DE69201092T2 - Mikroschlaggerät zur Markierung. - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Markieren von metallischen oder nicht metallischen Objekten, wie zum Beispiel getriebenen, gewalzten, geschweißten, in Form hergestellten oder anderen Teilen, mittels einer durch Mikroschlag bearbeitenden Spitze entlang einer bestimmten, Ziffern, Buchstaben oder andere Motive umfassenden Linie.
• Die Spitzen bekannter Vorrichtungen, wie zum Beispiel der DE-A-32 47 577, welche für diese Markierungsart verwendet werden, werden sehr häufig durch pneumatische Einrichtungen betätigt, die sie bei relativ hohen Frequenzen vibrieren lassen. Daraus ergibt sich eine Schallabgabe, die schrill von erhöhter Intensität und schwierig zu dämpfen ist.
• Die Erfindung zielt auf ein Steuern der Schlagfrequenz ab, um diese unter Berücksichtigung der Markierungsbedingungen reduzieren zu können und um den Schallpegel ohne nennenswerte Beeinträchtigungen der Markierungsqualität und -geschwindigkeit zu verringern.
• Das den Erfindungsgegenstand bildende Markierungsgerät gestattet, die Markierungsfrequenz auf deutlich geringere Werte als die überaus häufig verwendeten abzusenken. Sie gestattet ferner, diese Markierungsfrequenz in Abhängigkeit der Auwendungsbedingungen und insbesondere in Abhängigkeit der Laufgeschwindigkeit des Werkzeugs in der Markierungsebene und auch der Abmessung der Zeichen, Ziffern, Buchstaben oder der sonstigen Dinge zu regeln, deren Gestaltung beabsichtigt ist. Dieses Gerät gestattet, solche Ergebnisse zu erzielen, ohne die Masse des Markierungskopfes beträchtlich zu vergrößern. Es ist außerdem möglich, die Markierungsfrequenz jeden Augenblick in einem bestimmten Intervall zu regeln.
• Das erfindungsgemäße Markierungsgerät ist durch den Auspruch 1 gekennzeichnet.
• Die beispielhaft beigefügte Zeichnung ermöglicht ein besseres Verständnis der Erfindung, der die Erfindung darstellenden Eigenschaften und der durch die Erfindung bewirkten Vorteile. Es zeigen:
• Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Markierungsgerät;
• Fig. 2 einen Schnitt durch eine besondere Ausführungsform dieses Geräts.
• Das in Fig. 1 mit 1 bezeichnete Gerät weist eine allgemeine Rotationsgestalt um die Achse XI-XI auf.
• Dieses Gerät 1 umfaßt einen Körper 2 aus Kunststoff, in dessen Innenraum das Markierungswerkzeug 3 und die Antriebseinrichtung untergebracht sind. Ein axialer Durchgang 4 gewährleistet die Führung der Spitze 5, welche ihn mit einem minimalen Spiel durchquert. Eine Abdeckung 6 schließt den Körper 2 mittels eines flansches 7 und einer O- Ring-Dichtung 8 dicht ab.
• Der Kopf des Markierungswerkzeugs 3 wird durch einen Stahlkolben 9 gebildet, der einstückig mit der Spitze 5 aus Karbid verbunden und durch ein unter Druck stehendes Fluid zu einer Hin- und Herbewegung entlang der Achse XI-XI im Innern des Zylinders 10 angeregt wird. In der oberen Stellung ist die Verschiebung des Kolbens durch einen Anschlag 11 begrennt, welcher hinsichtlich der Achse XI-XI zylindrisch ausgebildet ist und durch ein Teil 21 getragen wird, das selbst fest mit einem mit der Abdeckung 6 verbundenen feststehenden Körper 22 verbunden ist. Eine Ringdichtung 12, die in einer ringförmigen Aufnahme nahe dem oberen Ende des Zylinders 10 angeordnet ist, gewährleistet eine dichte Verbindung zwischen diesem Zylinder 10 und dem Kolben 9, wenn dieser an dem Anschlag 11 anliegt.
• Eine Verschlußvorrichtung 13 mit zylindrischer Außenwand 14 läßt sich mit einem geringen Spiel in einer Aufnahme 15 verschieben, die in bezug auf die Achse XI-XI zylindrisch ausgebildet und oberhalb des Zylinders 10 angeordnet ist. Diese Verschlußvorrichtung 13 läßt sich zwischen einer geschlossenen Stellung, in der ihr unterer Rand 16 dicht an dem oberen Rand 17 des Zylinders 10 aufgrund einer Ringdichtung 18 anliegt, und einer geöffneten Stellung verschieben, in der ihre kegelstumpfärtige Öffnung 19 dicht an der entsprechenden Öffnung 20 des fest mit dem feststehenden Körper 22 verbundenen Teils 21 anliegt.
