DE3330563A1 - Antriebsvorrichtung fuer eine praegemaschine - Google Patents
Antriebsvorrichtung fuer eine praegemaschineInfo
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Dipl.-Ing. Heinz Zimmermann Dipl.-lng. A. Gf. v. Wengersky
Dipl.-Phys. Dr. Jürgen Kraus
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Telegr.-Adr. Leinpat München
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den 24. August 1983
Unser Zeichen lern
Pitney Bowes Deutschland GmbH
D-6148 Heppenheim
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Antriebsvorrichtung für eine Prägemaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung für eine Prägemaschine, durch die zwei sich in einer Ruhestellung
in einem Ruheabstand gegenüberstehende, zueinander komplementäre Prägestempel relativ zueinander gegen eine zivischen
den Prägestempeln in einer Prägestellung gehaltene Prägeplatte mit einem Prägedruck anpreßbar sind.
Solche Prägemaschinen dienen dazu, Schriftzeichen oder
andere Symbole auf Prägeplatten in Form von Metall- oder Kunststoff
schildern zu prägen. Dabei kann es sich beispielsweise um
~ r* 3330583
Adreßplatten handeln, wie sie in Postbearbeitungsmaschinen
verwendet werden oder auch um sogenannte Identifikationskarten, wie sie beispielsweise als
Kreditkarten im Gebrauch sind.
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Bei einer bekannten Antriebsvorrichtung für eine Prägemaschine der eingangs genannten Art (FR-PS 2 348 821)
sind die sich gegenüberstehenden Prägestempel im Umfangsbereich zweier sich mindestens im Ruheabstand gegenüberstehender
Scheiben axialverschieblich gelagert, die drehfest auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind. Diese
Welle ist drehbar in einem Gestell gelagert, an dem beidseits des Paares der Scheiben je ein sich etwa guer zur
Welle erstreckender Betätigungshebel ungefähr in seiner Mitte angelenkt ist. Die einen freien Enden der sich
gegenüberstehenden Betätigungshebel sind mit axial gerichteten Schubbolzen versehen, mit denen ein gewünschtes
Paar von Prägestempeln durch Drehung des Scheibenpaares in Flucht gebracht werden kann. Die dazu entgegengesetzten
freien Enden der Betätigungshebel laufen auf einer zwischen
diesen freien Enden mit zur Schwenkachse der Betätigungshebel senkrechter Drehachse angeordneten Nockenscheibe
ab, bei deren Umlauf die mit den Schubbolzen versehenen freien Enden der Betätigungshebel einander
angenähert und dadurch das gewählte Paar von Prägestempeln auf eine dazwischen eingebrachte Prägeplatte mit einem
Prägedruck anpreßbar ist. Hierdurch werden die beiden zueinander komplementären Prägestempel, von denen in der
Regel der eine ein vertieftes und der andere ein erhabe-
nes spiegelbildliches Abbild des zu prägenden Zeichens aufweist, mit großer Kraft gegeneinander gepreßt, so daß
auf der dazwischen angeordneten Prägeplatte das seitenrichtige erhabene oder vertiefte Zeichen entsteht.
Die für das Prägen von Schriftzeichen oder Zahlen üblicher Art erforderlichen Kräfte sind je nach Form und
* §330563
Γ Größe des Zeichens sowie nach Härte und Dicke der zu prägenden Prägeplatte unterschiedlich und liegen etwa
in einem Bereich zwischen 1000 und 7000 N. Allerdings .sind die Verstellwege, längs denen diese hohen Kräfte
tatsächlich auftreten, sehr klein, weil die' Prägehöhe eines einzelnen Zeichens nur in der Größenordnung von
0,5 mm liegt. Damit sind während eines großen Abschnittes des Prägetaktes die lastführenden Teile der Prägemaschine
wie Achsen, Lager und Hebel, sowie auch die Antriebsvorrichtung nur gering belastet, während in
einem verbleibenden kleinen Bereich des Prägetaktes hohe Lagerkräfte auftreten und von der Antriebsvorrichtung
ein hohes Drehmoment erbracht werden muß. Damit ist es einerseits erforderlich, in der Antriebsvorrichtung
mechanische Energiespeicher, wie Schwungräder, vorzusehen, um die Leistung eines Antriebsmotors klein
halten zu können. Andererseits muß aber die Antriebsvorrichtung bei der bekannten Prägemaschine schaltbar sein,
damit vor dem Prägevorgang das gewünschte Zeichen durch Drehung des die Prägestempel tragenden Scheibenpaares
eingestellt und auch der Prägeträger in die gewünschte Zeilen- und Spaltenlage gebracht werden kann. Es ist daher
eine Schaltkupplung erforderlich, die für das beim Prägevorgang auftretende maximale Drehmoment bemessen
sein muß. Hierbei handelt es sich aber, insbesondere bei hohen Drehmomenten und gleichzeitig hoher Taktfolge
um sehr aufwendige und störungsanfällige Einrichtungen.
