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Maschine zum Prägen von Typenschildern
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Die Erfindung betrifft eine Maschine zum Prägen von Typenschildern
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Derartige bekannte Prägemaschinen haben Prägeköpfe, die eine Mehrzahl
axial hintereinander liegender Prägeräder aufweisen, welche in Umfangsrichtung mit
den verschiedenen Zeichen zugeordneten Prägekonturen versehen sind. Über steuerbare
Ratschenantriebe od. dgl. läßt sich å jeweils das zu prägende Zeichen eines Prägerades
in die Arbeitsstellung drehen.
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Nach Einstellung der gewünschten Zeichenkombination wird der Prägekopf
gegen die gewünschte Präge stelle auf dem Typenschild bewegt.
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Üblicherweise enthalten Typenschilder feste Information wie Herstellerangaben
u. dgl. sowie einige Prägefelder, welche jeweils mit veränderlicher Information
zu prägen sind.
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Zum Heranbewegen der bei verschiedenen Typenschild-arten an unterschiedlichen
Stellen angeordneten Prägefelder werden bisher entsprechende Masken als Steuervorlagen
verwendet.
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Prägemaschinen der soeben beschriebenen Art haben dann nur einen verhältnismäßig
kleinen Durchsatz, wenn kleine Serien von Typenschildern unterschiedlicher Größe
und unterschiedlicher Anordnung der Prägefelder mit unterschiedlicher Information
geprägt werden sollen. Dies deshalb, weil für äede Typenschildart eine neue Maske
angelegt werden muß und der Prägekopf lange Einstellzeiten hat, wenn die aufeinanderfolgenden
Informationen nicht durch Weiterschalten von Prägerädern um einen Winkel schritt
dargestellt werden können (fortlaufende Numerierung).
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Durch die vorliegende Erfindung soll daher eine Prägemaschine gemäß
dem Oberbegriff des Anspruchs 1 geschaffen werden, welche ein rasches Prägen von
unterschiedlichen Typenschildern ohne mechanische Umrüstarbeiten ermöglicht.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Prägemaschine
gemäß Anspruch 1.
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Bei der erfindungsgemäßen Prägemaschine sind die Prägekonturen Typen
bzw.
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auf/Prägeplättchen vorgesehen, die von federnden Armen nach Art eines
Typenrades getragen sind. Durch zeitliches Synchronisieren der Prägbewegung des
Stößels auf die Winkelstellung des Typenrades läßt sich jeweils ein gewünschtes
der Zeichen des Typenrades adressieren. Es wird jeweils nur ein Zeichen
geprägt,
dann wird durch Ansteuerung der beiden Koordinatenantriebe die nächste Prägestelle
angefahren. Da die Adressierzeit von Typenrädern sehr klein ist, wird beim Prägen
statistisch variierender Information insgesamt eine erhebliche Erhöhung der Prägegeschwindigkeit
erhalten. Auch einer unterschiedlichen Anordnung der Prägefelder und unterschiedlicher
Größe der Typenschilder kann man leicht durch entsprechende Programmierung eines
rechners Rechnung tragen, der die Koordinatenantriebe und den Prägeantrieb steuert.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen
angegeben.
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Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 3 ist im Hinblick auf
das Prägen von Typenschildern stark unterschiedlicher Dicke von Vorteil. Kleinere
Dickenschwankungen können dagegen über die Elastizität der Federarme kompensiert
werden.
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Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 5 wird ein besonders
rasches Bewegen des Stößels sowohl auf das Typenrad zu als auch vom Typenrad weg
erzielt.
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Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 6 ermöglicht ein sehr
einfaches Festhalten eines Typenschildes unter teuerung durch einen Rechner bei
gleichzeitiger guter flächiger abstützung der oft aus verhältnismäßig weichem Metall
gefertigten Typenschildern.
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Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 7 wird erreicht,
daß der verfahrbare Schlitten zugleich als Transporteinrichtung zum Bewegen von
Typenschildern zwischen einem Vorratsmagazin und einem Magazin für fertige Typenschilder
sowie dem Prägekopf verwendet werden kann.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläuter. In dieser zeigen:
Fig. 1 eine Aufsicht auf eine Maschine zum Prägen von Typenschilder; Fig. 2 eine
Ansicht der Prägemaschine nach Fig. 1 von links, teilweise geschnitten; Fig. 3 ein
Blockschaltbild einer elektronischen Steuerung für die Prägemaschine nach den Fig.
