DE3739539A1 - Insbesondere fuer manuellen betrieb geeignete praegevorrichtung zum einpraegen von zeichen od. dgl. in eine gegenstandsoberflaeche - Google Patents

Description

Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, eine insbesondere für manuellen Betrieb geeignete Prägevorrichtung zum Einprägen von Zeichen od. dgl. in eine Gegenstandsoberfläche zu schaffen, die einen einfachen, kompakten Aufbau aufweist und die ein praktisch ruckstoßfreies Prägen ermöglicht.

Dieses Ziel wird dadurch erreicht, daß ein Gehäuse vorhanden ist, an dem ein an seiner Prägeseite mit mindestens einer beim Prägen in die Gegenstandsoberfläche eindrückbaren Type versehener Prägestempel in und entgegen der Prägerichtung bewegbar gelagert ist, daß an der der Prägeseite entge­ gengesetzten Rückseite des Prägestempels eine Aufprall­ fläche angeordnet ist, der die Schlagfläche eines in einer Gehäuseöffnung verschiebbar angeordneten Schlagkolbens gegenüberliegt, die in der Ruhestellung der Vorrichtung der Aufprallfläche beabstandet ist, um zum Auslösen des Prägevorganges auf diese aufzulaufen bzw. aufzuschlagen, daß im Gehäuse zwischen den Schlagkolben und den Präge­ stempel ein in der Ruhestellung mit Druckmedium befüllter Expansionsraum zwischengeschaltet ist, der über ein im unbetätigten Zustand geschlossenes Öffnungsventil entlüftbar ist, wobei die Ventilbetätigung durch das Ver­ schieben des in der Ruhestellung in Prägerichtung vorge­ spannten Prägestempels entgegen der Prägerichtung erfolgt, und daß der Schlagkolben eine in Gegenrichtung der Schlag­ fläche weisende, mit einem Arbeitsmedium beaufschlagbare Arbeitsfläche aufweist, derart, daß das im Expansionsraum befindliche Druckmittel in der Ruhestellung der Vorrichtung den Schlagkolben auf Abstand zum Prägestempel hält, wobei zur Auslösung des Prägevorganges ein Öffnen des Ventils erfolgt, wonach der Kolben bei gleichzeitiger Verdrängung des im Expansionsraum befindlichen Druckmediums schlag­ artig durch die Beaufschlagung seitens des Arbeitsmediums in Richtung zum Prägestempel bewegt wird und auf diesen aufschlägt.

Auf diese Weise erhält man eine kompakt bauende, aus wenigen Teilen bestehende und damit einfache sowie kostengünstig herstellbare Prägevorrichtung. Sie ist vor allem auch für den Handbetrieb geeignet, da sie im Betrieb praktisch rückstoßfrei arbeitet, so daß die Handhabung nicht negativ beeinträchtigt wird und vor allem ein sauberes Prägebild erzielt wird. In der zwischen den einzelnen Prägevorgängen von der Vorrichtung eingenommenen Ruhestellung ist der mit einer oder mehreren zu prägenden Typen versehene Präge­ stempel in Prägerichtung gegenüber dem Gehäuse vorgespannt. Gleichzeitig ist das Öffnungsventil verschlossen, und das im Expansionsraum befindliche Druckmittel beaufschlagt den Schlagkolben und spannt ihn entgegen der Prägerichtung vor. Um den Prägevorgang einzuleiten, ist der Prägestempel mit der an ihm angeordneten Type zunächst an der zu prägen­ den Oberfläche eines Gegenstandes, z.B. eines Werkstückes, anzulegen. Sodann wird durch manuelle oder maschinelle Druckbeaufschlagung des Gehäuses in Prägerichtung eine Relativbewegung zwischen Gehäuse und Prägestempel hervor­ gerufen, im Rahmen derer der Prägestempel gegenüber dem Gehäuse und entgegen der Prägerichtung verschoben wird. Dieses Verschieben hat eine Öffnung des Öffnungsventils zur Folge, so daß der Expansionsraum insbesondere gegenüber der Umgebung belüftet ist. Da nun dem Schlagkolben kaum mehr Widerstand entgegengesetzt wird, vermag das ihn anderer­ seits beaufschlagende Arbeitsmedium den Kolben in Präge­ richtung zu verschieben, bis seine Schlagfläche auf die Aufprallfläche des Prägestempels aufläuft. Dieser Vorgang erfolgt schlagartig. Durch den Aufprall wird der Präge­ stempel in Prägerichtung bewegt, und die am Werkstück anliegende Type wird in die Werkstückoberfläche eingedrückt. Durch den Aufprall auf dem Prägestempel wird aber der Schlagkolben sofort wieder in seine Ausgangslage zurück­ geschleudert, so daß Prägestempel und Kolben einander entgegengesetzte Bewegungen ausführen, was dazu beiträgt, daß der auf das Gehäuse wirkende Rückstoß stark gemildert wird. Es kommt hinzu, daß durch das nachströmende Arbeits­ medium im Bereich der Kolbenarbeitsfläche eine Art Puffer besteht, der ebenfalls den Rückstoß mildert. Auf diese Weise läßt sich das Gerät praktisch rückstoßfrei betreiben.

