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Beschreibung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zum Beschriften von Werkstücken, mit einem einen Arbeitskopf aufnehmenden Werkzeughalter.
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Die Oberflächen von Werkstücken werden in vielfältiger Weise beschriftet,
bspw. mittels elektrochemischer, pyrografischer oder Farbschreibköpfe, oder mittels
Frässpindeln, Gravierspindeln, Vibratorköpfe oder dgl. Allen diesen Möglichkeiten
zur Beschriftung von Werkstückoberflächen ist gemeinsam, daß dies entweder mit einzelnen
Stempeln oder zum Ausfahren der betreffenden Beschriftung von Hand durchgeführt
wird. Ein Hilfsmittel war bisher der sog. Storchenschnabel, mit dem zwar ebenfalls
die Beschriftung von Hand durchgeführt wird, der jedoch andernends an einer die
Beschriftungssymbole vorgebenden Schablone geführt ist. Diese Art der Beschriftung
ist sehr zeitaufwendig und umständlich und darüber hinaus auch nicht immer gleichmäßig.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Beschriften
von Werkstücken der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der eine automatische
Beschriftung von beliebigen Symbolen -rasch, sauber und konturenscharf durchgeführt
werden kann.
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Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Beschriften von Werkstücken
der genannten Art durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale
gelöst.
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Damit ist eine vollautomatische Beschriftungsvorrichtung geschaffen,
die darüber hinaus für alle Arten bzw. Möglichkeiten der Be-Beschriftung von Werkstückoberflächen
einsetzbar ist, da die einzelnen Arbeitsköpfe in schneller und einfacher Weise auswechselbar
sind.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung sind
die Schrittmotoren, die die Bewegungen in der X-Y-Ebene durchführen, mittels einer
elektronischen programmierbaren Bewegungs- und Beschriftungs-
steuerung
angesteuert, so daß auf diese Weise die unterschiedlichsten Symbole und Symbolkombinationen
auf die Werkstückoberfläche gebracht werden können.
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Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender
Erfindung ist der Arbeitskopf am Werkzeughalter höhenveränderbar angeordnet, wobei
diese Bewegung in der Z-Achse, d.h. in senkrechter Richtung zur X-Y-Ebene durch
einen Hub wählbarer Länge gekennzeichnet ist. Für einen im Stillstand der Vorrichtung
durchzuführenden Arbeitskopfwechsel ist der lange Hub vorgesehen, um einen genügenden
Abstand vom Werkzeug zu besitzen. Um während der Beschriftung auf einer Werkstückoberfläche
bei den mechanischen Beschriftungsverfahren zwischen den einzelnen Symbolen absetzen
zu können, ist die MögLichkeit der Bewegung mit einem kurzen Hub vorgesehen, so
daß auch bei Kombinationen von nicht miteinander verbundenen Symbolen eine schnelle
Beschriftung möglich ist. Dies erfolgt in vorteilhafter Weise durch eine zweiteilige
Ausbildung des Werkzeughalters in
einen ortsfesten und einen beweglichen
Teil, wobei der bewegliche Teil über Führungssäulen und vorzugsweise zwei pneumatische
Kolben-Zylinder-Einheiten steuerbar bewegbar ist.
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Zur einfachen Beschriftung von zylindrischen oder kugelförmigen Werkstücken
ohne aufwendige Zusatzeinrichtungen und räumliche Steuerungen sind gemäß einem weiteren
Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung zwei im Abstand voneinander angeordnete
Wälzkörper vorgesehen, die mit der gekrümmten Oberfläche des zu beschriftenden Werkstücks
zusammenwirken, wobei eine Relativbewegung der Werkstückoberfläche gegenüber dem
Schreibkopf durch die gesteuerte Bewegung des Werkzeughalters bewirkt wird und wobei
das Werkstück auf einer Unterlage abrollt.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung wird
ein Schreibkopf verwendet, der eine Kugel aufweist, die in einer Lagerschale gegen
Herausfallen gesichert und rollend gelagert aufgenommen ist. Dabei ist es äußerst
zweckmäßig und billig, wenn der Schreibkopf eine handelsübliche gefüllte oder leere
Kugelschreibermine
ist. Ein solcher Schreibkopf hat gegenüber bspw. einem Ritzstift den Vorteil, daß
die Beschriftung durch Eindrücken der Kugel in die Werkstückoberfläche erfolgt,
was im Gegensatz zum Ritzen sehr sauber ist, da kein Grat stehen bleibt. Außerdem
wird die Werkstückoberfläche nicht beschädigt und das Werkstück selbst in diesem
Bereich nicht geschwächt. Diese Art der Beschriftung kann insbesondere bei weichen
und/oder zähen Materialien, wie Aluminium, Kupfer, Messing und ggf.
