DE102017007900B3 - Apparatus and method for embossing coins or medals - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Prägen von Münzen oder Medaillen aus Ronden (2) mit- einer Zuführvorrichtung (3) zum Zuführen von Ronden (2), einzeln oder in Stapeln, zu einer Greifereinrichtung (4),- einer Greifereinrichtung (4), die in der Lage ist, eine einzelne Ronde (2) aufzunehmen und in eine Prägeanordnung (5) zu überführen,- einer Prägeanordnung (5) mit einem Ober- und einem Unterwerkzeug (15, 16), die mittels wenigstens eines Aktuators (17) Druck auf die Ronde (2) auszuüben vermögen und- einer Entnahme- und/oder Auswurfvorrichtung (7) zum Entfernen der geprägten Ronde (2).Um die Qualität der Münze oder der Medaille zu verbessern ist vorgesehen, dassdie Greifereinrichtung (4) einen die Ronde (2) tragenden Greiferkopf (10) umfasst, der eine Druckluftzuführung (11) und wenigstens eine Austrittsöffnung (14) für Druckluft an einer der aufzunehmenden Ronde (2) benachbarten Fläche (10.1) aufweist.The invention relates to an apparatus and a method for embossing coins or medals from blanks (2) with a feed device (3) for feeding round blanks (2), individually or in stacks, to a gripper device (4), - a gripper device ( 4) capable of receiving a single blank (2) and transferring it to an embossing arrangement (5), - an embossing arrangement (5) having upper and lower dies (15, 16) by means of at least one actuator (17) to apply pressure to the blank (2) and to a removal and / or ejection device (7) for removing the stamped blank (2) .To improve the quality of the coin or medal, it is provided that the grasping means (4 ) comprises a Ronde (2) carrying the gripper head (10) having a compressed air supply (11) and at least one outlet opening (14) for compressed air on one of the male Ronde (2) adjacent surface (10.1).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prägen von Münzen oder Medaillen aus Ronden mit
- - einer Zuführvorrichtung zum Zuführen von Ronden, einzeln oder in Stapeln, zu einer Greifereinrichtung
- - einer Greifereinrichtung, die in der Lage ist, eine einzelne Ronde aufzunehmen und in eine Prägeanordnung zu überführen,
- - einer Prägeanordnung mit einem Ober- und einem Unterwerkzeug, die mittels wenigstens eines Aktuators Druck auf die Ronde auszuüben vermögen und
- - einer Entnahme- und/oder Auswurfvorrichtung zum Entfernen der geprägten Ronde.
- - A feeding device for feeding blanks, individually or in stacks, to a gripper device
- a gripper device capable of receiving and transferring a single blank into an embossing arrangement,
- - An embossing arrangement with an upper and a lower tool, which are able to exert pressure on the Ronde by means of at least one actuator and
- - A removal and / or ejection device for removing the embossed Ronde.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Prägen von Ronden zur Herstellung von Münzen oder Medaillen, bei dem jede Ronde
- - über eine Zuführvorrichtung zu einer Greifereinrichtung transportiert wird,
- - die Greifereinrichtung die Ronde in eine Prägeanordnung überführt,
- - die Ronde in der Prägeanordnung unter Druck mittels eines Ober- und eines Unterwerkzeugs geprägt wird, und anschließend
- - die geprägte Ronde entnommen oder ausgeworfen wird.
- is transported via a feed device to a gripper device,
- the gripper device transfers the round blank into an embossing arrangement,
- - The blank is embossed in the embossing arrangement under pressure by means of an upper and a lower tool, and then
- - the embossed blank is removed or ejected.
Diese Art von Prägestationen und das Verfahren zum Prägen von Ronden sind bekannt. Verwiesen sei in diesem Zusammenhang auf die ältere
Anstelle des Begriffs Ronde wird häufig auch der Begriff Münzrohling, Blank oder Schrötling verwendet. Im Rahmen dieser Anmeldung sollen unter dem Begriff Ronde zusätzlich auch Ring und Einlage verstanden werden, sofern die fertiggestellte Münze oder Medaille aus zwei unterschiedlichen Metallen gefertigt wird.Instead of the term Ronde, the term coin blank, blank or Schrötling is often used. In the context of this application, the term round plate should also be understood to mean ring and insert, provided that the finished coin or medal is made from two different metals.
