EP0093689A2 - Verfahren und Vorrichtung zum hydraulischen Einprägen bzw. Schlagen von Schriftzeichen in Hohlkörper - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum hydraulischen Einprägen bzw. Schlagen von Schriftzeichen in Hohlkörper Download PDF

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EP0093689A2
EP0093689A2 EP83730045A EP83730045A EP0093689A2 EP 0093689 A2 EP0093689 A2 EP 0093689A2 EP 83730045 A EP83730045 A EP 83730045A EP 83730045 A EP83730045 A EP 83730045A EP 0093689 A2 EP0093689 A2 EP 0093689A2
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EP
European Patent Office
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characters
embossing
hydraulic
plunger
hollow bodies
Prior art date
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Withdrawn
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EP83730045A
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Michael Dr.-Ing. Kast
Eberhard. Dipl.-Ing. Recksiek
Gerd Zeberl
Hermann Kull
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Otto Borries KG
Vodafone GmbH
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Otto Borries KG
Mannesmann AG
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Publication date
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    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44B—MACHINES, APPARATUS OR TOOLS FOR ARTISTIC WORK, e.g. FOR SCULPTURING, GUILLOCHING, CARVING, BRANDING, INLAYING
    • B44B5/00—Machines or apparatus for embossing decorations or marks, e.g. embossing coins
    • B44B5/0061—Machines or apparatus for embossing decorations or marks, e.g. embossing coins characterised by the power drive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44B—MACHINES, APPARATUS OR TOOLS FOR ARTISTIC WORK, e.g. FOR SCULPTURING, GUILLOCHING, CARVING, BRANDING, INLAYING
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    • B44B5/0076—Machines or apparatus for embossing decorations or marks, e.g. embossing coins having a series of embossing tools each of which can be brought into working position
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    • B44B5/0095—Machines or apparatus for embossing decorations or marks, e.g. embossing coins using computer control means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
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    • B44B5/00—Machines or apparatus for embossing decorations or marks, e.g. embossing coins
    • B44B5/02—Dies; Accessories
    • B44B5/026—Dies