Es ist auch eine Antriebsvorrichtung für eine
Prägemaschine bekannt (DE-OS 31 35 505), bei der das
Erfordernis einer für hohe Drehmomente ausgelegten Schaltkupplung in der Antriebsvorrichtung dadurch vermieden
ist, daß die die Betätigungshebel antreibende Nockenscheibe permanent angetrieben wird. Hierbei sind
anstelle der mit den freien Hebelenden festverbundenen Schubbolzen für die Prägestempel verschiebbare Kraft-
übertragungsglieder vorgesehen, die durch Elektromagnete
in den Kraftübertragungsweg zwischen dem Betätigungshebel
und-dem Prägestempel hineingeschoben oder zurückgezogen werden
können. Wenn sich das Kraftübertragunsglied in seiner zurückgezogenen
Stellung befindet, wird der Prägestempel trotz
° des durch die Nockenscheibe erfolgenden Dauerantriebs des
Betätigungshebels nicht beaufschlagt, so daß in dieser zurückgezogenen
Stellung des Kraftübertragungsgliedes die Einstellung
des gewünschten Prägezeichens und die Führung der Prägeplatte in die gewünschte Lage erfolgen kann. Allerdings
^ muß auch diese bekannte Antriebsvorrichtung für das maximale
Drehmoment bemessen sein. Außerdem ist die verhältnismäßig aufwendige Elektromagnetanordnung für die Verschiebung des
Kraftüber-tragungsgliedes erforderlich. Schließlich können
die Kraftübertragungsglieder nur in dem Totpunkt des ständig laufenden.Prägeantriebs hineingeschoben oder zurückgezogen
werden, so daß eine mittlere Totzeit der Prägemaschine erforderlich ist, die der halben Taktzeit des ständig laufenden
Prägeantriebs entspricht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zurgrunde, bei einer
Antriebsvorrichtung für eine Prägemaschine der eingangs genannten Art unter Vermeidung der vorerwähnten Nachteile die
Belastungsverteilung zu verbessern und insbesondere eine
hochbelastbare Schaltkupplung zu vermeiden. 25
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelost durch eine
einen dem Ruheabstand der Prägestempel abzüglich der Stärke der Prägeplatte entsprechenden Verstellhub aufweisende erste
Antriebseinrichtung, durch die die Prägestempel relativ zueinander längs des Verstellhubes an die Prägeplatte heranführbar
sind und eine einen im Verhältnis zum Verstellhub kleinen Prägehub aufweisende zweite Antriebseinrichtung, durch die
die an die Prägeplatte herangeführten Prägestempel mit dem
Prägedruck beaufschlagbar sind.
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Bei der erfindungsgemäßen Lösung dient die erste Antriebseinrichtung dazu, die angewählten Prägestempel
so weit einander zu nähern, daß sie die Prägeplatte gerade
ff . '
berühren. Dadurch kann die erste Antriebseinrichtung derart leicht bemessen werden, daß sie lediglich die
Reibung innerhalb von Führungen und Lagern der Prägemaschine sowie gegebenenfalls vorhandene Rückstellkräfte
mit ausreichender Sicherheit überwinden kann. In der Praxis betragen die längs des Verstellhubes aufzuwendenden
Verstellkräfte bis zur Berührung mit der Prägeplatte kaum mehr als 50 bis 100 N und damit nur etwa 0,7 bis
1,5 % der bei der Anwendung des erforderlichen Prägedruckes
auftretenden Maximalkräfte.
Dagegen wird die in der Praxis etwa im Bereich zwischen 1000 und 7000 N liegende Prägekraft während
des im Verhältnis zum Verstellhub sehr kleinen Prägehubes von der zweiten Antriebseinrichtung aufgebracht.
