DE2852182B2

DE2852182B2 - Zeichenprägewerk

Info

Publication number: DE2852182B2
Application number: DE19782852182
Authority: DE
Inventors: Otto 7144 Asperg Borries
Original assignee: Individual
Current assignee: Elwema Werkzeug- und Maschinenbau 7090 Ellwa GmbH
Priority date: 1978-12-02
Filing date: 1978-12-02
Publication date: 1981-01-29
Also published as: GB2037233B; FR2442727A1; DE2852182A1; DE2852182C3; FR2442727B1; GB2037233A

Description

Die Erfindung betrifft ein Zeichenprägewerk mit in einem Hauptrahmen¹ auf einer gemeinsamen Achse drehbar gelagerten Prägescheiben, deren Umfangsfläche jeweils den zu prägenden Zeichen entsprechende Prägefelder sowie einen Zahnkranz aufweist, in den jeweils eine schwenkbar gelagerte Antriebsklinke sowie eine im Hauptrahmen angeordnete Sperrklinke eingreifen, wobei die schwenkbaren Lagerungen der jeweils unter der Wirkung einer Feder stehenden Antriebsklinken bewegbar sind.

Ein derartiges Prägeweik ist aus der DE-OS 19 122 bekannt. In diesem bekannten Falle ist jede Sperrklinke an einem Linearschieber schwenkbar gelagert, der mit Hilfe eines nur ihm zugeordneten Kolbens hin und her bewegbar ist, so daß für jede Prägescheibe ein gesonderter Linearantrieb vorgesehen ist. Dies führt dazu, daß die steuerbaren Antriebe das gesamte zum Drehen der jeweiligen Prägescheibe erforderliche Drehmoment aufbringen müssen. Die Antriebe müssen also entsprechend robust und groß ausgelegt werden und arbeiten darüber hinaus verhältnismäßig langsam. Der Linearantrieb der Prägescheiben wirkt sich außerdem auf die Einstellgeschwindigkeit des Prägewerkes ungünstig aus und erfordert einen entsprechend großen Platzbedarf

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Zeichenprägewerk der eingangs genannten Gattung zu schaffen, das bei weiterhin freier Einstellbarkeit der Zeichenkombination (z.B. keine monoton ansteigende oder monoton abfallende Zahlenfolge) und bei kompaktem Aufbau ein rasches Einstellen der ausgewählten Zeichenkombination ermöglicht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Bewegen der schwenkbaren Lagerungen dadurch erfolgt, daß diese auf einem um die Achse der Prägescheiben schwenkbaren Hilfsrahmen angeordnet

ίο sind, wobei die Antriebsklinken jeweils durch einen gegen die Wirkung der Feder arbeitenden Antrieb in Eingriff mit dem Zahnkranz bringbar sind.

Bei diesem Zekhenprägewerk wird also das zum Verstellen der einzelnen Prägescheiben erforderliche Drehmoment über den gemeinsamen Hilfsrahmen aufgebracht, wobei der der Schwenkbewegung des Hilfsrahmens zugeordnete Antrieb von den die Antriebsklinken in Eingriff mit dem jeweiligen Zahnkranz bringenden Antrieben getrennt ist Somit kann der Hilfsrahmenantrieb stark und auf große Arbeitsgeschwindigkeit ausgelegt werden, ohne daß hierdurch die bspw. von einem Zähler her angesteuerten Klinkenantriebe beeinflußt werden. Diese sind deshalb 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. Die angesteuerten Klinkenantriebe dienen also sozusagen nur zur Verriegelung der Prägescheiben mit dem Hilfsrahmen und stellen somit steuerbare Kupplungen dar, wobei im gekuppelten Zustand die Prägescheiben die Schwenkbewegung des Hilfsrahmens mitmachen. Damit können die steuerbaren Klinkenantriebe bei kleinen Abmessungen kleine Ansprechzeiten besitzen. Da die Antriebsklinken mit Hilfe des Hilfsrahmens beim Weiterdrehen der Prägescheiben auf einem zur Achse der Prägescheiben konzentrischen Weg verschwenkt werden, kann der zwischen der Ruhestellung und der Arbeitsstellung der Antriebsklinken zurückzulegende Weg besonders klein gewählt werden, was die 'Einstellgeschwindigkeit des Prägewerkes noch weiter erhöht und den Aufbau des Prägewerkes noch kompakter macht.

Wegen seiner kompakten Abmessungen und seiner kurzen Einstellzeit kann das Prägewerk auch an schlecht zugänglichen Stellen eingesetzt werden und rasch aufeinanderfolgend verschiedene Zeichenkombinationen prägen, z. B. weit auseinanderliegende mehrstellige Zahlen. Ein derartiger Einsatz ist z. B. bei der rechnergesteuerten Herstellung von Kraftfahrzeugen bei der Numerierung der Fahrgestelle oder Motoren von Vorteil.

