EP1872880A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Prägen eines Trommelmantels - Google Patents

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EP1872880A1
EP1872880A1 EP07109947A EP07109947A EP1872880A1 EP 1872880 A1 EP1872880 A1 EP 1872880A1 EP 07109947 A EP07109947 A EP 07109947A EP 07109947 A EP07109947 A EP 07109947A EP 1872880 A1 EP1872880 A1 EP 1872880A1
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EP
European Patent Office
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embossing
drum
drum shell
drum casing
pressure
Prior art date
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EP07109947A
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English (en)
French (fr)
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EP1872880B1 (de
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Alfred Nitsche
Wilfried Wildung
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BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D13/00—Corrugating sheet metal, rods or profiles; Bending sheet metal, rods or profiles into wave form
    • B21D13/02—Corrugating sheet metal, rods or profiles; Bending sheet metal, rods or profiles into wave form by pressing

Definitions

  • the invention relates to a method for introducing an embossed structure into a metallic hollow cylinder, in particular in the drum shell of a laundry drum, wherein the embossed structure is generated in segments between carriers on the drum shell and the embossing pressure exerted on the drum shell between at least one embossed structure having the pressure component and at least one support element acts as a pressure-transmitting components, which is coated on the contact surface with an elastic material or provided with a die having the counter-structure, and an apparatus for implementing the method.
  • a pressure-transmitting components which is coated on the contact surface with an elastic material or provided with a die having the counter-structure
  • Laundry drums of the type in question are provided in the drum shell with a plurality of holes that serve the liquid exchange during the washing or drying process.
  • symmetrically distributed drivers are arranged on the inner wall of the drum shell, via which a mechanism is introduced into the laundry during the rotational movement of the drum.
  • laundry drums are provided between the receptacles for the driver with imprints that are shaped differently for the purpose of greater mechanical strength of the drum and / or to achieve a special washing technology target position of the manufacturers.
  • This disadvantage avoids a in the DE 100 21 456 C2 described method in which the support elements are pressed from the inside of the drum shell and are rotated during the rotational movement of the pressure rollers with the drum in rotation.
  • the supporting elements are carriers of the arch structure to be impressed. According to the intended number of drivers three or four support elements and corresponding pressure rollers are arranged distributed symmetrically in the device.
  • the method described above has the common disadvantage that the devices operating according to these methods are structurally complicated and very expensive to produce.
  • the size of the rollers is to be matched exactly to that of the drum, which disadvantageously means that a corresponding roller must be used for each drum size.
  • Another disadvantage is that even with little wear of the rollers, the embossed structure can no longer be produced with the required accuracy and quality.
  • the invention has for its object to provide a method for producing the embossing in a drum shell that can be realized with simpler means. It is also an object of the invention to provide a method and a device realizing the method, which can be used for differently sized drums.
  • this object is achieved by a method according to the features of claim 1 and with a device for implementing the method according to the features of claim 8. Further features and advantageous embodiments are contained in the respective subsequent subclaims, whose features can be used individually or in any combination with each other or with the features of claim 1 and 8 respectively.
  • Essential to the invention is that the cylindrically curved drum shell is held in a fixed position during the embossing process.
  • the pressure-generating active components in the embossing device which act on the drum casing from inside and / or outside, are linearly movable.
  • the positionally safe holding the drum in the working position and the pressure applied to introduce the embossing pressure forces are directed radially from the outside to the middle of the drum and from the middle of the drum ago radially outwards and cancel each other out in the sum.
  • the device operating according to the method of the invention contains no rotating components which act on the drum. It eliminates rotary actuators and a complex leadership of the drum during the rotary motion.
  • the device according to the invention is much simpler in comparison to those of the prior art and works extremely reliable. Furthermore, it is advantageous that the reproducibility and the accuracy of the embossed structures introduced can be improved and the tools wear out less.
  • positioning aids for the establishment of the drum shell serve e.g. the boreholes, which are provided for fastening the drivers on the drum inner wall or other recesses, which have a typical function for the drum shell. This eliminates the burden of additional positioning aids.
  • the embossments are introduced in several successive steps in the drum shell.
  • the various working positions of the drum-hollow cylinder is brought by rotation and displacement in the axial direction (parallel to the hollow cylinder axis).
  • the device has to means by which the drum or drum can be moved together with the holding elements accordingly.
  • Narrow punches counteract the disadvantage that - as is unavoidable with wide punches - the imprints are not ideally radially introduced at the edges of the stamper and this leads to distortions that lead to quality losses especially in deep embossing or thick sheet metal material.
  • a plurality of narrower the radius of the drum adapted stamp circumferentially arranged immediately adjacent to each embossing area.
  • the active components with respect to the time sequence, the pressure force and the stroke are controllable.
