfesten Lagerung 13 angebunden. Durch eine entsprechend lineare Betätigung des Linearmotors 10 wird so der Pendelarm 6 in die unterschiedlichen Stellungen verlagert, wie sie durch die Bezugszeichen I bis III dargestellt sind.
  • Wenn nun der Prägestempel 3 in der Stellung II die Prägung einbringt, bewegt er sich mit einer ersten Bahngeschwindigkeit v3' auf einer Bahnkurve U1 um die drehbare Lagerung 11, wobei die Bahngeschwindigkeit v3' einer Transportgeschwindigkeit v2 der Gummibahn 2 entspricht. Entsprechend ist die vom Linearmotor 10 erzeugte erste Lineargeschwindigkeit v10' in dessen Wirkrichtung W entsprechend einzustellen, so dass unter Berücksichtigung der derzeitigen Winkelstellung des Linearmotors gegenüber der momentanen Bewegungsrichtung des Prägestempels 3 die gewünschte Bahngeschwindigkeit v3' erreicht wird. Hierzu erfolgt Ansteuerung des Linearantriebs unter Berücksichtigung der Transportgeschwindigkeit v2. Diese Transportgeschwindigkeit kann durch eine separate Geschwindigkeitsmessung der Gummibahn 3 erfolgen; alternativ kann die Transportgeschwindigkeit v2 auch elektronisch (z. B. über ein Bussystem) von der Fördereinrichtung an die Steuerung des Antriebs bzw. des Exzenterantriebs übermittelt werden. Die Vorrichtung kann sich somit selbständig an eine geänderte Transportgeschwindigkeit v2 anpassen. Das Einbringen der Prägung erfolgt in eine Prägerichtung P, die im Wesentlichen durch die Hauptrichtung der erzeugten Prägekräfte definiert wird und damit parallel zur Ausrichtung des Pendelarms in der Stellung II verläuft.
  • Nachdem die Prägung durchgeführt wurde, ist der Pendelarm 6 in der Stellung III. Der Prägestempel 3 muss dann wieder in die Stellung I gebracht werden, damit der nächste Prägevorgang eingeleitet werden kann. Es ist allerdings ersichtlich, dass das einfache Zurückpendeln den Prägestempel 3 wieder in eine Position bringen würde, in der er die Transportebene E kreuzt. Dies gilt es zu vermeiden. Hierfür ist ein Exzenterantrieb 5 vorgesehen, die die drehbare Lagerung 11 des Pendelarms 6 in ihrer Position, nämlich insbesondere ihrer vertikalen Position, senkrecht gegenüber der Transportebene E verändern kann. Die drehbare Lagerung 11 des Pendelarms 6 ist an einem Exzenter 7 angeordnet. Der Exzenter 7 ist drehbar über eine Exzenterachse 15 an einer ortsfesten Lagerung 13 gelagert und wird über einen Motor 9, beispielsweise einen Servomotor oder ein Stellmotor angetrieben. Die Drehstellung des Motors 9 und damit auch die Drehstellung des Exzenters 7 ist exakt vorgebbar. Damit ist zugleich die Position der Pendelachse 11 exakt einstellbar.
  • In den Stellungen I, II und III ist die drehbare Lagerung 11 des Pendelarms in einer unteren Totpunktstellung des Exzenters 7 angeordnet. Für ein Überführen nach der Stellung I wird nun der Exzenter 7 im Uhrzeigersinn bewegt und aus der unteren Totpunktstellung vertikal angehoben und in eine obere Totpunktstellung gebracht, die durch die Stellungen IV und V bezeichnet ist. In der Stellung IV ist der Pendelarm 6 allerdings noch nach links ausgeschlagen; über eine entsprechende Aktivierung des Linearmotors 10 in eine zweite Lineargeschwindigkeit v10'' in Wirkrichtung W wird nun der Pendelarm 6 nach rechts bewegt und mit einer zweiten Bahngeschwindigkeit v3'' aus der Stellung IV in die Stellung V verlagert. Dadurch, dass die drehbare Lagerung nun nach vertikal oben versetzt wurde, bewegt sich der Prägestempel 3 auf einer zweiten Bahnkurve U2, welche die Transportebene E nun nicht mehr schneidet. Der Pendelarm 6 kann somit ungehindert, also ohne mit der Produktbahn in Kontakt zu geraten, in die Ausgangsstellung I nach 1 gelangen.
  • Für das Zurückschwingen ist es allerdings nicht erforderlich, dass die Exzenterposition schlagartig von ihrer unteren in die obere Totpunktposition verlagert wird, wenn der Pendelarm seine linke äußere Stellung III erreicht hat. Vielmehr kann die Bewegung des Exzenters 7 auch fließend und stetig erfolgen. Es ist allerdings wichtig, dass die drehbare Lagerung genau dann am unteren Totpunkt ist, wenn der Prägevorgang durchgeführt wird, da dann die größten axialen Kräfte auf den Pendelarm 6 wirken und damit auch auf die Lagerung 11. Als unterer Totpunkt wird dabei stets eine Situation verstanden, bei der die Pendelachse 11 in einer Linie zwischen einer der Drehachse 15 des Exzenters 7 und dem Prägestempel 3 ist. In einem solchen Fall erzeugen die Druckkräfte auf den Stempel 3 keine Tangentialkraftkomponenten auf den Exzenter 7. Für die Aufrechterhaltung der Prägekraft ist es ist somit nicht erforderlich, den Exzenter 7 aktiv abzubremsen. Die Abstützung erfolgt dann im Wesentlichen rein radial. Der untere Totpunkt muss nicht zwangsläufig der vertikal betrachtet tiefste Punkt einer Bahnkurve des der Pendelachse oder der Prägestempels 3 sein. Der untere Totpunkt ist vielmehr derjenige Punkt, der der Gegenlagerrolle 4 des Prägevorgangs am nächsten liegt. Sollte beispielsweise die Anordnung etwa um 90° im Gegenuhrzeigersinn gedreht sein und damit die die Transportrichtung T vertikal nach unten verlaufen, so läge der untere Totpunkt etwa auf einer 3-Uhr-Stellung.
