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Prägestempel Die Erfindung betrifft einen drehbar gelagerten Prägestempel
zum Anbringen von Zeichen auf die Stirnfläche rotierender Werkstücke, insbesondere
während ihrer Bearbeitung auf Drehautomaten.
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Es ist bekannt, Werkstücke während ihrer Bearbeitung auf Automaten
auch mit Hilfe von Prägewerkzeugen und -stempeln mit Zeichen zu versehen. Die Werkzeuge
tragen die zu prägenden Zeichen entweder an ihrem zylindrischen Umfang oder auf
einem Ausschnitt einer Kegelringfläche, je nachdem, ob die Prägung am Umfang oder
einer ebenen oder kegeligen Stirnfläche des Werkstückes erfolgen soll.
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Die bekannten Vorrichtungen zum Prägen von Zeichen auf die Stirnfläche
rotierender Werkstücke sind wegen der schnellen Abnützung der Prägetypen für eine
Verwendung in Drehautomaten mit hoher Drehzahl nicht geeignet. Das stirnseitige
Prägen bei hoher Drehzahl bietet Schwierigkeiten, weil jedem Abstandpunkt des Stempels
von der Rotationsachse eine andere Umfangsgeschwindigkeit zugeordnet ist und sich
besonders die ersten und letzten Prägetypen einer Reihe schnell abnutzen. Die ersten
haben den ganzen Stoß bei der anfänglichen Berührung zwischen dem Stempel und dem
sich mit großer Geschwindigkeit drehenden Werkstück aufzunehmen, und müssen die
anfängliche Beschleunigung des Prägestempels auf die gleiche Geschwindigkeit des
Werkstückes herbeiführen, wenn nicht ein kompliziertes Getriebe zurr besonderen
Antreiben des Prägestempels mit genau der Geschwindigkeit des Werkstückes aufgewendet
wird. Daher besteht der Bedarf für einen Stirnprägestempel, welcher bei hoher Arbeitsgeschwindigkeit
die Lebensdauer von Umfangsprägestempeln aufweist.
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Die Erfindung schafft einen Prägestempel zum Prägen von Zeichen auf
die Stirnfläche eines Werkstückes für mit hoher Werkstückdrehzahl arbeitenden Drehautomaten.
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Der drehbar gelagerte Prägestempel hat eine auf einem Ausschnitt einer
Kegelringfläche angeordneten Prägetypenreihe. Und das Neue besteht darin, daß ein
die Kegelringfläche bildender Steg in dem nicht mit der Prägetypenreihe besetzten
Teil ausgespart ist und daß diese Aussparung entsprechend der Drehrichtung des Stempels
allmählich zur Kegelringfläche des Steges hin ansteigende bzw. von dieser abfallende
Übergangsflächen aufweisen.
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Die Übergangsfläche vermindert in hohem Maße die Abnutzung der Typen
des Prägestempels, sowohl durch Aufnehmen des Stoßes bei der anfänglichen Berührung
zwischen dem Werkstück und dem Prägestempel als auch durch ein ausgeglichenes Beschleunigen
des Prägestempels bei der ersten Berührung mit dem Werkstück.
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Der Prägestempel weist vorzugsweise Anlauf- und Auslaufprägeflächen
auf, welche sich jeweils nahe der eigentlichen Prägetypenreihe aus der Übergangsfläche
bis ungefähr auf die Höhe der Typen erheben.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
darin ist Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Prägevorrichtung an einem
Automaten zur Schraubenherstellung, Fig.2 ein Längsschnitt der Prägevorrichtung
mit Prägestempel für ebene Werkstückstirnflächen, Fig.3 eine Queransicht der Prägevorrichtung
unter Fortlassung des Prägestempels, Fig. 4 ein Querschnitt nach 4-4 in Fig. 2,
Fig.5 eine Längsansicht entsprechend Fig.2 mit Prägestempel für kegelige Werkstückflächen,
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines Prägestempels, Fig.7 und 8 Einzelheiten
aus Fig.6, und Fig. 9 eine perspektivische Darstellung eines gepräg-. ten Werkstückes.
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9 bezeichnet einen Prägestempel eines drehbar gelagerten Prägewerkzeuges
7.
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Zum Prägen wird das Prägewerkzeug 7 auf einem Schraubendrehautomaten
unter einem bestimmten Winkel gegen eine Stirnfläche des sich schnell drehenden
Werkstückes gepreßt. Der Winkel ist dabei so gewählt, daß die Stirnfläche des Prägestempels
parallel zur Stirnfläche des Werkstückes steht. Der Prägestempel in Fig. 2 hat eine
kegelige Stirnfläche 10 mit erhabenen
Prägetypen 16, die
eine ebene Stirnfläche 14 eines Werkstückes 8 berühren.
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Ein Halteglied 78 an der Hauptwerkzeugspindel 101, trägt die Prägevorrichtung
7 und ist zu dem mit hoher Drehzahl rotierenden Werkstück 97 hin und weg und von
diesem fort bewegbar. Auf dem Rückweg von dem Werkstück 97 weg, wird die Prägevorrichtung
7 an einem AuslösehebeI 103 vorbeigeführt, der an einem feststehenden Teil des Automaten
montiert ist. Der Auslösehebe1103 schlägt dabei an einen Kniehebel 20 und legt ihn
um, wodurch eine Sperrklinke 21 außer Eingriff kommt und einer Sperrscheibe 17 eine
Drehung unter der Wirkung einer Schraubenfeder 29 gestattet. Dadurch gelangt die
Prägevorrichtung 7 in ihre Ausgangslage.
