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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Graviervorrichtung zum Gravieren
einer Oberfläche eines Werkstücks zum Aufbringen
eines Gravurmusters auf der Oberfläche des Werkstücks
mittels einer Graviernadel.
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Hintergrund der Erfindung
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Graviervorrichtungen
zum Gravieren einer Oberfläche eines Werkstücks
zum Aufbringen eines Gravurmusters auf der Oberfläche des
Werkstücks mittels einer Graviernadel sind dem Stand der
Technik bekannt. Das Aufbringen eines Gravurmusters wird nach dem
Stand der Technik manuell oder per Maschine durchgeführt,
wobei mittels einer Graviernadel, insbesondere mittels eines Stichels,
ein Gravurmuster auf der Oberfläche eines Werkstücks,
insbesondere eines Werkstücks aus einem gravierfähigen
Material, aufgebracht wird.
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Maschinelles
Gravieren ist hierbei nach dem Stand der Technik durch spezielle
Gravurmaschinen möglich. Bei einer Fertigung bzw. Bearbeitung
eines Werkstücks an einer Werkzeugmaschine kann es wünschenswert
sein, ein Gravurmuster auf der Oberfläche des Werkstücks
nach der Fertigbearbeitung an der Werkzeugmaschine aufzubringen,
um z. B. ein Produktionsdatum, eine Seriennummer oder andere das
Werkstück betreffende Informationen auf das Werkstück
schriftbildlich aufzubringen.
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Hierfür
ist es nach dem Stand der Technik notwendig, Werkstücke
nach der Bearbeitung an einer Werkzeugmaschine aus der Werkzeugmaschine auszuspannen
und gegebenenfalls manuell in eine spezielle Gravurmaschine einzuspannen.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Graviervorrichtung
bereitzustellen, mit der die Nachteile des Stands der Technik vermieden
werden können, so dass insbesondere vermieden werden kann,
dass das Werkstück zum Aufbringen eines Gravurmusters nach
der Bearbeitung an der Werkzeugmaschine in eine spezielle Gravurmaschine
eingespannt werden muss.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die
vorstehend beschriebene Aufgabe wird gelöst durch eine
Graviervorrichtung nach Anspruch 1 und eine Werkzeugmaschine nach
Anspruch 13. Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
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Die
Graviervorrichtung zum Gravieren einer Oberfläche eines
Werkstücks zum Aufbringen eines Gravurmusters auf der Oberfläche
des Werkstücks mittels einer Graviernadel nach der vorliegenden
Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Graviervorrichtung
ein Werkzeug-Befestigungsmittel umfasst, das dazu geeignet ist,
die Graviervorrichtung an einem Aufnahmemittel einer Steuervorrichtung
einer Werkzeugmaschine zu befestigen.
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Dies
hat den Vorteil, dass die Graviervorrichtung an einer Werkzeugmaschine
verwendet werden kann, um ein Gravurmuster auf der Oberfläche
des in der Werkzeugmaschine eingespannten Werkstücks aufbringen
zu können, gegebenenfalls während oder nach Bearbeitung
des Werkstücks an der Werkzeugmaschine. Demzufolge ist
es vorteilhaft nicht erforderlich, das Werkstück zum Aufbringen
eines Gravurmusters, insbesondere eines Produktionsdatums, einer
Seriennummer oder einer anderen das Werkstück betreffenden
Information, aus der Werkzeugmaschine auszuspannen, um das Gravurmuster
in einer speziellen Gravurmaschine aufzubringen. Vielmehr kann das
Gravurmuster vorteilhaft in der Werkzeugmaschine auf das Werkstück
aufgebracht werden.
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Vorzugsweise
umfasst die Werkzeugmaschine zumindest 5 Achsen. Somit ist es möglich,
ein Werkstück an einer zumindest 5 Achsen umfassenden Werkzeugmaschine
entsprechend komplexester Werkstückgeometrien zu bearbeiten
und nach einem gegebenenfalls programmgesteurten Werkzeugwechsel
an der selben Werkzeugmaschine ein Gravurmuster durch eine erfindungsgemäße
Graviervorrichtung aufzubringen.
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Vorzugsweise
wird ein Gravurmuster durch Punktprägung auf die Oberfläche
des Werkstücks aufgebracht, so dass durch punktuiertes
Prägen mit einer Spitze der Graviernadel punktuell das
Gravurnuster aufgebracht werden kann.
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Vorzugsweise
kann die Graviervorrichtung mittels des Werkzeug-Befestigungsmittels
an dem Aufnahmemittel der Steuervorrichtung der Werkzeugmaschine
mit einem Werkzeug, insbesondere mit einem Fräswerkzeug
oder einem anderen Werkzeug der Werkzeugmaschine, ausgewechselt
werden. Vorzugsweise ist das Auswechseln des Werkzeugs mit der Graviervorrichtung
hierbei automatisch, insbesondere programmgesteuert, an der Werkzeugmaschine
möglich.
