DE2323783C3 - Vorrichtung zum Beprägen des Außenmantels von zylindrischen Werkstücken - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Beprägen des Außenmantels von zylindrischen Werkstücken, bei welcher durch eine translatorische Bewegung einer drehbaren Aufnahme für das Werkstück das Werkstück auf einem ortsfesten Prägestempel abrollt und ein mit der Aufnahme drehfest sowie koaxial verbundenes Ritzel mit einer Zahnstange kämmt.

Bei Vorrichtungen dieser Art, welche dazu verwendet werden, eine über den gesamten Mantelumfang reichende Beprägung aufzubringen, sei dies ein bestimmtes Muster oder vor allem Zahlenreihen und Teilstriche, wie beispielsweise bei der Herstellung von mit Außenskalen versehenen Drehknöpfen für irgendwelche Instrumente, stellt sich stets das Problem, daß die Abwälzlänge des Ritzels der Länge des Prägestempels nicht entspricht, so daß Anfang und Ende der Beprägung nicht mehr aufeinander passen und bei der Beprägung von Drehknöpfen, Zahlenrollen usw. Ungenauigkeiten in Kauf genommen werden müssen.

Zur Lösung dieses Problems wurde bei solchen bekannten Vorrichtungen schon vorgeschlagen (DT-OS 14 36 518), zur Veränderung des Abrollweges der Zahnstange eine zusätzliche Vorschubbewegung zu erteilen, wobei das Maß dieser Vorschubbewegung von einem verschwenkbaren Lineal abgetastet werden konnte, oder aber das Ritzel zusätzlich zu verdrehen, wobei diese Zusatzdrehbewegung ebenfalls durch ein verstellbares Lineal und dann über ein Planetengetriebe auf das Ritzel übertragen wurde.

In beiden Fällen handelt es sich um Konstruktionen, die vergleichsweise kompliziert sind und insbesondere auf einfache Weise keine genaue Korrektureinstellung gestatten. Zudem muß insbesondere bei der zweiten der beiden genannten Lösungen ein erhebliches Spiel zwischen den die zusätzliche Drehbewegung übertragenden Trieben in Kauf genommen werden, was ebenfalls zu Ungenauigkeitsstellen führt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, bei welcher die Abwälzlänge des Ritzels der Länge des Prägestempels auf einfachste Weise angepaßt werden kann und bei der in den bewegungsübertragenden Teilen jedes Spiel vermieden ist.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Zahnstange an einem in einer zur Drehachse der Aufnahme senkrechten Ebene schwenkbaren Arm befestigt und federnd in Eingriff mit dem Ritzel gehalten isi.

Die beschriebene Vorrichtung gestattet, die Abwäizlänge des Ritzels der Prägestempel- bzw. Klischeelänge auf einfachste Art. beispielsweise ausschließlich durch Verdrehung einer Einstellmutter, anzupassen und auf diese Weise zu erreichen, daß die Prägezeichen am Anfang und am Ende des Klischees genau übereinander liegen. Des weiteren arbeitet die Vorrichtung praktisch spielfrei, indem eine Feder die Zahnstange gegen das Ritzel anzieht. Schließlich handelt es sich um eine sehr einfache und damit sehr preisgünstig herzustellende Vorrichtung.

Die Erfindung ist durch die nachfolgende Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Ansicht der Vorrichtung,

F i g. 2 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf die Vorrichtung,

Fig.3 einen Schnitt entlang der Linie IU-111 in

Fig.

Fig.4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in F i g. 1 und

F i g. 5 sowie 6 erläuternde graphische Darstellungen hinsichtlich der Funktionsweise.

In den F i g. 1 bis 3 ist eine Heißprägevorrichtung zum Beprägen von tassenförmigen Steuerknöpfen oder Zahlenrollen mit einer fortlaufenden und in sich geschlossenen Skala nur so weit dargestellt, als dies zum Verständnis notwendig ist.

