DE102013226399A1

DE102013226399A1 - Prägeeinrichtung und Verfahren zu deren Betrieb

Info

Publication number: DE102013226399A1
Application number: DE201310226399
Authority: DE
Inventors: YingHao Han
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2013-12-18
Publication date: 2014-06-26
Also published as: CN103879216B; CN103879216A

Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart eine Prägeeinrichtung, die einen Grundkörper, einen Prägekopf und eine zwischen Grundkörper und Prägekopf angeordnete Federvorrichtung umfasst, und ein Verfahren zu deren Betrieb. Zwischen dem Grundkörper und dem Prägekopf ist ein Verbindungselement vorgesehen. Die Federvorrichtung umfasst ein erstes plattenförmiges Element, ein zweites plattenförmiges Element sowie ein Federelement und eine Verbindungsstange, welche sich zwischen erstem plattenförmigem Element und zweitem plattenförmigem Element befinden. Im zweiten plattenförmigen Element ist eine Öffnung ausgebildet, aus welcher der Prägekopf bei zusammengedrücktem Federelement vollständig herausragt, um eine Prägung zu erzeugen. Beim Erzeugen einer Prägung wird das Federelement zusammengedrückt, was ein rasches Trennen des angehobenen Prägekopfes vom jeweiligen Teil ermöglicht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Prägeeinrichtung und ein Verfahren zu deren Betrieb, insbesondere zur Anwendung im Bereich der mechanischen Bearbeitung.
Im Bereich der mechanischen Bearbeitung ist es allgemein bekannt, durch Prägen der Oberfläche eines Teils mittels einer Prägeeinrichtung eine bestimmte Form auszubilden, die zur Kennzeichnung oder anderen Zwecken dienen soll. Eine Prägeeinrichtung umfasst in der Regel einen starren Grundkörper und einen sich an einem Ende des Grundkörpers befindenden Prägekopf. Beim Prägevorgang bewegt sich der Grundkörper derart nach unten, dass der Prägekopf gegen die Oberfläche des jeweiligen Teils gepresst und damit eine Prägung erzeugt wird. Für den Fall, dass sich die zu prägenden Stellen innerhalb eines Teils befinden, muss man jedoch häufig damit rechnen, dass der Prägekopf nach dem Prägevorgang mit dem Teil verbunden bleibt. So müssen weitere Arbeitsschritte ausgeführt werden, um den Prägekopf und das Teil voneinander zu trennen.
In 1 ist ein an einem Oberteil 21' eines zylinderförmigen Teils 2' durchgeführter Prägevorgang dargestellt. Um ein Ablösen eines Staubschutzblatts 3' vom Oberteil 21' des zylinderförmigen Teils 2' zu verhindern, ist es notwendig, mit Hilfe einer Prägeeinrichtung 1' am Oberteil 21' des zylinderförmigen Teils 2' eine Prägung zu erzeugen. Da das Oberteil 21' des zylinderförmigen Teils 2' die Form eines Kreisring aufweist und die Prägung im Randbereich des Innenumfangs des Kreisrings erzeugt werden soll, muss man häufig damit rechnen, dass der Prägekopf 12' der Prägeeinrichtung 1' eine innige Verbindung mit dem Oberteil 21' des zylinderförmigen Teils 2' eingeht und sich daher nicht ohne Weiteres vom zylinderförmigen Teil 2' ablösen kann. So muss mit einem anderen Werkzeug auf das Oberteil 21' des zylinderförmigen Teils 2' geschlagen werden, um den Prägekopf 12' vom zylinderförmigen Teil 2' zu trennen. Die dafür notwendigen zusätzlichen Arbeitsschritte führen zu einem komplizierteren Prägevorgang und bewirken eine unnötige Erhöhung der Kosten. Zudem könnte das zylinderförmige Teil 2' beim Schlagen auf das Oberteil 21' des zylinderförmigen Teils 2' an seiner Oberfläche beschädigt werden.