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Dies
bietet den Vorteil, dass das Benutzen der Graviervorrichtung an
der Werkzeugmaschine automatisch in den Bearbeitungsprozess an der Werkzeugmaschine
eingebunden werden kann, wobei der Arbeitsprozess gegebenenfalls
automatisches Auswechseln der Werkzeuge, insbesondere Auswechseln
der Graviervorrichtung mit einem anderen Werkzeug der Werkzeugmaschine,
umfasst.
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Vorzugsweise
ist die Graviervorrichtung derart beschaffen, dass die Graviernadel
dazu geeignet ist, eine erste Stellung einzunehmen und eine zweite Stellung
einzunehmen, wobei die Graviernadel vorzugsweise weiterhin dazu
geeignet ist, zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung
bewegt zu werden.
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Dies
ermöglicht es, eine Graviervorrichtung bereitzustellen,
die zwei Betriebszustände einnehmen kann, wobei in dem
ersten Betriebszustand die Graviernadel eine erste Stellung einnimmt
und in einem zweiten Betriebszustand die Graviernadel eine zweite
Stellung einnimmt, wobei vorzugsweise nur in einem der Betriebszustände
die Graviervorrichtung dazu geeignet ist, ein Gravurmuster auf der
Oberfläche des Werkstücks aufzubringen.
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Vorzugsweise
umfasst die Graviervorrichtung weiterhin eine Feder, die dazu geeignet
ist, eine Federkraft auf die Graviernadel aufzubringen, um die Graviernadel
von der ersten Stellung in die zweite Stellung zu bewegen.
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Dies
hat den Vorteil, dass die Graviernadel von der ersten in die zweite
Stellung durch Federkraft bewegt werden kann, bzw. in der zweiten
Stellung durch Federkraft gehalten wird, insbesondere durch eine
Rückstellfeder.
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Vorzugsweise
ist die Graviervorrichtung weiterhin dazu geeignet, durch Pressluft
angetrieben zu werden, derart, dass die Graviernadel durch Pressluft
von der zweiten Stellung in die erste Stellung bewegt wird, vorzugsweise
insbesondere dem Federdruck der Feder entgegen.
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Dies
hat den Vorteil, dass die Graviervorrichtung durch Pressluft angetrieben
werden kann, wobei durch Pressluft die Graviervorrichtung zwischen
den Betriebszuständen der Graviervorrichtung geschaltet werden
kann, wobei die Graviervorrichtung vorzugsweise dazu geeignet ist,
ein Gravurmuster auf der Oberfläche des Werkstücks
aufzubringen, wenn die Graviernadel durch Pressluft in die erste
Stellung bewegt wird, entgegen dem Federdruck der Feder.
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Vorzugsweise
ist die Graviervorrichtung weiterhin dazu geeignet, über
das Aufnahmemittel der Steuervorrichtung der Werkzeugmaschine mit
Pressluft versorgt zu werden, wenn die Graviervorrichtung über
das Werkzeug-Befestigungsmittel an dem Aufnahmemittel der Werkzeugmaschine
befestigt ist.
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Dies
hat den Vorteil, dass die Graviervorrichtung insbesondere über
Pressluft angetrieben werden kann, wenn die Graviervorrichtung in
dem Aufnahmemittel der Werkzeugmaschine befestigt ist, wobei die
Versorgung mit Pressluft vorteilhaft über das Aufnahmemittel
der Steuervorrichtung der Werkzeugmaschine ermöglicht ist.
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Vorzugsweise
ist die Graviervorrichtung derart beschaffen, dass eine Graviernadelspitze
der Graviernadel in der ersten Stellung der Graviernadel durch eine Öffnung
der Graviervorrichtung führt, derart, dass die Graviernadel
aus der Graviervorrichtung herausragt.
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Dies
ermöglicht es, dass bei herausragender Graviernadel aus
der Graviervorrichtung die Graviervorrichtung durch die Steuervorrichtung
derart an das Werkstück angesteuert werden kann, dass durch die
Graviernadelspitze das Gravurmuster auf der Oberfläche
des Werkstücks aufgebracht werden kann, insbesondere vorteilhaft
durch punktuelles Prägen bzw. Punktprägen.
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Vorzugsweise
ist die Graviernadelspitze der Graviernadel in der zweiten Stellung
der Graviernadel im Wesentlichen in der Graviervorrichtung versenkt.
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Dies
hat den Vorteil, dass bei einem manuellen Ausbau der Graviervorrichtung
eine Verletzungsgefahr vermindert ist, da die Graviernadelspitze
nicht aus der Graviervorrichtung herausragt, wenn die Graviervorrichtung
nicht in dem Aufnahmemittel der Werkzeugmaschine befestigt ist.