  • the linearly movable pressure elements acting from the outside on the drum shell are first actuated one after the other and activated with a low pressure force in order to lock the drum casing on a fixed holding cylinder.
  • the printing elements, applied to the pressing force required for embossing simultaneously and uniformly operated. This can be used to secure holding in the working position and the necessary for embossing the drum shell compressive forces be generated over the same component.
  • the number of pressure generating components is thus significantly reduced, the embossing device is structurally much easier.
  • the embossing die is segmented executed with in a curved surface next to and behind one another arranged stamp segments.
  • the individual punch segments are radially adjustable and can be fixed in at least two positions.
  • the individual punch segments are controllable with respect to the pressure depth and / or the pressure force exerted on them.
  • a washing machine 15 is shown with a horizontally arranged laundry drum.
  • the drum casing 1 has an embossed structure 3 in the areas between the drivers 16 (FIG. 2).
  • the drum shell 1 is embossed according to a method in which the cylindrically curved drum shell 1 is held in a fixed position during the embossing process.
  • the embossing is introduced in one or more work steps (see Fig. 3).
  • FIG. 4 A first embodiment of an embossing device 7 is shown in Fig. 4, which is designed for laundry drums with three drivers 16. Characteristic of this device 7 are mutually symmetrically offset by 120 ° radially arranged embossing dies 4, which act from the outside perpendicular to the drum shell 1 and are covered with an elastic layer 5. An analog embossing device 7 for four drivers 16 is shown in Fig. 9 in longitudinal section.
  • the intended for receiving the drum shell 1 holder 2 is formed segmented.
  • the outer surfaces of the retaining segments 2 have the embossed structure 3 as depressions and form the abutment to the externally acting embossing stamps 4.
  • the individual retaining segments 2 are radially outwardly movable and are. With respect to their size and shape corresponding to the embossing dies 4 formed.
  • the plugged with little play drum shell 1 is taut and reliable held in the respective embossing position by spreading the retaining segments 2 radially outwardly against the inner wall of the drum shell 1.
  • the spreading of the retaining segments 2 can be effected in a simple manner via an eccentric shaft.
  • the eccentric shaft and other structural details of the embossing device 7 are not shown in the drawing.
  • the embossing device 7 described can be used for closed drum shells 1, which are welded at the seam or firmly connected in another way. With the device 7 drum shells 1 can be processed without and with inserted rear wall. Associated with this is the advantage of being able to flexibly place the embossing process in the technological production chain of the laundry drum.
  • the pressurization of the three punches 4 takes place simultaneously and under the same pressure, so that the applied pressure forces cancel each other out in the sum.
  • the requirements for the housing of the device 7 with respect to its mechanical strength can be kept to a minimum.
  • the device is designed so that the embossing process takes place in two steps. After a first embossing process, the retaining segments 2 are released, the drum shell 1 is rotated by a little less than 60 ° and firmly clamped again in the second printing position.
  • the embossing device 7 can also be designed for more than two working steps, wherein the different positions can be adjusted both by turning and by moving the drum shell 1 in an axial direction to him. The various working positions can also be adjusted by rotating and / or displacing the holding device 2 together with the clamped drum shell 1 in the embossing device 7.
  • the holding devices 2 are driven against rigid stops (not shown) which determine the respective end positions.
  • the control of such a device can be realized in a very simple manner.
  • the embossing device 7 is designed for laundry drums 1 with four drivers.
  • the four punches 4 are arranged symmetrically offset by 90 ° in the embossing device 7 and completely cover the individual embossed areas between the Mit viden16.
  • a rigid cylinder 17 is present, the radius of which is adapted to the drum shell 1.
  • the device is specially designed so that the cylindrical rolled drum shell 1 is not yet welded at the seam or permanently connected in any other way.
  • the cylindrical carrier 17 contains no active components.
  • the externally acting radially on the drum shell 1 plunger 4 form in functional unit at the same time the holding and the embossing elements. This simplifies the construction of the embossing device 7 considerably.
  • An embossing device 7 constructed in this way can be produced inexpensively and is easy to operate.
  • the drum shell 1 is pushed approximately horizontally onto the solid cylinder 17, which is provided with an elastic layer 5 circumferentially and positioned with the aid of the boreholes provided for the fastening of the driver and then fixed by means of the pressure stamp 4 engaging from the outside and movable in the radial direction. Due to the open seam, the cylindrical rolled drum shell 1 can be easily attached to the holding cylinder 17.
  • the plunger 4 are actuated sequentially in time, the two of the open drum seam 10 opposite punch 4 are first brought into attack. This ensures that the drum shell 1 rests closely over the entire surface of the support cylinder 17.
  • the embossed structure 3 is introduced, wherein the required pressure 11 is applied simultaneously and uniformly over all pressure punches 4, as in the first example.