• Das obere Ende der Verschlußvorrichtung 13 weist eine ringförmige Wand 24 auf, deren innerer Rand dank einer O-Ring-Dichtung 25, die in einer ringförmigen Aufnahme 26 angeordnet ist, um den feststehenden Körper 22 entlanggleitet.
• Die Verschiebung der Verschlußvorrichtung 13 als Zylinder abwechselnd zwischen Schließ- oder Öffnungsstellung wird durch lediglich schematisch mit CC in Fig. 1 bezeichnete Steuermittel bewirkt, die wenigstens eine Sekundarleitung, so wie 27, 28, abwechselnd mit einem Kanal B1 oder B2 bei regelbarer Frequenz verbinden.
• Der Kanal B1 ist mit derselben Druckfluid-Quelle "P" (nicht dargestellt) wie die Primärleitung A1 verbunden, welche an den den Verbindungsbereich zwischen dem Zylinder 10 und der Verschlußvorrichtung 13 umgebenden ringförmigen Zwischenraum 29 angeschlossen ist, wenn sich die Verschlußvorrichtung in der geschlossenen Stellung befindet. Der Kanal B2 ist an die freie Atmosphäre angeschlossen.
• Die zyklischen Steuermittel CC ermöglichen, den Arbeitszyklus, der gerade stattfindet, bei einer bestimmten und einstellbaren Frequenz durchzuführen.
• In der ersten Phase dieses Zyklusses ist entlang dem Kanal B1 der obere Bereich 31 der Aufnahme 15 der Verschlußvorrichtung mit der Quelle P durch die Sekundärleitungen 27, 28 verbunden. Es wird darauf hingewiesen, daß der durch das Steuerfluid ausgeübte Druck auf die Wand 24 der Verschlußvorrichtung 13 größer ist als derjenige, welcher in umgekehrter Richtung durch das Fluid aufgebracht wird, welches von derselben Quelle P entlang dem Kanal A1 herrührt in die Druckkammer 30 oberhalb des Kolbens 9 eindringt. Tatsächlich liegt die Verschlußvorrichtung in der geöffneten Stellung dicht an dem Teil 21 durch die kegelstumpfartigen Öffnungen 19, 20 an. Unter diesen Bedingungen ist der querlaufende Abschnitt des unteren Randes 16 der Verschlußvorrichtung 13, welcher dem Druck des in dieser Kammer befindlichen Fluids ausgesetzt ist, konstruktionsbedingt geringer als der querlaufende Abschnitt der oberen Wand 24. Außerdem ist der im Innenraum der Verschlußvorrichtung 13 vorgesehene Zwischenraum 32 ständig mit der freien Atmosphäre mittels des Durchgangs 33, 34 verbunden, welcher den feststehenden Körper 22 durchquert und durch die quer in der Abdeckung 6 verlaufende Bohrung 35 sich zur freien Atmosphäre öffnet. Auf diese Weise wird die Verschlußvorrichtung 13 bis zum Schließen des Durchgangs des Primärfluids durch den Kanal A1 verschoben.
• Die Durchtrittsöffnung zwischen den kegelstumpfartigen Öffnungen 19, 20 verbindet die Druckkammer 30 mit der durch den Durchgang 33, 34, 35 gebildeten Ausblaseinrichtung und ermöglicht den Betrieb des Rückzugsmittels, welches ein Zurückführen des Kolbens 9 in die obere Stellung unter Anlage gegen den Anschlag 11 gestattet. Das Rückzugsmittel ist ein Gegendruckfluid, das in dem ringförmigen Bereich 36 im Inneren des Zylinders in dessen unterem Abschnitt unterhalb des Öffnungsbereichs des Kolbens 9 untergebracht ist. Deshalb ist wenigstens ein Durchgang 37 in der Wand des Körpers 2 des Geräts 1 vorgesehen, um eine direkte oder indirekte Verbindung der Sekundärleitungen 27, 28 mit wenigstens einer quer in der Wand des Zylinders 10 vorgesehenen radialen Bohrung 38 herzustellen. Auf diese Weise ist das Schließen der Verschlußvorrichtung 13 und das Ausblasen der Druckkammer 30 von einem Zurückziehen beim Anschlagen des Kolbens 9 begleitet.