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Vorzugsweise
wird die Graviervorrichtung durch Pressluft derart gesteuert, dass
die Graviernadel periodisch und/oder wiederholt zwischen der ersten
und der zweiten Stellung gesteuert wird, so dass vorzugsweise ein
Gravurmuster durch periodisches und/oder wiederholtes punktuelles
Prägen der Oberfläche des Werkstücks
aufgebracht werden kann.
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Vorzugsweise
umfasst die Graviervorrichtung einen Anschlag, so dass ein Graviernadelkopf der
Graviernadel in der ersten Stellung mit dem Anschlag in Kontakt
ist.
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Dies
hat den Vorteil, dass die erste Stellung der Graviernadel durch
Kontakt des Graviernadelkopfes mit dem Anschlag begrenzt ist, wodurch
bei Ansteuern der Oberfläche des Werkstücks zum
Aufbringen des Gravurmusters bewerkstelligt werden kann, dass ein
Schriftbild des Gravurmusters gleichbleibenden Bedingungen folgt
und eine Reproduzierbarkeit des Schriftbildes gegeben ist, insbesondere bei
Punktprägung.
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Vorzugsweise
ist die Graviervorrichtung weiterhin dazu geeignet, in einem Werkzeugmagazin
der Werkzeugmaschine aufbewahrt zu werden.
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Dies
hat den Vorteil, dass die Graviervorrichtung in einem gängigen
Werkzeugmagazin der Werkzeugmaschine aufbewahrt werden kann, bis
es gegebenenfalls automatisch aus dem Werkzeugmagazin in das Aufnahmemittel
der Werkzeugmaschine eingewechselt wird.
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Vorzugsweise
ist das Aufnahmemittel der Steuervorrichtung der Werkzeugmaschine
hierbei eine gängige Werkzeugkegelaufnahme und vorzugsweise
ist das Werkzeug-Befestigungsmittel ein gängiger Werkzeugkegel,
der dazu geeignet ist, in der gängigen Werkzeugkegelaufnahme
aufgenommen zu werden, insbesondere Werkzeugkegel und Werkzeugkegelaufnahmen
nach einer Werkzeugkegel-DIN-Norm, z. B. DIN 69893-A oder
anderer Normen.
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Weiterhin
stellt die vorliegende Erfindung eine Werkzeugmaschine bereit, insbesondere
eine programmgesteuerte CNC-Werkzeugmaschine, wobei die Werkzeugmaschine
zum Steuern eines Werkzeugs der Werkzeugmaschine eine Steuervorrichtung
umfasst, und insbesondere dadurch gekennzeichnet ist, dass die Werkzeugmaschine
mit einer Graviervorrichtung mit zumindest einem der vorstehend
beschriebenen Merkmale ausgerüstet ist. Die Werkzeugmaschine
umfasst vorzugsweise zumindest eine Rundachse. Die Werkzeugmaschine
hat gegebenenfalls vorzugsweise zumindest 5 Achsen.
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Kurze Beschreibung der Figuren
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1 zeigt
eine Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer
Graviervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt
schematisch eine erste und eine zweite Teilschnittansicht eines
Ausführungsbeispiels einer Graviervorrichtung nach der
vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung
der Figuren und bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung
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Im
Folgenden wird die vorliegende Erfindung detailliert anhand von
Ausführungsbeispielen anhand der beispielhaften Figuren
beschrieben und erläutert.
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1 zeigt
hierbei eine schematische Darstellung einer Explosionszeichnung
eines Ausführungsbeispiels einer Graviervorrichtung nach
der vorliegenden Erfindung, wobei die einzelnen Bestandteile der
Graviervorrichtung dargestellt sind.
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Die
Graviervorrichtung nach diesem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung umfasst eine Hülse 1 und
eine Führung 7. Im Inneren der Graviervorrichtung
umfasst die Graviervorrichtung insbesondere die Graviernadel 6 mit
einem Graviernadelkopf 6a und einer Graviernadelspitze 6b.
Des Weiteren umfasst die Graviervorrichtung in 1 eine Druckfeder 10,
eine Distanzhülse 2 und eine Distanzscheibe 5.
Des Weiteren umfasst die Graviervorrichtung in 1 einen
Kolben 4, einen Zylinder 3 und eine Hülse 8,
wobei alle Einzelteile des Weiteren durch einen Gewindebolzen 9 nach
Zusammenbau axial fixiert werden.
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In
diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Graviervorrichtung
optional weiterhin einen Luftfilter 11, der dazu geeignet
ist, Pressluft zu filtern, um Verunreinigungen der Graviervorrichtung
zu vermeiden. Insbesondere ist die Graviervorrichtung aus 1 dazu
geeignet, an einem Werkzeugkegel, insbesondere einem gängigen
Werkzeugkegel befestigt zu werden, wobei in diesem Ausführungsbeispiel
gegebenenfalls der Werkzeugkegel das Aufnahmemittel der Werkzeugmaschine
bildet.