Bei der Rückwärtsbewegung des Kolbens in seine Ausgangs­ lage wird der Expansionsraum zweckmäßigerweise sofort wieder mit Druckmittel gefüllt, so daß der Kolben in dieser Lage stabilisiert ist und erst bei erneutem Verschieben des Prägestempels und Öffnen des Ventils einen erneuten Prägevorgang auslöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Vorzugsweise weist das Öffnungsventil zwei im unbetätigten Zustand die Ventilöffnung dichtend verschließende Dicht­ partien auf, deren eine gehäusefest angeordnet ist, während sich die andere am Prägestempel befindet und mit diesem mitbewegbar ist. Hier ist also der Prägestempel unmittelbar Teil des Ventils, wobei er zweckmäßigerweise den die beweg­ bare Dichtpartie enthaltenden Ventilstößel bildet. Der Ventilstößel und der Prägestempel können also als ein einziges Bauteil ausgebildet sein, was die Herstellung erleichtert und einen kompakten Aufbau gewährleistet. Aufwendige Übertragungsglieder erübrigen sich.

Vorzugsweise ist die in Ruhestellung verschlossene Ventil­ öffnung zwischen der Prägeseite und der Aufprallfläche angeordnet und erlaubt im geöffneten Zustand insbesondere eine im wesentlichen parallel zur Prägerichtung verlaufende Durchströmung. Die radialen Abmessungen der Vorrichtung können auf diese Weise sehr gering gehalten werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Prägestempel durch das im Expansionsraum befind­ liche Druckmedium beaufschlagt und in Prägerichtung vorge­ spannt ist, wobei dieses Druckmedium gleichzeitig den zum Verschließen der Ventilöffnung erforderlichen Schließ­ druck liefert und wobei die Aufprallfläche des Prägestempels zumindest einen Teil der den Schließdruck übertragenden Stempelfläche bilden kann.

Um den Aufbau der Vorrichtung weiter zu vereinfachen, kann vorgesehen werden, daß der Expansionsraum von dem einen der beiden vom Kolben in der Gehäuseöffnung vonein­ ander abgeteilten Arbeitsräume gebildet ist, so daß auf einen separaten Expansionsraum verzichtet werden kann. Zweckmäßigerweise ragt hierbei eine die Aufprallfläche tragende Partie des Prägestempels entsprechend der momen­ tanen Verschiebestellung mehr oder weniger weit in den Expansionsraum bzw. Arbeitsraum hinein.

Um zu verhindern, daß der Ventilsitz bzw. die Dichtpaarung des Öffnungsventils durch einen zu starken Aufprall des Schlagkolbens beschädigt wird, ist vorzugsweise vorge­ sehen, den Schlaghub des Schlagkolbens mittels eines im Expansionsraum angeordneten Anschlagkörpers zu begrenzen. Auf diese Weise werden die Schlagfläche und die Aufprall­ fläche voneinander getrennt, bevor die beiden Dichtflächen beim Prägehub des Prägestempels aneinander anliegen. Um die Expansionsströmung des aus dem Expansionsraum strömen­ den Mediums nicht zu beeinträchtigen, ist der Anschlag­ körper vorzugsweise als Anschlagring mit Durchströmöff­ nungen ausgebildet. Die dem Kolben zugewandte Anschlagfläche des Anschlagkörpers ist in der Ruhestellung der Vorrichtung der Aufprallfläche des Prägestempels in Richtung zum Schlag­ kolben insbesondere vorgelagert oder aber in einer Ebene mit diesem angeordnet. Die Aufprallfläche kann an der Stirnfläche eines von dem Anschlagring koaxial umgebenen Fortsatzes des Prägestempels ausgebildet sein.

Um nach einem Prägevorgang ein möglichst schnelles erneutes Befüllen des Expansionsraumes zu gewährleisten, mündet in diesen insbesondere in den dem Prägestempel zugeord­ neten Bereich vorzugsweise mindestens eine Ansaugöffnung, über die der Expansionsraum mit Druckmittel befüllbar ist. Somit kann bereits beim Rückhub des Schlagkolbens in die von ihm in der Ruhestellung der Vorrichtung einge­ nommene Position gleichzeitig das erneute Befüllen des Expansionsraumes vorgenommen werden. Hohe Prägefrequenzen, z. B. in der Größenordnung von 1 Hz, sind auf diese Weise problemlos erreichbar. In diesem Zusammenhang ist es von besonderem Vorteil, den der Aufprallfläche zugewandten, die Schlagfläche tragenden Bereich des Schlagkolbens mit einem geringeren Querschnitt als den Expansionsraum zu versehen, so daß die Mündungen der Ansaugöffnungen beim Aufprall des Kolbens auf den Stempel offen bleiben und die sofortige Durchströmung des den Rückhub unterstützen­ den Druckmediums ermöglichen. Die Einströmgeschwindigkeit des durch die Ansaugöffnungen strömenden Mediums wird zusätzlich dadurch erhöht, daß der Kolben infolge seiner rückschlagbedingten Rückhubbewegung eine Saugwirkung aus­ löst, so daß kurzzeitig ein Unterdruck im Expansionsraum entstehen kann.