Zum Lösen der erwähnten Probleme ist es wünschenswert, eine verbesserte Prägeeinrichtung und ein Verfahren zu deren Betrieb bereitzustellen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfach aufgebaute, benutzerfreundliche Prägeeinrichtung und ein Verfahren zu deren Betrieb anzubieten.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Prägeeinrichtung gelöst, die einen Grundkörper, einen Prägekopf und eine zwischen Grundkörper und Prägekopf angeordnete Federvorrichtung umfasst, wobei zwischen Grundkörper und Prägekopf ein Verbindungselement vorgesehen ist. Die Federvorrichtung umfasst ein erstes plattenförmiges Element, ein zweites plattenförmiges Element sowie ein Federelement und eine Verbindungsstange, welche sich zwischen dem erstem plattenförmigem Element und dem zweitem plattenförmigem Element befinden. Das erste plattenförmige Element ist an dem Grundkörper befestigt, während im zweiten plattenförmigen Element eine Öffnung ausgebildet ist, aus welcher der Prägekopf bei zusammengedrücktem Federelement unter Einwirkung des ersten plattenförmigen Elements vollständig herausragt, um eine Prägung zu erzeugen.
Dem Stand der Technik gegenüber bietet die vorliegende Erfindung den folgenden Vorteil: Beim Erzeugen einer Prägung wird das Federelement zusammengedrückt, was ein rasches Trennen des angehobenen Prägekopfes vom jeweiligen Teil ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe ferner durch ein Verfahren zum Betrieb der oben beschriebenen Prägeeinrichtung gelöst, bei dem sich zunächst das zweite plattenförmige Element auf einem Teil abstützt. Anschließend bewegt sich der Grundkörper derart nach unten, dass der Prägekopf vollständig aus dem zweiten plattenförmigen Element herausragt und ins Innere des Teils eindringt, um eine Prägung zu erzeugen. Gleichzeitig wird das Federelement mit Hilfe des ersten plattenförmigen Elements zusammengedrückt und übt eine Kraft auf das zweite plattenförmige Element aus. Schließlich stützt sich das zweite plattenförmige Element bei angehobenem Prägekopf unter Einwirkung der Kraft weiterhin auf dem Teil ab und erzeugt eine Gegenkraft, die ein schnelles Herauslösen des Prägekopfes aus dem Inneren des Teils ermöglicht.
Dem Stand der Technik gegenüber bietet die vorliegende Erfindung den folgenden Vorteil: Beim Prägevorgang wird das Federelement zusammengedrückt und übt eine Kraft auf das zweite plattenförmige Element aus, so dass dieses eine Gegenkraft erzeugt, mit der sich der Prägekopf schnell aus dem Inneren des Teils herauslösen lässt.
Es zeigen
1 eine nach dem Stand der Technik bekannte Prägeeinrichtung und ein Verfahren zu deren Betrieb,
2 in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Prägeeinrichtung,
3 in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Prägeeinrichtung vor einem an einem zylinderförmigen Teil durchgeführten Prägevorgang und
4 in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Prägeeinrichtung während eines an einem zylinderförmigen Teil durchgeführten Prägevorgangs.
Wie in 2 gezeigt ist, umfasst eine erfindungsgemäße Prägeeinrichtung 1 einen Grundkörper 11, einen Prägekopf 18 und eine zwischen Grundkörper 11 und Prägekopf 18 angeordnete Federvorrichtung. An der Unterseite des Grundkörpers 11 befinden sich mehrere Verbindungselemente 16, an deren Enden ein zylinderförmiges Pressteil 17 befestigt ist, wobei der Prägekopf 18 im Randbereich der unteren Oberfläche des Pressteils 17 verteilt ist. Da das Ende des Prägekopfes 18 eine Fläche besitzt, die deutlich kleiner als die untere Oberfläche des Pressteils 17 ist, wird beim Prägevorgang vom Prägekopf 18 eine große Presskraft auf das jeweilige Teil ausgeübt, um schnell eine Prägung zu erzeugen.