Die zweite Antriebseinrichtung muß daher zwar für hohe Kräfte ausgelegt sein, benötigt aber nur einen sehr
kleinen Arbeitshub.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Antriebsvorrichtung
zeichnet sich dadurch aus, daß die zweite Antriebseinrichtung als Antriebsquelle einen Elektromagneten
mit einem längs des Prägehubes beweglichen Anker aufweist. Der Elektromagnet ist für die Aufbringung sehr
hoher Kräfte bei jedoch sehr kleinen Verstellwegen besonders geeignet und führt zu großer Betriebssicherheit
und baulicher Einfachheit der zweiten Antriebseinrichtung.
Die Anwendung von Elektromagneten als Antrieb
u für Niet- und Schlagbohreinrichtungen ist zwar bekannt.
Bei diesen Einrichtungen werden aber die erforderlichen hohen Schlagkräfte dadurch erzielt., daß ein Anker des
Elektromagneten längs eines verhältnismäßig langen Weges auf eine hohe Geschwindigkeit beschleunigt wird und beim
Auftreffen auf ein Niet oder einen Bohrer seine Bewegungsenergie in einen Schlagimpuls umsetzt. Dies ist jedoch
mit einer starken Geräuschentwicklung verbunden.
Im Gegensatz dazu erfolgt durch die mit dem Elektromagneten versehene zweite Antriebseinrichtung
der Prägevorgang quasistatisch, da bei diesem Elektromagneten der Anker nur die für die Prägung des Zeichens
erforderliche Bewegung in der Größenordnung von einigen zehntel Millimetern ausführt. Trotz der sehr hohen Druckanstiegsgeschwindigkeit
von mehr als 2000 N/ms und der entsprechend hohen Beschleunigung des Ankers erfolgt somit
seine Bewegung mit verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit, weil praktisch die gesamte auf die beweglichen
Teile ausgekoppelte Energie für den Prägevorgang verbraucht wird. Der zur Geräuschentwicklung verbleibende
Energieanteil ist somit sehr gering und praktisch vernachlässigbar .
Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung,
die besonders für eine Prägemaschine geeignet ist, die zwei sich in einem Abstand gegenüberstehende,
mit einem zwischen ihren freien Enden gelegenen Anlenkpunkt an einem Gestell der Prägemaschine angelenkte
Betätigungshebel aufweist, zwischen deren sich gegenüberstehenden einen freien Enden die einander gegenüberstehen-
den Prägestempel anordenbar sowie mittels dieser freien Enden in Richtung auf die Prägeplatte beaufschlagbar sind
und an deren sich gegenüberstehenden anderen freien Enden die Antriebsvorrichtung angreift, zeichnet sich dadurch
aus, daß an den anderen freien Enden der Betätigungshebel
jeweils die freien Enden der Hebelarme eines Kniehebels angelenkt sind, an dessen die Hebelarme miteinander verbindendem
Gelenk eine durch die Achse des Elektromagneten der zweiten Antriebseinrichtung hindurchgeführte, mit dem
Anker versehene Schubstange angelenkt ist, deren freies
^° Ende von der ersten Antriebseinrichtung in Achsrichtung
beaufschlagbar -ist. Durch diese Ausführungsform wird auf
konstruktiv einfache Weise das erforderliche Zusammenwirken
der ersten und der zweiten Antriebseinrichtung dadurch sichergestellt, daß die von den beiden Antriebseinrichtungen hervorgerufenen Kräfte gemeinsam an der
Schubstange angreifen.
In diesem Zusammenhang besteht eine mögliche Alternative darin, daß die erste Antriebseinrichtung
eine das freie Ende der Schubstange beaufschlagende Kurvenscheibe aufweist, die von einem Elektromotor
über eine Schaltkupplung angetrieben ist. Dabei braucht jedoch die Schaltkupplung nur für die zur Überwindung
von Reibungs- und Rückstellkräften erforderliche geringe
Kraft ausgelegt zu sein, weil die erste Antriebseinrichtung nur der Überwindung des Verstellhubes der Schubstange
dient, wogegen der Prägedruck von der zweiten Antriebseinrichtung aufgebracht wird.