  • Der Prägestempel weist ein Prägewerk auf, welches mehrere Prägeletter umfasst. Die Prägeletter sind verstellbar, beispielsweise von 0 bis 9. Bei einem dreistelligen Prägewerk, welches also drei verstellbare Ziffernräder mit jeweils Ziffern von 0 bis 9 umfassen kann, können so Zahlen von 000 bis 999 in die Produktbahn eingeprägt werden. Über einen Stellmotor können die Prägeletter schrittweise verstellt werden. Jedem einzelnen Prägevorgang kann dann eine Zahl zugeordnet werden. Eine Umstellung des Prägewerkes kann ohne weiteres in den Stellungen III. IV. V und I vorgenommen werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Vorrichtung
    2
    Gummibahn
    3
    Prägestempel
    4
    Gegenlagerrolle
    5
    Exzenterantrieb
    6
    Pendelarm
    7
    Exzenter
    8
    Linearantrieb
    9
    Motor
    10
    Linearmotor
    11
    Lagerung des Pendelarms an Exzenter/Pendelachse
    12
    Gelenk
    13
    ortsfeste Lagerung
    14
    Gelenk
    15
    Exzenterachse
    16
    Überlastsicherung
    v
    Geschwindigkeit
    E
    Transportebene
    P
    Prägerichtung
    U
    Bahnkurve
    X
    Abstand
    L
    Pendellänge
    T
    Transportrichtung
    W
    Wirkrichtung des Linearantriebs
    I–IV
    Stellungen

Claims (9)

  1. Vorrichtung (1) zum Einbringen von Prägungen in eine Produktbahn (2), wobei die Produktbahn (2) während des Einbringens einer Prägung eine Bewegung mit einer Transportgeschwindigkeit (v2) in einer Transportrichtung (T) quer zur Prägerichtung (P) vollzieht, umfassend: – einen Prägestempel (3), der eine Bewegung auf einer ersten Bahnkurve (U1) mit einer ersten Bahngeschwindigkeit (v3') vollzieht, die im Moment des Prägens der Transportgeschwindigkeit (v2) entspricht, wobei der Prägestempel (3) angebracht ist am freien Ende eines Pendelarms (6), der um eine Pendelachse (11) verschwenkbar ist, – einen Exzenterantrieb (5) zur definierten Verlagerung der Pendelachse (11) in Richtung von der Produktbahn (2) weg, und – eine separate Antriebseinheit (8) zur definierten Verlagerung des Prägestempels (3) tangential zur ersten Bahnkurve (U1), wobei die Pendelachse (11) von der Produktbahn (2) weg verlagerbar ist und ein Abstand (X) der Pendelachse (11) von der Produktbahn (2) in einer ersten Achsenposition kleiner ist als eine Pendellänge (L) des Pendelarmes (6) und der Abstand (X) in einer zweiten Achsenposition größer ist als die Pendellänge (L).
  2. Vorrichtung nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Exzenterantrieb (5) ausgelegt ist, um die Pendelachse (11) senkrecht zur Transportrichtung (T) der Produktbahn (2) weg zu verlagern.
  3. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pendelachse (11) quer zur Transportrichtung (T) und/oder parallel zur Produktbahn (2) ausgerichtet ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinheit (8) einen Linearantrieb, insbesondere einen Linearmotor, umfasst.
  5. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Prägestempel (3) mehrere verstellbare Prägeelemente, insbesondere Prägelettern, sowie eine Verstelleinheit zum Verstellen der Prägeelemente umfasst.
  6. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pendelarm (6) längenstabil ausgeführt ist oder dass die Länge (L) des Pendelarms (6) feststellbar ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pendelarm (6) eine Überlastsicherung aufweist, die bei Überlast insbesondere die Länge des Pendelarms reduziert.
  8. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, zum Einbringen von Prägungen in eine bewegte Produktbahn (2) mittels eines Prägestempels (3), wobei die Produktbahn (2) während des Prägens quer zur Prägerichtung (P) mit einer Transportgeschwindigkeit (v2) bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Prägestempel (3) eine oszillierende Pendelbewegung um eine Pendelachse (11) durchführt, wobei während der Pendelbewegung eine Differenz zwischen dem Abstand (X) der Pendelachse (11) von der Transportebene (E) und einer Länge (L) des Pendelarms definiert verändert wird, dass zum Einbringen der Prägung der Prägestempel (3) in einer ersten Bahnkurve (U1) geführt wird, wobei ein Abstand (X) der Pendelachse (11) von der Transportebene (E) kleiner ist als eine Pendellänge (L) des Pendelarmes (6), und dass zum Zurückkehren des Prägestempels (3) in eine Ausgangsstellung (I) der Prägestempel (3) in einer zweiten Bahnkurve (U2) geführt wird, wobei der Abstand (X) der Pendelachse (11) von der Transportebene (E) größer ist als die Pendellänge (L) des Pendelarmes (6).
  9. Verfahren nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz durch Verlagerung der Pendelachse (11), insbesondere vertikal zur Transportebene (E), erzeugt wird.
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