Der Begriff Zuführvorrichtung umfasst alle Möglichkeiten, Ronden von außerhalb der Prägevorrichtung zu der Greifereinrichtung zu bringen, die jede Ronde zwischen die Werkzeuge (Ober- und Unterwerkzeug, die allgemein als Stempel bezeichnet werden) der Prägeanordnung transportiert. Hier sind Förderbänder, auf denen einzelne Ronden oder beispielsweise gefächerte Trays mit Rondenstapeln verfahren werden, bekannt. Die Zuführvorrichtung könnte im Rahmen der Erfindung aber auch Roboter-Handlingsysteme, Schienentransport oder andere Transportvorrichtungen umfassen.The term delivery device includes all possibilities of bringing blanks from outside the embossing device to the gripper device, which transports each blank between the tools (upper and lower tools, which are generally referred to as punches) of the embossing arrangement. Here are conveyor belts on which individual rounds or, for example, fan-shaped trays are moved with Rondenstapeln known. However, within the scope of the invention, the feed device could also comprise robotic handling systems, rail transport or other transport devices.
Bei der Prägeanordnung handelt es sich um ein bekanntes Pressengestell mit oberem und unterem Stempel, die über einen Aktuator zusammenfahrbar sind und dadurch die Prägung auf die Ronde bringen. Der Aktuator kann am oberen und/oder unteren Stempel angreifen. Zudem können Auswerfer für eine fertiggestellte Münze oder Medaille vorgesehen sein. Auch der Begriff Aktuator sei erläutert. Heutzutage handelt es sich in der Regel um einen Hydraulikzylinder, der den oberen oder unteren Stempel der Prägeanordnung verfahren kann. Dadurch wird die zum Prägen notwendige Kraft in der Größenordnung von 100 bis 3.500 kN zwischen Ober- oder Unterwerkzeug erzeugt. Im Rahmen der Erfindung sind aber auch elektrische Spindel- oder Exzenterantriebe oder auch mechanisch wirkende Kniegelenke eingeschlossen.In the embossing arrangement is a known press frame with upper and lower punch, which are moved together by an actuator and thereby bring the embossing on the Ronde. The actuator can attack on the upper and / or lower punch. In addition, ejectors may be provided for a finished coin or medal. The term actuator is also explained. Nowadays, it is usually a hydraulic cylinder that can move the upper or lower punch of the embossing arrangement. As a result, the force required for embossing in the order of magnitude of 100 to 3,500 kN between upper or lower tool is generated. In the context of the invention, however, electrical spindle or eccentric drives or mechanically acting knee joints are also included.
Unter der Greifereinrichtung schließlich werden heutzutage in der Regel Sauggreifer verstanden, die mittels einer Saugglocke, in der ein Vakuum erzeugt wird, die Ronden in die Prägeanordnung übertragen. Die Ronde muss im Randbereich der Saugglocke sehr gleichmäßig sein, damit keine Falschluft eingesaugt wird und die Ronde im schlimmsten Fall herunterfällt. Beispielhaft sei hier die US 2014 / 0 101 924 A1 erwähnt, in der die Nutzung genau dieser Sauggreifer beschrieben ist.Finally, the gripper device nowadays generally refers to suction grippers which transmit the blanks into the embossing arrangement by means of a suction cup in which a vacuum is generated. The round plate must be very even in the edge region of the suction cup, so that no false air is sucked in and the Ronde falls in the worst case. By way of example, mention may be made of US 2014/0 101 924 A1, in which the use of exactly this suction gripper is described.