1 und 2; und Fig. 4 eine Aufsicht auf eine abgewandelte Maschine zum Prägen von
Typenschilder.
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Die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Typenschild-Prägemaschine hat eine
Basisplatte 10, welche von Füßen 12 getragen ist.
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In Lagerblöcken 14, die an der Oberseite der Basisplatte 10 befestigt
sind, ist eine Gewindespindel 16 gelagert. Weitere Lagerblöcke 18 dienen zum Lagern
einer Keilnutwelle 20.
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Schrittmotoren 22, 24 treiben die Gewindespindel 16 bzw. die Keilnutwelle
20 an.
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Über Ständer 26 ist unter Abstand über der Basisplatte 10 eine Brückenplatte
28 angeordnet. In dieser sowie in einem von dieser getragenen Lagerbügel 30 ist
eine Welle 32 gelagert, an deren unterem Ende ein Typenrad 34 fliegend befestigt
ist.
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Das Typenrad 34 hat radiale Bederarme 36, an deren freiem Ende jeweils
ein Prägeplättchen 38 befestigt ist, welches auf seiner Vorderseite mit einer Prägekontur
für eine Zahl, einen Buchstaben oder ein Sonderzeichen versehen ist.
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AUX' die Welle 32 ist eine Riemenscheibe 40 fest aufgesetzt, die über
einen Zahnriemen 42 von einer weiteren Xiemenscheibe 44 her angetrieben wird, welche
auf der Welle eines Elektromotors 46 sitzt. Letzerer ist an der Oberseite der Brückenplatte
28 befestigt.
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Auf der Oberseite des Lagerbügels 50 ist ein Winkelgeber 48 angeordnet,
der ein der Winkelstellung der Welle 32 und damit des Typenrades 34 zugeordnetes
elektrisches Signal bereitstellt.
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In einer Führungsbuchse 50 der Brückenplatte 28 ist ein Stößel 52
axial verschiebbar gelagert, welcher mit der Rückseite der federarme 36 zusammenarbeitet
und an seinem Antriebsende mit einem Kulissenteil 54 versehen ist, in welchem eine
kreisförmige Exzenterscheibe 56 läuft.
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Die Exzenterscheibe 56 ist auf eine Welle 58 aufgesetzt, die in Lagerblöcken
60 läuft und von einem Elektromotor 62 angetrieben wird. Der Elektromotor 62 ist
mit einer integrierten Bremse versehen und bleibt nach Beendigung seiner Erregung
jeweils
in einer genau vorgegebenen Winkellage stehen Unter dem Typenrad 34 und unter der
Brückenplatte 28 ist eine Halteplatte 64 für ein Typenschild 66 frei verfahrbar.
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Die Halteplatte 64 hat Saugöffnungen 68, die über ein nicht näher
gezeigtes Steuerventil wahlweise mit einer Unterdruckquelle verbindbar bzw. entlüftbar
sind.
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Die Halteplatte 64 hat nach unten weisende Lageraugen 70, welche auf
einer Gewindespindel 72 laufen, sowie weitere, nicht näher gezeigte Lageraugen,
die auf einer Führungsstange 74 gleitend verschiebbarsind.
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Die Gewindespindel 72 ist in Lagerblöcken 76 gelagert, die Führungsstange
74 ist von Ralteblöcken 78 getragen. Die Lagerblöcke 76 und 78 sind an der Oberseite
einer Schlittenplatte 80 befestigt.
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Die Schlittenplatte 80 hat ihrerseits Lageraugen 82, die auf der Gewindespindel
16 laufen. Auf der gegenüberliegenden Seite ist die Schlittenplatte 80 mit nicht
näher gezeigten Lageraugen versehen, die im Gleitspiel auf der Keilnutwelle 20 verschiebbar
sind.
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Wie aus der Zeichnung ersichtlich, verlaufen die Gewindespindeln 16
und 72 senkrecht zueinander. Zum Antrieb der Gewindespindel 72 dient ein axial an
der Schlittenplatte 80 abgestütztes Kegelrad 84, welches einen radial in die Keilnutwelle
20 eingreifenden Zapfen (nicht näher gezeigt) aufweist und auf der Keilnutwelle
axial verschiebbar ist. Das Kegelrad 84 kämmt mit einem
weiteren
Kegelrad 86, dessen Achse parallel unter Abstand zur Achse der Gewindespindel 72
verläuft. Das Kegelrad 86 ist mit einem nicht näher gezeigten Zahnrad drehschlüssig
verbunden, welches mit einem mit der Gewindespindel 72 verbundenen Zahnrad 88 kämmt.