Um die Belüftung des Expansionsraumes durch die Ventil­ öffnung nicht zu beeinträchtigen, ist die Summe der Strö­ mungsquerschnitte der vorgesehenen Ansaugöffnungen vorzugs­ weise geringer gewählt als der Querschnitt der Ventil­ öffnung.

Zweckmäßigerweise sind die Arbeitsfläche des Kolbens und die mindestens eine Ansaugöffnung mit einer gemeinsamen Druckquelle insbesondere kontinuierlich verbunden, was einen noch schnelleren Rückhub des Schlagkolbens in die Ruhestellung erlaubt. Denn hier kann das in den dem Ex­ pansionsraum entgegengesetzten Arbeitsraum beim Prägehub nachgeströmte Druckmedium einfach verdrängt und über die Ansaugöffnungen in den Expansionsraum umgeleitet werden.

Zugunsten einer hohen Schlagkolbengeschwindigkeit beim Schlaghub kann vorgesehen werden, den der Arbeitsfläche des Schlagkolbens zugeordneten, dem Expansionsraum entgegen­ gesetzten Arbeitsraum der Gehäuseöffnung mit einem Speicher­ raum für Druckmedium in Verbindung zu setzen. Auf diese Weise entsteht beim Nachströmen des Druckmediums in den arbeitsflächenseitigen Arbeitsraum kein Versorgungsengpaß, und hohe Prägekräfte sind sichergestellt. Zweckmäßigerweise stehen auch die Ansaugöffnungen mit dem Speicherraum in Verbindung. Wird in diesem Zusammenhang im Gehäuse ein den Kolben verschiebbar führendes Zylinderrohr angeordnet, das von einem den Speicherraum bildenden zylindrischen Ringraum umgeben ist, so steht ein Speicherraum mit großem Volumen zur Verfügung, ohne daß die Baugröße der Vorrich­ tung merklich zunimmt.

Um ein verzögerungsfreies Ansprechen des Schlagkolbens beim Öffnen des Ventils zu erhalten, kann vorgesehen werden, zumindest einen Abschnitt der Arbeitsfläche des in der Ruhestellung an einem Gehäuseanschlag anliegenden Kolbens gegenüber der Anschlagfläche mit Abstand anzuordnen. Dadurch kann das Arbeitsmedium den Kolben problemlos vom Gehäuse­ anschlag entfernen.

Zur Unterstützung des Schlagkolbenrückhubes und/oder zur Stabilisierung des Schlagkolbens in der Ruhestellung der Vorrichtung kann eine Stabilisierungsfeder vorhanden sein, die insbesondere im Expansionsraum angeordnet ist und den Kolben entgegen der Prägerichtung beaufschlagt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der bei­ liegenden Zeichnung abgebildeten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Bauform der erfindungsgemäßen Prägevorrichtung in der Ruhestellung,

Fig. 2 die Prägevorrichtung aus Fig. 1, bei der der Prägevorgang in Gang gesetzt ist und der Schlag­ kolben im Begriff ist, den Schlaghub auszuführen, und

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Prägevorrichtung aus Fig. 1 gemäß Schnittlinie III-III.

Die erfindungsgemäße Prägevorrichtung enthält ein zylindri­ sches Gehäuse 1, das mit einem nicht näher dargestellten Handgriff versehen sein kann, um beim manuellen Betrieb der Vorrichtung ein sicheres Erfassen zu gewährleisten. Es ist aber durchaus auch möglich, die Vorrichtung ohne Hand­ griff zu benutzen oder aber das Gehäuse an einer nicht näher dargestellten Maschine od.dgl. zum maschinellen Betrieb anzubringen. Dem einen axialen Gehäuse-Endbereich ist ein im wesentlichen zylindrischer Prägestempel 2 zuge­ ordnet, der koaxial zum Gehäuse ausgerichtet ist und in Axialrichtung entlang der Gehäuse-Längsachse 3 hin und her bewegbar gelagert (Doppelpfeil 4) ist. Die eine vom Gehäuse 1 weg gerichtete Bewegungsrichtung soll nachfolgend als Prägerichtung 5 bezeichnet werden.

Der Prägestempel 2 ist an seiner in Prägerichtung 5 weisen­ den Seite mit einer Type 6 versehen, bei der es sich um eine Kennzeichnung in Gestalt eines Buchstabens, einer Ziffer od.dgl. handeln kann. Dieser Type 6 gegenüberliegend ist die Oberfläche eines Gegenstandes 7, z. B. eines Werk­ stückes, angedeutet, in die die Kennzeichnung eingeprägt werden soll.