Eine andere Alternative ist dagegen dadurch ge- ^O kennzeichnet, daß die erste Antriebseinrichtung einen
etwa guer zur Achsrichtung der Schubstange angeordneten, mit seinem einen freien Ende am freien Ende der Schubstange
angreifenden und mit seinem anderen freien Ende bezüglich des Gestells ortsfest angelenkten Antriebshebel
aufweist, der von einem Elektromagneten in Achsrichtung kraftbeaufschlagbar ist. Der besondere Vorteil dieser
Ausführungsform besteht darin, daß wegen des Wegfalls des Antriebsmotors und der Schaltkupplung die Anzahl
der bewegten Elemente verringert ist. Man erreicht damit
niedrigere Herstellungskosten und einen geringeren Wartungsaufwand,
weil weniger einem Verschleiß unterworfene Teile vorhanden sind. Außerdem entfällt das durch einen
permanent laufenden Antriebsmotor verursachte Leerlaufgeräusch. ' ·
Um bei den vorstehenden Ausführungsformen die Prägemaschine und die Antriebsvorrichtung sicher in
eine wohldefinierte Ruhestellung zurückzuführen erweist
es sich als zweckmäßig, daß der Kniehebel von der Rückstellkraft einer Rückstellfeder beaufschlagt ist, durch die
die beiden Betätigungshebel in eine mindestens dem Ruheabstand der Prägestempel entsprechende Ruhelage einstellbar
sind.
Diese Maßnahme läßt sich auf konstruktiv einfache Weise dadurch bewerkstelligen, daß die Rückstellfeder
als mit ihrem einen Ende gestellfest und mit ihrem anderen Ende am Gelenk eines weiteren Kniehebels angeordnete
Zugfeder ausgebildet ist, dessen einer Hebelarm mit seinem freien Ende am anderen freien Ende eines der Betätigungsarme
und dessen anderer Hebelarm gestellfest angelenkt ist.
Eine andere sehr vorteilhafte Ausführungsform der Antriebsvorrichtung für eine Prägemaschine zeichnet sich
dadurch aus, daß ein erster und ein zweiter Elektromagnet der zweiten Antriebseinrichtung mit je einem durch den
Elektromagneten längs einer gemeinsamen Achse verschiebbaren und den Anker aufweisenden Betätigungsglied vorgesehen
ist, zwischen deren einander zugewandten freien Enden die einander gegenüberstehenden Prägestempel in
der Prägestellung anordenbar und an ihren einander abgewandten freien Enden mit den Betätigungsgliedern.in
Eingriff bringbar sind, und daß die Betätigungsglieder durch die erste Antriebseinrichtung um den Verstellhub
einander annäherbar sind. Bei dieser Ausführungsform wird vorteilhaft der Prägedruck unmittelbar auf die
Betätigungsglieder der Prägestempel übertragen, so daß kein zwischengeschaltetes, hochbelastbares Hebelsystem
erforderlich ist. Außerdem können die beiden Betätigungsglieder durch die zweite Antriebseinrichtung voneinander
unabhängig in Betrieb gesetzt werden. 35
In einer weiteren Ausgestaltung dieser Ausführungs-
iS
\ form ist ferner vorgesehen, daß die erste Antriebseinrichtung
zwei etwa quer zur gemeinsamen Achse einander gegenüberstehend angeordnete Antriebshebel aufweist,
deren der gemeinsamen Achse abgewandte freie Enden bezüglich der Prägemaschine ortsfest angelenkt sind,
deren dazu entgegengesetzte freie Enden jeweils mit . dem entsprechenden Betätigungsglied in Eingriff bringbar
sind und die jeweils mit einem in Richtung der Prägestempel wirkenden Drehmoment beaufschlagbar sind. Die
IQ Antriebshebel brauchen dabei lediglich für die während
des Verstellhubes auftretende geringe Belastung ausgelegt zu sein.
Zur Erleichterung der Rückstellung kann dabei in einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen sein, daß die
Antriebshebel entgegen dem in Richtung der Prägestempel wirkenden Drehmoment durch Federkraft in ihre Ruhelage
vorgespannt sind.
Eine weitere Ausgestaltung dieser Ausführungsformen besteht darin, daß die erste Antriebseinrichtung zwei von
einem Motor über eine Schaltkupplung angetriebene Kurbeltriebe aufweist, die über je eine Koppelstange mit je
einem zwischen den Enden der Antriebshebel gelegenen Anlenkpunkt verbunden sind. Da durch den Motor lediglich
die für den Verstellhub erforderliche kleine Kraft aufgebracht
werden muß, können die Schaltkupplung, die Kurbeltriebe und die Koppelstangen entsprechend leicht
bemessen sein.