Die Federvorrichtung umfasst ein erstes rundplattenförmiges Element 12, ein zweites rundplattenförmiges Element 13 sowie ein Federelement 14 und eine Verbindungsstange 15, welche das erste rundplattenförmige Element 12 mit dem zweiten rundplattenförmigen Element 13 verbinden. In anderen Ausführungsbeispielen können das erste rundplattenförmige Element 12 und das zweite rundplattenförmige Element 13 auch anders geformt sein. Dabei ragt die Verbindungsstange 15 an beiden Enden jeweils aus dem ersten rundplattenförmigen Element 12 bzw. dem zweiten rundplattenförmigen Element 13 heraus und ist mittels eines Befestigungselements 19 fixiert. Es wird darauf hingewiesen, dass das erste rundplattenförmige Element 12 einerseits am Grundkörper 11 befestigt und andererseits fest mit der Verbindungsstange 15 verbunden ist, so dass bei der Bewegung des Grundkörpers 11 das erste rundplattenförmige Element 12 und die Verbindungsstange 15 mitbewegt werden. Hingegen ist das zweite rundplattenförmige Element 13 gleitend mit der Verbindungsstange 15 verbunden und die Verbindungsstange 15 dient zur Führung der Bewegung des zweiten rundplattenförmigen Elements 13, wobei das Befestigungselement 19 ein Abgleiten des zweiten rundplattenförmigen Elements 13 von der Verbindungsstange 15 in deren unterem Bereich verhindert. Das Federelement 14 kann als ringförmige Druckfeder ausgeführt sein und umgibt den Außenumfang der Verbindungsstange 15. Des Weiteren ist im zweiten rundplattenförmigen Element 13 eine Öffnung 130 ausgebildet, aus welcher der Prägekopf 18 bei zusammengedrücktem Federelement 14 vollständig herausragen kann, um eine Prägung zu erzeugen. Beim Erzeugen einer Prägung wird das Federelement 14 zusammengedrückt, was ein rasches Trennen des angehobenen Prägekopfes 18 vom jeweiligen Teil ermöglicht.
3 zeigt in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Prägeeinrichtung 1 vor einem an einem Oberteil 21 eines zylinderförmigen Teils 2 durchgeführten Prägevorganges, wobei die Federvorrichtung der Prägeeinrichtung 1 unbelastet ist. Mit dem zwischen dem erstem rundplattenförmigem Element 12 und dem zweitem rundplattenförmigem Element 13 befindlichen Federelement 14 kann erreicht werden, dass sich das zweite rundplattenförmige Element 13 vom ersten rundplattenförmigen Element 12 entfernt und dicht am Befestigungselement 19 anliegt.
In einem Prägevorgang gemäß 4 stützt sich zunächst das zweite rundplattenförmige Element 13 auf dem Oberteil 21 des zylinderförmigen Teils 2 ab. Anschließend bewegt sich der Grundkörper 11 derart nach unten, dass der Prägekopf 18 vollständig aus dem zweiten rundplattenförmigen Element 13 herausragt und ins Innere des Oberteils 21 des zylinderförmigen Teils 2 eindringt. Da der Prägekopf 18 eine kleine Kontaktfläche mit dem Inneren des Oberteils 21 hat, können mit dem Prägekopf 18 in einem kurzen Augenblick eine große Presskraft innerhalb des Oberteils 21 und damit eine Prägung erzeugt werden. Gleichzeitig bewirkt die Abwärtsbewegung des Prägekopfes 18 eine Bewegung des ersten rundplattenförmigen Elements 12 gemeinsam mit der Verbindungsstange 15 in Richtung auf das zweite rundplattenförmige Element 13, so dass sich das zweite rundplattenförmige Element 13 vom unteren Bereich der Verbindungsstange 15 trennt und das Federelement 14 zusammengedrückt wird. Von dem zusammengedrückten Federelement 14 wird eine Kraft auf das zweite rundplattenförmige Element 13 ausgeübt, unter deren Einwirkung sich das zweite rundplattenförmige Element 13 bei angehobenem Prägekopf 18 weiterhin auf dem Oberteil 21 des zylinderförmigen Teils 2 abstützt und eine Gegenkraft auf den Prägekopf 18 ausübt, um diesen schnell aus dem Inneren des Oberteils 21 herauszulösen. Damit wird der Prägevorgang abgeschlossen, und die Federvorrichtung der Prägeeinrichtung 1 nimmt wieder in die unbelastete Stellung ein.