Auf einer Grundplatte 1 sind einerseits zwei Böcke 2 (in der Zeichnung teilweise nur einer sichtbar) zur Halterung von Führungsholmen 3 sowie zwei Säulen 4 und 5 aufgestellt. Auf den Führungsholmen 3 ist ein Schlitten 6 mit einem Lagergestell 7 gleitbar gelagert, wobei dieser Schlitten durch ein nicht dargestelltes Kolben-Zylinderaggregat hin- und herbewegt werden kann. Im Lagergestell 7 ist eine Welle 8 gelagert, welche auf der einen Seite eine zum Aufstecken eines zu beprägenden Werkstücks 9 dienende drehbare Aufnahme 10 und auf der anderen Seite ein Ritzel 11 trägt. Aus der Zeichnung nicht ersichtlich ist der über der Aufnahme 10 angeordnete Prägestempel mit dem Klischee, über welches das Werkstück 9 bei einer Hin- und Herbewegung des Schlittens 6 sich unter Zwischenschaltung einer Prägefolie abrollt. Ebenfalls nicht dargestellt ist die Lade- und Entladeeinrichtung, durch weiche das Werkstück 9 auf die Aufnahme 10 aufgebracht und nach erfolgtem Prägevorgang wieder abgezogen werden kann.

Die Säule 4 ist als Gewindestange ausgebildet und dient der Halterung eines Trägerstücks Π, welches von einer mit Innengewinde versehenen, verlängerten Hohlnabe 13a einer Einstellmutter 13 durchsetzt und an seinem unteren Ende durch einen Sprengring 14 gesichert wird. Daraus ergibt sich, daß bei einer Verdrehung der Einstellmutter 13 das Trägerstück 12 längs der Säule 4 translatorisch auf und ab bewegt werden kann. Auf der Vorderseite ist in das Trägerstück 12 ein Drehzapfen 15 für einen schwenkbaren Arm 16 eingeschraubt, wobei eine Anzahl von in Richtung der Achse der Säule 4 übereinander angeordneten, mit Innengewinde versehenen Bohrungen 17a bis 17c/ vorgesehen sind, in welche der Zapfen 15 wahlweise eingeschraubt werden kann, wobei die Schwenkachse der untersten Bohrung 17a in einer Abwälzebene 24 einer noch zu beschreibenden Zahnstange 23 und des Ritzels Il liegt.

Dabei wird unter Abwälzebene die Gesamtheit derjenigen Punkte verstanden, in welchen sich die Zahnstange 23 und das Ritzel 11 während einer der Länge des Prägestempels entsprechenden Abwälzbewegung berühren, je nachdem in weiciie der Bohrungen 17a bis \7d der Drehzapfen eingesetzt wird, kann die Lage der Schwenkachse des schwenkbaren Armes 16 so gewählt werden, daß dieser entweder in der Abwälzebene 24 oder um einen de·- Entfernung der weiteren Bohrungen 176 bis I7d von der Bohrung 17a entsprechenden Abstand über der Abwälzebene liegt. Es bestünde natürlich auch die Möglichkeit, im schwenkbaren Arm 16 auch unter der Bohrung 17a liegende weitere Bohrungen vorzusehen oder, z. B. die Bohrungen 17b oder 17c. in die Abwälzebene zu legen, in welchem Fall eine Schwenkachse des Armes 16 gewählt werden könnte, die unter der Abwälzebene 24 liegt.

Das freie Ende des als einarmiger Hebel ausgebildeten Armes 16 trägt eine Gabel 18, deren Zinken 18a die Säule 5 umfassen, sowie einen nach außen abstehenden Zapfen 19, zwischen dem und einem entsprechenden, an einem Ring 20 der Säule 5 angebrachten Bolzen 21 eine Zugfeder 22 eingehängt ist. durch welche dem Arm 16 ein Drehmoment, in F i g. 1 im Uhrzeigersinn. vermittelt wird. Mit dem Arm 16 verschraubt ist die Zahnstange 23, welche mit dem Ritzel 11 kämmt.

