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Maschine zum Markieren von Werkstücken.
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Zusatzpatentanmeldung zur Paten-t;aiimeldung Nr. P 24 46 904.3.
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Patent Nr. ... (Anmeldung Nr. P 24 46 904.3) betrifft eine Maschine
zum Markieren von Werkstücken. wie z.B. Stahlblechen, welche Maschine einenRahmen,
einen in dem Rahmen vorzugsweise in dessen Mitte aufgehängten heb- und senkbaren
Haltezylinder und einen unter dem Haltezylinder angeordneten und mit diesem verbundenen
Prägekopf aufweist, in dem eine Prägeradwelle angeordnet ist, auf der eine Anzahl
von nebeneinander angeordneten Prägerädern gelagert ist, wobei jedes Prägerad drehbar
so angeordnet ist, daß es an seiner äußeren Peripherie vorgesehene Präge zeichen
jeweils einzeln in eine Prägeposition bringt, in der das Prägezeichen gegen das
Werkstück gepreßt wird, und die Maschine gemäß dem Hauptpatent ist dadurch gekennzeichnet,
daß die Prägeradwelle mit einem unten an dem Prägekopf befestigten Antriebsmotor
verbunden und derart ausgebildet ist, daß die Prägeräder durch das Drehen der Prägeradwelle
durch den Antriebsmotor jeweils einzeln nacheinander gegen das Werkstück preßbar
sind.
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Die Prägeradwelle kann als Exzenterwelle ausgebildet sein, die
eine
Anzahl von in gegenseitigem Abstand voneinander angeordnete Exzenterscheiben aufweist,
die an der Prägeradwelle befestigt sind, und die je in einem in der Mitte der einzelnen
Prägeräder ausgebildeten Gleitlager gelagert sind, so daß die einzelnen Prägeräder
und die Prägeradwelle mit den Exzenterscheiben unabhängig voneinander drehbar ist,
wobei die Zentren dieser Exzenterscheiben in verschiedenen Ebenen durch die Achse
der Prägeradwelle angeordnet sind, und am Prägekopf kann ein Sperrmechanismus mit
Sperrorgan angeordnet sein, die, wenn sich die Prägeradwelle dreht, mit der Peripherie
der Prägeräder in Eingriff bringbar sind.
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Fernerhin können die Exzenterscheiben gleich sein.
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Außerdem können sich die Zentren der Exzenterscheiben in Ebenen durch
die Achse der Prägeradwelle angeordnet sein, welche Ebenen zueinander gleiche Winkelabstände
aufweisen.
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Weiterhin kann die Maschine derart ausgebildet sein, daß jedes Prägerad
als Zahnrad mit Außenverzahnung ausgebildet ist, welches während des Drehvorganges
der Prägeradwelle von einem Sperrorgan des Sperrmechanismus festhaltbar ist, und
das mit einem Einstellzahnrad eines Einstellmechanismus in Eingriff steht, der im
Prägekopf über den Prägerädern angeordnet ist, und bei stillstehender Prägeradwelle
ermöglicht, das Prägerad so einzustellen, daß ein bestimmtes Prägezeichen in Prägeposition
bringbar ist.
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Die Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung kann dadurch gekennzeichnet
sein, daß der Prägekopf an seiner Unterseite ein oder mehrere steife Stützbeine
aufweist, deren Unterkanten den gleichen Abstand von der Achse der Prägeradwelle
haben. Durch solche Stützbeine, der Abstand deren Unterkanten eine angemessene Größe
im Verhältnis zum Radius der Prägeräder und zur Exzentrizität der Exzenterscheiben
hat, wird eine bestimmte feste Eindrucktiefe der vorspringenden Prägezeichen der
Prägeräder in die Oberfläche des Werkstücks erreicht, unabhängig von der Härte des
Materials, aus dem das Werkstück hergestellt ist. Eine bestimmte feste
Eindrucktiefe
wird aber nur erreich-t, wenn das Werkstück eine ebene Oberfläche hat, und wenn
keine Fremdkörper unter den Stützbeinen vorhanden sind.
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Gemäß der Erfindung können die steifen Stützbeine einstellbar sein.
Dies ermöglicht eine Feineinstellung der Eindrucktiefe der Prägezeichen in die Oberfläche
des Werkstücks. In dieser Weise ist es möglich die Prägezeichen der Prägeräder für
Abnutzung zu korrigieren.