Ein weiterer Vorteil ist der, daß einfach durch Änderung der Synchronisierung der Erregung der Klinkenantriebe bezüglich der Synchronisierung des Hilfsrahmenantriebs die Drehrichtung 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 Hin- oder Herbewegung des Hilfsrahmens aktiviert wird oder nicht aktiviert wird, erhält man eine Drehung der zugeordneten Scheibe in der einen Drehrichtung oder gar keine Drehung der Prägescheibe.
Im Hinblick auf den kompakten Aufbau des Präge-

b5 werkes sowie im Hinblick auf einen weitgehend modularen Aufbau von Prägewerken mit unterschiedlicher Anzahl von Prägescheiben ist es von Vorteil, daß auf dem Hilfsrahmen eine gemeinsame Schwenkachse für

die schwenkbaren Lagerungen der Antriebsklinken vorgesehen ist

Des weiteren ist es für die raumsparende Unterbringung einer Vielzahl von wahlweise erregbaren Klinkenantrieben sowie für die einfache Herstellung zweckmäßig, daß die Antriebe durch jeweils direkt an den Antriebsklinken angreifende Kolben von aus einem gemeinsamen Zylinderblock und Zylinderkopfdeckel bestehenden Druckluftzylinder gebildet sind. Derartige Anordnungen arbeiten auch über lange Zeit hinweg ι ο wartungsfrei.

Eine weitere zweckmäßige Maßnahme besteht darin, daß die Kolben jeweils am vorderen Ende eine Schneide, über die der Angriff an der Antriebsklinke erfolgt und zu beiden Seiten der Schneide die Antriebsklinke übergreifende Führungswände aufweisen. Hierdurch können die Kolben an den Antriebsklinken in verschiedenen Winkelstellungen direkt angreifen, ohne daß auf die Kolben andere als axiale Kräfte ausgeübt werden. Außerdem ist gewährleistet, daß die Schneiden der KoI-ben stets senkrecht auf die Längsachse der Antriebsklinken ausgerichtet bleiben.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch ein adressierbares Prägewerk senkrecht zur Drehachse der Prägescheiben,

F i g. 2 eine Ansicht des Prägewerkes nac, 1 F i g. 1 von links, wobei der die steuerbaren Antriebe tragende Teil des Hilfsrahmens weggebrochen ist,

F i g. 3 eine Ansicht einer Variante zu der Anordnung nach F i g. 1 in derselben Darstellungsweise una

F i g. 4 die Anordnung nach F i g. 3 in einer Vorderansicht.

Das in der Zeichnung wiedergegebene Zeichenprägewerk hat einen im wesentlichen U-förmigen, jochartigen Hauptrahmen 10 mit zwei Schenkeln 12,14 und einer diese verbindenden Traverse 16. Parallel zur Traverse 16 verläuft eine Achse 18, die in den Schenkeln 12 und 14 festgelegt ist und auf welcher z. B. sechs Prägescheiben 20 drehbar gelagert sind. Jede der Prägescheiben 20 hat einen angeformten Zahnkranz 22, welcher auch durch Vertiefungen zwischen aufeinanderfolgenden Prägefeldern der Prägescheibe gebildet sein kann.

Für eine jede der Prägescheiben 20 ist eine Sperrklinke 24 vorgesenen, welche durch eine Bügelfeder 26 in eine in Vertiefungen des Zahnkranzes 22 eingreifende Lage vorgespannt ist und die zugeordnete Prägescheibe 20 elastisch in der jeweils eingestellten Winkelstellung und Prägestellung verriegelt. Die Sperrklinken w 24 sind auf einer gemeinsamen Achse 28 verschwenkbar, und die Bügelfedern 26 haben jeweils einen an der Sperrklinke 24 und einen an der Unterseite der Traverse 16 angreifenden Federarm. Bei einei Variante (F i g. 3 und 4) sind die Sperrklinken 24a 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 30 schwenkbar gelagert, welcher zwei Schenkel 32 und 34 bo aufweist. Zwischen diesen erstreckt sich eine Stange 36, an welcher die Kolbenstange 38 eines doppelt wirkenden Arbeitszylinders 40 angelenkt ist. Hierzu ist die Kolbenstange 38 mit einem mit Gewinde versehenen Endabschnitt 42 ausgebildet, welcher einstellbar in ein h5 auf der Stange 36 verscUwenkbares Kreuzstück 44 eingeschraubt ist und in tier so vorgegebenen Stellung durch eine Mutter 46 gesichert ist. Das Gehäuse 48 des Arbeitszylinders 40 ist über einen Stift 50 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 Sdnvenkachse 56, auf welcher eine Vielzahl von hebelartigen Antriebsklinken 58 gelagert sind, welche in axialer Richtung jeweils mit einem der Zahnkränze 22 fluchten. Durch Bügelfedern bzw. Federn 60 sind die Antriebsklinken 58 in eine Lage vorgespannt in welcher sie beim Verschwenken des Hilfsrahmens 30 frei am zugeordneten Zahnkranz 22 vorbeilaufen. Die Bügelfedern 60 haben neben dem an der Antriebsklinke 58 angreifenden Federarm einen an einem sich zwischen den Schenkeln 32 und 34 erstreckenden Stift 62 abgestützten zweiten Federarm.