An der entgegen der Prägerichtung 5 weisenden Rückseite 8 des Prägestempels 2 ist eine Aufprallfläche 9 angeord­ net, die vorzugsweise eben ist und rechtwinkelig zur Längs­ achse 3 verläuft. Ihr liegt eine insbesondere parallele Schlagfläche 10 gegenüber, die an einem Schlagkolben 14 angeordnet ist. Dieser ist in einer zylindrischen Gehäuse­ öffnung 15, die koaxial zum Prägestempel 2 angeordnet ist, in Längsrichtung (Doppelpfeil 4) hin und her verschieb­ bar geführt, und er nimmt in der in Fig. 1 abgebildeten Ruhestellung der Vorrichtung eine Position ein, in der die Aufprallfläche 9 und die Schlagfläche 10 mit Abstand zueinander angeordnet sind. Der Kolben 14 ist ferner an der der Schlagfläche 11 entgegengesetzten Seite mit einer entgegen der Prägerichtung 5 weisenden Arbeitsfläche 16 versehen, die durch ein durch eine Gehäuseöffnung 17 zu­ führbares Arbeitsmedium beaufschlagbar ist.

Zwischen den Schlagkolben 14 und den Prägestempel 2 ist ferner ein Expansionsraum 18 zwischengeschaltet, der in der abgebildeten Ruhestellung der Vorrichtung mit einem gasförmigen Druckmedium, insbesondere Luft, gefüllt ist. Es ist ferner ein im Gehäuse 1 angeordnetes Öffnungsventil 19 im Bereich des Prägestempels 2 vorgesehen, das als Öffner ausgebildet ist. Es ist im unbetätigten Zustand in der Ruhestellung der Vorrichtung geschlossen und läßt sich durch ein Verschieben des Prägestempels 2 entgegen der Prägerichtung 5 (Öffnungsrichtung 20) öffnen, wodurch der Expansionsraum 18 an die Umgebung entlüftet wird.

Der Betrieb der Prägevorrichtung gestaltet sich nun folgender­ maßen:

Ausgehend von der in Fig. 1 abgebildeten Ruhestellung wird die Vorrichtung zunächst mit der Type 6 an die zu prägende Oberfläche des Gegenstandes 7 angelegt. Um den Prägevorgang auszulösen, ist sodann auf das Gehäuse 1 in Prägerichtung 5 ein gewisser Druck auszuüben, um den Prägestempel 2 in Öffnungsrichtung 20 gegenüber dem Gehäuse 1 zu verschieben, da er in die von ihm in der Ruhestellung eingenommene Lage vorgespannt ist. Durch die Relativbe­ wegung von Prägestempel 2 und Gehäuse 1 gibt das Ventil 19 die Ventilöffnung 21 frei (vgl. nunmehr auch Fig. 2), so daß der Expansionsraum 18 mit der Umgebung in Verbindung steht. Dies hat zur Folge, daß dem Schlagkolben 14 kein Gegendruck mehr entgegensteht, so daß das auf die Arbeits­ fläche 16 einwirkende Arbeitsmedium ein schlagartiges Verschieben des Kolbens 14 in Prägerichtung 5 auslöst und der Kolben 14 seinen Schlaghub ausführt. Eine Moment­ aufnahme des Schlaghubes ist in Fig. 2 angedeutet. Am Ende dieser Hubbewegung treffen die beiden Flächen 9, 10 aufeinander, und die Type 6 wird unter Vermittlung des Prägestempels 2 mit einem hohen Impuls gegen den Gegen­ stand 7 gedrückt. Infolge des Rückstoßes wird der Schlag­ kolben 14 nunmehr wieder entgegen der Prägerichtung 5 zurückgeworfen, wobei das zwischenzeitlich nachgeströmte Arbeitsmedium praktisch als Puffer wirkt, so daß das Gehäuse selbst nicht mit einem Rückstoß beaufschlagt wird. Hier wirkt sich auch aus, daß der Kolben 14 und der Prägestempel 2 sich momentan in entgegengesetzte Richtungen bewegen. Der Prägevorgang gestaltet sich also erschütterungs- bzw. rückstoßfrei, so daß ein präzises Prägebild erzielt wird und auch die Verletzungsgefahr infolge eines evtl. rück­ federnden Gehäuses nicht mehr besteht (die Stellung des Kolbens 14 im Moment des Aufpralls ist in Fig. 2 gestrichelt angedeutet).

Nachfolgend soll die abgebildete bevorzugte Ausführungsform der Prägevorrichtung in ihren Einzelheiten näher erläutert werden.

Zunächst ist bemerkenswert, daß der Prägestempel 2 selbst ein Teil des Öffnungsventils 19 bildet. Er trägt im Bereich der Rückseite 8 eine mitbewegbare, als Dichtring ausge­ bildete Dichtpartie 22, die zum Verschließen der Ventil­ öffnung 21 mit einer gehäusefesten, als Dichtkante ausge­ bildeten Dichtpartie 23 zusammenarbeitet. Die gehäuse­ feste Dichtpartie 23 ist am Rand eines in Radialrichtung vorspringenden Ringbundes 24 vorgesehen, der koaxial zur Ventilöffnung 21 angeordnet ist und sich insbesondere in einstückiger Ausführung an einem zylindrischen Einsatzteil 25 befindet, das in eine Gehäuseöffnung 29 in der stempel­ seitigen Stirnseite des Gehäuses 1 eingesetzt ist. Der Endbereich 8 des Prägestempels 2 bildet also praktisch einen einstückig mit dem Prägestempel 2 ausgebildeten Ventilstößel, und durch ein Bewegen des Prägestempels 2 gemäß Doppelpfeil 4 läßt sich das Ventil unmittelbar verzögerungsfrei öffnen und verschließen.