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Fig.4 zeigt in detaillierter Form das Zusammenwirken zwischen der
Sperrscheibe 17 und der Sperrklinke 21. Bei Drehung der Sperrscheibe 17 während
des Prägevorganges entgegen dem Uhrzeigersinn gleitet die Sperrklinke 21 über deren
Rasten 19 und gestattet dieser freie Drehung. Hierbei wird die Schraubenfeder29
gespannt. Nach Beendigung des Prägevorganges ist die Feder 29 gegen Entspannen durch
das in die Rasten 19 der Sperrscheibe eingreifende Ende 25 der Klinke 21
gesperrt. Die Sperrscheibe 17 bleibt unmittelbar nach dem Prägevorgang stehen. Beim
Zurückziehen der Prägevorrichtung? vom Werkstück legt der Auslösehebel 103 den Kniehebel
20 gegen den Druck seiner Feder 27 um und hebt auf diese Weise die Sperrklinke 21
an, so daß sich die Sperrscheibe 17 in Fig. 4 im Uhrzeigersinn frei drehen und in
ihre durch den einstellbaren Anschlag 41 bestimmte Ausgangsstellung zurückkehren
kann. Der einstellbare Anschlag 41 wirkt innerhalb der Ringnut 45 der Sperrscheibe
17 und schlägt gegen einen Stift, der die Ringnut überbrückt, so daß die Ausgangsstellung
für den Prägestempel festlegbar ist.
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Fig. 5 zeigt eine gegenüber der Fig. 2 abgewandelte Prägevorrichtung
mit einem Prägestempel 91, dessen Stirnfläche 93 zur Drehachse unter rechtem
Winkel steht und einer Kegelfläche 98 entsprechende erhabene Prägetypen 94 trägt.
Diese abgewandelte Form eines Prägestempels ist erforderlich, wenn die Stirnfläche
des Werkstückes 96 kegelig ist.
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Fig. 6 und 7 zeigt den Prägestempel 9 in einer Form 105. Der Prägestempel
105 ist bei Werkstücken verwendbar, deren Stirnflächen eben sind. Die Stirnfläche
des Prägestempels 105 hat zwei im wesentlichen gleiche Flächenabschnitte,
von denen der eine 107 hinter dem anderen 109 zurückgesetzt ist.
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Ein Steg 111 von im wesentlichen trapezförmigen Querschnitt erhebt
sich über die Fläche 109 und trägt die erhabenen Prägetypen 115. Der Steg
111 hat Übergangsflächen 117, 119. Sie erheben sich allmählich von der Oberfläche
des leicht vorspringenden Flächenteils 109 bis etwas über den Fuß der Prägetypen.
Jede der Anlauf- und Auslaufflächen ist an dem den Prägetypen 115 benachbarten Teil
mit Anlauf- und Auslaufprägeflächen 121 bzw. 123 versehen. Eine vergrößerte
Ansicht einer solchen ist in Fig.8 gezeigt.
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Die Prägeflächen 121 und 123 nehmen gegen die Prägetypen 115 hin an
Höhe zu und an Breite ab. An dem den Prägetypen zugewendeten Ende haben sie also
ihre größte Höhe und geringste Breite und an dem den Prägetypen abgewendeten Ende
ihre kleinste Höhe und größte Breite. Dadurch sind die ersten und die letzten Prägetypen
beim Ein- und Austreten in das Werkstück und aus diesem keinem schädlichen Stoß
mehr ausgesetzt und die Abnutzung des Prägestempels ist verringert.
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Eine mögliche Form der Anlauf- und Auslaufprägeflächen 117 und 119
ist in der Fig. 8 dargestellt. Die eigentliche Prägefläche 127 ist dreieckig, so
daß sie vom tiefsten Teil 129 in der Breite abnimmt und an Höhe zunimmt und
in einem Scheitelpunkt 131 neben den Prägetypen endet. Der Scheitel 131 liegt in
einer Ebene, die mindestens mit der oberen Fläche der Prägetypen höhengleich ist.
Das Rumpfteil 133 der Prägefläche 127 ist von einem geraden Kreiskegel
135 hergeleitet, dessenLängsachse durch denScheitelpunkt 131 geht. Die Linien 137
und 139 liegen zum Grundkreis des Kegels 135 tangential und gehen durch die Endpunkte
der Grundlinie des Dreiecks.
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Die An- und Ablaufprägeflächen 121, 123 schonen nicht nur den Prägestempel
selbst, sondern die Maschine, an der er verwendet wird, da sie geringeren Beanspruchungen
als bisher ausgesetzt ist.
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Fig. 9 zeigt ein Werkstück 141 mit einer zu seiner Achse unter rechtem
Winkel stehenden Radialendfläche 143, in welche eine Prägung 145 mit dem in Fig.6
dargestellten Prägestempel 105 eingeprägt wurde. Die Eindrücke 147 und 149 in dem
Werkstück stammen von den Anlauf- und Auslaufprägeflächen 121, 123.