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Fernerhin gemäß der Erfindung kann jedes einstellbare Stützbein aus
einer an der Unterseite des Prägekopfes befestigten Mutter und einer in der Mutter
eingeschraubten Schraube mit einem Druckschuh bestehen. Hierdurch wird eine besonders
einfache Konstruktion eines Stützbeines erreicht, dessen Länge sich leicht und genau
einstellen läßt.
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Außerdem kann die Maschine gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet
sein, daß der Prägekopf an seiner Unterseite ein oder mehrere federnde Stützbeine
aufweist. Hierdurch wird erzielt, daß das Prägezeichen jedes Prägerads in die Oberfläche
des Werkstücks mit einem bestimmten Druck gepreßt wird, der dem Druck entspricht,
den der Haltezylinder unabhängig davon erzeugt, daß das Werkstück keine völlig ebene
Oberfläche aufweist, beispielsweise weil eine Beule im Werkstück vorhanden ist,
und obwohl einige Glühspäne oder dgl. Fremdkörper auf dem Werkstück unter den Stützbeinen
liegen.
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Weiterhin gemäß der Erfindung kann jedes federnde Sttzbein aus einer
Anzahl von Tellerfedern und einem durch die Tellerfedern verlaufenden Fuhrmlgstift
bestehen. Hierdurch wird eine besonders einfache Konstruktion eines federnden Stützbeines
erreicht.
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Fernerhin gemäß der Erfindung kann die Prägeradwelle an ihrem dem
Antriebsmotor entgegengesetzten Ende mit einem außen an dem Prägekopf befestigten
Winkelmeßorgan verbunden sein. Durch dieses
Winkelmeßorgan wird
sowohl eine Positionsangabe der Prägeradwelle, d.h. die Größe der augenblicklichen
Winkeldrehung der Prägeradwelle, als auch eine Feststellung davon erreicht, daß
die Prägeradwelle tatsächlich dreht.
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Ferner kann gemäß der Erfindung der Antriebsmotor ein hydraulischer
Motor sein, und ein Druckregistriergerät kann mit dem Zuleitungsrohr des Antriebsmotorsfür
Druckfluidum verbunden sein. Da ein solches Druckregistriergerät einen Druck in
dem Zuleitungsrohr misst, der im wesentlichen mit dem Prägedruck proportional ist,
kann man, beispielsweise durch elektronische Ausrüstung, bei Vergleich von zusammengehörigen
Meßwerten für Winkeldrehung und Prägedruck, die auf dem Winkelmeßorgan bzw.dem Druckregistriergerät
abgelesen sind, eine Uberwachung davon vornehmen, daß der tatsächliche Prägedruck
jedes Prägezeichens mit dem im voraus festgelegten Prägedruck überein stimmt.
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Schließlich kann gemäß der Erfindung der Haltezylinder mit einem
Druckmeßorgan versehen sein. Hierdurch wird ermöglicht, daß man den Druck, mit dem
der Haltezylinder den Prägekopf beeinflußt, überwachen kann.
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Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispieles
einer Maschine gemäß der Erfindung in Verbindung mit einem Blech auf einer Rollenbahn
(in der Transportrichtung des Bleches gesehen), Fig. 2 eine Seitenansicht der Maschine
gemäß Fig. 1, Fig. 3 ein erstes Ausf½ungsbeispiel des Prägekopfes der Maschine in
größerem Maßstab, schematisch und teilweise
im Schnitt, Fig. 4 einen
schematischen Schnitt nach der Ebene IV-IV der Fig.
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3, Fig. 5 ein geändertes Ausführungsbeispiel des Prägekopfes gemäß
Fig. 3, Fig. 6 einen schematischen Schnitt nach der Ebene VI-VI der Fig.
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5, Fig. 7 ein zweites Ausführungsbeispiel des Prägekopfes gemäß Fig.
5, und Fig. 8 einen schematischen Schnitt nach der Ebene VIII-VIII der Fig. 7.
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In Fig. 1 und 2 ist eine Maschine in Verbindung mit einer Rollenbahn
5 dargestellt, die Rollen 6 aufweisen und der Maschine ein plattenförmiges Werkstück
7 zuführt. Die Transportrichtung des plattenförmigen Werkstückes 7 kann z.B. die
Richtung sein, die mit dem Pfeil 8 angegeben ist.
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Die Maschine eignet sich besonders zum Markieren plattenförmiger
Werkstücke, z.B. Stahlbleche.