Man erkennt, aß auf diese Weise die Halteplatte 64 durch Erregen der Schrittmotoren
22, 24 in beliebiger Weise in den beiden senkrecht zueinander verlaufenden Koordinatenrichtungen
bewegbar ist, welche durch die Achsen der Gewindespindeln 16 und 72 vorgegeben sind.
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Auf diese Weise kann man verschiedene Prägefelder 90, 92 und die verschiedenen
Prägestellen innerhalb der einzelnen Prägefelder nacheinander unter den Stößel 52
bringen, der dann jeweils durch die Exzenterscheibe 56 rasch nach unten bewegt wird,
wenn das gewünschte Prägeplättchen über der Prägestelle des Typenschildes 66 steht.
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Im in Fig. 1 links gelegenen Abschnitt weist die Basisplatte 10 zwei
zum linken Rand hin offene Ausnehmungen 94, 96 (vgl.
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Big. 2) auf, in welche ein Magazin 98 für zu prägende Typenschilder
und ein Magazin 100 für geprägte Typenschilder mit auskragenden Rändern 102 eingehängt
sind. Die Magazine 98, 100 lassen sich in Fig. 1 nach links aus der Basisplatte
10 herausziehen.
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Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind in die Magazine jeweils Einsätze
104 eingesetzt, die der jeweiligen Größe der gerade verarbeiteten Typenschilder
Rechnung tragen und diese formschlüssig aufnehmen. Das Entnehmen eines Typenschildes
aus einem Magazin und das Wiedereinbringen eines Typenschildes
in
ein Magazin erfolgt unter Verwendung von doppelt wirkenden srbeitszylindern 106,
108, die über nicht näher gezeigte 4/3-Steuerventile mit einer Hochdruckquelle bzw.
einer Niederdruckquelle wahlweise verbindbar sind, um von ihren Kolbenstangen 110
getragene Vakuumgreifer 112 anzuheben oder abzusenken.
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Wie aus Fig. 1 gut ersichtlich ist, erstrecken sich die Gewindespindel
16 und die Keilnutwelle 20 bis in den Bereich der Magazine 98, 100, so daß die Halteplatte
64 in über den Magazinen liegende Stellungen verfahrbar ist, so daß von einem vollständig
angehobenen Vakuumgreifer 112 entweder ein auf der Halteplatte 64 befindliches Typenschild
abgenommenwerden kann oder ein von ihm getragenes Typenschild auf der Halteplatte
abgesetzt werden kann.
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Zu der in Fig. 3 schematisch wiedergegebenen elektronischen Steuerung
für die Prägemaschine nach den Fig. 1 und 2 gehört ein Rechner 114, der mit einem
Plattenspeicher 116 zusammenarbeitet. Der Plattenspeicher enthält sämtliche Informationen
über die verschiedenen Typenschildarten, insbesondere über deren Größe und die Lage
der einzelnen Prägefelder. Eingangsseitig ist der Rechner 114 mit einem Tastenfeld
118 verbunden, über welches die jeweils zu verarbeitende Typenschildart eingegeben
werden kann. Außerdem erhält der Rechner 114 das Ausgangssignal des Winkelgebers
48.
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Über entsprechende Leistungsstufen, die nicht naher gezeigt sind,
steuert der Rechner 114 die Schrittmotoren 22, 24, den Elektromotor 46 und Steuerventile
120, 122 für die Arbeitszylinder
106, 108. Zur Anzeige und Anforderung
von Daten ist der rechner mit einem Bildschirm 124 verbunden.
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Die oben beschriebene Prägemaschine arbeitet folgendermaßen: Zunächst
wird in die Basisplatte 10 ein volles Magazin 98 mit ungeprägten Typenschildern
sowie ein leeres Magazin 100 zum Auffangen geprägter Typenschilder eingeschoben.
Mn Tastenfeld 118 wird die Typenschildart eingegeben. Der Rechner 114 lädt nun vom
Plattenspeicher 116 die Angaben über die Größe des Typenschildes und die Größe und
Lage der Prägefelder.