  • the time sequence and the pressure strength of holding and embossing pressure 13 and 11 are represented symbolically by different strong and arranged behind each other arrows.
  • embossing device 7 in FIG. 6 a plurality of embossing dies 4 aligned with the drum axis are arranged directly next to one another per embossing area.
  • the pressure surfaces are adapted to the drum radius.
  • Each individual stamp 4 is radially movable.
  • the device 7 is particularly suitable for introducing deep embossing structures 3. The more embossing dies 4 are arranged circumferentially, i. the narrower the tangential width of the punch 4 is designed, the better quality requirements can be realized and the lower the wear of the tools.
  • the embossing unit consists of a curved support 8 with a plurality of radially aligned guides 9 for receiving individual, linearly movable punch segments 6.
  • the punch segments 6 are in an active, the embossed structure 3 generating position can be fixed (Fig. 7).
  • the embossing pressure 11 is generated by radial movement of the carrier 8.
  • the punch segments 6 are individually controllable with respect to the pressing force and the embossing depth.
  • the carrier 8 is not in the embossing process emotional. With such an embossing unit different embossed structures 3 can be generated controlled.
  • segmented embossing units results in the possibility of embossing drum shells 1 having different structures with only one tool.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)

Abstract

Um bei einem Verfahren zum Einbringen einer Prägestruktur in einen metallischen Hohlzylinder, insbesondere in die Trommelmantel 1 einer Wäschetrommel, auf lange Sicht reproduzierbar genaue Prägestrukturen und mit einfachen Mitteln eine lange Standzeit der Werkzeugteile zu erhalten, wird der die Prägestruktur im Trommelmantel erzeugende Prägedruck zwischen einem die Prägestruktur 3 aufweisenden Druckbaustein 4 und einem Stützelement 2 ausgeübt.
Erfindungsgemäß wird der zylindrisch gebogene Trommelmantel 1 während des Prägevorgangs in einer festen Position gehalten. Dazu wird der Trommelmantel 1 nacheinander bearbeitet durch Positionieren, betriebssicheres Arretieren und Prägen, wobei die Prägungen 3 in mehreren Arbeitsschritten in den Trommelmantel 1 eingebracht werden und der Trommelmantel 1 durch Drehen und / oder durch axiales Verschieben nacheinander in die vorgesehenen Prägepositionen gebracht wird. Als Besonderheit weist das Stützelement anstelle einer Prägestruktur einen elastischen Belag auf.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen einer Prägestruktur in einen metallischen Hohlzylinder, insbesondere in den Trommelmantel einer Wäschetrommel, wobei die Prägestruktur in Segmenten zwischen Mitnehmern am Trommelmantel erzeugt wird und der auf den Trommelmantel ausgeübte Prägedruck zwischen mindestens einem die Prägestruktur aufweisenden Druckbaustein und mindestens einem Stützelement als Druck übertragende Bauelemente wirkt, das an der Anlagefläche mit einem elastischem Material beschichtet oder mit einer die Gegenstruktur aufweisende Matrize versehen ist, sowie eine Vorrichtung zur Realisierung des Verfahrens. Im Folgenden wird, ohne damit die Anwendung der Erfindung auf andere Bereiche auszuschließen, nur auf Wäschetrommeln Bezug genommen.
  • Wäschetrommeln der in Rede stehenden Art sind im Trommelmantel mit einer Vielzahl von Löchern versehen, die dem Flüssigkeitsaustausch während des Wasch- bzw. Trocknungsprozesses dienen. Zur Optimierung des Waschprozesses sind an der Innenwand des Trommelmantels symmetrisch verteilt Mitnehmer angeordnet, über die bei der Drehbewegung der Trommel eine Mechanik in das Waschgut eingebracht wird.
  • Sehr häufig sind derartige Wäschetrommeln zwischen den Aufnahmen für die Mitnehmer mit Prägungen versehen, die zum Zwecke einer größeren mechanischen Festigkeit der Trommel und/oder zur Erreichung einer speziellen waschtechnologischen Zielstellung von den Herstellern unterschiedlich ausgeformt sind.
  • Zum Einbringen derartiger Prägungen in den Trommelmantel von Wäschetrommeln sind Verfahren und Vorrichtungen entwickelt worden, bei denen in einen ebenen Blechzuschnitt die gewünschten Prägungen eingebracht werden und anschließend die geprägte Blechtafel zu einem den Trommelmantel bildenden Zylinder gerollt wird. Diese Verfahren haben Nachteile, die Anwendung des Verfahrens ist nur eingeschränkt möglich. Die in der Ebene eingebrachten Prägungen werden beim anschließenden Biegeprozess teilweise verändert und zwar in tangentialer Richtung stärker als in axialer Richtung. Insbesondere bei tiefen Prägungen, die z.B. zur Erhöhung der Formstabilität in den Trommelzylinder eingebracht werden, ist dieses Verfahren nicht anwendbar. Stark eingeschränkt sind auch die Möglichkeiten zum Einbringen von in Umfangsrichtung verlaufenden langen Prägestrukturen.