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auch Kunststoff erfolgen. Diese Art der Beschriftung durch Eindrücken
ist aber auch bei rostfreien Edelstählen möglich. Darüber hinaus kann diese Beschriftung
durch Eindrücken auch noch durch das Zuführen von Farbe unterstützt und hervorgehoben
werden.
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Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden
Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert wird. Es zeigen:
Figur
1 in schematischer Darstellung die Draufsicht auf eine Vorrichtung zum Beschriften
von Werkstücken gemäß einem bevorzugten Ausfuhrungsbeispiel vorliegender Erfindung,
Figur 2 die Vorderansicht gemäß Pfeil II der Figur 1, Figur 3 einen Längsschnitt
durch den Werkzeughalter gemäß den Linie III-III der Figur 1, Figur 4 eine Seitenansicht
des Werkzeughalters gemäß Pfeil IV der Figur 3, Figur 5 eine Seitenansicht gemäß
einer Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Beschriften v(n Werkstücken
mit zylindrischer Oberfläche, Figur 6 die Vorderansicht gemäß Pfeil VI der Figur
5,
Figur 7 in schematischer Darstellung eine teilweise geschnittene
Ansicht durch einen elektrochemischen Arbeitskopf, Figur 8 eine Ansicht eines mechanischen
Arbeitskopfes, und Figur 9 einen Schnitt längs der Linie IX-IX der Figur 8.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung 50 dient zum Beschriften von Werkstücken
beliebigen Materiales und Form, wobei die Beschriftung der Werkstückoberflächen
nach der Wahl des Beschriftungsverfahrnes und dem Einsatz des entsprechenden Arbeitskopfes
1 und des Inhalts der Beschriftung im wesentlichen vollautomatisch erfolgt. Mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung 50 ist es möglich, die unterschiedlichsten Arbeitsköpfe
1 rasch und einfach auszuwechseln, so daß jegliche Arten von Beschriftungsverfahren
durchführbar sind, wie bspw. die elektrochemische, die pyrografische oder die einfache
Farbschreibbeschrif-
tung oder auch eine Beschriftung mittels Rollkugeln,
Frässpindeln, Gravierspindeln, Vibratorköpfe oder dgl.
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Gemäß den Figuren 1 und 2 ist bei der Vorrichtung 50 ein schematisch
dargestellter Arbeitskopf 1 an einem Werkzeughalter 24, der am Ende einer Führungsstange
25 befestigt ist, leicht auswechselbar gehalten. Die Führungsstange 25 hat einen
Kreisquerschnitt und ist in einem Lagerbock 26 in Y-Richtung über Kugelführungsbüchsen
durch einen Schrittmotor 27 gesteuert geführt. Dieser Schrittmotor wird durch eine
elektronische programmierbare Beschriftungs- und Bewegungssteuerung 4 angesteuert,
und treibt einen über eine Gegenrolle 28 geführten Zahnriemen 29 an, dessen eines
Trumm mit dem dem Werkzeughalter 24 gegenüberliegenden Ende der Führungsstange 25
gekoppelt ist. Der Schrittmotor 27 und die Gegenrolle 28 sind an einem entsprechenden
Ausleger 30 des Lagerbocks 26 fest mit diesem verbunden angeordnet. Die Führungsstange
25 ist in nicht dargestellter Weise gegen Verdrehung gesichert, bspw. durch eine
Längsnut mit Führungsstift.
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Selbstverständlich kann die Führungsstange 25 zur stabilen Führung
auch einen beliebigen anderen Querschnitt aufweisen. Sie muß nur im Lagerbock 26
längsverschiebbar geführt sein.