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for the hydraulic embossing or punching of characters into hollow bodies, in particular rotationally symmetrical hollow bodies with a minimum wall thickness / diameter ratio of up to 0.008.
  • DE-AS 12 49 732 discloses hammering characters into the wall of hollow bodies by means of a pneumatically driven device, the individual characters being struck with different numbers of strokes, because otherwise the hollow body would be deformed.
  • hammering results in considerable noise development that is unacceptable to the environment.
  • a pneumatic marking hammer is known with a free piston which can be moved in a cylinder housing against the marking head by means of compressed air, the marking head being supported in the direction of impact on the cylinder housing by means of a spring.
  • This pneumatic marking hammer is essentially intended for solid workpieces, such as heavy steel profiles and the like.
  • DE-AS 27 28 058 also describes a stamping machine for marking metallurgical and rolled products, in particular Special slabs produced by the continuous casting process, which consists of a stamp carrier with several embossing digits, which can be moved into their embossing position by means of control elements and can be struck against the stamp material.
  • stamping machine it should be possible to label relatively uneven surfaces, which is why the embossed digits have to penetrate deep into the interior of the workpiece.
  • the invention is based on the object of specifying a method and a device with which the introduction of characters into thin-walled hollow bodies can be carried out quickly, uniformly and with little noise without undesired deformation of the body.
  • the advantages achieved by the invention consist in a substantial reduction in the cycle time, a uniform penetration depth of all characters and a short changeover time in the case of changing workpiece parameters and / or a change in the character size and type.
  • the device has a hydraulic impact device which operates by means of a programmable control (not shown here) and consists of a piston which is hydrostatically mounted in a hydraulic cylinder 6, which is provided on the working side with a tappet 7 and can be loaded with additional weights 11 on the drive side.
  • the striking device 6, 7, 11, together with a type wheel 3 which can be rotated below the tappet 7 by means of programmable step control, is arranged in a known manner on a machine bed 1 and can be adjusted to the workpiece to be provided with characters.
  • the program for controlling the striking device is designed in such a way that the design of the hydraulic pressure for the striking device includes both the type and size of the characters, the depth of penetration and the material properties of the material to be labeled.
  • the arrangement of additional weights 11 on the drive side of the piston of the impact device is provided if the need for impact energy exceeds the level that can be supplied by the hydraulics.
  • FIG. 3 shows the positioning drive 2, which - controlled by one Programmable step control, not shown here - brings the type wheel 3 or the characters into the respectively required position, the individual characters 4 being rapidly positioned due to a stepping motor operating in both directions of rotation.
  • the latter are arranged on the type wheel 3 by means of a spring arm 5 and covered by a protective hood 8 on which there is a securing ring 9 which prevents the characters 4 from falling out.
  • the securing ring 9 is interrupted only in the area of the tappet 7 and is replaced by a spring-mounted securing element 10 which transmits the stroke of the tappet 7 to the character 4.
  • the plunger 7 Since the plunger 7 is exposed to the greatest wear, it is designed as an exchangeable part.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Printers Characterized By Their Purpose (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum hydraulischen Einprägen bzw. Schlagen von Schriftzeichen in Hohlkörper, insbesondere rotationssymmetrische Hohlkörper mit einem minimalen Wanddicke/Durchmesser-Verhältnis bis 0,008. Um Schriftzeichen möglichst schnell, geräuscharm und ohne Verfang des zu beschriftenden Hohlkörpers in dessen Wand einbringen zu können, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die je Schriftzeichen erforderliche Verformungsarbeit unter einmaligem Einsatz kinetischer Energie aufgebracht wird und Schlagenergie und Prägegeschwindigkeit in Abhängigkeit sowohl von der Zeichenart und -größe als auch von den Werkstoffeigenschaften des Prägegutes gesteuert werden. Die zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufbringung der zum Prägen der Schriftzeichen erforderlichen Energie eine mittels programmierbarer Steuerung arbeitende hydraulische Schlagvorrichtung vorgesehen ist, die aus einem in einem Hydraulikzylinder (6) hydrostatisch gelagerten Kolben besteht, der arbeitsseitig einen Stößel (7) aufweist und antriebsseitig mit Zusatzgewichten (11) belastbar ist, wobei die Schlagvorrichtung (6, 7, 11) gemeinsam mit einem unterhalb des Stößels (7) mittels programmierbarer Schrittsteuerung drehbaren Typenrad (3) in bekannter Weise verstellbar an einem Maschinenbett (1) angeordnet und an das mit Schriftzeichen zu versehene Werkstück anstellbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum hydraulischen Einprägen bzw. Schlagen von Schriftzeichen in Hohlkörper, insbesondere rotationssymmetrische Hohlkörper mit einem minimalen Wanddicke/Durchmesser-Verhältnis bis 0,008.
  • Es ist bereits aus der Praxis bekannt, Schriftzeichen in metallene Rund- oder Flachkörper durch Kaltwalzen bzw. Rollprägen einzubringen.
  • Die DE-AS 12 49 732 offenbart, Schriftzeichen mittels pneumatisch angetriebener Vorrichtung in die Wand von Hohlkörpern durch Hämmern einzuschlagen, wobei das Schlagen der einzelnen Zeichen mit unterschiedlichen Schlag- zahlen.erfolgt, weil sonst eine Verformung des Hohlkörpers eintreten würde. Durch das Hämmern ergibt sich jedoch eine erhebliche, der Umgebung unzumutbare Lärmentwicklung.
  • Durch die DE-AS 24 51 992 ist ein pneumatischer Markierhammer mit einem in einem Zylindergehäuse gegen den Markierkopf durch Druckluft geschossartig bewegbaren Freikolben bekannt, wobei der Markierkopf in Schlagrichtung am Zylindergehäuse über einen Feder abgestützt ist. Dieser pneumatische Markierhammer ist im wesentlichen für massive Werkstücke, wie schwere Stahlprofile und dergleichen, bestimmt.
  • Aus der DE-AS 27 28 058 geht ferner eine Stempelmaschine zur Kennzeichnung von Hütten- und Walzprodukten, insbesondere nach dem Stranggießverfahren hergestellten Brammen hervor, die aus einem Stempelträger mit mehreren Prägeziffern besteht, welche mittels Steuerorganen in ihre Prägestellung bewegbar und gegen das Stempelgut schlagbar sind. Mit dieser Stempelmaschine sollen insbesondere relativ unebene Flächen beschriftet werden können, weshalb die Prägeziffern tief in das Innere desWerkstückes eindringen müssen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit dem bzw. mit der das Einbringen von Schriftzeichen in dünnwandige Hohlkörper ohne unerwünschte Verformung des Körpers schnell, gleichmäßig und mit geringer Geräuschentwicklung vorgenommen werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebene Verfahren gelöst. Zur Durchführung des Verfahrens ist eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 3 geeignet, deren weitere Ausbildung aus den Unteransprüchen.hervorgeht.
  • Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen in einer wesentlichen Verringerung der Taktzeit, einer einheitlichen Eindringtiefe aller Schriftzeichen und geringer Umrüstzeit bei sich ändernden Werkstückparametern und/oder Wechsel der Schriftzeichengröße und -art.
  • Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend näher beschrieben.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 eine Seitenansicht der an einem Maschinenbett verstellbar. angeordneten Vorrichtung,
    • Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,
    • Fig. 3 eine Draufsicht der Fig. 2,
    • Fig. 4, 4a ein Schriftzeichenelement mit Federstab in Draufsicht und Seitenansicht, und
    • Fig. 5 die hydraulische Schlagvorrichtung in vergrößertem Maßstab.
  • Die Vorrichtung weist eine mittels hier nicht dargestellter programmierbarer Steuerung arbeitende hydraulische Schlagvorrichtung auf, die aus einem in einem Hydraulikzylinder 6 hydrostatisch gelagerten Kolben besteht, der arbeitsseitig mit einem Stößel 7 versehen ist und antriebsseitig mit Zusatzgewichten 11 belastbar ist. Die Schlagvorrichtung 6, 7, 11 ist gemeinsam mit einem unterhalb des Stößels 7 mittels programmierbarer Schrittsteuerung drehbaren Typenrad 3 in bekannter Weise verstellbar an einem Maschinenbett 1 angeordnet und an das mit Schriftzeichen zu versehene Werkstück anstellbar. Das Programm der Steuerung der Schlagvorrichtung ist so gestaltet, daß in die Bemessung des hydraulischen Drukkes für den Schlagvorrichtung sowohl Zeichenart und Zeichengröße, Eindringtiefe als auch die Werkstoffeigenschaft des zu beschriftenden Materials eingeht. Die Anordnung von Zusatzgewichten 11 auf der Antriebsseite des Kolbens der Schlagvorrichtung ist vorgesehen, wenn der Bedarf an Schlagenergie über das von der Hydraulik lieferbare Maß hinausgeht.
  • Aus den vergrößerten Darstellungen in den Fig. 2 - 5 gehen Einzelheiten der Vorrichtung hervor. Fig. 3 läßt den Positionierantrieb 2 erkennen, der - gesteuert von einer hier nicht dargestellten programmierbaren Schrittsteuerung - das Typenrad 3 bzw. die Schriftzeichen in die jeweils erforderliche Stellung bringt, wobei aufgrund eines in beiden Drehrichtungen arbeitenden Schrittmotors eine schnelle Positionierung der einzelnen Schriftzeichen 4 erfolgt. Letztere sind mittels eines Federarmes 5 am Typenrad 3 angeordnet und von einer Schutzhaube 8 abgedeckt, an der sich ein Sicherungsring 9 befindet, der ein Herausfallen der Schriftzeichen 4 verhindert. Lediglich im Bereich des Stößels 7 ist der Sicherungsring 9 unterbrochen und von einem federnd gelagerten Sicherungselement 10 ersetzt, das den Schlag des Stößels 7 auf das Schriftzeichen 4 überträgt.
  • Da der Stößel 7 dem größten Verschleiß ausgesetzt ist, ist er als austauschbares Teil ausgebildet.