Für die spezielle Anwendung der Erzeugung eines Beugungsgitters in der Oberfläche der Ronden während des Prägevorgangs wird jedoch auch auf die
Es sind auch zangenähnliche Greifer bekannt. Diese verursachen für den Transport der Ronde zur Prägeanordnung große Nachteile. Um die Ronde sicher zu greifen, muss ein großer Kraftschluss zumindest am Rand der Ronde erzeugt werden, der Kontaktspuren hinterlässt. Hinzu kommt, dass die komplizierte Mechanik einen erhöhten Platzbedarf beansprucht.There are also known pliers-like gripper. These cause great disadvantages for the transport of the blank to the embossing arrangement. In order to grasp the Ronde safely, a large adhesion must be generated at least at the edge of the Ronde leaves contact tracks. In addition, the complicated mechanism requires an increased space requirement.
Unabhängig davon, ob es sich bei der Greifereinrichtung um Zungen, Klammern, zangenähnlich Gelenke oder Saugglocken handelt, wird in jedem Fall die Oberfläche der Ronde berührt. Derartige Berührungen auf der hochglänzenden Rondenoberfläche können aber zu unerwünschten Prägefehlern führen. Nicht nur, weil unter Nutzung dieser Greifer beispielsweise Staubpartikel auf der Ronde abgelegt werden, die eine unschöne Verunreinigung in der folgenden Prägung verursachen. Selbst die leiseste Berührung kann nach der Prägung sichtbar sein. Um die Situation zu verdeutlichen, sei angemerkt, dass sogar ein Fingerabdruck sich im abschließenden Prägebild wiederspiegeln kann. An diesen Stellen erscheint die fertige Münze oder Medaille nicht mehr so glänzend wie auf der übrigen Oberfläche.Regardless of whether the gripper means are tongues, clamps, pincer-like joints or suction cups, in any case the surface of the round plate is touched. Such touches on the high-gloss Ronde surface but can lead to undesirable embossing errors. Not only because using these grippers, for example, dust particles are deposited on the round blank, which cause an unsightly contamination in the following embossing. Even the slightest touch can be visible after embossing. To clarify the situation, it should be noted that even a fingerprint can be reflected in the final embossed image. At these points the finished coin or medal no longer appears as shiny as on the rest of the surface.
Es ist die Aufgabe der Erfindung die Qualität des Produktes bei der Münz- oder Medaillenprägung zu verbessern.It is the object of the invention to improve the quality of the product in the coinage or medal coinage.
Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, insbesondere aber dadurch, dass die Greifereinrichtung einen die Ronde tragenden Greiferkopf umfasst, der eine Druckluftzuführung und wenigstens eine Austrittsöffnung für Druckluft an einer der aufzunehmenden Ronde benachbarten Fläche aufweist.With regard to the device, the object is achieved by the features of claim 1, but in particular by the fact that the gripper device comprises a Ronde carrying gripper head having a compressed air supply and at least one outlet opening for compressed air at one of the male Ronde adjacent surface.
Nähert sich durch entsprechendes Antreiben und Verfahren der Kopf der Greifereinrichtung der aufzunehmenden Ronde, so wird die an der Austrittsöffnung austretende Druckluft (oder ein anderes geeignetes Medium) umgelenkt und strömt zwischen der Ronde und der der Ronde benachbarten Fläche des Kopfes mit relativ hoher Geschwindigkeit nach außen ab. Dadurch wird gemäß physikalischer Prinzipien ein Unterdruck zwischen Kopf und Ronde erzeugt, der dafür sorgt, dass die Ronde in einem geringen Abstand zum Kopf gehalten wird. Es ist also ein wesentlicher Vorteil der Erfindung, dass der Kopf, über den die Ronde gehalten wird, an keinem Punkt Kontakt mit der Oberfläche der Ronde bekommt. Durch eine mittige bzw. zentrumsnahe Anordnung des ausströmenden Mediums, das im Folgenden als Druckluft bezeichnet wird, wird ein gleichmäßiger Druckbereich erzeugt, welcher ein Kippen der Ronde verhindert. Gegebenenfalls kann das Medium auch ein inertes Gas sein, das chemische Reaktionen verhindert.Approaches by appropriate driving and moving the head of the gripper device of the male Ronde, the emerging at the outlet opening compressed air (or other suitable medium) is deflected and flows between the Ronde and the Ronde adjacent surface of the head at a relatively high speed to the outside from. As a result, a negative pressure between the head and Ronde is generated in accordance with physical principles, which ensures that the Ronde is kept at a small distance to the head. It is therefore an essential advantage of the invention that the head, over which the blank is held, does not get in contact with the surface of the blank at any point. By a central or near-center arrangement of the outflowing medium, which is referred to below as compressed air, a uniform pressure range is generated, which prevents tilting of the Ronde. Optionally, the medium may also be an inert gas which prevents chemical reactions.
