DE2852182A1 - Praegewerk - Google Patents

Praegewerk

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Description

1.12.1978 D 5821-osal
Otto Borries, 7144 Asperg
Prägewerk
Die Erfindung betrifft ein Prägewerk gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es sind automatische Efumerier-Prägewerke bekannt, bei welchen nach federn Prägevorgang die zu prägende Zahl automatisch um eins weiter geschaltet wird. Es sind ferner automatische Prägewerke bekannt, welche zusammen mit Rechnern verwendet werden und bei denen für jeden Prägevorgang gemäß dem Ausgangssignal des Rechners eine bestimmte Zeichenkombination eingestellt werden kann. Bei derartigen Prägewerken ist für jede der Prägescheiben, welche eine Mehrzahl von Prägefeldern (in der Regel 1o, 14, 26, 4o oder 89) mit verschiedenen Zeichen trägt, ein gesonderter Antrieb vorgesehen,
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welcher über einen Bowdenzug getrennt betätigbar ist und die Präge3heibe jeweils in ein Prägefeld drehen kann. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die Prägescheiben über zugeordnete Zahnstangenantriebe einzustellen.
Diese bekannten Prägewerke haben den Nachteil, daß die steuerbaren Antriebe das gesamte zum Drehen der Prägescheibe erforderliche Drehmoment aufbringen müssen. Die Antriebe müssen also entsprechend robust und groß ausgelegt werden und arbeiten darüber hinaus verhältnismäßig langsam.
Durch die vorliegende Erfindung soll ein Prägewerk gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiter gebildet werden, daß bei weiterhin möglicher freier Einstellbarkeit der Zeichenkombination (z.B. keine monoton ansteigende oder monoton abfallende Zeichenfolge) und bei kompaktem Aufbau ein rasches Einstellen der ausgewählten Zeichenkombination erfolgt.
Ausgehend von dem im Oberbegriff des Anspruchs 1 berücksichtigten Stand der Technik ist diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst mit den im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Bei dem erfindungsgemäßen Prägewerk wird das zum Verstellen der einzelnen Prägescheiben benötigte Drehmoment durch das Bewegen des Hilfsrahmens durch, einen starken und auf große Arbeitsgeschwindigkeit ausgelegten gesonderten Antrieb erhalten. Die vom Zähler her angesteuerten Klinkenantriebe
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sind nur auf diejenige geringe Leistung ausgelegt, welche notwendig ist, um die Antriebsklinken zwischen einer an den Zahnkränzen der Prägescheiben vorbeilaufenden Ruhestellung und einer in sie eingreifenden Arbeitsstellung zu verlagern. Damit können diese steuerbaren Klinkenantriebe, welche bei der Erfindung eigentlich steuerbare Kupplungen darstellen, bei kleinen Abmessungen kleine Ansprechzeiten haben.
Wegen ihrer kompakten Abmessungen und ihrer kurzen Einstellzeit können die erfindungsgemäßen Prägewerke auch an schlecht zugänglichen Stellen eingesetzt werden und rasch aufeinanderfolgend verschiedene Zeichenkombinationen prägen, z.B. weit auseinanderliegende mehrstellige Zahlen. Ein derartiger Einsatz ist zum Beispiel bei der rechnergesteuerten Herstellung von Kraftfahrzeugen bei der Numerierung der Fahrgestelle oder Motoren von Vorteil.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Prägewerke ist der, daß einfach durch Änderung der Synchronisierung der Erregung der Klinkenantriebe bezüglich der Synchronisierung des Antriebes für den Hilfsrahmen die Drehrichtun-g der Prägescheiben geändert werden kann, und zwar kann die Drehrichtung für jede einzelne der Prägescheiben gesondert eingestellt werden. Je nachdem, ob ein Klinkenantrieb während der Hinoder Herbewegung des Hilf srahmens aktiviert wird oder gar nicht aktiviert wird, erhält man eine Drehung der zugeordneten Drehscheibe in der sinen Drehrichtung oder gar keine Drehung der Prägescheibe.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 wird erreicht, daß die Antriebsklinken auf einem zur Achse der Prägescheiben konzentrischen Weg verschwenkt werden. Damit kann der zwischen der Ruhestellung und der Arbeitsstellung der Antriebsklinken zurückzulegende Weg besonders klein gewählt werden, was sich im Hinblick auf die Einstellgeschwindigkeit des Prägewerkes günstig auswirkt und auch im Hinblick auf einen möglichst kompakten Aufbau des Prägewerkes. Hinzu kommt noch, daß die Mehrzahl der Bestandteile Serienteile sind.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 3 ist einerseits im Hinblick auf den kompakten Aufbau des Prägewerkes und andererseits im Hinblick auf einen weitgehend modularen Aufbau von Prägewerken mit unterschiedlicher Anzahl von Prägescheiben von Vorteil.