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Der Lagerbock 26 seinerseits ist in X-Richtung senkrecht zur Y-Richtung
über einen Schrittmotor 31 ebenfalls durch die elektronische programmierbare Beschriftungs-
und Bewegungssteuerung 4 gesteuert verschiebbar geführt, und zwar wegen des höheren
Gewichts, zweckmäßigerweise an zwei Stangen 32, die zur Herabsetzung der Reibung
ebenfalls in Kugelführungen im Lagerbock 26 leichtgängig geführt sind. Der Schrittmotor
31 treibt ebenfalls einen Zahnriemen 33 an, der über eine Gegenrolle 34 endlos umläuft
und dessen eines Trumm fest mit dem Lagerbock 26 gekoppelt ist. Die Stangen 32 und
der Schrittmotor 31 mit der Gegenrolle 34 sind an einer Trägerplatte 35 angeordnet,
die ihrerseits mittels einer Handkurbel 49 höhenverstellbar an einem Ständer 48
gehalten ist.
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Die X-Y-Ebene verläuft dabei parallel über der zu beschriftenden Oberfläche
11 eines Werkstücks 10. Mit der in den Figuren 1 und 2 dargestellten
in
Portalbauweise ausgeführten Vorrichtung 50 können daher ebene Flächen beschriftet
werden. Bei einer Anordnung des Arbeitskopfes 1 mit der Möglichkeit einer vertikalen
Verschiebung gegenüber dem Werkzeughalter 24 können auch in begrenztem Umfang räumliche
Oberflächen 11 beschriftet werden.
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Die Figuren 3 und 4 zeigen im Detail ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
eines Werkzeughalters 24, der die verschiedenartigsten Arbeitsköpfe 1 auswechselbar
halten kann. Der Werkzeughalter 24 ist zweiteilig ausgebildet, d.h. er besteht im
wesentlichen aus einem an der Führungsstange 25 befestigten ortsfesten Teil 51,
an dem in Richtung der Z-Achse, also senkrecht zur X-Y-Ebene ein bewegbares Aufnahmeteil
52 für den oder die Arbeitsköpfe 1 verschiebbar gehalten ist. Das Aufnahmeteil 52
ist nach Art einer Xlammer U-förmig ausgebildet, wobei die beiden kurzen Schenkel
53 und 54 die obere und untere Stirnfläche 46, 47 des ortsfesten Teils 51 im Abstand
über bzw. untergreifen. Der Verbindungsschenkel 56 zwischen den beiden Schenkeln
53 und 54 ist an der der
Führungsstange 25 abgewandten Seite des
ortsfesten Teils 51 angeordnet. Die beiden Schenkel 53 und 54 des beweglichen Aufnahmeteils
52 sind an den beiden Enden einer Führungssäule 57 unverschiebbar befestigt, die
an einem Seitenbereich im ortsfesten Teil 51 in Richtung der Z-Achse beweglich geführt
ist. An der dieser Führungssäule 57 gegenüberliegenden Seite ist im ortsfesten Teil
51 eine zweite Führungssäule 58 in Richtung der Z-Achse verschiebbar geführt. Diese
zweite Führungssäule 58 durehdringt an ihrem unteren Ende den unteren Schenkel 54
des beweglichen Aufnahmeteils 52 ebenfalls längsverschiebbar und ist an ihrem oberen
Ende in einer Zylinderbohrung 59 im beweglichen Aufnahmeteil 52 längsverschiebbar
aufgenommen. In dieses obere Ende der zweiten Führungssäule 58 ist ein Verstellstift
61 eingeschraubt, der den oberen Schenkel 53 längsverschieblich durchdringt und
an seinem freien äußeren Ende mit einem Verstellrad 62 und einer Kontermutter 63
versehen ist. An einem Längsbereich zwischen dem oberen Schenkel 53 des beweglichen
Aufnahmeteils 52 und der oberen Fläche 46 des ortsfesten Teils
51
ist an der zweiten Führungssäule 58 ein Abstützring 64 unverschiebbar befestigt.