Es ist von Vorteil, wenn der Druck und/oder der Durchsatz der Druckluft einstellbar sind.It is advantageous if the pressure and / or the throughput of the compressed air are adjustable.
Mit unterschiedlichen Drücken oder Durchsätzen kann gewährleistet werden, dass auch Ronden unterschiedlicher Dimensionen oder Gewichte aufgenommen werden können.With different pressures or throughputs can be ensured that even blanks of different dimensions or weights can be included.
Mit Vorteil ist dafür gesorgt, dass der Greiferkopf austauschbar ist.Advantageously, it is ensured that the gripper head is replaceable.
Es können dadurch unterschiedliche Köpfe für unterschiedliche Rondengrößen vorgehalten werden. Dabei muss dafür gesorgt sein, dass alle Köpfe über die Druckluftzufuhr mit Druckluft versorgt werden können.It can be kept different heads for different sizes of blank thereby. It must be ensured that all heads can be supplied with compressed air via the compressed air supply.
Es ist günstig, wenn der Greiferkopf wenigstens einen Anschlag für die Ronde aufweist.It is advantageous if the gripper head has at least one stop for the blank.
Vorzugsweise werden dabei wenigstens zwei Einzelanschläge oder ein ringförmiger Anschlag verwendet. Diese Anschläge sind bei einem in der Regel runden oder ovalen Kopf in seinem Umfangsbereich angeordnet. Zwischen ihnen und der Umfangsfläche der Ronde wird ebenfalls ein Luftpolster aufgebaut. Die Anschläge verhindern, dass die Ronde auf ihrem Luftpolster insbesondere bei Bewegung des Greiferkopfes seitlich wegdriften kann. Diese Anschläge können insbesondere bei schnellen Bewegungen der Greifereinrichtung dafür sorgen, dass die Ronde dem Kopf benachbart bleibt. Die Einzelanschläge können beispielsweise Ringsegmente oder Stifte sein.Preferably, at least two individual stops or an annular stop are used. These stops are arranged in a generally round or oval head in its peripheral region. Between them and the peripheral surface of the round blank also an air cushion is built up. The stops prevent the Ronde on its air cushion especially during movement of the gripper head can drift sideways. These stops can ensure, in particular during rapid movements of the gripper device, that the blank remains adjacent to the head. The individual stops can be, for example, ring segments or pins.
Mit Vorteil sind auch Druckluftaustrittsöffnungen in unmittelbarer Nähe eines Anschlags angeordnetAdvantageously, compressed air outlet openings are arranged in the immediate vicinity of a stop
Die aus diesen Austrittsöffnungen austretende Druckluft sorgt dann dafür, dass auch ein Luftpolster zwischen dem Rondenumfang und dem Anschlag gebildet wird, sodass die Ronde auch auf ihrem Umfang keinerlei Kontakt beim Transport in die Prägeanordnung erfährt. The emerging from these outlet openings compressed air then ensures that an air cushion between the Rondenumfang and the stop is formed, so that the Ronde undergoes no contact on its circumference during transport in the embossing arrangement.
Vorzugsweise weist die Greifereinrichtung Mittel zur Reinigung der Ronde auf.Preferably, the gripper device comprises means for cleaning the Ronde.
Die Qualität der letztlich erzeugten Münze oder Medaille wird dadurch noch einmal erheblich verbessert. Nicht nur, dass die Greifereinrichtung bzw. ihr Kopf keinen Kontakt mehr zur Oberfläche der Ronde hat. Nun wird die Ronde zusätzlich von den kleinsten Staubpartikeln und anderen Verunreinigungen befreit.The quality of the ultimately generated coin or medal is thus significantly improved again. Not only that the gripper device or her head has no contact with the surface of the Ronde. Now the blank is additionally freed from the smallest dust particles and other impurities.