In der gezeichneten Stellung (vgl. insbesondere Fi g. 1) Hegt der Arm 16 parallel zur Abwälzebene 24 und zu den Holmen 3, d. h. parallel zur translatorischen Bewegungsbahn der Aufnahme 10 und des Ritzels 11. Des weiteren liegt die Schwenkachse des Drehzapfens in der Abwälzebene. Dabei wird die Zahnstange 23 durch die Feder 22 stets in Eingriff mit dem Ritzel 11 gehalten. Wird in dieser gegenseitigen Lage der Schlitten β auf den Holmen 3 translatorisch bewegt, so wälzt sich das Ritzel 11 über eine Strecke auf der Zahnstange 23 ab, die dem Ritzelumfang entspricht. Diese Verhältnisse können nun dadurch verändert werden, daß man durch eine entsprechende Verdrehung der Einstellmutter 13 dem Arm 16 eine gewisse Neigung gegenüber 4c den Holmen 3, d. h. der Bewegungsbahn des Ritzels 11. erteilt, wobei die Schwenkachse des Armes 16 immer noch in der Abwälzebene 24 verbleibt. Die Wirkung dieser Neigung ist in F i g. 5 veranschaulicht, wo mit 0 die Lage der Schwenkachse in der in F i g. 1 daigestellten Ausgangsstellung und mit 0' die durch Verdrehen der Mutter 13 nach oben versetzte, neue Lage der Schwenkachse bezeichnet ist, durch deren Versetzung die Zahnstange 23 bzw. die Abwälzebene 24 von der in F i g. 5 mit durchgezogener Linie gezeichneten, zu den Holmen, d.h. zur Bewegungsrichtung des Ritzels 11 (Pfeil BR) parallelen Normallage in eine gestrichelt dargestellte, geneigte Lage überführt wird, d. h.. daß bei einer Hin- und Herbewegung des Schlittens 6 der Arm 16 um den Drehzapfen 15 eine durch die Gabel 18 geführte Verschwenkbewegung ausführt, und zwar eine solche im Gegenuhrzeigersinn, wenn der Schlitten 6 von links nach rechts bewegt wird und umgekehrt. In der Zeichnung ist mit I die Ausgangsstellung und mit Il die Endstellung des Ritzels dargestellt, wobei das Ritzel in der Normallage zwischen diesen beiden Stellungen eine volle Umdrehung ausführt, so daß die Strecke A- E dem Ritzelumfang entspricht, in der geneigten Lage der Zahnstange 23 bzw. der Abwälzebene 24 gegenüber dem Ritzel 11 stehen Zahnstange und Ritzel während der translatorischen Ritzelbewegung von I nach Il über die Strecke A'-E' miteinander in Eingriff. Dabei ist die Strecke A'-E' kurzer als die Strecke A-E Das bedeutet aber, daß sich das Ritzel während der Bewegung von I nach Il um weniger als den Ritzelumfang abwälzt, obschon die Länge der translatorischen Ritzelbewegung die gleiche bleibt. Durch eine solche Neigung der Zahnstange 23 gegenüber der translatorischen Bewegungsbahn des Ritzels 11 bzw. den Holmen 3 gelingt es demnach, den Drehwinkel des Ritzels zu verkleinern und damit zu vermeiden, daß Anfang und Ende der Prägung aufeinander zu liegen kommen. Dabei ist der Neigungswinkel zur Normallage annähernd proportional zur Verkleinerung der Abwälzstrecke.

Bei einer besonders zweckmäßigen Verwendung der beschriebenen Vorrichtung arbeitet man normalerweise mit einer gewissen Neigung, so daß Korrekturen bO-wohl im Sinne einer Verkleinerung als auch einer Vergrößerung der Abw alzstrecke möglich sind.