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Am unteren den unteren Schenkel 54 durchdringenden Ende ist ggf. zusätzlich
zum Abstützring 64 ein Anlagefuß 66 befestigt.
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Der obere Schenkel 53 des beweglichen Aufnahmeteils 52 ist im Bereich
zwischen den beiden Führungssäulen 57 und 58 mit einer Zylinderbohrung 67 versehen,
in die ein Stift 68 greift, der sich einenends an der Oberseite 46 des ortsfesten
Teils 51 abstützt und die andernends innerhalb der Zylinderbohrung 67 von einer
Druckfeder 69 umgeben ist, die sich zwischen dem Ende des Stiftes 68 und einem unteren
Bohrungsrand 71 der Zylinderbohrung 67 abstützt.
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Die Wirkungsweise des Werkzeughalters 24 ist folgende: Das bewegliche
Aufnahmeteil 52 wird beim dargestellten Ausführungsbeispiel relativ zum ortsfesten
Teil 51 pneumatisch bewegt, wobei die Zylinderbohrung 67, in die eine pneumatische
Anschlußbohrung 72 mündet, und der Stift 68 eine erste Kolben-Zylinder-Einheit 73
und die Zylinderbohrung 59, die ebenfalls mit einer
Anschlußbohrung
76 versehen ist, und die zweite Führungssäule 58 eine zweite Kolben-Zylinder-Einheit
77 bilden. Wird der Anschlußbohrung 72 der ersten Kolben-Zylinder-Einheit 73 Druckluft
zugeführt, so wirkt diese Druckkraft zwischen dem Grund der Zylinderbohrung 67 und
dem Stift 68, so daß sich der bewegbare Aufnahmeteil 52 relativ zum ortsfesten Teil
51 nach oben bewegt, d.
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h., der am Werkzeughalter 211 bzw. dessen bewegbarem Aufnahmeteil
52 befestigte Arbeitskopf 1 bewegt sich nach oben. Dabei wird ein relativ großer
Hub von bspw. etwa 10 mm durchgeführt, so daß der Arbeitskopf 1 in einfacher Weise
gegen einen anderen Arbeitskopf ', wie er in Figur 4 bspw. als Ritznadel schematisch
dargestellt ist, ausgewechselt werden kann. Wird Druckluft von dieser ersten Kolben-Zylinder-Einheit
73 weggenommen, so bewegt sich das bewegbare Aufnahmeteil 52 unter seinem Eigengewicht
nach unten so lange, bis entweder, wie es in Figur 3 dargestellt ist, der Anlagefuß
66 auf der zu beschriftenden Oberfläche 11 des Werkstücks 10 aufliegt, oder, wenn
dieser nicht vorhanden ist, so lange, bis
der Abstützring 64 auf
der Oberseite 46 des ortsfesten Teils 51 aufliegt. Wird nun der Anschlußbohrung
76, die mit der Zylinderbohrung 67 der zweiten Kolben-Zylinder-Einheit 77 verbunden
ist, Druckluft zugeführt, so ergibt sich auch hier eine Druckkraft zwischen der
zweiten Führungssäule 58 und dem Grund dieser Zylinderbohrung 67, so daß sich, da
die zweite Führungssäule 58 sich entweder über den Abstützring 64 am ortsfesten
Teil 51 oder über den Anlagefuß 66 am Werkstück 10 abstützt, der bewegbare Aufnahmeteil
52 nach oben bewegt, und zwar unter einem relativ geringen Hub, der vom Abstand
h zwischen der Oberseite des Schenkels 53 und der Unterseite der Kontermutter 63
bestimmt ist. Da am bewegbaren Aufnahmeteil 52 der Arbeitskopf 1' befestigt ist,
wird dieser nach oben bewegt, wobei sich bspw. seine Schreibspitze von der Werkstückoberfläche
11 abhebt. Wird die Druckluft abgeschaltet und entlüftet, so bewegt sich das bewegbare
Aufnahmeteil 52 unter seinem Eigengewicht nach unten, so daß die Schreibspitze des
Arbeitskopfes 1' auf die Oberfläche des Werkstücks 10 gelangt. Dieser von der
zweiten
Kolben-Zylinder-Einheit 77 ausgeführte geringe Hub, dient dazu, den Arbeitskopf
1' bzw. dessen Schreibspitze dann von der Werkstückoberfläche abzuheben, wenn z.B.