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Nun steuert der Rechner den Arbeitszylinder 106 und den von dessen
Kolbenstange getragenen Vakuumgreifer 112 derart an, daß der Vakuumgreifer 112 das
oberste Typenschild aufnimmt und durch Einfahren der Kolbenstange des Arbeitszylinders
106 nach oben trägt. Nun wird durch entsprechende Ansteuerung der Schrittmotoren
22 und 24 die Halteplatte 64 vom Rechner unter das vom Vakuumgreifer 112 gehaltene
Typenschild gefahren und der Vakuumgreifer 112 wird etwas abgesenkt, bis das Typenschild
auf der Halteplatte 64 aufliegt. Nun wird die Unterdruckbeaufschlagung des Vakuumgreifers
112 beendet und die Unterdruckbeaufschlagung der Saugöffnungen 68 eingeleitet.
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Der Rechner steuert nun die Schrittmotoren 22 und 24 so an, daß die
erste Prägestelle des ersten Prägefeldes unter den Stößel 52 zu liegen kommt. Sowie
der Winkelgeber 48 meldet, daß das gewünschte der Prägeplättchen 78 über der Prägestelle
liegt, wird der Elektromotor 62 erregt, so daß der Stößel 52 das Prägeplättchen
in das Material des Typenschildes 66 drückt
snschließend wird analog
die nächste Prägestelle des ersten Prägefeldes abgearbeitet, und nach vollständigem
Prägen des ersten Prägefeldes werden dann nacheinander die weiteren Prägefelder
geprägt.
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Ist das Typenschild fertig geprägt, so wird der Arbeitszylinder 108
im Sinne eines Einfahrens seiner Kolbenstange angesteuert und die halteplatte 64
wird unter den dem Arbeitszylinder 108 zugeordneten Vakuumgreifer 112 gefahren.
Dieser wird daraufhin abgesenkt und mit Unterdruck beaufschlagt, während die Unterdruckbeaufschlagung
der Halteplatte 64 beendet wird. Zwischenzeitlich hat sich der Vakuumgreifer 112
des Arbeitszylinders 106 in der schon oben beschriebenen Art und Weise ein weiteres
ungeprägtes Typenschild aus dem Vorratsmagazin 98 nach oben geholt. Nun wird die
leere Halteplatte 64 unter das vom Vakuumgreifer 112 des Arbeitszylinders 106 gehaltene
Typenschild gefahren und übernimmt dieses, wie schon oben beschrieben wurde.
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Der Prägevorgang läuft dann genauso ab wie oben schon dargelegt. Im
Verlaufe der Übernahme des neuen Typenschildes durch die Halteplatte 64 bewegt der
Arbeitszylinder 108 das geprägte Typenschild in das Magazin 100 hinein, worauf dann
die Unterdruckbeaufschlagung seines Vakuumgreifers beendet wird und die Kolbenstange
des Arbeitszylinders 108 wieder voll eingefahren wird.
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Fig. 4 zeigt eine Prägemaschine, die sehr ähnlich aufgebaut ist wie
die in den Fig. 1 und 2 gezeigte. Bunktionsgleiche Bauteile sind wieder mit denselben
Bezugszeichen versehen und werden hier nicht nocheinmal im einzelnen beschrieben.
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Bei der Prägemaschine nach Fig. 4 sind die Ansaugöffnungen 68 zum
Festhalten eines Ugpenschildes in der Basisplatte 10 vorgesehen. Winkelschienen
126 und 128 dienen zum Positionieren eines zu prägenden Typenschildes. Bei der Prägemaschine
nach Fig. 4 ruht somit das Typenschild während des Prägevorganges und das Typenrad
34 wird durch entsprechende Ansteuerung der beiden Schrittmotoren 22 und 24 in den
beiden Koordinatenrichtungen bewegt. Hierzu ist die Brückenplatte 28 in ähnlicher
Weise auf der Gewindespindel 72 und der Führungsstange 74 gelagert wie die Halteplatte
64 beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2.
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Die Arbeitsweise der Prägemaschine nach Fig. 4 ist ganz ähnlich zu
derjenigen der Maschine nach den Fig. 1 und 2 und braucht somit nicht noch einmal
im einzelnen beschrieben zu werden.