  • Um diese Mängel zu vermeiden, sind verbesserte Verfahren entwickelt worden, bei denen Prägungen in den zu einem Zylinder gerollten Trommelmantel eingebracht werden. In der DE 199 54 027 C2 wird ein Verfahren dieser Art beschrieben. Bei dem bekannten Verfahren wird der in einem vorgelagerten Fertigungsschritt zu einem Hohlzylinder gerollte Trommelzylinder zwischen einer Andruckrolle mit einem flexiblen Mantel und einer mit Stützelementen versehenen Walze mit dem Prägedruck beaufschlagt rotierend bewegt und geführt. Bedingt durch die unterschiedlichen Rotationsgeschwindigkeiten zwischen den Walzen und der Trommel können Taumelbewegungen auftreten, die die Gleichmäßigkeit der über den Trommelumfang eingebrachten Prägestruktur beeinträchtigen.
  • Diesen Nachteil vermeidet ein in der DE 100 21 456 C2 beschriebenes Verfahren, bei dem die Stützelemente von innen an den Trommelmantel gepresst werden und bei der Drehbewegung der Druckwalzen mit der Trommel in Rotation versetzt werden. Die Stützelemente sind Träger der einzuprägenden Wölbstruktur. Entsprechend der vorgesehenen Anzahl von Mitnehmern sind drei oder vier Stützelemente und dazu entsprechende Druckwalzen in der Vorrichtung symmetrisch verteilt angeordnet.
  • Den vorbeschriebenen Verfahren ist der Nachteil gemeinsam, dass die nach diesen Verfahren arbeitenden Vorrichtungen konstruktiv kompliziert und sehr kostenaufwendig herzustellen sind. Um eine über den Trommelmantel gleichmäßige Prägestruktur gewährleisten zu können, sind sehr hohe Anforderungen bgl. der Genauigkeit von Trommelführung und -Positionierung zu stellen. Die Größe der Walzen ist genau auf die der Trommel abzustimmen, was in nachteiliger Weise bedeutet, dass für jede Trommelgröße eine entsprechende Walze eingesetzt werden muss. Gleiches gilt für verschiedene Prägestrukturen. Für Hersteller mit einem großen Gerätesortiment bedeutet dies, eine entsprechend große Anzahl unterschiedlicher Walzen vorhalten zu müssen. Nachteilig ist auch, dass schon bei geringem Verschleiß der Walzen die Prägestruktur nicht mehr mit der erforderlichen Genauigkeit und Qualität erzeugt werden kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung der Prägungen in einem Trommelmantel anzugeben, dass mit einfacheren Mitteln realisierbar ist. Es ist auch Aufgabe der Erfindung ein Verfahren und eine das Verfahren realisierende Vorrichtung anzugeben, die für unterschiedlich dimensionierte Trommeln eingesetzt werden kann.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 und mit einer Vorrichtung zur Umsetzung des Verfahrens gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 8 gelöst. Weitere Merkmale und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweils nachfolgenden Unteransprüchen enthalten, deren Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination miteinander oder mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 8 angewendet werden können.
  • Erfindungswesentlich ist, dass der zylindrisch gebogene Trommelmantel während des Prägevorgangs in einer festen Position gehalten wird. Die Druck erzeugenden aktiven Bauelemente in der Prägevorrichtung, die von innen und / oder von außen auf den Trommelmantel wirken, sind linear verfahrbar. Die zum positionssicheren Halten der Trommel in der Arbeitsposition sowie die zum Einbringen der Prägungen übertragenen Druckkräfte sind radial von außen zur Trommelmitte hin und von der Trommelmitte her radial nach außen gerichtet und heben sich in der Summe gegenseitig auf.
  • Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitende Vorrichtung enthält keine rotierenden Bauteile, die auf die Trommel einwirken. Es entfallen Drehantriebe und eine aufwendige Führung der Trommel bei der Drehbewegung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist im Vergleich zu denen des Standes der Technik sehr viel einfacher aufgebaut und arbeitet außerordentlich funktionssicher. Weiterhin ist von Vorteil, dass die Reproduzierbarkeit und die Genauigkeit der eingebrachten Prägestrukturen verbessert werden können und die Werkzeuge weniger verschleißen.
  • Als Positionierhilfen für das Einrichten des Trommelmantels dienen z.B. die Bohrlöcher, die zur Befestigung der Mitnehmer an der Trommelinnenwand vorgesehen sind oder andere Ausnehmungen, die eine für den Trommelmantel typische Funktion aufweisen. Damit entfällt der Aufwand für zusätzliche Positionierhilfen.