Die Möglichkeit der Beeinflussung der Abwälzstrekke kann nun dadurch noch vergrößert werden, daß man den schwenkbaren Arm 16 mit der Zahnstange 23 nicht nur zur Bewegungsrichtung des Ritzels 11 neigt, sondern eine Schwenkachse wählt, die außerhalb der Abwälzebene 24 liegt, beispielsweise dadurch, daß man den Drehzapfen 15 nicht in die Bohrung 17a, sondern in eine der Bohrungen 176 bis \7d einführt. Die diesbezüglichen Verhältnisse sind in F i g. b schematisch dargestellt, wobei entsprechend zu F i g. 5 die ganz ausgezogene Linie derjenigen Stellung entspricht, in welcher die Zahnstange 23 bzw. die Abwälzebene 24 parallel zu den Holmen 3 verläuft. Der Schwenkpunkt liegt nun aber nicht in der Abwälzebene 24. sondern um den Be trag H, der dem Abstand der Bohrung 17a von der gewählten Arbeitsbohrung entspricht, über dieser Ebene und ist auch hier mit 0 bezeichnet. Die dem Umfang des Ritzels 11 entsprechende Abwälzstrecke ist Strecke A-E. Wird nun ausgehend von dieser Stellung der Zahnstange 23 und damit der Abwälzebene 24 eine Neigung erteilt, wobei die Schwenkachse nach 0' zu liegen kommt, so führt die Zahnstange bei einer linearen Bewegung des Ritzels 11 (Pfeil BR) wieder eine Schwenkbewegung durch und zum Unterschied der Verhältnisse gemäß F i g. 5 zusätzlich eine Bewegung mit einer Komponente in der Bewegungsrichtung des Ritzels. So kommt der Punkt A", d. h. der Schnittpunkt zwischen dem Verschwenkradius und der Abwälzebene. in der geneigten Ausgangsstellung in der Ausgangslage nach AT zu liegen und bewegt sich von dort nach dem Punkt Xl, der der Endstellung entspricht. Die Abwälzstrecke in der geneigten und gestrichelt gezeichneten Stellung entspricht der Differenz der Strecke X2'-E und XY-A. und es ist aus der Graphik gemäß F i g. 6 leicht zu erkennen, daß diese Differenz wesentlich kleiner ist als die Strecke A-E. Daraus ergibt sich, daß durch eine Versetzung der Schwenkachse aus der Abwälzebene 24 hinaus noch eine zusätzliche Möglichkeit der Beeinflussung der Länge der Abwälzstrecke gegeben ist. wobei, es grundsätzlich belanglos ist. ob die Schwenkachse über- oder unterhalb der Abwälzebene gewählt wird. Auch hier ist es natürlich zweckmäßig, normalerweise in einer geneigten Stellung der Zahnstange zu arbeiten, um so nach beiden Seiten hin die Veränderung des Neigungswinkels zu ermöglichen und damit die Abwälzstrecke sowohl verkleinern als auch vergrößern zu können.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Palentansprüche:

1. Vorrichtung zum Beprägen des Außenmanteis von zylindrischen Werkstücken, bei weicher durch eine iranslatorische Bewegung einer drehbaren Aufnahme für das Werkstück das Werkstück auf einem ortsfesten Prägestempel abrollt und ein mit der Aufnahme drehfest sowie koaxial verbundenes Ritzel mit einer Zahnstange kämmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (23) an einem in einer zur Drehachse der Aufnahme (10) senkrechten Ebene schwenkbaren Arm (16) befestigt und federnd in Eingriff mit dem Ritzel (11) gehalten ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Richtung der translatorischen Bewegung der Aufnahme (10) senkrechte Abstand zwischen der Schwenkachse des Armes (16) und der Drehachse der Aufnahme bzw. des Ritzels (11) einstellbar ist.