Durch das Vorsehen der Federvorrichtung bei der erfindungsgemäßen Prägeeinrichtung 1 kann im Moment des eigentlichen Prägevorgangs eine entsprechende Kraft erzeugt werden, die ein rasches Trennen der Prägeeinrichtung 1 vom zylinderförmigen Teil 2 ermöglicht. Dadurch wird nicht nur die Qualität der Prägung gewährleistet, sondern auch das nach dem Stand der Technik immer noch bestehende Problem überwunden, dass sich die Prägeeinrichtung nicht ohne Weiteres vom jeweiligen Teil ablösen kann. Es versteht sich, dass die erfindungsgemäße Prägeeinrichtung mit einer Federvorrichtung sowohl wie oben beschrieben bei zylinderförmigen Teilen als auch bei anders geformten Teilen zur Anwendung kommen kann.
Vorhergehend wurde die vorliegende Erfindung anhand einiger beispielhafter Ausführungsformen beschrieben, welche die Erfindung keineswegs einschränken, sondern lediglich der beispielhaften Darstellung der Erfindung dienen. Im Rahmen der beiliegenden Patentansprüche sind verschiedene Abänderungen möglich, ohne den Erfindungsgedanken und den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen.

Claims

Prägeeinrichtung, umfassend einen Grundkörper, einen Prägekopf und eine zwischen Grundkörper und Prägekopf angeordnete Federvorrichtung, wobei – zwischen Grundkörper und Prägekopf ein Verbindungselement vorgesehen ist, – die Federvorrichtung ein erstes plattenförmiges Element, ein zweites plattenförmiges Element sowie ein Federelement und eine Verbindungsstange umfasst, welche sich zwischen erstem plattenförmigem Element und zweitem plattenförmigem Element befinden, – das erste plattenförmige Element mit dem Grundkörper befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten plattenförmigen Element eine Öffnung ausgebildet ist, aus welcher der Prägekopf bei zusammengedrücktem Federelement unter Einwirkung des ersten plattenförmigen Elements vollständig herausragt, um eine Prägung zu erzeugen.
Prägeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstange fest mit dem ersten plattenförmigen Element und gleitend mit dem zweiten plattenförmigen Element verbunden ist.
Prägeeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ende der Verbindungsstange, an dem diese mit dem zweiten plattenförmigen Element verbunden ist, ein Befestigungselement angebracht ist, das ein Abgleiten des zweiten plattenförmigen Elements verhindern kann.
Prägeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement als Druckfeder ausgeführt ist und den Außenumfang der Verbindungsstange umgibt.
Prägeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich an einem Ende des Verbindungselements ein zylinderförmiges Pressteil befindet, wobei der Prägekopf im Randbereich der unteren Oberfläche des Pressteils verteilt ist.
Verfahren zum Betrieb einer Prägeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – sich zunächst das zweite plattenförmige Element auf einem Teil abstützt, – anschließend sich der Grundkörper derart nach unten bewegt, dass der Prägekopf vollständig aus dem zweiten plattenförmigen Element herausragt und ins Innere des Teils eindringt, um eine Prägung zu erzeugen, – gleichzeitig das Federelement mit Hilfe des ersten plattenförmigen Elements zusammengedrückt wird und eine Kraft auf das zweite plattenförmige Element ausübt, – schließlich sich das zweite plattenförmige Element bei angehobenem Prägekopf unter Einwirkung der Kraft weiterhin auf dem Teil abstützt und eine Gegenkraft erzeugt, die ein schnelles Herauslösen des Prägekopfes aus dem Inneren des Teils ermöglicht.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bewegung des Grundkörpers nach unten das erste plattenförmige Element gemeinsam mit der Verbindungsstange in Richtung auf das zweite plattenförmige Element verschoben wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ende der Verbindungsstange, an dem diese mit dem zweiten plattenförmigen Element verbunden ist, ein Befestigungselement angebracht ist, das ein Abgleiten des zweiten plattenförmigen Elements verhindern kann und sich bei der Bewegung des Grundkörpers nach unten vom zweiten plattenförmigen Element trennt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement als Druckfeder ausgeführt ist und den Außenumfang der Verbindungsstange umgibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich an einem Ende des Verbindungselements ein zylinderförmiges Pressteil befindet, wobei der Prägekopf im Randbereich der unteren Oberfläche des Pressteils verteilt ist.