Die stempelseitige Dichtpartie 22 befindet sich bereits im Innern des sich an die Ventilöffnung 21 unmittelbar anschließenden Expansionsraumes 18, wie auch die Aufprall­ fläche 9 in Axialrichtung in den Expansionsraum 18 hinein­ ragt, die an einem zylindrischen Fortsatz des Stempels 2 angeordnet ist. Der Expansionsraum 18 selbst ist vorteil­ hafterweise gebildet von einem der beiden Arbeitsräume 33, 34, die von dem Kolben 14 in der Gehäuseöffnung 15 voneinander abgetrennt werden. Der Raum 18 weist also eine zylindrische Mantelfläche auf, und die Aufprallfläche 9 bzw. die Schlagfläche 10 befinden sich an seinen beiden axialseitigen Endbereichen. Eine kompakte Bauweise der Vorrichtung ist damit gewährleistet, und es besteht ferner der Vorteil, daß der Expansionsraum gleichzeitig sowohl zur Fixierung des Schlagkolbens 14 in seiner in Fig. 1 abgebildeten Ausgangsstellung als auch zur Vorspannung des Ventils 19 in die von ihm in der Ruhestellung einge­ nommene Schließstellung dient. Die Schließkraft bezüglich des Ventils 19 wird hierbei auf die Aufprallfläche 9 und auf die weitere, gegenüber dem Fortsatz 32 etwas zurück­ gesetzte ringförmige Stößelfläche 35 ausgeübt.

Nach dem Öffnen des Ventils wird die zwischen der Präge­ seite und der Aufprallfläche 9 angeordnete Ventilöffnung 21 im wesentlichen parallel zur Prägerichtung 5 durchströmt, wobei eine in Prägerichtung 5 gesehen auf die Dichtpartie 22 folgende ringförmige Einschnürung des Prägestempels 2 einen großen Abströmquerschnitt gewährleistet. Aus dem­ selben Grunde ist das Einsatzteil 25 nach dem Ringbund 24 mit einer ringförmigen Ausnehmung 36 versehen, die in eine oder mehrere Axialbohrungen 37 mündet, die entlang dem Außenumfang des Stempels 2 verteilt angeordnet sind und zur Umgebung hin ausmünden.

Um sicherzustellen, daß sich die Type 6 nicht verdreht, ist der Prägestempel 2 gegenüber dem Gehäuse 1 und dem Einsatzteil 25 über eine Verdrehsicherung 38 gesichert, die jedoch eine Axialbewegung des Stempels zuläßt. Die Type 6 selbst ist an einem Stift 39 angebracht, der in einer stirnseitigen Ausnehmung des Prägestempels 2 gegen ein Herausziehen gesichert einsitzt.

Die das Einsatzteil 25 aufnehmende Öffnung 29 durchzieht das Gehäuse 1 in Längsrichtung vollständig, wobei ihr, in Öffnungsrichtung 20 gesehen, auf den das Einsatzteil 25 aufnehmenden Abschnitt 44 folgender Abschnitt 40 er­ weitert und ebenfalls zylindrisch ausgebildet ist. In diesem befindet sich in koaxialer Anordnung ein Zylinder­ rohr 45, das im ersten Abschnitt 44 zentriert ist und dessen Inneres die den Kolben 14 enthaltende Gehäuseöffnung 15 bildet. Über die Länge des erweiterten Abschnittes 40 ist das Zylinderrohr 45 von einem hohlzylindrischen, sich in Axialrichtung erstreckenden Ringraum 46 umgeben, in den die Gehäuseöffnung 17 einmündet. Der Ringraum 46 bildet gleichzeitig einen hinsichtlich seiner Funktions­ weise noch zu beschreibenden Speicherraum, der über minde­ stens eine Ansaugöffnung 47 mit dem Expansionsraum 18 verbunden ist. Beim Ausführungsbeispiel sind vier Ansaug­ öffnungen 47 vorgesehen, die in einer Radialebene über den Zylinderrohrumfang gleichmäßig verteilt angeordnet sind, sich im Bereich des Ventils 19 befinden und als Durchgangsöffnungen ausgebildet sind, die das Zylinderrohr 45 durchdringen. Am entgegengesetzten Endbereich ist das Zylinderrohr 45 ebenfalls mit mehreren, über den Umfang verteilt angeordneten Durchbrechungen 48 versehen, die den Speicherraum 46 mit dem dem Expansionsraum 18 entgegen­ gesetzten Arbeitsraum 34 verbinden.