Bei einem Prägewerk gemäß Anspruch 4 sind die Prägescheiben in ihrer jeweiligen Stellung sicher verriegelt. Da Raste und Antriebsklinke jeweils mit ein und demselben Zahnkranz der zugeordneten Prägescheibe zusammenarbeiten, erhält man wiederum einen besonders kompakten Aufbau des Prägewerkes.
Eine Vielzahl von wahlweise erregbaren Antrieben für die verschiedenen Antriebsklinken läßt sich gemäß Anspruch 5
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besonders raumsparend im Prägewerk unterbringen. Derartige Druckmittel-Stellmotoren arbeiten auch über lange Zeit wartungsfrei. -
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 6 ist im Hinblick auf eine einfache Herstellung von Vorteil.
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 7 wird erreicht, daß die Antriebsklinken als verschwenkbare Hebel ausgebildet werden können, an welchen die Kolben der Druckmittel-Stellmotoren in den verschiedenen Winkelstellungen direkt angreifen können, ohne daß auf die Kolben andere als axiale Kräfte ausgeübt werden.
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 7 wird erreicht, daß die Schneiden der Kolben stets senkrecht auf die Längsachse der Antriebsklinken ausgerichtet bleiben.
Antriebe für den Hilfsrahmen, wie sie in den Ansprüchen 9 und 1ö angegeben sind, stehen als preiswerte Standardbauteile mit langer Lebensdauer zur Verfügung.
Verwendet man als Druckmittel-Stellmotoren Druckluft-Arbeitssylinder, so kann man als Energiequelle die in allen Betrieben vorhandenen Druckluftleitungen verwenden. Darüber hinaus erhält man so ein ruhigeres und sanfteres Arbeiten, da die Druckluft zugleich eine gewisse Federwirkung bringt.
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Nachstellend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
Pig. 1 einen Schnitt durch ein adressierbares Prägewerk senkrecht zur Drehachse der Prägescheiben,
Fig. 2 eine Ansicht des Prägewerkes von 31Ig. 1 von links, wobei der die steuerbaren Antriebe tragende Teil des Hilfsrahmens weggebrochen ist,
Fig. 3 eine Ansicht einer Variante zu der Anordnung nach Fig. 1 in derselben Darstellungsweise und
Fig. 4 die Anordnung nach Fig. 3 in einer Vorderansicht.
Das in der Zeichnung wiedergegebene Prägewerk hat einen im wesentlichen U-förmigen, jochartigen Hauptrahmen 1o mit zwei Schenkeln 12,14 und einer diese verbindenden Traverse Parallel zur Traverse 16 verläuft eine Achse 18, die in den Schenkeln 12 und 14 festgelegt ist und auf welcher z.B. sechs Prägescheiben 2o drehbar gelagert sind. Jede der Prägescheiben 2o hat einen angeformten Zahnkranz 22, welcher auch durch Vertiefungen zwischen aufeinanderfolgenden Prägefeldern der Prägescheibe gebildet sein kann.