• Die zweite Zyklusphase gestattet eine Verbindung der Sekundärleitungen 27, 28 durch den Kanal B2 mit der freien Atmosphäre, was das Ausblasen des im oberen Bereich 31 der Aufnahme 15 und in dem ringförmigen Bereich 36 vorliegenden, unter hohem Druck stehenden Fluids ermöglicht. Unter diesen Bedingungen bewirkt der durch das Fluid von der Quelle P herrührende Druck entlang der Primärleitung A1, welcher sich auf den ringförmigen Rand 16 der Verschlußvorrichtung 13 richtet, deren Öffnen und stößt den Kolben 9, welcher die Markierungsspitze 5 kräftig mitreißt, in Richtung des zu markierenden Teils. Um einen zu kräftigen Stoß zwischen dem unteren Abschnitt des Kolbens und dem Rand des von der Spitze 5 durchquerten Durchgangs 4 zu vermeiden, wird der Eingang dieses Durchgangs mit einem Eingangsbereich 39 mit erweitertem Durchmesser versehen, in dem eine Verlängerung 40 des Kolbens 9 mit einem geringen Spiel am Ende des Bewegungshubs angeordnet ist. Der durch die Verlängerung 40 in diesem Eingangsbereich 39 erzeugte Fluiddruck gewährleistet ein wirksames Abbremsen des Werkzeugs 3, fälls die Markierungsspitze 5 nicht auf ein zu markierendes Teil trifft. Die Markierungsspitze 5 ist zumindest an ihrem zugespitzten Ende vorteilhafterweise aus einem Metallkarbid gefertigt.
• Von der Beendigung dieser zweiten Phase des Arbeitszyklus an beginnt ein neuer Zyklus. In der Praxis wird die Arbeitsfrequenz der zyklischen Steuermittel CC des Markierungsgeräts derart eingestellt, daß die Dauer jedes Zyklus in einem Zeitintervall im Bereich zwischen 10 und 50 ms liegt.
• Die Rückwärtsbewegung des Kolbens 9 kann auch durch eine andere Einrichtung als durch die Wirkung des unter Druck stehenden Fluids durchgeführt werden. Dieser Kolben kann, wie in Fig. 2 gezeigt, insbesondere durch Entspannen einer den Kolben 9 unterhalb seines Auflagebereichs umgebenden Schraubenfeder 41 zurückbewegt werden, wobei der axiale Druck der Feder 41 derart bestimmt ist, daß die Rückwärtsbewegung sichergestellt ist, sobald das Ausblasen aus der Druckkammer 30 durchgeführt wird; wie in Fig. 2 gezeigt, liegt diese Schraubenfeder 41 mit ihrem unteren Ende auf der Innenwand der Aufnahme des Zyhnders 10 in dem ringförmigen Bereich 42 nahe an dessen unterem Ende und mit ihrem oberen Ende an der Wand des Kolbens 9 in dem ringförmigen Bereich 43 knapp unterhalb des Auflagebereichs an. Außerdem kann der Durchgang 37 in der Wand des Körpers 2 ebenso wie die Bohrungen 38 quer in der Wand des Zylinders 10 weggelassen oder dieser Durchgang 37 und diese Bohrungen 38 können auch wie im Fall der Fig. 2 beibehalten werden.