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Die Maschine hat einen geschlossenen Rahmen 9, einen heb- und senkbaren
Haltezylinder 14, der in dem Rahmen 9 aufgehängt ist, z.B. in dessen Mitte, und
einen Prägekopf 18. Der Haltezylinder 14 weist eine verschiebbare Kolbenstange 15
auf, und kann zweckmäßig ein hydraulischer oder pneumatischer Zylinder sein. Das
untere Ende der Kolbenstange 15 ist mittels Scharnier-Bleche 16 und eines Scharnierzapfens
17 (Fig. 3 und 4) mit dem Prägekopf 18 verbunden.
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Fig. 5 und 4 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel des Prägekopfes
18 in größerem Maßstab. Unten in dem Prägekopf 18 ist eine Prägeradwelle 19 angeordnet,
auf
der eine Anzahl nebeneinander angeordnete Prägeräder 1, 2, 5
und 4 gelagert sind. Jedes Prägerad 1, 2, 3 und 4 hat vorspringende Prägezeichen
20 an seiner äußeren Peripherie entlang.
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Die Prägeradwelle 19 ist als eine Exzenterwelle ausgebildet, die
eine Anzahl in gegenseitigem Abstand angeordnete Exzenterscheiben 21, 22, 23 und
24 aufweist, die an der Prägeradwelle 19 in angemessener Weise befestigt sind oder
in einem Stück damit ausgebildet sind. Jede Exzenterscheibe 21, 22, 23 und 24 trägt
je sein Prägerad 1, 2, 3 und 4,indem jede Exzenterscheibe in einem in der Mitte
der einzelnen Prägeräder ausgebildeten Gleitlager gelagert ist, so daß die einzelnen
Prägerräder 1, 2, 3 und 4 und die Prägeradwelle 19 mit Exzenterscheiben 21, 22,
25 und 24 unabhängig voneinander gedreht werden können. Das Gleitlager kann z.B.
ein Kugellager sein. Die Prägeradwelle 19 ist an ihrem einen Ende mit einem Antriebsmotor
25 verbunden, der mit Hilfe einer Konsole 26 unten an dem Prägekopf 18 befestigt
ist. Der Antriebsmotor 25 kann hydraulisch oder pneumatisch betrieben sein.
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Die Zentren C1, C2, C3 und C4 der Exzenterscheiben 21, 22, 23 und
24 (Fig. 4) liegen in verschiedenen Ebenen durch die Achse 26 der Prägeradwelle
19. An dem Prägerad 18 ist ein Sperrmechanismus 27 mit Sperrorganen 28 angeordnet,
die mit der Peripherie der Prägeräder 1, 2, 3 und 4 in Eingriff gebracht werden
und diese festhalten können, wenn die Prägeradwelle 19 während des Prägevorgangs
dreht.
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Wie in Fig. 3 und 4 gezeigt weist der Prägekopf 18 ein Gehäuse auf,
das aus Seitenwänden 29, 30, 31 und 32 sowie einer Deckenwand =7 besteht. An der
Unterseite dieses Gehäuses ist in jeder Ecke ein steifes Stützbein 54 angeordnet,
d.h. insgesamt vier Stützbeine 34, deren Unterkanten denselben Abstand von der Achse
26 der Prägeradwelle 19 haben. Mit Hilfe von solchen Stützbeinen 34 (wobei der Abstand
der Unterkanten der Stützbeine von der Achse 26 der Prägeradelle 19 eine angemessene
Größe im Verhältnis zu dem Radius der Prägeräder 1, 2, 3 und 4 und der Exzentrizität
der
Exzenterscheiben 21, 22, 23 und 24 hat), wird eine bestimmte Eindrucktiefe der vorspringenden
Prägezeichen 20 der Prageräder 1, 2, 7 und 4 in die Oberfläche des Werkstücks 7
erzielt, unabhängig von der Härte des Materials, aus dem das Werkstück 7 hergestellt
ist. Eine bestimmte Eindrucktiefe wird aber nur erzielt, wenn das Werkstück eine
ebene Oberfläche hat, und keine Fremdkörper unter den Stützbeinen 54 vorhanden sind.