Für eine jede der Prägescheiben 2o ist ein Eastenhebel 24 vorgesehen, welcher durch eine Bügelfeder 26 in eine in Ver-
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tiefungen des Zahnkranzes 22 eingreifende Lage vorgespannt ist und die zugeordnete Prägescheibe 2o elastisch in der jeweils eingestellten Winkelstellung und Prägestellung verriegelt. Die Rastenhebel 24- sind auf einer gemeinsamen Achse verschwenkbar, und die Bügelfedern 26 haben jeweils einen am Rastenhebel 24 und einen an der Unterseite der Traverse 16 angreifenden Pederarm. Bei einer Variante (Pig. 3 und 4) sind die Rastenhebel 24 so ausgebildet, daß sie gleichzeitig wie weiter unten noch beschrieben werden wird - für eine zusätzliche, z.B. elektrische Kontrolle verwendet werden können.
Auf der Achse 18 ist ferner ein Hilfsrahmen 3o schwenkbar gelagert, welcher zwei Schenkel 32 und 34 aufweist. Zwischen diesen erstreckt sich eine Stange 36, an welcher die Kolbenstange 38 eines doppelt wirkenden ArbeiteZylinders 4o angelenkt ist. Hierzu ist die Kolbenstange 38 mit einem mit Gewinde versehenen Endabschnitt 42 ausgebildet, welcher einstellbar in ein auf der Stange 36 verschwenkbares Kreuzstück 44 eingeschraubt ist und in der so vorgegebenen Stellung durch eine Mutter 46 gesichert ist. Das Gehäuse 48 des Arbeitszylinders 4o ist über einen Stift 5o gelenkig mit zwei vertikalen Trägern 52, 54 verbunden, welche ihrerseits an der Oberseite der Traverse 16 befestigt sind.
Zwischen den Schenkeln 32 und 34 erstreckt sich eine Achse 56, auf welcher eine Vielzahl von Antriebsklinkenhebeln 58 gelagert sind, welche in axialer Richtung jeweils mit
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einem der Zahnkränze 22 fluchten. Durch. Bügelfedern 6o sind die Antriebsklinkenhebel 58 in eine Lage Torgespannt, in welcher sie beim Verschwenken des Hilfsrahmens 3o frei am zugeordneten Zahnkranz 22 vorbeilaufen. Die Bügelfedern 6o haben neben dem an den Antriebsklinkenhebel 54 angreifenden Federarm einen an einem sich zwischen den Schenkeln 32 und erstreckenden Stift 58 abgestützten zweiten Pederarm.
Der Hilfsrahmen 3o trägt eine parallel zur Achse 18 und zur Achse 56 verlaufenden Zylinderkopf 64, in welchem auf die Antriebsklinkenhebel 58 ausgerichtete, durchgehende Zylinderbohrungen 66 angeordnet sind. Auf der von den Antriebsklinkenhebeln 58 abgewandten Seite trägt der Zylinderkopf 64 einen durchgehenden Zylinderkopfdeckel68 mit eingesetzten Druckluftanschlußstutzen 69, we-lche mit der zugeordneten Zylinderbohrung 66 in Verbindung stehen. Um eine enge Radstellung zu ermöglichen, kann man die Zylinder in einer Ebene rechtwinklig zur Längsachse zueinander versetzt anordnen.
In den Zylinderbohrungen 66 laufen Kolben 7o, die direkt als an den Antriebsklinkenhebeln 58 angreifende Druckkörper ausgebildet sind. TJm ein Verschwenken der Antriebsklinkenhebel 58 zu ermöglichen, sind die Kolben 7o am vorderen Ende zu einer Schneide 72 verjüngt, und um sicherzustellen, daß diese Schneide 72 immer transversal zur Ebene des zugeordneten Antriebsklinkenhebels 58 steht, haben die Kolben 7o beiderseits
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der Schneide 72 über diese vorstehende Pührungswände 74, welche den durch ein Stanzteil gebildeten Antriebsklinkenhebel 58 "beidseitig unter geringem Spiel übergreifen.