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in einem in Druckbuchstaben aufzuzeichnenden Wortes vom Ende eines
Buchstabens zum Anfang des folgenden Buchstabens gefahren werden muß. Es versteht
sich, daß an der schematisch dargestellten Aufnahme am Verbindungsschenkel 56 des
bewegbaren Aufnahmeteils 52 die oben erwähnte Vielzahl von Arbeitsköpfen i, 1' usw.
leicht auswechselbar befestigbar sind.
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Gemäß den Figuren 5 und 6 ist die Vorrichtung 50 auch zur Beschriftung
von kreiszylindrischen und bei Verwendung einer Zusatzeinrichtung auch von kegeligen
Flächen geeignet. Für entsprechende Teile werden dabei die gleichen Bezugszeichen
verwendet, wie bei der Beschreibung der Figuren 1 bis 4. Der Werkzeughalter 24 mit
dem Arbeitskopf 1 kann durch die elektronische Bewegungs- und Beschriftungssteuerung
4 gesteuert parallel über einer Aufspannplatte 12 in die X-Y-Ebene bewegt werden.
Zusätzlich
ist nun am Lagerbock 26 ein Rollenbock 36 über Führungen
37 höhenveränderbar angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind auf der
Unterseite des Rollenbocks 36 zwei parallele Rollen 38 im Abstand symmetrisch zum
Arbeitskopf 1 angeordnet. Diese Rollen 38 liegen auf dem zu beschriftenden zylindrischen
Werkstück 10' auf, wobei die Achsen des Werkstücks 10' der zylindrischen Rollen
38 und die Y-Achse parallel zueinander verlaufen. Das Werkstück 10' ist durch Anschlagleisten
40 gegen eine Verschiebung in Y-Richtung gesichert, lässt aber ein Abrollen des
Werkstücks 10' in X-Richtung zu.
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Es kann damit die ganze Oberfläche des Werkstücks 10' durch den Arbeitskopf
1 durch entsprechende Steuerung der elektronischen Bewegungs- und Beschriftungssteuerung
4 beschriftet werden. Bei einer Verschiebung in Y-Richtung gleiten die Rollen 38
auf dem Werkstück 10', während bei einer Verschiebung in X-Richtung das Werkstück
auf der Platte 12 abrollt. Ein Durchrutschen kann noch dadurch verhindert werden,
daß das Werkstück 10' von einem Spannband umschlungen wird, ggf. mit
mehreren
Umschlingungen, wobei die Enden des Spannbandes dann auf der Platte 12 festgelegt
sind.
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Eine Beschriftung von kugelförmigen Werkstücken 10 wird möglich, wenn
anstelle der zwei Rollen 38 drei Kugeln im Rollenbock 36 symmetrisch zum Arbeitskopf
1 angeordnet werden. Durch eine Verstellung in X-Y-Richtung kann damit jeder Punkt
der Kugel beschriftet werden, wenn der Hubbereich X - Y der Vorrichtung mindestens
dem Kugelumfang entspricht.
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Zur Anpassung an unterschiedliche Durchmesser von zylindrischen Werkstücken
10' oder kugelförmigen Werkstücken ist es möglich, die Rollen 38 an Hebeln anzubringen,
die am Rollenbock 36 schwenkbar und in einer bestimmten Winkelstellung fixierbar
oder in Richtung zum Werkstück federbelastet sind.
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Figur 7 zeigt einen Arbeitskopf 1" zum elektrochemischen Beschriften
von Oberflächen von elektrisch leitenden Werkstücken 10. Der Arbeitskopf 1" besteht
aus einem Grundkörper 2
aus elektrisch nicht leitendem Material,
bspw. aus Kunststoff oder Keramik. Zentral in seiner Mitte ist eine Elektrode 3
angeordnet, die einerseits mit der elek-tronischen programmierbaren -Steuerung 4
verbunden ist und deren anderes Ende unten aus dem Grundkörper 2 herausragt. Die
Elektrode 3 kann in bekannter Weise ein Metallstab sein, bspw. aus Konstantandraht,
aber es kann auch ein Kohle- oder Graphitstab verwendet werden, der bei einem Stromrichtungswechsel
nicht durch den Strom abgetragen wird. Am unteren Ende des Arbeitksopfes 1" kann
zur Herabsetzung des Verschleißes ein Ring 5 aus Hartmetall oder Keramik angeordnet
sein, vorzugsweise austauschbar. Der Ring 5 kann auch gegenüber dem Arbeitskopf
1" höheneinstellbar, bspw. durch ein Feingewinde mit Kontermutter angeordnet sein
oder einfach durch eine Klemmschraube höhenverstellbar aufgesetzt sein.