Während des Prägebetriebes liegt nun vorzugsweise sowohl während der Ruhestellung als auch während der einzelnen Prägevorgänge an der Gehäuseöffnung 17 Druck an, so daß in der Ruhestellung der Arbeitsraum 34 über die Durch­ brechungen 48, der Expansionsraum 18 über die Ansaugöff­ nungen 47 und der Speicherraum 46 unmittelbar mit Druck­ mittel gefüllt sind. Wird nun der Prägestempel 2 zur Öff­ nung des Ventils 19 entgegen der Prägerichtung 5 verschoben, so fällt im Expansionsraum 18 der Druck ab, und der im anderen Arbeitsraum 34 herrschende Druck hat zur Folge, daß der Schlagkolben 14 seinen Schlaghub in Prägerichtung 5 ausführt. Es versteht sich, daß in diesem Zusammenhang die Ansaugöffnungen 47 relativ klein ausgebildet werden, wobei die Summe der Strömungsquerschnitte der vorgesehenen Ansaugöffnungen 47 vorzugsweise geringer ist als der Quer­ schnitt der Ventilöffnung 21, so daß die Expansion tatsäch­ lich durch die Ventilöffnung 21 erfolgt. Außerdem ist dadurch gewährleistet, daß sich der Inhalt des Speicher­ raumes 46 nicht über die Ansaugöffnungen 47 entleert, sondern vielmehr durch die größeren Durchbrechungen 48 hindurch in den sich vergrößernden Arbeitsraum 34 einströmt, so daß sichergestellt ist, daß dort kein Unterdruck entsteht, falls die Menge des durch die Gehäuseöffnung 17 einströmen­ den Druckmediums nicht ausreichen sollte. Andererseits kann aber beim Rückhub des Schlagkolbens 14 das erneute Befüllen des Expansionsraumes 18 erfolgen, wobei ein evtl. entstehender Unterdruck das Nachströmen beschleunigt. Auf diese Weise ist auch verhindert, daß das Ventil 19 flattert. Es kommt hinzu, daß nunmehr beim Rückhub des Kolbens 14 das bereits in den Arbeitsraum 34 nachgeströmte Druckmedium verdrängt werden kann, indem es über den Speicher­ raum 46 und die Ansaugöffnungen 47 in den entgegengesetz­ ten Arbeitsraum 33 gelangt. Damit ist gewährleistet, daß der Schlagkolben 14 vollständig in seine Ausgangsstellung zurückkehrt, so daß für den nachfolgenden Prägevorgang der gleiche Hub zur Verfügung steht.

Vorzugsweise sind die Schlagfläche 10 und die Arbeitsfläche 16 des Kolbens 14 gleich groß gewählt, wobei zur Stabili­ sierung des Kolbens in seiner Ausgangsstellung eine ins­ besondere im Expansionsraum 18 angeordnete Stabilisierungs­ feder 49 vorgesehen sein kann, die sich einerseits am Kolben 14 und andererseits gegenüber dem Gehäuse 1 ab­ stützt. Beim Ausführungsbeispiel ist eine Schraubenfeder eingesetzt, die zusätzlich auch den Rückhub des Kolbens 14 unterstützt.

Um zu gewährleisten, daß sofort nach dem Aufprall der beiden Flächen 9, 10 durch die Ansaugöffnungen 47 Druck­ medium in den Expansionsraum 18 gelangen kann, ist der der Aufprallfläche zugewandte Bereich des Schlagkolbens 14 mit einem geringeren Querschnitt als der Expansionsraum 18 versehen, so daß er von einem ringförmigen Raumabschnitt 50 umgeben ist. Durch entsprechende Abstimmung der Axial­ lage der Ansaugöffnungen 47 ist gewährleistet, daß diese beim Auftreffen der Flächen 9, 10 diesem Raumabschnitt 50 zugeordnet sind, so daß sie nicht abgedeckt sind und eine ungehinderte Zuströmung erfolgen kann.

Das in der Ruhestellung durch den Druck des Expansions­ raumes 18 in der Schließstellung gehaltene Ventil 19 wird durch den Aufprall des Schlagkolbens 14 auf den Präge­ stempel 2 im Anschluß an den Schlaghub automatisch wieder geschlossen, so daß sich erneut ein Druck im Expansions­ raum 18 ausbilden kann.

Um zu verhindern, daß die beiden Dichtpartien 22, 23 gegenein­ ander gequetscht werden, ist im Expansionsraum 18 vorzugs­ weise ein den Schlaghub des Schlagkolbens 14 begrenzender Anschlagkörper 51 vorgesehen, der beim Ausführungsbeispiel als Anschlagring ausgebildet ist. Er ist zwischen dem Zylinder­ rohr 45 und dem Einsatzteil 25 koaxial festgestellt und weist eine zentrale Durchgangsöffnung auf, in die der die Aufprallfläche 9 aufweisende zylindrische Fortsatz 32 des Stempels 2 hineinragt. Im geöffneten Zustand des Ventils 19 ist die Aufprallfläche 9 entgegen der Präge­ richtung 5 der in Richtung zum Kolben 14 weisenden Anschlag­ fläche 52 des Anschlagkörpers 51 vorgelagert, so daß auf jeden Fall ein Zusammenprall der beiden Flächen 9, 10 stattfinden kann. Allerdings ist die Anschlagfläche 52 so angeordnet, daß in der Ruhestellung der Vorrichtung sie in die genannte Richtung gegenüber der Aufprallfläche 9 vorgelagert ist, und auf diese Weise endet der Schlaghub des Kolbens 14, bevor die beiden Dichtpartien 22, 23 erneut in Kontakt geraten, so daß das Schließen des Ventils allein auf Grund der verbleibenden Bewegungsenergie des Präge­ stempels 2 erfolgt.