Claims (3)

1. Verfahren zum hydraulischen Einprägen bzw. Schlagen von Schriftzeichen in Hohlkörper, insbesondere rotationssymmetrische Hohlkörper mit einem minimalen Wanddicke/ Durchmesser-Verhältnis bis 0,008, dadurch gekennzeichnet, daß die je Schriftzeichen erforderliche Verformungsarbeit unter einmaligem Einsatz kinetischer Energie aufgebracht wird und Schlagenergie und Prägegeschwindigkeit in Abhängigkeit sowohl von der Zeichenart und -größe als auch von den Werkstoffeigenschaften des Prägegutes gesteuert wertden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der einzelne Prägevorgang in einer Zeit von 0,04 - 0,2 sec. erfolgt.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufbringung der zum Prägen der Schriftzeichen erforderlichen Energie eine mittels programmierbarer Steuerung arbeitende hydraulische Schlagvorrichtung vorgesehen ist, die aus einem in einem Hydraulikzylinder (6) hydrostatisch gelagerten Kolben besteht, der arbeitsseitig einen Stößel (7) aufweist und antriebsseitig mit Zusatzgewichten (11) belastbar ist, wobei die Schlagvorrichtung (6, 7, 11) gemeinsam mit einem unterhalb des Stößels (7) mittels programmierbarer Schrittsteuerung drehbaren Typenrad (3) in bekannter Weise verstellbar an einem Maschinenbett (1) angeordnet und an das mit Schriftzeichen zu versehene Werkstück anstellbar ist.
EP83730045A 1982-05-04 1983-05-04 Verfahren und Vorrichtung zum hydraulischen Einprägen bzw. Schlagen von Schriftzeichen in Hohlkörper Withdrawn EP0093689A3 (de)

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Inventor name: RECKSIEK, EBERHARD. DIPL.-ING.

Inventor name: ZEBERL, GERD

Inventor name: KULL, HERMANN

Inventor name: KAST, MICHAEL, DR.-ING.