  • In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Prägungen in mehreren nacheinander folgenden Arbeitsschritten in den Trommelmantel eingebracht. In die verschiedenen Arbeitspositionen wird der Trommel-Hohlzylinder durch Drehen und Verschieben in axialer Richtung (parallel zur Hohlzylinderachse) gebracht. Die Vorrichtung weist dazu Mittel auf, mit denen die Trommel oder die Trommel zusammen mit den Halteelementen entsprechend bewegt werden kann.
  • Der zeitliche Mehraufwand für das Prägeverfahren in mehreren Arbeitsschritten wird kompensiert durch die Vorteile, die sich aus der Verwendung von kleineren Prägestempeln ergeben. Neben einer kostengünstigeren Herstellung ist auch von Vorteil, dass in Umfangrichtung schmalere Prägestempel nicht exakt an den Krümmungsradius der Trommel angepasst sein müssen. Die zulässige Toleranz, bei der noch keine signifikanten Einbußen bei der Qualität der Prägungen auftreten, wird größer je schmaler die Prägestempel in Umfangsrichtung ausgelegt sind. Mit sehr schmalen Prägestempeln können, ohne diese zu wechseln, in Trommelmäntel mit verschieden großen Radien Prägungen eingebracht werden. Es müssen nicht wie bei bekannten Verfahren üblich für jede Trommelgröße dazu angepasste Werkzeuge vorgehalten werden. Die Kosten für Werkzeuge und die Umrüstzeiten für das Einstellen der Prägevorrichtung auf unterschiedliche Trommeltypen werden reduziert. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Verschleiß der Werkzeuge sehr gering ist; die Standzeit der Werkzeuge wird verlängert.
  • Mit schmalen Stempeln wird dem Nachteil entgegengewirkt, dass - wie bei breiten Stempeln unvermeidbar - an den Rändern der Prägestempel die Prägungen nicht ideal radial eingebracht werden und es dadurch zu Verzerrungen kommt, die insbesondere bei tiefen Prägungen oder stärkerem Blechmaterial zu Qualitätsverlusten führen.
  • In Ausgestaltung der Erfindung werden für jeden Prägebereich mehrere schmalere, dem Radius der Trommel angepasste Stempel umfänglich unmittelbar neben einander angeordnet. Mit einer solchen Anordnung sind tiefe Prägungen sehr hoher Qualität in einem Arbeitsschritt durchführbar.
  • Bei einer weitergebildeten Ausführungsform der Erfindung sind die aktiven Bauteile bzgl. der Zeitfolge, der Druckkraft und der Hubweite steuerbar. Bei einer entsprechend gestalteten Vorrichtung werden zunächst die von außen auf den Trommelmantel wirkenden, linear verfahrbaren Druckelemente nacheinander betätigt und mit geringer Druckkraft angesteuert, um den Trommelmantel auf einem festen Haltezylinder zu arretieren. Anschließend werden die Druckelemente, mit der zum Prägen erforderlichen Druckkraft beaufschlagt, gleichzeitig und gleichmäßig betätigt. Damit können die zum sicheren Halten in der Arbeitsposition und die zum Prägen des Trommelmantels erforderlichen Druckkräfte über das gleiche Bauteil erzeugt werden. Die Anzahl der Druck erzeugenden Bauteile wird somit erheblich reduziert, die Prägevorrichtung wird konstruktiv wesentlich einfacher.
  • Mit einer derartigen Vorrichtung können Prägungen in den Trommelmantel eingebracht werden, bevor dieser an der Nahtstelle verschweißt oder auf andere Art dauerhaft verbunden ist. Aus dieser speziellen Verfahrensvariante ergeben sich Spielräume, den technologischen Prozess zur Herstellung von Wäschetrommeln auf verschiedene Weise zu gestalten.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, mit einem Werkzeug unterschiedliche Prägestrukturen zu erzeugen. Dazu ist der Prägestempel segmentiert ausgeführt mit in einer gekrümmten Fläche neben- und hintereinander angeordneter Stempelsegmente. In einer einfach ausgestalteten Ausführungsform sind die einzelnen Stempelsegmente radial verstellbar und in mindestens zwei Positionen fixierbar.