Zugunsten einer ungestörten Durchströmung ist der Anschlag­ körper 51 mit mehreren axialen Durchströmöffnungen 53 versehen.

In der Ausgangsstellung des Kolbens 14, die dieser in der Ruhestellung der Vorrichtung einnimmt, liegt er an einem den Rückhub begrenzenden Gehäuseanschlag 54 an, der beim Ausführungsbeispiel von einem Verschlußdeckel 55 gebildet ist, der den Öffnungsabschnitt 40 an der dem Ventil 19 entgegengesetzten Seite lösbar verschließt. Bezugnehmend auch auf Fig. 3 liegt der Kolben 14 mit einem oder mehreren Abschnitten 56 seiner Arbeitsfläche 16 an der ebenen Anschlagfläche an. Um ein gutes Ansprechverhalten der Vorrichtung zu erzielen, ist ferner zumindest ein Abschnitt 57 dem Anschlag 54 mit Abstand gegenüberliegend angeordnet, welcher Abschnitt 57 auch mit den Durchbrechun­ gen 48 in Verbindung steht. Auf diese Weise steht bereits in der in Fig. 1 abgebildeten Ausgangsstellung ein flächen­ mäßig großer Abschnitt der Arbeitsfläche 16 zur Verfügung, der unmittelbar beaufschlagt werden kann, so daß große Beschleunigungswerte erreichbar sind. Nach dem Entfernen vom Anschlag werden auch die anderen Abschnitte 56 zusätzlich beaufschlagt. Somit läßt sich bei großem Schlaghub und gutem Ansprechverhalten eine kompakte Baulänge realisieren.

Der Flächenabschnitt 57 ist beim Ausführungsbeispiel als kreuzförmige Vertiefung ausgebildet, wobei die vier Kreuz­ enden jeweils einer der Durchbrechungen 48 zugeordnet sind. Es versteht sich, daß zur Realisierung des Abstandes zwischen Anschlag und Arbeitsfläche die entsprechende Vertiefung auch im Anschlag vorgesehen sein kann.

Claims (18)

1. Insbesondere für manuellen Betrieb geeignete Präge­ vorrichtung zum Einprägen von Zeichen od.dgl. in eine Gegenstandsoberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gehäuse (1) vorhanden ist, an dem ein an seiner Prägeseite mit mindestens einer beim Prägen in die Gegenstandsober­ fläche eindrückbaren Type (6) versehener Prägestempel (2) in und entgegen (4) der Prägerichtung (5) bewegbar gelagert ist, daß an der der Prägeseite entgegengesetzten Rückseite (8) des Prägestempels (2) eine Aufprallfläche (9) angeordnet ist, der die Schlagfläche (10) eines in einer Gehäuseöffnung (15) verschiebbar angeordneten Schlag­ kolbens (14) gegenüberliegt, die in der Ruhestellung der Vorrichtung der Aufprallfläche (9) beabstandet ist, um zum Auslösen des Prägevorganges auf diese aufzulaufen bzw. aufzuschlagen, daß im Gehäuse (1) zwischen dem Schlag­ kolben (14) und dem Prägestempel (2) ein in der Ruhestellung mit Druckmedium befüllter Expansionsraum (18) zwischenge­ schaltet ist, der über ein im unbetätigten Zustand geschlosse­ nes Öffnungsventil (19) entlüftbar ist, wobei die Ventil­ betätigung durch das Verschieben des in der Ruhestellung in Prägerichtung (5) vorgespannten Prägestempels (2) entgegen der Prägerichtung (5) erfolgt, und daß der Schlagkolben (14) eine in Gegenrichtung der Schlagfläche (10) weisende, mit einem Arbeitsmedium beaufschlagbare Arbeitsfläche (16) aufweist, derart, daß das im Expansionsraum (18) befind­ liche Druckmittel in der Ruhestellung der Vorrichtung den Schlagkolben (14) auf Abstand zum Prägestempel (2) hält, wobei zur Auslösung des Prägevorganges ein Öffnen des Ventils erfolgt, wonach der Kolben bei gleichzeitiger Verdrängung des im Expansionsraum befindlichen Druckmediums schlagartig durch die Beaufschlagung seitens des Arbeits­ mediums in Richtung zum Prägestempel (2) bewegt wird und auf diesen aufschlägt.

2. Prägevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Ventil (19) zwei in unbetätigtem Zustand die Ventilöffnung (21) dichtend verschließende Dichtpartien (22, 23) aufweist, deren eine (23) gehäusefest angeordnet ist und deren andere (22) am Prägestempel (2) mit diesem mitbewegbar angeordnet ist.

3. Prägevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Prägestempel (2) gleichzeitig den die beweg­ bare Dichtpartie (22) enthaltenden Ventilstößel des Öffnungs­ ventils (19) bildet.

4. Prägevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in Ruhestellung verschlosse­ ne Ventilöffnung (21) zwischen der Prägeseite und der Aufprallfläche (9) angeordnet ist und im geöffneten Zustand insbesondere eine im wesentlichen parallel zur Prägerichtung (5) verlaufende Durchströmung erlaubt.

5. Prägevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Prägestempel (2) durch das im Expansionsraum (18) befindliche Druckmedium beauf­ schlagbar und in Prägerichtung vorgespannt ist, wobei das Druckmedium gleichzeitig den zum Verschließen der Ventilöffnung (21) erforderlichen Schließdruck liefert und wobei die Aufprallfläche (9) des Prägestempels (2) zumindest einen Teil der den Schließdruck übertragenden Stempelfläche bilden kann.

6. Prägevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Expansionsraum (18) von dem einen der beiden vom Kolben (14) in der Gehäuseöffnung (15) voneinander abgeteilten Arbeitsräume (33, 34) gebildet ist, wobei zweckmäßigerweise im dem Stempel zugewandten Bereich dieses Arbeitsraumes (33) eine die Aufprallfläche (9) tragende Partie (32) des Prägestempels (2) entsprechend dessen Verschiebestellung mehr oder weniger weit hinein­ ragt.

7. Prägevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Expansionsraum (18) ein den Schlaghub des Schlagkolbens (14) begrenzender, insbe­ sondere als Anschlagring mit Durchströmöffnungen (53) ausgebildeter Anschlagkörper (51) angeordnet ist.

8. Prägevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die dem Kolben (14) zugewandte Anschlag­ fläche (52) des Anschlagkörpers (51) in der Ruhestellung der Vorrichtung der Aufprallfläche (9) des Prägestempels (2) in Richtung zum Schlagkolben (14) vorgelagert oder in einer Ebene mit dieser angeordnet ist, während im geöff­ neten Zustand des Ventils (19) die Aufprallfläche (9) der Anschlagfläche (52) vorgelagert ist.

9. Prägevorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufprallfläche (9) an der Stirn­ fläche eines von dem Anschlagring (51) koaxial umgebenen Fortsatzes (32) des Prägestempels (2) ausgebildet ist.

10. Prägevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in den Expansionsraum (18) insbesondere in dem dem Prägestempel (2) zugeordneten Bereich mindestens eine Ansaugöffnung (47) ausmündet, über die der Expansionsraum (18) mit Druckmittel befüll­ bar ist.

11. Prägevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der der Aufprallfläche (9) zugewandte, die Schlagfläche (10) tragende Bereich des Schlagkolbens (14) einen geringeren Querschnitt als der Expansionsraum (18) aufweist, derart, daß die Mündungen der Ansaugöffnungen (47) beim Aufprall des Kolbens auf den Stempel (2) offen bleiben.

12. Prägevorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtströmungsquerschnitt der Ansaugöffnungen (47) geringer ist als der Querschnitt der geöffneten Ventilöffnung (21).

13. Prägevorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsfläche (16) des Kolbens (14) und die mindestens eine Ansaugöffnung (47) mit einer gemeinsamen Druckmittelquelle insbesondere kontinuierlich verbunden sind.

14. Prägevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsfläche (16) des Kolbens (14) dem zweiten (34), dem Expansionsraum (18) entgegengesetzten der beiden vom Kolben (14) in der Gehäuseöffnung (15) abgeteilten Arbeitsräume (33, 34) zugeordnet ist, der mit einem im Gehäuse (1) angeordneten Speicherraum (46) für Druckmedium in Verbindung steht.

15. Prägevorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die einerseits in den Expansionsraum (18) mündenden Ansaugöffnungen (47) anderer­ seits mit dem Speicherraum (46) in Verbindung stehen.

16. Prägevorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (1) ein den Kolben (14) verschiebbar führendes Zylinderrohr (45) angeordnet ist, das von einem den Speicherraum (46) bildenden zylindrischen Ringraum umgeben ist und zweckmäßigerweise mit den als Durchgangsöffnungen ausgebildeten Ansaugöffnungen (47) versehen ist.

17. Prägevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagkolben (14) mit seiner der Arbeitsfläche (16) zugeordneten Seite in der Ruhestellung der Vorrichtung an einem axialseitigen Gehäuseanschlag (54) anliegt, wobei zumindest ein Abschnitt (57) der Arbeitsfläche (16) dem Anschlag (54) mit Abstand gegenüberliegt.

18. Prägevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine insbesondere im Ex­ pansionsraum (18) angeordnete, den Schlagkolben (14) ent­ gegen der Prägerichtung (5) beaufschlagende Stabilisierungs­ feder (49) vorhanden ist.