Das oben beschriebene Prägewerk arbeitet wie folgt:
Die zum Weiterdrehen einer Prägescheibe 20 entgegen der vom Rastenhebel 24 auf ihn ausgeübten elastischen "Verriegelungskraft erforderliche Kraft wird ganz allgemein vom Arbeitszylinder 40 bereitgestellt. Dessen einer Arbeitsraum wird zum Ausfahren der Kolbenstange mit Druck beaufschlagt, wodurch der Hilfsrahmen 30 in der einen Richtung verschwenkt wird, und zum Verschwenken des Hilfsrahmens in der anderen Richtung, d. h. zum Einfahren der Kolbenstange wird der zweite Arbeitsraum des Arbeitszylinders 40 mit Druck beaufschlagt. Statt dessen kann natürlich auch ein einfach wirkender Arbeitszylinder 40 verwendet werden, welcher durch eine l'eder in die eine Endstellung des Kolbens vorgespannt ist. Der Kolbenhub ist dabei so eingestellt, daß die erhaltene Schwenkbewegung des Hilfsrahmens gleich dem Winkelabstand aufeinanderfolgender Prägefelder der Prägescheiben 20 entspricht.
Wie oben schon dargelegt worden ist, greifen die Antriebsklinkenhebel 58 normalerweise nicht in den Zahnkranz 22 der zugeordneten Prägescheibe 20 ein, so daß ein Verschwenken des Hilfsrahmens 30 durch den Arbeitszylinder 40 für sich allein genommen nicht zu einer Änderung der am Prägewerk eingestellten Zeichenkombination führt.
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Um eine der Prägescheiben 2o in der Zeichnung entgegen dem Uhrzeigersinne weiter zu drehen, wird der zugeordnete Antriebsklinkenhebel durch Druckbeaufschlagung des zugeordneten Kolbens 7o vor dem Ausfahren der Kolbenstange 38 in Eingriff in den Zahnkranz 22 bewegt. Auf diese Weise ist dann diese eine Prägescheibe 2o drehschlüssig mit dem Hilfsrahmen 3o verbunden. Beim Ausfahren .der Kolbenstange 38 wird dann die entsprechende Prägescheibe 2o gedreht, wobei der Rastenhebel 24 aus der Vertiefung des Zannkranzes 22 heraus gedrückt wird, in welcher er sich anfänglich befand. Nach dem vollständigen Ausfahren der Kolbenstange 38 wird dann die Druckbeaufschlagung des Kolbens 7o beendet, so daß der Antriebsklinkenhebel 58 beim nachfolgenden Wiedereinfahren der Kolbenstange 38 frei über den Zahnkranz 22 läuft. Die Prägescheibe 2o ist im übrigen schon bei dieser Rückfahrbewegung durch den Rastenhebel 24 in ihrer neuen Winkelstellung elastisch verriegelt.
Der oben beschriebene Zyklus wird nachstehend kurz als Einstelltakt bezeichnet.
Das in der Zeichnung gezeigte Prägewerk hat einen Rastenhebel 24, welcher mit einem symmetrisch abgerundeten Endabschnitt in die Vertiefungen des Zahnkranzes 22 eingreift. Er kann also beim Drehen der Prägescheibe 2o entgegen dem Uhrzeigersinne aus den Vertiefungen des Zahnkranzes 22 herausgedrückt werden.
Innerhalb eines Einste11taktes kann die Synchronisierung
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der Kolben 7o für die verschiedenen Prägescheiben 2o unterschiedlich gewählt werden, so daß einige der Prägescheiben entgegen dem Uhrzeigersinne, wiederum andere gar nicht gedreht werden.