  • Bei einer weiterführenden Lösungsvariante sind die einzelnen Stempelsegmente bzgl. der Drucktiefe und / oder der über sie ausgeübten Druckkraft steuerbar. Mit dieser sehr komfortablen Ausführungsform sind mit einem Werkzeug unterschiedlichste Prägungen herstellbar, ohne dass die Prägevorrichtung beim Wechsel des Trommeltyps umgerüstet werden muss. Der Einsatz der gleichen Werkzeuge für unterschiedliche Prägestrukturen bewirkt einen erheblichen Rationalisierungseffekt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren sowie Ausführungsbeispiele der das Verfahren realisierenden Vorrichtungen werden nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1
    Waschmaschine,
    Fig. 2
    Prägestruktur,
    Fig. 3
    Prozessablauf,
    Fig. 4
    Prägevorrichtung, 1. Variante,
    Fig. 5
    Prägevorrichtung, 2. Variante,
    Fig. 6
    Prägevorrichtung, 3. Variante,
    Fig. 7
    Prägestempel, segmentiert,
    Fig. 8
    Prägestempel steuerbar,
    Fig. 9
    Prägevorrichtung, Schnittebene durch die Trommelmitte, und
    Fig. 10
    Prägevorrichtung, Detail.
  • In Fig. 1 ist eine Waschmaschine 15 mit einer waagerecht angeordneten Wäschetrommel dargestellt. Der Trommelmantel 1 weist in den Bereichen zwischen den Mitnehmern 16 eine Prägestruktur 3 auf (Fig. 2). Der Trommelmantel 1 wird geprägt nach einem Verfahren bei dem der zylindrisch gebogene Trommelmantel 1 während des Prägevorgangs in einer festen Position gehalten wird. Die Prägung wird in einem oder mehreren Arbeitsschritten eingebracht (s. Fig. 3).
  • Ein erstes Ausführungsbeispiel einer Prägevorrichtung 7 ist in Fig. 4 dargestellt, die für Wäschetrommeln mit drei Mitnehmern 16 ausgelegt ist. Kennzeichnend für diese Vorrichtung 7 sind die zueinander symmetrisch um 120° versetzt angeordneten radial verfahrbaren Prägestempel 4, die von außen senkrecht auf den Trommelmantel 1 einwirken und mit einer elastischen Schicht 5 belegt sind. Eine analoge Prägevorrichtung 7 für vier Mitnehmer 16 ist in Fig. 9 im Längsschnitt dargestellt.
  • Der zur Aufnahme des Trommelmantels 1 vorgesehene Halter 2 ist segmentiert ausgebildet. Die Außenflächen der Haltesegmente 2 weisen die Prägestruktur 3 als Vertiefungen auf und bilden die Gegenlager zu den von außen angreifenden Prägestempeln 4. Die einzelnen Haltesegmente 2 sind radial nach außen verfahrbar und sind bzgl. ihrer Größe und Form korrespondierend zu den Prägestempeln 4 ausgebildet.
  • Der mit geringem Spiel aufgesteckte Trommelmantel 1 wird gespannt und betriebssicher in der jeweiligen Prägeposition gehalten durch Spreizen der Haltesegmente 2 radial nach außen gegen die Innenwand des Trommelmantels 1. Das Spreizen der Haltesegmente 2 kann in einfacher Weise über eine Exenterwelle bewirkt werden. Die Exenterwelle und weitere konstruktive Einzelheiten der Prägevorrichtung 7 sind in der Zeichnung nicht dargestellt.
  • Die beschriebene Prägevorrichtung 7 ist einsetzbar für geschlossene Trommelmäntel 1, die an der Nahtstelle verschweißt oder in anderer Weise fest verbunden sind. Mit der Vorrichtung 7 können Trommelmäntel 1 ohne und mit eingesetzter Rückwand bearbeitet werden. Damit verbunden ist der Vorteil, den Prägevorgang in der technologischen Fertigungskette der Wäschetrommel flexibel platzieren zu können. Die Druckbeaufschlagung der drei Stempel 4 erfolgt gleichzeitig und unter gleichem Druck, so dass die aufgewandten Druckkräfte sich in der Summe gegeneinander aufheben. Die Anforderungen an das Gehäuse der Vorrichtung 7 bzgl. seiner mechanischen Festigkeit können so auf ein Minimum beschränkt bleiben.
  • Die Vorrichtung ist so ausgelegt, dass der Prägevorgang in zwei Arbeitsschritten erfolgt. Nach einem ersten Prägevorgang werden die Haltesegmente 2 gelöst, der Trommelmantel 1 um etwas weniger als 60° gedreht und in der zweiten Druckposition erneut fest eingespannt. Die Prägevorrichtung 7 kann auch für mehr als zwei Arbeitsschritte ausgelegt sein, wobei die verschiedenen Positionen sowohl durch Drehen als auch durch Verschieben des Trommelmantels 1 in zu ihm axialer Richtung eingestellt werden können. Die verschiedenen Arbeitspositionen können auch dadurch eingestellt werden, dass die Haltevorrichtung 2 zusammen mit dem aufgespannten Trommelmantel 1 in der Prägevorrichtung 7 gedreht und / oder verschoben wird.