Der Hilfsrahmen 30 trägt eine parallel zur Achse 18 und zur Achse 56 verlaufenden Zylinderblock 64, in welchem auf die Antriebsklinken 58 ausgerichtete, durchgehende Zylinderbohrungen 66 angeordnet sind. Auf der von den Antriebsklinken 58 abgewandten Seite trägt der Zylinderblock 64 einen durchgehenden Zyiinderkopfdeckel 68 mit eingesetzten Druckluftanschlußstutzen 69, welche mit der zugeordneten Zylinderbohrung 66 in Verbindung stehen. Um eine enge Scheibenstellung zu ermöglichen, kann man die Zylinder in einer Ebene rechtwinklig zur Längsachse zueinander versetzt anordnen.

In den Zylinderbohrungen 66 laufen Kolben 70, die direkt als an den Antriebsklinken 58 angreifende Druckkörper ausgebildet sind. Um ein Verschwenken der Antriebsklinken 58 zu ermöglichen, sind die Kolben 70 am vorderen Ende zu einer Schneide 72 verjüngt, und um sicherzustellen, daß diese Schneide 72 immer transversal zur Ebene der zugeordneten Antriebsklinke 58 steht, haben die Kolben 70 beiderseits der Schneide 72 über diese vorstehende Führungswände 74, welche die durch ein Stanzteil gebildete Antriebsklinke 58 beidseitig unter geringem Spiel übergreifen.

Das oben beschriebene Prägewerk arbeitet wie folgt:

Die zum Weiterdrehen einer Prägescheibe 20 entgegen der von der Sperrklinke 24 auf sie 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. 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 Feder 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 Antriebsklinken 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.

Um eine der Prägescheiben 20 in der Zeichnung entgegen dem Uhrzeigersinn weiterzudrehen, wird die zugeordnete Antriebsklinke durch Druckbeaufschlagung des zugeordneten Kolbens 70 vor dem Ausfahren

der Kolbenstange 38 in Eingriff in den Zahnkranz 22 bewegt. Auf diese Weise ist dann diese eine Prägescheibe 20 drehschlüssig mit dem Hilfsrahmen 30 verbunden. Beim Ausfahren der Kolbenstange 38 wird dann die entsprechende Prägescheibe 20 gedreht, wobei die Sperrklinke 24 aus der Vertiefung des Zahnkranzes 22 heraus gedrückt wird, in welcher sie sich anfänglich befand. Nach dem vollständigen Ausfahren der Kolbenstange 38 wird dann die Druckbeaufschlagung des Kolbens 70 beendet, so daß die Antriebsklinke 58 beim ι ο nachfolgenden Wiedereinfahren der Kolbenstange 38 frei über den Zahnkranz 22 läuft. Die Prägescheibe 20 ist im übrigen schon bei dieser Rückfahrbewegung durch die Sperrklinke 24 in ihrer neuen Winkelstellung elastisch verriegelt.

Der oben beschriebene Zyklus wird nachstehend kurz als Einstelltakt bezeichnet.

Das in der Zeichnung gezeigte Prägewerk hat eine Sperrklinke 24, welche mit einem symmetrisch abgerundeten Endabschnitt in die Vertiefungen des Zahnkranzes 22 eingreift. Sie kann also beim Drehen der Prägescheibe 20 entgegen dem Uhrzeigersinne aus den Vertiefungen des Zahnkranzes 22 herausgedrückt werden.

Innerhalb eines Einstelltaktes kann die Synchronisie- 2^r> rung der Kolben 70 für die verschiedenen Prägescheiben 20 unterschiedlich gewählt werden, so daß einige der Prägescheiben entgegen dem Uhrzeigersinne andere wiederum gar nicht gedreht werden.