Zur Druckbeaufschlagung sind die Druckluftanschlußstutzen 69 über nicht wiedergegebene Magnetventile mit einer Druckluftquelle verbindbar, und die Magnetventile sind ihrerseits mit einer Tastatur, einem Dekatenschalter oder mit der Ausgangsschnittstelle eines elektronischen Rechners oder Peripheriegerätes verbindbar. Arbeitet man zum Einstellen der gewünschten Winkelstellung einer Prägescheibe, wie dies oben beschrieben worden ist, so läßt sich jede beliebige Zeichenkombination in maximal so vielen Einstelltakten ausgehend von einer beliebigen Ausgangskonstellation einstellen, wie sie der Gesamtanzahl der von den Prägescheiben getragenen Prägefeldern vermindert um eins entspricht.
Dies sei nachstehend anhand von einigen Beispielen näher erläutert, in denen die Ausgangsbefehle des Gebers zum Steuern der verschiedenen Einstelltakte jeweils in Form sechsstelliger binärer Zahlen angegeben sind. Diese' Befehle stehen jeweils über einen halben Einstelltakt, nämlich während des Ixtsfahrens der Kolbenstange 38 an·
Soll z.B. bei einem sechsstelligen Numerierprägewerk, wie es oben beschrieben worden ist, ausgehend von der Ausgangsstellung 000000 die Zahl 123456 eingestellt werden, so
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§30023/0488
braucht der Sechner mir die naclistelienae Maar® Befe&lssignalfolge zur Erregung der Magnetventile und damit sum selektiven Einrücken der Antriebsklinkenhebel 58 bereitstellen, wobei die Prägescheiben alle nur in derselben Sichtung gedreht werden sollen:
Takt-Nummer Befehl für
ersten Halbtakt
1 "111111"
2 "122222"
3 "123333"
4 "123444"
5 "123455"
6 "123456"
Die Anzahl der insgesamt notwendigen Einstelltakte (hier 6) kann der Rechner ohne weiteres aus der größten einzustellenden Zahl (6) bestimmen.
Nach dem Prägen kann man das Prägewerk wieder auf Null zurückstellen (bei dem zuvor gegebenen Einstellungsbeispiel wiederum beim Arbeiten in der vorgegebenen Drehrichtung in neun Einstelltakten).
Soll z.B. ausgehend von der eingestellten Zahl 1234-56 die Zahl 234567 eingestellt werden, so kann dies in einem einzigen Arbeitstakt durch Ausgabe der Befehle "111111"' erfolgen.
Möchte man darauf dann die Zahl 687777 einstellen, so ist die erforderliche G-esag-teg.zfii.1 der, Affcte, die gleich dem
- yf- dl· *
der Unterschiede zwischen dan bisherigen und den zukünftigen Stellungen dar Prägeseheiben ist, hier fünf (von drei nach acht)o
Man erkennt, daß man auf diese Weise ausgehend iron einer be» lieMgsn Zahl enkombinat ion sehr rasch eine "beliebige andere
einstellen Is
Es ergibt sich also, daß die beiden voneinander unabhängigen Betysgismgen d®s> di® Uahlseheiben tragenden Rahmen den torsn der korrespondierenden Ventile zugeordnet sind=
Ausserdem kann gemäß S1Ig5, 3 und 4 die Anordnung so getroffen sein, daß den die Wählscheiben tragenden Rahmen eine der elektrischen Eontrolle dienende Zähleinrichtung zugeordnet ist. Es erfolgt also eine elektrische Kontrolle durch einen Zähler über die jeweilige Relativbewegung der Rastgreifer 24a mit ihren Zungen 81a.
Die elektrische Kontrolle ist in HgV 3 und 4 abgebildet. Die Rastenhebel oder Rastgreifer 24a bedampfen bei ihrer jeweiligen Relativbewegung einen elektrischen Initiator 8o, der einen Zählimpuls an einen nicht dargestellten elektrischen Vergleichszähler abgibt. Die Achse 28a entspricht der Achse 28 aus Fig. 3 und 4, der Hauptrahmen 1oa dem Teil 1o aus Pig. und 4, die Hilfsrahmen 3oa dem Hilfsrahmen 3o.