Claims (9)

1. Mikroschlaggerät zur Markierung mit einer durch ein unter Druck stehendes Fluid betätigbaren Markierungsspitze (5), dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze (5) einstückig mit einem Kolben (9) verbunden ist, der in einem Zylinder (10) untergebracht ist und durch eine Druckkammer (30) überragt wird, welche quer zu einer Primärleitung (A1) und einem mit einer Verschlußvorrichtung (13) ausgestatteten Durchgang derart mit einer Druckquelle (P) verbunden ist, daß die Verschlußvorrichtung in der geöffneten Stellung durch das Fluid ein Pressen des Kolbens (9) und der Markierungsspitze (5) in Richtung des zu markierenden Stücks gestattet, während zyklische Steuermittel (CC) ermöglichen, in einer ersten Phase wenigstens eine Sekundärleitung (27, 28), welche an die Aufnahme (15), in der die Verschlußvorrichtung (13) verschiebbar untergebracht ist, angeschlossen ist, mit der Quelle (P) zu verbinden und dadurch die Verschiebung der Verschlußvorrichtung in die geschlossene Stellung zu bewirken, wobei Rückzugsmittel gleichzeitig das Anheben des Kolbens (9) in seinem Zylinder (10) in die Ausgangsstellung herbeiführen, die zyklischen Steuermittel (CC) in einer zweiten Phase die Sekundärleitung (27, 28) mit der freien Atmosphäre verbinden, dadurch das Verschieben der Verschlußvorrichtung in die geöffnete Stellung und das Pressen der Markierungsspitze (5) durch das unter Druck stehende Fluid in Richtung des zu markierenden Stücks gestatten und die zyklischen Steuermittel (CC) nachfolgend die Wiederholung des Arbeitszyklusses bei einer bestimmten Frequenz herbeiführen.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußvorrichtung (13) und ihre Aufnahme (15) eine zur Achse (XI-XI) des Zylinders (10) und des Kolbens (9) ausgerichtete Rotationsgestalt haben, wobei der untere Rand (16) der Verschlußvorrichtung (13) in der Lage ist, einerseits in der geschlossenen Stellung in abdichtenden Kontakt mit dem oberen Rand (17) des Zylinders (10) zu treten und andererseits sich in der geöffneten Stellung vom Rand (17) des Zylinders (10) zu entfernen, wenn die Sekundärleitung (27, 28) mit der freien Atmosphäre verbunden ist.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die querlaufende Oberfläche der Wand (24) der Verschlußvorrichtung (13), die dem Druck des Steuerfluids im oberen Bereich (31) der Aufnahme (15) ausgesetzt ist, größer als die querlaufende Oberfläche der unteren Wand (16) derselben Verschlußvorrichtung (13) ist, welche in der geöffneten Stellung dem Druck des Primärfluids ausgesetzt ist.

4. Gerät nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Durchgang (33, 34, 35) die Druckkammer (30) mit der freie Atmosphäre verbindet, wobei die Verschlußvorrichtung ein Steuereinrichtung (19, 20) für diesen Durchgang aufweist, welche geöffnet ist, wenn die Verschlußvorrichtung unter Anlage gegen den oberen Rand (17) des Zylinders (10) geschlossen ist, und welche umgekehrt geschlossen ist, wenn sich die Verschlußvorrichtung (13) in der geöffneten Stellung befindet.

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Steuern des Durchgangs (33, 34, 35) zwischen der Druckkammer (30) und der freien Atmosphäre eine Dichtungsfläche ist, die zwischen einer ringförmigen Wand (19) der Verschlußvorrichtung (13) und einer ringförmigen Wand (20) eines Teils (21) ausgebildet ist, welches mit dem oberen Teil (16) des Geräts durch einen feststehenden Körper (22) verbunden ist, welcher die Verbindung zur freien Atmosphäre des durch die Verschlußvorrichtung gesteuerten Durchgangs (33, 34, 35) enthält.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Wand (24) der Verschlußvorrichtung (13), welche dem Druck des in den oberen Bereich (31) der Aufnahme (15) eindringenden Steuerfluids ausgesetzt ist, einen ringförmigen Rand aufweist, der mit einer ringförmigen Aufnahme (26) versehen ist, welche eine gleitend auf der zylindrischen Rotationswand des feststehenden Körpers (22) anliegende Dichtung (25) enthält.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückzugsmittel des Kolbens (9) wenigstens eine Bohrung (38), die die Wand des Zylinders (10) nahe von dessen unterem Ende durchquert, und wenigstens einen direkt oder indirekt mit dieser Bohrung verbundenen Durchgang (37) zu wenigstens einer Sekundärleitung (27, 28) aufweist.

8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückzugsmittel des Kolbens (9) eine Schraubenfeder (41) ist, die im unteren Teil des Zylinders (10) um den Kolben (9) herum in dessen Verbindungsbereich mit der Markierungsspitze (5) angeordnet ist und die entlang der Achse des Markierungswerkzeugs (3) unter Anlage ihres unteren Endes gegen den ringförmigen Bereich (42) im Boden der Aufnahme des Zylinders (10) sowie ihres oberen Endes gegen die Wand des Kolbens (9) im ringförmigen Bereich (43) gerade unterhalb des Bereichs der Lagerfläche ausgerichtet ist.

9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Anschlag (11) aufweist, der den Hub des Rückzugs des Kolbens (9) und eine Ringdichtung (12) begrenzt, welche in einer in der Innenwand des Zylinders (10) nahe an dessen oberem Rand (17) vorgesehenen Rille vorgesehen ist, um eine dichte Verbindung mit dem Kolben (9) sicherzustellen, wenn dieser an dem Anschlag (11) anliegt.