Zur Druckbeaufschlagung sind die Druckluftan- jo schlußstutzen 69 über nicht wiedergegebene Magnetventile mit einer Druckluftquelle verbindbar; die Magnetventile sind ihrerseits mit einer Tastatur, einem Dekadenschalter oder mit der Ausgangsschnittstelle eines elektronischen Rechners oder Peripherigerätes 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 Gesamtzahl 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 Einsteiltakte jeweils in Form sechsstelliger binärer Zahlen angegeben sind. Diese Befehle stehen jeweils über einen halben Einstelltakt, nämlich während des Ausfahrens der Kolbenstange 38 an.

Soll z. B. bei einem sechsstelligen Numerierungsprägewerk, wie es oben beschrieben worden ist, ausgehend von der Ausgangsstellung 0000(X) die Zahl 123456 eingestellt werden, so braucht der Rechner nur die nachstehende binäre Befehlssignalfolge zur Erregung der Magnetventile und damit zum selektiven Einrücken der Antriebsklinke 58 bereitzustellen, wobei die Prägescheiben alle nur in derselben Richtung gedreht werden sollen:

Takt-Nummer

Befehl für ersten
llalbtakl

»111111«
»122222«
»123333«
»123444«
»123455«
»123456«

Die Anzahl der insgesamt notwendigen Einstelltakte (hier 6) kann der Rechner ohne weiteres aus der größten einzustellenden Zahl (nämlich 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 123456 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 Gesamtzahl der Takte, die gleich dem größten der Unterschiede zwischen den bisherigen und den zukünftigen Stellungen der Prägescheiben ist, hier fünf (von drei nach acht).

Man erkennt, daß man auf diese Weise ausgehend von einer beliebigen Zahlenkombination sehr rasch eine beliebige andere Zahlenkombination einstellen kann.

Es ergibt sich also, daß die beiden voneinander unabhängigen Bewegungen der die Wählscheiben tragenden Rahmen den Selektoren der korrespondierenden Ventile zugeordnet sind.

Außerdem kann gemäß F i g. 3 und 4 die Anordnung so getroffen sein, daß dem die Wählscheiben tragenden Rahmen eine der elektrischen Kontrolle dienende Zähleinrichtung zugeordnet ist. Es erfolgt also eine elektrische Kontrolle durch einen Zähler über die jeweilige Relativbewegung der Sperrklinken 24a mit ihren Zungen 81.

Die elektrische Kontrolle ist in F i g. 3 und 4 abgebildet Die Sperrklinken 24a bedampfen bei ihrer jeweiligen Relativbewegung einen elektrischen Initiator 80, der einen Zählimpuls an einen nicht dargestellten elektrischen Vergleichszähler abgibt Die Achse 28a entspricht der Achse 28 aus F i g. 1 und 2, der Hauptrahmen 10a dem Hauptrahmen 10 aus F i g. 1 und 2, der Hilfsrahmen 30a dem Hilfsrahmen 30.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zeichenprägewerk mit in einem Hauptrahmen auf einer gemeinsamen Achse drehbar gelagerten Prägescheiben, deren Umfangsfläche jeweils den zu prägenden Zeichen entsprechende Prägefelder sowie einen Zahnkranz aufweist, in den jeweils eine schwenkbar gelagerte Antriebsklinke sowie eine im Hauptrahmen angeordnete Sperrklinke eingreifen, wobei die schwenkbaren Lagerungen der jeweils unter der Wirkung einer Feder stehenden Antriebsklinken bewegbar sind, dadurch gekennzeichne t, daß das Bewegen der schwenkbaren Lagerungen dadurch erfolgt, daß diese auf einem um die Achse (18) der Prägescheiben (20) schwenkbaren Hilfsrahmen (30) angeordnet sind, wobei die Antriebsklinken (58) jeweils durch einen gegen die Wirkung der Feder (60) arbeitenden Antrieb in Eingriff mit dem Zahnkranz (22) bringbar sind. ■

2. Zeichenprägewerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Hilfsrahmen (30) eine gemeinsame Schwenkachse (56) für die schwenkbaren Lagerungen der Antriebsklinken (58) vorgesehen ist

3. Zeichenprägewerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe durch jeweils direkt an den Antriebsklinken (58) angreifende Kolben (70) von aus einem gemeinsamen Zylinderblock (64) und Zylinderkopfdeckel (68) bestehenden Druckluftzylindern gebildet sind.

4. Zeichenprägewerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (70) jeweils am vorderen Ende eine Schneide (72), über die der Angriff an der Antriebsklinke (58) erfolgt, und zu beiden Seiten der Schneide die Antriebsklinke übergreifende Führungswände (74) aufweisen.