Der Prägedruck wird wie erwähnt von dem Antriebsmotor 25 erzeugt. Es ist notwendig,
daß der Druck des Haltezylinders 14 größer als der durch den Antriebsmotor 25 herstellbare
Prägedruck ist, um sicherzustellen, daß der Prägekopf 18 gegen das Werkstück 7 gepreßt
wird, und daß die Eindrucktiefe damit einen bestimmten festen Wert bekommen. Es
ist wichtig, daß durch das Prägen eine im voraus festgelegte Eindrucktiefe erreicht
wird, da eine zu geringe Eindrucktiefe bewirkt, daß das Markieren schwer lesbar
ist, während eine zu große Eindrucktiefe eine unerwünschte Kerbewirkung mit sich
führen kann, die die Festigkeit des Werkstücks reduzieren kann. Außerdem wird eine
gleichmäßigere Abnutzung der Prägeräder 1, 2, 5 und 4 erzielt 9 welche sich für
die Festlegung der Wartungszeiten der Maschine vorteilhaft auswirkt.
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In Fig. 5 und 6 ist ein geändertes Ausführungsbeispiel des Prägekopfes
18 der Fig. 5 und 4 gezeigt. Die änderung besteht darin, daß die steifen Stützbeine
35 einstellbar sind. Dies ermöglicht eine Feineinstellung der Eindrucktiefe der
Prägezeichen 20 in die Oberfläche des Werkstücks 7. Es ist so möglich, für Abnutzung
der Prägezeichen 20 der Prägeräder 1, 2, 5 und 4 zu korrigieren.
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Jedes einstellbare Stützbein 55 besteht aus einer an der Unterseite
des Prägekopfes 18 befestigten Mutter 44 und einer in der Mutter 44 eingeschraubten
Schraube 45, die an ihrem unteren Ende mit einem Druckschuh 46 versehen ist. Hierdurch
wird eine besonders einfache Konstruktlon eines Stützbeines 35 erreicht, dessen
Länge sich leicht und genau einstellen läßt.
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Fig. 7 und 8 zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel des Prägekopfes
18 der Fig. 7 und 4, wobei der Prägekopf 18 an seiner Unterseite
federnde
Stützbeine 47 aufweist. Hierdurch wird erzielt, daß das Prägezeichen 20 endes Prägerads
1, 2, 3 und 4 in die Oberfläche des Werkstücks 7 mit einem bestimmten festen Druck
gepreßt wird, der dem Druck entspricht, den der Haltezylinder 14. unabhangig davon
erzeugt,daß das Werkstück 7 keine völlig ebene Oberiläche aufweist, beispielsweise
weil eine Beule im Werkstück 7 vorhanden ist, und obwohl einige Glühspäne oder dgl.
Fremdkörper auf dem Werkstück 7 unter den Stützbeinen 47 liegen. Es ist eine Voraussetzung,
daß der Antriebsmotor 25 einen Druck erzeugen kann, der größer als der Druck des
Haltezylinders 14 ist, so daß der Prägekopf 18 während des Prägevorganges entsprechend
der durch den verwendeten Druck hergestellten Eindrucktiefe senkrecht aufwärts erhoben
wird.
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Jedes Sttzbein 47 besteht vorzugsweise aus einer Anzahl von Tellerfedern
48 und einem durch diese Tellerfedern 48 verl aufenden Führungstift 49, der an seinen
unteren Ende mit einem Druckschuh 46 versehen ist. Hierdurch wird eine besonders
einfache Konstruktion eines federnden StützDeines erreicht. Das obere Ende edes
Führungstiftes 49 ist in eine Bohrung 50 in der Unterseite des Prägekopfes 18 verschiebbar.
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Die federnden Stützbeine 47 müssen eine solche Länge haben, daß die
Tellerfedern 48 ganz zusammengepreßt sind, und keine der Prägeräder 1, 2, 3 und
4 mit dem Werkstück 7 in Berührung stehen, wenn der Prägekopf 18 in ihrer abgesenkten
Anfangsposition ist, und daß der Prägekopf 18 erhoben wird, jedesmal ein Prägezeichen
im Werkstück 7 geprägt wird. Die Tellerfedern 48 sicherstellen, daß die Stützbeine
47 auch während des Prägevorganges mit dem Werkstück 7 in fortdauernder Berührung
stehen, so daß der Prägekopf 18 nicht kippt, sondern in einer korrekten senkrechten
Stellung gehalten wird.
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Um einen bestimmten festen Prägedruck zu erreichen ist es nicht notwendig,
federnde Stützbeine zu verwenden. Steife Stützbeine sind auch brauchbar, wenn nur
sie die obige Länge besitzen.
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Der Vorteil bei der Verwendung eines bestimmten festen Prägedruckes
ist der, daß Fremdkörper oder Unebenheiten auf der Oberfläche des Werkstücks 7 das
Prägeresultat nicht schädlich beeinflusseno da die einzelnen Prägezeichen mit einem
festen Druck unabhängig von der Beschaffenheit der Oberfläche des Werkstücks in
das Werkstück geprägt werden.