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Etwa symmetrisch zur Elektrode 3 ist im Arbeitskopf 1" V-förmig verlaufend
ein Zuführkanal 6 und ein Absaugkanal 7 vorgesehen, die
über einen
an der Elektrode 3 vorbeiführenden Spalt 8 miteinander verbunden sind. Der Spalt
8 kann über den einstellbaren Ring 5 eingestellt werden. Der Grund körper 2 kann
rotationssymmetrisch oder im Querschnitt rechteckig abgeflacht ausgebildet sein
und er trägt am dem Spalt 8 gegenüberliegenden Ende eine Aufnahme 9 zur Befestigung
an die Beschriftungsvorrichtung 50.
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Das Werkstück 10, dessen Oberfläche 11 durch den Arbeitskopf 1" beschriftet
werden soll, ist auf einer Aufspannplatte 12 gehalten oder liegt dort ggf. auch
nur auf. Die Aufspannplatte 12 oder auch direkt das Werkstück 10 ist wie die Elektrode
3 zur Bildung eines Stromkreises elektrisch mit der elektronischen Steuerung 4 verbunden,
so daß sowohl eine elektronische Beschriftungssteuerung des Arbeitskopfes 1 relativ
zur Oberfläche 11 als auch eine damit gekoppelte oder integrierte Bewegungssteuerung
des Werkzeughalters 24 erfolgt.
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Die Bewegungssteuerung bewirkt, wie erwähnt, eine Bewegung in zwei
senkrecht zueinander verlaufenden Richtungskomponenten X und Y.
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Der Absaugkanal 7 ist über eine Leitung 14 mit einer Absaugung 15
verbunden, die einen Kondensatabscheider 16, eine Unterdruckquelle 17, ein Filter
18 und einen Sammelraum 19 in einem Behälter 20 für den abgesaugten flüssigen Elektrolyt
21 aufweist. Der Filter 18 ist rohrförmig unten dicht im Behälter 20 im Randabstand
angeordnet und oben mündet in ihn eine Wirbelkammer 22 des Kondensatabscheiders
16.
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Der Sammelraum 19 ist über eine Leitung 23 mit dem Zuführkanal 6 des
Arbeitskopfes 1" direkt in Verbindung, wobei der Behälter 20 höher angeordnet ist
als der Arbeitskopf 1", so daß der im Sammelraum 19 gesammelte gereinigte Elektrolyt
durch das natürliche Gefälle zum Spalt 8 geführt und durch die Absaugung 15 durch
diesen Spalt 8 abgesaugt wird. Dadurch entsteht zwischen der zu kennzeichnenden
Oberfläche 11 und der Elektrode 3 eine laminare Strömung. Die Abmessungen der Kanäle
6, 7 des Unterdrucks der Unterdruckquelle 17 und die Zulaufhöhe des Elektrolyten
sind so zu wählen, daß eine solche laminare
Strömung stets erreicht
wird. Es kann damit ein Absetzen von Rückständen bei der elektrochemischen Beschriftung
sicher verhindert werden, wobei je nach zu beschriftendem Werkstoff und auch in
Abhängigkeit von der Schrift- und Elektrodengröße andere Elektrolytenzusammensetzungen
verwendet werden können. Durch die laminare Strömung im Spalt 8 wird auch mit großer
Sicherheit ein Kurzschluß zwischen Elektrode 3 und Werkstück 10 verhindert.