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L©ers®ite

Claims (14)

  1. .1*12.1978 D 5821-osal
    Otto Borries, 7144 Asperg
    Prägewerk
    Ansprüche
    ( 1 ο)Prägewerk mit in einem Hauptrahmen auf einer gemeinsamen Achse drehbar gelagerten Prägescheiben, welche auf ihrer Umfangsfläche mit Zeichen zugeordneten Erhebungen oder Yertiefungen versehen sind und jeweils einen Zahnkranz aufweisen, der mit einer zugeordneten Antriebsklinke zusammenarbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsklinken (58) zwischen einer ersten Arbeitsstellung, in
    — 2 —
    welcher sie in den zugeordneten Zahnkranz (22) eingreifen, und einer zweiten Arbeitsstellung, in welcher sie vom Zahnkranz (22) entfernt sind, verschwenkbar auf einem Hilfsrahmen (3o) gelagert sind, welcher seinerseits am Hauptrahmen (1o) verschwenkbar ist, und daß die Antriebsklinken (58) jeweils in eine der ArbeiteStellungen vorgespannt sind und durch einen wahlweise erregbaren Antrieb (66,7o) in die zweite Arbeitsstellung verlagerbar sind.
  2. 2. Prägewerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsrahmen (3o) um die gemeinsame Achse (18) der Prägescheiben (2o) verschwenkbar ist.
  3. 3. Prägewerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsklinken (58) auf dem Hilfsrahmen (Jo) um eine gemeinsame Achse (56) verschwenkbar sind.
  4. 4. Prägewerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß für jede der Prägescheiben (2o) im Hauptrahmen (1o) eine Raste (24) vorgesehen ist, welche ebenfalls mit dem Zahnkranz (22) der Prägescheibe (2o) zusammenarbeitet.
  5. 5· Prägewerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die wahlweise erregbaren Antriebe (66,68) durch Druckmittel-Stellmotoren gebildet sind.
  6. 6. Prägewerk nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß
    ~ 3 —
    die Druckmittel-Stellmotoren einen gemeinsamen Zylinderblock (64, 68) aufweisen.
  7. 7· Prägewerk nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (7o) der Druckmittel-Stellmotoren am vorderen Ende als Schneiden (72) ausgebildet sind und direkt an der zugeordneten Antriebsklinke (58) angreifen.
  8. 8. Prägewerk nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (7o) zu beiden Seiten der Schneiden (72) liegende, die Antriebsklinken (58) übergreifende Führungswände (74) aufweisen.
  9. 9· Prägewerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Hilfsrahmen (Jo) ein zu seinem Verschwenken dienender Linearantrieb (4o) angelenkt ist.
  10. 10. Prägewerk nach Anspruch 9? dadurch gekennzeichnet, daß der- Linearantrieb ein Druckmittel-Stellmotor ist.
  11. 11. Prägewerk nach einem der Ansprüche 5 "bis 1o, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittel-Stellmotoren (66,7o, 4o) Druckluft-Arbeitszylinder sind.
  12. 12. Prägewerk nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden voneinander unabhängigen Bewegungen der die Wählscheiben tragenden Rahmen den Selektoren der korrespondierenden Ventile zugeordnet sind.
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  13. 13. Prägewerk nach, einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß den die Wählscheiben tragenden Rahmen eine einer zusätzlichen elektrischen. Überwachung dienende Zähleinrichtung zugeordnet ist.
  14. 14. Prägewerk nach einem der Ansprüche 1 bis I3, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Rastgreifer ein elektrischer Initiator zugeordnet ist, der bei Bewegung des Rastgreifers bedämpft wird und hierbei elektrische Impulse an einen Kontakt-Zähler übermittelt.
    030023/0489
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