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2 zeigt
die Graviervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung in einem
weiteren Ausführungsbeispiel, wobei sich die Graviervorrichtung
in 2 von der in 1 dargestellten
Graviervorrichtung dadurch unterscheidet, dass in 2 der
optionale Luftfilter 11 nicht gezeigt ist, wobei insbesondere zusätzlich
ein Werkzeugkegel 12 (beispielhaft ein Werkzeugkegel HSK63
nach DIN 69893-A) gezeigt ist, wobei in diesem
Ausführungsbeispiel der Werkzeugkegel als Teil der Graviervorrichtung
das Werkzeug-Befestigungsmittel bildet, so dass eine entsprechende
Werkzeugkegelaufnahme dem Aufnahmemittel der Werkzeugmaschine entspricht.
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Jedoch
zeigt 2 in der ersten und zweiten Teilschnittansicht
der Graviervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung in dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel den Zusammenbau der Hülse 1,
Distanzhülse 2, des Zylinders 3, des
Kolbens 4, der Distanzscheibe 5, der Graviernadel 6,
der Führung 7 (mit einer Füllung, aus
der die Graviernadel herausragt, wenn die Graviernadel in der ersten
Stellung ist), der Hülse 8, des Gewindebolzens 9 und
der Druckfeder 10.
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Insbesondere
zeigt 2 die Graviervorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung in einem Betriebszustand, in dem die Graviernadel 6 sich
in der ersten Stellung befindet, da die Graviernadelspitze 6b aus
der Öffnung der Führung 7 herausragt.
Hierbei ist in 2 erkennbar, dass der Graviernadelkopf 6a an
einer Seite der Distanzhülse 2 anschlägt,
wobei mittels dieses Anschlags gewährleistet wird, dass
ein gleichbleibend sauberes Schriftbild bei Gravieren der Oberfläche
eines Werkstücks, insbesondere bei wiederholter und/oder
periodischer Punktprägung, erzeugt werden kann, so dass
des Weiteren vorteilhaft eine Reproduzierbarkeit des Schriftbildes
auf einer Mehrzahl von Werkstücken oder auf der Oberfläche
des einen Werkstücks möglich ist.
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Die
Graviernadel wird durch Pressluft über die Werkzeugaufnahme
der Werkzeugmaschine angetrieben, wobei beispielhaft ein Betriebsdruck 4 bar betragen
kann.
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Bei
einer Bearbeitung eines Werkstücks durch die Graviervorrichtung,
insbesondere bei dem Aufbringen eines Gravurmusters auf der Oberfläche eines
Werkstücks in der Werkzeugmaschine treten hohe Belastungen
auf, wofür die Graviernadel, sowie die Rückstellfeder
an die hohen Belastungen angepasst sind. Beispielhaft beträgt
hierbei eine Standzeit der Graviervorrichtung 300 m. Des Weiteren
ist es erforderlich, dass die Hülse 1 und die
Führung 7 an die großen materiellen Belastungen
bei der Bearbeitung eines Werkstücks ausgelegt sind.
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Durch
die Bereitstellung einer Graviervorrichtung, die kompatibel mit
einem Werkzeugkegel bzw. mit einer Werkzeugkegelaufnahme nach einer entsprechenden
DIN-Norm oder einer anderen Norm bereitgestellt wird, ist es insbesondere
möglich, die Graviervorrichtung analog zu einem gängigen,
normalen Werkzeug einer Werkzeugmaschine mittels eines Werkzeugmagazins
der Werkzeugmaschine ein- und auszuwechseln.
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Somit
wird vorteilhaft mit der vorliegenden Erfindung eine Graviervorrichtung
bereitgestellt, die während und/oder nach der Bearbeitung
eines Werkstücks an der Werkzeugmaschine analog zu einem gängigen
Werkzeug der Werkzeugmaschine in ein Aufnahmemittel der Steuervorrichtung
der Werkzeugmaschine eingewechselt werden kann. Dies ermöglicht
es, dass das Aufbringen des Gravurmusters an der Werkzeugmaschine
erfolgen kann, so dass keine weiteren speziellen Gravurmaschinen
erforderlich sind. Somit kann an der Werkzeugmaschine nach und/oder
während der Bearbeitung des Werkstücks ein Gravurmuster,
insbesondere z. B. ein Produktionsdatum, eine Seriennummer oder
eine andere das Werkstück betreffende Information schriftbildlich
durch Gravur, insbesondere durch Punktprägung, aufgebracht
werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - DIN 69893-A [0030]
- - DIN 69893-A [0038]