  • In einer einfachen Version mit zwei Arbeitspositionen in axialer und tangentialer Richtung werden die Haltevorrichtungen 2 gegen starre Anschläge (nicht dargestellt) gefahren, die die jeweiligen Endpositionen bestimmen. Die Steuerung einer solchen Vorrichtung ist auf sehr einfache Weise zu realisieren.
  • Bei einer anderen Ausführungsform (Fig. 5) ist die Prägevorrichtung 7 für Wäschetrommeln 1 mit vier Mitnehmern ausgelegt. Die vier Stempel 4 sind in der Prägevorrichtung 7 symmetrisch um 90 ° versetzt angeordnet und überdecken vollständig die einzelnen Prägebereiche zwischen den Mitnehmern16. Zum betriebssicheren positionierten Halten des Trommelmantels 1 ist ein starrer Zylinder 17 vorhanden, dessen Radius dem des Trommelmantels 1 angepasst ist.
  • Die Vorrichtung ist speziell dafür ausgelegt, dass der zylindrisch gerollte Trommelmantel 1 noch nicht an der Nahtstelle verschweißt oder auf andere Weise dauerhaft verbunden ist. Der zylindrische Träger 17 enthält keine aktiven Bauteile. Die von außen radial auf den Trommelmantel 1 wirkenden Druckstempel 4 bilden in Funktionseinheit zugleich die Halte-und die Prägeelemente. Das vereinfacht die Konstruktion der Prägevorrichtung 7 erheblich. Eine derart aufgebaute Prägevorrichtung 7 ist kostengünstig herstellbar und ist einfach zu betreiben.
  • Der Trommelmantel 1 wird etwa waagerecht auf den festen, umfänglich durchgängig mit einer elastischen Schicht 5 versehenen Zylinder 17 aufgeschoben und mit Hilfe der für die Befestigung der Mitnehmer vorgesehenen Bohrlöcher positioniert und anschließend mittels der von außen angreifenden, in radialer Richtung bewegbaren Druckstempel 4 fixiert. Bedingt durch die offene Naht lässt sich der zylindrisch gerollte Trommelmantel 1 leichtgängig auf den Haltezylinder 17 aufstecken. Die Druckstempel 4 werden zeitlich nacheinander betätigt, wobei die beiden der offenen Trommelnaht 10 gegenüber angeordneten Stempel 4 zuerst in Angriff gebracht werden. Damit wird erreicht, dass der Trommelmantel 1 ganzflächig eng am Trägerzylinder 17 anliegt. Nach dem Spannen wird die Prägestruktur 3 eingebracht, wobei der erforderliche Druck 11 wie im ersten Beispiel über alle Druckstempel 4 gleichzeitig und gleichmäßig aufgebracht wird. In der Zeichnung sind die Zeitfolge und die Druckstärke von Halte- und Prägedruck 13 und 11 durch verschieden starke und hinter einander angeordnete Pfeile symbolisch dargestellt.
  • Bei der Prägevorrichtung 7 in Fig. 6 sind pro Prägebereich mehrere zur Trommelachse ausgerichtete Prägestempel 4 unmittelbar neben einander angeordnet. Die Druckflächen sind dem Trommelradius angepasst. Jeder Einzelstempel 4 ist radial verfahrbar. Die Vorrichtung 7 eignet sich insbesondere zum Einbringen tiefer Prägestrukturen 3. Je mehr Prägestempel 4 umfänglich angeordnet sind, d.h. je schmaler die tangentiale Breite der Stempel 4 ausgelegt ist, um so besser können erhöhte Qualitätsansprüche realisiert werden und um so geringer ist der Verschleiß der Werkzeuge.
  • In Fig. 7 und 8 sind zwei segmentierte Prägeeinheiten dargestellt. Die Prägeeinheit besteht aus einem gekrümmten Träger 8 mit einer Vielzahl radial ausgerichteter Führungen 9 zur Aufnahme einzelner, linear bewegbarer Stempelsegmente 6. Die Stempelsegmente 6 sind in einer aktiven, die Prägestruktur 3 erzeugenden Position fixierbar (Fig. 7). Der Prägedruck 11 wird durch radiales Verfahren des Trägers 8 erzeugt.
  • Bei der Prägeeinheit 8 in Fig. 8 sind die Stempelsegmente 6 einzeln in Bezug auf die Druckkraft und der Prägetiefe ansteuerbar. Der Träger 8 wird beim Prägevorgang nicht bewegt. Mit einer solchen Prägeeinheit können unterschiedliche Prägestrukturen 3 gesteuert erzeugt werden.
  • Durch die Anwendung der segmentierten Prägeeinheiten ergibt sich die Möglichkeit mit nur einem Werkzeug Trommelmäntel 1 mit verschiedenen Strukturen zu prägen.