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Als Elektrolyt können elektrisch leitfähige Flüssigkeiten, vorzugsweise
gelöste ionisierende Metallsalze verwendet werden, wobei zur Oberflächenaktivierung
und Reinigung noch Zusätze, bspw. Lösungsmittel verwendet werden können.
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Durch die elektronische Beschriftungs- und Bewegungssteuerung 4 wird
zwischen der Elektrode 3 und dem Werkstück 10 eine Gleichspannung angelegt, der
eine niedrige Wechselspannung überlagert sein kann. Durch die Variation der Höhe
und Form der Wechselspannung kann
das Schriftbild und die Qualität
der Beschriftung wesentlich beeinflusst werden.
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Sinuswellen rechteckförmiger oder dreieck förmiger Spannungsverlauf
sind dabei die zweckmäßigsten Variationsmöglichkeiten.
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Die Strombeaufschlagung erfolgt dabei nur durch die Steuerung 4, gesteuert
an den Oberflächenstellen, an denen die Beschriftung angebracht werden soll. Durch
diese Steuerung können rechnergesteuert programmiert beliebige Schriften und Figuren
aufgebracht werden, wobei durch die Steuerung der Arbeitskopf nur solche Oberflächenstellen
möglichst kurzwegig anfährt, die beschriftet werden sollen.
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Die Figuren 8 und 9 zeigen einen Arbeitskopf 1"' zum mechanischen
Beschriften von Oberflächen 11 von Werkstücken 10 aus vorzugsweise weichen und/oder
zähen Materialien, wie bspw. Aluminium, Kupfer, Messing oder auch Kunststoff, wobei
es aber auch möglich ist, bspw. rostfreie Edelstähle mit diesem Arbeitskop 1"' zu
beschriften. Dieser Arbeitskopf 1t ist eine handelsübliche Kugel-
schreibermine
81, die gefüllt oder ungefüllt sein kann. Gemäß Figur 9 ist bei einer Kugelschreibermine
81 eine Kugel 82 drehbar gelagert. Das hintere einspannbare Ende ist hohl ausgebildet,
d.h. es besitzt einen Hohlraum zur Aufnahme einer Flüssigkeit, das übergeht in eine
Zuführbohrung 84 in einer sich verjüngenden Spitze 86, die eine Lagerschale 87 zur
Aufnahme der Kugel 82 besitzt.
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Die Anordnung von Lagerschale 87 und Kugel 82 ist derart, daß die
Kugel in senkrecht nach unten zeigendem Zustand einerseits nicht herausfallen-kann,
aber andererseits die öffnung 88 der Lagerschale 87 dichtend abschließt.
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Wird die Kugelschreibermine 81 auf den zu beschriftenden Gegenstand
aufgesetzt, so kann sich die Kugel 82 ein-Stück nach innen bewegen, so daß die Öffnung
88 freigegeben wird und die Flüssigkeit zwischen der Innenseite der Lagerschale
87 und dem Außenumfang der Kugel 82 durchtreten kann. Außerdem ist die Lagerung
derart, daß sich die Kugel 82 während des Schreibens rollend bewegt. Bei einem bestimmten
Druck auf die Kugelschreibermine bzw.
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die Kugel 82 drückt sich die Kugel 82 in die
Oberfläche
des zu beschritenden Werkstückes ein, wodurch die Beschriftung erfolgt. Dieses eindrückende
Beschriften hat den Vorteil, daß anders als beim Ritzen kein Grat oder dgl.
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stehen bleibt.
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Die Kugelschreibermine 81 kann mit einer Schreibflüssigkeit gefüllt
sein, so daß die Beschriftung nicht nur durch Eindrücken der Werkstückoberfläche
sondern auch Farbauftrag erfolgt.
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Es ist aber auch möglich, die Kugelschreibermine 81 mit einem Schmiermittel,
wie bspw. Öl zu füllen, um eine rollende Lagerung der Kugel 82 auch bei höherem
Druck zu gewährleisten.
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Diese SchmierflVissigkeit kann ebenso wie die Farbe entweder drucklos
oder unter Druck zugeführt werden, was im letzteren Falle mit Hilfe eines Druckluftanschlusses
an das hintere offene Ende der Kugelschreibermine 81 erfolgen kann.
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- Ende der Beschreibung -