Dazu ist es ganz besonders bevorzugt, wenn das Mittel zur Reinigung der Ronde durch die aus dem Greiferkopf austretende Druckluft gebildet wird.For this purpose, it is very particularly preferred if the means for cleaning the Ronde is formed by the exiting the gripper head compressed air.
Das bewegte Luftpolster, das durch die seitlich über den gesamten Umfang der Ronde abströmende Druckluft gebildet wird, erlaubt dabei die Mitnahme und Beseitigung von Verunreinigungen auf der Oberfläche der Ronde.The moving air cushion, which is formed by the compressed air flowing off laterally over the entire circumference of the round plate, thereby allows the entrainment and elimination of impurities on the surface of the round blank.
Bevorzugt sind mehrere Austrittsöffnungen für Druckluft an der der Ronde benachbarten Fläche des Greiferkopfes vorgesehen.Preferably, a plurality of outlet openings for compressed air are provided on the surface of the gripper head adjacent to the blank.
Diese können beispielsweise auf einem Kreis angeordnet sein. Auch kann der Austrittskanal zu jeder Austrittsöffnung zur Normalen auf die Rondenoberfläche geneigt sein, womit der Saugeffekt verbessert wird und gleichzeitig sichergestellt werden kann, dass tatsächlich die ganze Oberfläche der Ronde mit Druckluft beaufschlagt wird.These can be arranged, for example, on a circle. Also, the outlet channel can be inclined to each outlet to the normal to the Ronde surface, whereby the suction effect is improved while ensuring that in fact the entire surface of the blank is pressurized with compressed air.
Mit Vorteil ist vorgesehen, dass an der Greifereinrichtung ein Sensor zur Überwachung des Vorhandenseins einer Ronde in der Nähe des Greiferkopfes angeordnet ist.It is advantageously provided that a sensor for monitoring the presence of a blank in the vicinity of the gripper head is arranged on the gripper device.
Als ein solcher Sensor wird beispielsweise ein induktiver Näherungssensor eingesetzt. Damit kann ständig überprüft werden, ob eine Ronde transportiert wird. Der Sensor wird so ausgeführt, dass er sicher die üblichen Legierungen einer Ronde erkennt. Es ist auch eine Ausführungsvariante möglich, welche für die jeweilige Legierung am besten geeignet ist. Ebenfalls sind Ausführungen möglich, welche nichtmetallische Werkstoffe erkennen.As such a sensor, for example, an inductive proximity sensor is used. This can be constantly checked whether a Ronde is transported. The sensor is designed to safely detect the common alloys of a blank. It is also a variant possible, which is best suited for the respective alloy. Also possible are designs which recognize non-metallic materials.
Vorzugsweise ist eine zweite Greifereinrichtung zur Entnahme der geprägten Ronde weitgehend identisch mit der Greifereinrichtung zur Beschickung der Prägeanordnung.Preferably, a second gripper device for removing the embossed blank is substantially identical to the gripper device for feeding the embossing arrangement.
Dadurch werden der Aufbau und der Herstellungsprozess der Vorrichtung zum Prägen erheblich vereinfacht.As a result, the structure and the manufacturing process of the embossing device are considerably simplified.
Hinsichtlich des Verfahrens zum Prägen von Ronden wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 11 gelöst und insbesondere dadurch, dass eine Oberfläche der Ronde während der Aufnahme durch einen Greiferkopf der Greifereinrichtung derart mit Druckluft beaufschlagt wird, dass die Druckluft ein Luftpolster zwischen der Rondenoberfläche und dem Greiferkopf aufbaut, das einen direkten Kontakt von Rondenoberfläche und Greiferkopf verhindert..With regard to the method for embossing blanks, the object is achieved by the features of
Bevorzugt erzeugt die Druckluftströmung zwischen einer Rondenoberfläche und dem Greiferkopf einen Unterdruck.Preferably, the compressed air flow between a Rondenoberfläche and the rapier head generates a negative pressure.