Claims (17)

  1. Verfahren zum Einbringen einer Prägestruktur (3) in einen metallischen Hohlzylinder, insbesondere in den Trommelmantel (1) einer Wäschetrommel, wobei die Prägestruktur in Segmenten zwischen Mitnehmern (16) am Trommelmantel (1) erzeugt wird und der auf den Trommelmantel (1) ausgeübte Prägedruck zwischen mindestens einem die Prägestruktur aufweisenden Druckbaustein (4) und mindestens einem Stützelement (2) als Druck übertragende Bauelemente wirkt, das an der Anlagefläche mit einem elastischem Material (5) beschichtet oder mit einer die Gegenstruktur aufweisende Matrize versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrisch gebogene Trommelmantel (1) während des Prägevorgangs in einer festen Position gehalten wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trommelmantel (1) wie folgt nacheinander bearbeitet wird:
    - Positionieren,
    - betriebssicheres Arretieren
    - Prägen.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägungen (3) in mehreren Arbeitsschritten in den Trommelmantel (1) eingebracht werden, wobei der Trommelmantel (1) durch Drehen und / oder durch axiales Verschieben (parallel zur Hohlzylinderachse) nacheinander in die vorgesehenen Prägepositionen gebracht wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beim Prägen auf den Trommelmantel (1) ausgeübten Druckkräfte (11, 13) sich in der Summe gegenseitig aufheben.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedliche Prägestrukturen (3) gesteuert erzeugt werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zum betriebssicheren Arretieren und zum Prägen erzeugten Drücke (11, 13) einseitig von innen oder außen radial auf den Trommelmantel (1) ausgerichtet sind.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trommelmantel (1) über Ausnehmungen positioniert wird, die eine für den Trommelmantel (1) typische Funktion aufweisen.
  8. Vorrichtung zum Einbringen von Prägestrukturen in einen metallischen Hohlzylinder, insbesondere in den Trommelmantel (1) einer Wäschetrommel gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 mit von innen und / oder von außen auf den Trommelmantel (1) wirkenden, Druck erzeugenden Bauelementen (2, 4), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der die Prägestruktur (3) erzeugenden Bauelemente (2, 4) aktiv ist und in der Prägevorrichtung (7) linear verfahrbar ist und dass die zum betriebssicheren Arretieren des Trommelmantels (1) und / oder die beim Prägen übertragenen Druckkräfte (11, 13) radial zur Hohlzylinderachse hin bzw. von dieser weg gerichtet sind.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die aktiven Bauelemente (2, 4) in der Prägevorrichtung (7) rotationssymmetrisch zu einander angeordnet sind.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlageflächen der aktiven Bauelemente (2, 4) dem Radius der Trommel (1) angepasst sind.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche einer Gruppe der aktiven Bauelemente (2 oder 4) mit der einzubringenden Prägestruktur (3) belegt und die Anlagefläche der Gruppe der entgegen wirkenden aktiven Bauelemente (4 oder 2) mit einem elastischen Material (5) versehen ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagefläche einer Gruppe der aktiven Bauelemente (2 oder 4) mit der einzubringenden Prägestruktur (3) belegt und die Anlagefläche der Gruppe der entgegen wirkenden aktiven Bauelement (4 oder 2) mit der Gegenmatrize (14) versehen ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass pro Prägebereich mehrere radial ausgerichtete Prägestempel (4) unmittelbar neben einander angeordnet sind.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die den Prägedruck (11) erzeugenden Bauelemente in Führungen (9) eines Trägers (8) für eine Vielzahl von in einer Zylinderfläche neben- und hintereinander angeordneten Stempelsegmenten (6) radial bewegbar geführt, bezüglich der Prägetiefe und / oder der Druckkraft steuerbar und in mindestens zwei Positionen fixierbar sind.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die den Prägedruck (11) erzeugenden Bauelemente in Führungen (9) eines Trägers (8) für eine Vielzahl von in einer Zylinderfläche neben- und hintereinander angeordneten Stempelsegmenten (6) radial bewegbar geführt und bezüglich der Prägetiefe und / oder der Druckkraft steuerbar sind.
  16. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme zum betriebssicheren Arretieren des Trommelmantels (1) ein starrer Zylinder (17) ist, der vorzugsweise ganzflächig mit einem elastischen Material (5) belegt ist, und dass die Stempel (4) zur Erzeugung des Halte- und des Prägedrucks (13, 11) dienen und von außen auf den Trommelmantel (1) zu verfahrbar angeordnet sind.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der starre Zylinder (17) bzw. die Halteelemente (2) in der Prägevorrichtung (7) parallel zur Hohlzylinderachse verschiebbar und / oder zu ihr drehbar bzw. verschwenkbar angeordnet sind.
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