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Es ist zu bemerken, daß das erste Ausführungsbeispiel des Prägekopfes
18 mit einer bestimmten festen Eindrucktiefe gemäß Fig. 5, 4 oder 5, 6 sich insbesondere
von dem zweiten Ausfthrengsbeispiel des Prägekopfes 18 mit einem bestimmten festen
Prägedruck gemäß Fig. 7 und 8 mit Bezug auf die den Prägedruck erzeugenden Organe
unterscheidet.
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Bei dem ersten Ausführungsbeispiel mit einer bestimmten festen Eindrucktiefe
muß der Halte zylinder 14 einen Druck erzeugen, der größe: als der verwendete Prägedruck
ist, um den Prägekopf 18 gegen das Werkstück 7 gepreßt zu halten, so daß der Prägekopf
18 sich während des Prägevorganges nicht erhebt , wobei eine feste Eindrucktiefe
der Prägezeichen im Werkstück 7 sichergestellt wird. Der eigentliche Prägedruck
wird vom Antriebsmotor 25 erzeugt. Der Druck des Antriebsmotors 25 wird im voraus
zu einem angemessenen Wert eingestellt, da ein Prägezeichen beispielsweise mit einem
Pt7mkt einen nicht so großen Prägedruck wie einen Prägezeichen mit dem Buchstab
K benötigt.
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Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel mit einem bestimmten festen Prägedruck,
wobei der Prägekopf 18 während des Prägevorganges vom Werkstück 7 wenig erhoben
wird, bestimmt der Druck des Haltezylinders 14 die GrOße des erzeugten Prägedruckes.
Der Antriebsmotor 25 ist zur Erzeugung eines größeren Druckes ausgebildet, so daß
er den Gegendruck des Halte zylinders 14 überwinden und ferner bewirken kann, daß
der Prägekopf 18 sich während des Prägevorganges entsprechend der bei dem verwendeten
Druck erzeugten Eindrucktiefe erheben wird.
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Wie beispielsweise in Fig. 3 dargestellt, kann die Prägewelle 19
an ihrem dem Antriebsmotor 25 entgegengesetzten Ende mit einem außen an dem Prägekopf
19 befestigten Winkelmeßorgan (encoder) 41 verbunden sein. Durch dieses Winkelmeßorgan
kL wird sowohl eine Positionsangabe der Prägeradwelle 19, d. h. die Größe der augenblicklichen
Winkeldrehung der Prägeradwelle 19, als auch eine Feststellung davon erreicht, daß
die Prägeradwelle 19 tatsächlich dreht.
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Der in Fig. 7 und 5 gezeigte Prägekopf 18, wobei feste Eindrucktiefe
verwendet wird, kann mit einem hydraulischen Antriebsmotor 25 mit einem Zuleitungsrohr
51 Lur Druckfluidum versehen sein. Dies Zuleitungsrohr 51 kann mit einem Druckregistriergerät
52 verbunden sein. Da ein solches Druckregistriergerät 52 einen Druck in dem Zuleitungsrohr
51 misst, der im wesentlichen mit dem Prägedruck proportional ist, kann man, beispielsweise
durch elektronische Ausrüstung, bei Vergleich von zusammengehörigen Meßwerten für
Winkeldrehung und Prägedruck, die auf dem Winkelmeßorgan 41 bzw. dem Druckregistriergerät
52 abgelesen sind, eine Uberwachung davon vornehmen, daß der tatsächliche Prägedruck
jedes Prägezeichens mit dem im voraus festgelegten Prägedruck überein stimmt.
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Wie beispielsweise in Fig. 7 gezeigt, kann der Haltezylinder 14 mit
einem Druckmeßorgan 42 versehen sein. Hierdurch wird ermöglicht, daß man den Druck,
mit dem der Haltezylinder 14 den Prägekopf 18 beeinflußt, überwachen kann. Das Druckmeßorgan
42 kann ferner als eine regelbare Überlastungssicherung ausgebildet sein, so daß
der Prägedruck ausgelöst wird, wenn ein bestimmter Grenzwert des Druckes vom Druckmeßorgan
42 registriert wird.
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Oben ist ein Prägekopf 18 mit vier Stützbeine beschrieben worden.
Ein, zwei, drei oder eine andere angemessene Anzahl von Stützbeinen läßt sich aber
auch verwenden.
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L e e r s e i t e