Es ist dafür gesorgt, dass die Druckluft ein Luftpolster zwischen der Rondenoberfläche und dem Greiferkopf aufbaut, das einen direkten Kontakt verhindert.It is ensured that the compressed air builds up an air cushion between the surface of the blank and the rapier head, which prevents direct contact.
Besonders bevorzugt reinigt die Druckluftströmung die Rondenoberfläche. Particularly preferably, the compressed air flow cleans the Ronde surface.
Die genannten Verfahrensansprüche besitzen die gleichen Vorteile, wie sie analog für die Vorrichtungsansprüche bereits beschreiben wurden.The stated method claims have the same advantages as have already been described analogously to the device claims.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen
-
1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Prägen von Münzen oder Medaillen -
2 eine Greifereinrichtung gemäß der Erfindung im Schnitt -
3 ein Ausführungsbeispiel eines Greiferkopfes, der eine Ronde trägt -
4 a und b ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Greiferkopf in einer geschnittenen und einer 3D-Ansicht
-
1 a schematic representation of an inventive device for embossing coins or medals -
2 a gripper device according to the invention in section -
3 an embodiment of a rapier head, which carries a Ronde -
4 a and b another embodiment of a rapier head in a sectioned and a 3D view
In
Die Greifereinrichtung
Es folgt ein Entfernen der Greiferanordnung
Nach der Prägung übernimmt die ebenfalls hydraulisch angetriebene Auswurfvorrichtung
Es sei in
In
Der berührungslose Transport der Ronde
Der Druckluftstrom sollte in Druckhöhe oder Massenstrom beispielsweise durch ein nicht dargestelltes Regelventil einstellbar sein. Dadurch ist eine Anpassung an unterschiedliche Rondendimensionen und -gewichte möglich.The compressed air flow should be adjustable in pressure level or mass flow, for example, by a control valve, not shown. As a result, an adaptation to different Rondendimensionen and weights is possible.
Das Ausführungsbeispiel des Greiferkopfes
Die
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Vorrichtung zum PrägenDevice for embossing
- 22
- RondeRonde
- 2.12.1
- Oberfläche der RondeSurface of the round blank
- 2.22.2
- Umfangsfläche der Ronde (Rand)Peripheral surface of the round blank
- 33
- Zuführvorrichtungfeeder
- 44
- GreifereinrichtungGripper device
- 55
- Prägeanordnungembossing arrangement
- 66
- Abführvorrichtungdischarge device
- 77
- Auswurfvorrichtungejector
- 88th
- Zweite GreifereinrichtungSecond gripper device
- 9.1,9.29.1,9.2
- Schienerail
- 1010
- Greiferkopfgripper head
- 10.110.1
- zur Ronde benachbarte Fläche des Greiferkopfesto Ronde adjacent surface of the gripper head
- 1111
- DruckluftzuführungCompressed air supply
- 1212
- DruckluftanschlussCompressed air connection
- 13, 13.1, 13.213, 13.1, 13.2
- DruckluftkanalCompressed air duct
- 1414
- Austrittsöffnungoutlet opening
- 1515
- Oberwerkzeug bzw. oberer StempelUpper tool or upper punch
- 1616
- Unterwerkzeug bzw. unterer StempelLower tool or lower punch
- 1717
- Aktuator, HydraulikzylinderActuator, hydraulic cylinder
- 1818
- Ausstoßerejector
- 1919
- Regelventilcontrol valve
- 2020
- Anschlagattack
- 21.1,21.221.1,21.2
- Transportbandconveyor belt
- 22.1,22.222.1,22.2
- Umlenkrollenguide rollers
- 2323
- Grundkörperbody
- 2424
- Sensorsensor
- 2525
- Kabelelectric wire
- 2626
- Zusätzliche AustrittsöffnungAdditional outlet
- 2727
- Zusätzliche LuftkanäleAdditional air channels
Claims (13)
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WO2019101976A1 (en) | 2017-11-25 | 2019-05-31 | Sack & Kiesselbach Maschinenfabrik Gmbh | Method for operating an embossing tool and embossing tool |
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