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Vorzugsweise ist diese Ausführungsform derart ausgebildet,
daß die zwei Kurbeltriebe einen unterschiedlichen Hub aufweisen. Beispielsweise kann einer der Hübe
gerade so bemessen werden, daß durch den zugeordneten Prägestempel die Prägeebene bestimmt wird, wobei dann
dieser Prägestempel als feststehendes Widerlager wirkt.
Alternativ zu den vorstehenden Ausführungsformen kann jedoch in einer anderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Antriebsvorrichtung vorgesehen sein, daß die Antriebshebel der ersten Antriebseinrichtung zwischen
ihren Enden mit je einer Ankerplatte versehen sind, an der das Drehmoment durch je einen der Ankerplatte gegenübergestellten
Elektromagneten anlegbar ist. Diese Ausführungsform weist den Vorteil einer verringerten Anzahl
bewegter Teile auf und zeichnet sich damit durch hohe Betriebssicherheit und Wartungsarmut aus.
Hinsichtlich der konstruktiven Ausgestaltung der zweiten Antriebseinrichtung erweist es sich bei den vorgenannten
Ausführungsformen als zweckmäßig, daß die Betätigungsglieder als durch die Achse des Elektromagneten
hindurchgeführte Schubstangen ausgebildet sind, an denen der als sich radial erstreckende Platte ausgebildete
Anker festgelegt ist. Diese Ausführungsform gestattet eine unmittelbare Übertragung der von dem Elektromagneten
ausgeübten Magnetkraft auf das jeweilige Betätigungsglied und sichert damit einerseits einen hohen Wirkungsgrad
und andererseits durch die Vermeidung von Kraftübertragungsgliedern eine große bauliche Einfachheit.
Eine besonders wirkungsvolle Ausnützung der Magnetkraft
wird bei dieser Ausführungsform dadurch erreicht, daß die den Anker bildende Platte auf der Schubstange
in einem etwa ihrem maximalen Hub entsprechenden Abstand von der dem Prägestempel abgewandten Stirnseite des
"^ Elektromagneten angeordnet ist.
Eine sich durch bauliche Einfachheit und Reibungsarmut auszeichnende weitere Ausgestaltung dieser Ausführungsform besteht ferner darin, daß die mit den Schubstangen in
Eingriff bringbaren freien Enden der Antriebshebel jeweils auf der dem Prägestempel abgewandten Stirnseite der den
4}
Anker bildenden Platte abstützbar sind.
Schließlich erweist es sich bei den vorstehenden Ausführungsformen zur Sicherstellung einer einwandfreien
Rückkehr in die Ruhelage als zweckmäßig, daß die Betätigungsglieder entgegen ihrer zur Prägeplatte gerichteten
Verschiebungsrichtung durch Federkraft in ihre Ruhelage vorgespannt- sind.
Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung ist bei den die mit zwei Elektromagneten ausgebildete zweite
Antriebseinrichtung aufweisenden Antriebsvorrichtungen vorgesehen, daß durch die erste Antriebseinrichtung der
eine der beiden Elektromagnete der zweiten Antriebseinrichtung zugeordnete Anker bis an diesen Elektromagneten
heranführbar und dieser Elektromagnet bei Anlage seines Ankers durch einen ersten Impuls bestimmter Dauer erregt
wird, und daß der dem anderen Elektromagneten zugeordnete Anker bis in einen dem maximalen Prägehub entsprechenden
Abstand vor diesen anderen Elektromagneten verschiebbar ist und in dieser Stellung seines Ankers
durch einen später als der erste Impuls einsetzenden zweiten Impuls erregt wird, der mit dem ersten Impuls
endet. Dabei wird der durch die erste Antriebseinrichtung an seinen Elektromagneten herangeführte Anker durch den
ersten Impuls während dessen Dauer festgehalten, so daß
der diesem Anker zugeordnete Prägestempel ein feststehendes Widerlager für die Prägung bildet, das gleichzeitig
die Prägeebene bestimmt. In diesem Haltezustand wird
dann durch den zweiten Impuls der andere Prägestempel von dem anderen Elektromagneten mit der Prägekraft beaufschlagt
und führt den Prägehub durch. Nach der Beendigung der beiden Impulse ist der eigentliche Prägevorgang
beendet, so daß die Prägestempel durch elasti-
sehe Rückführungskräfte wieder in ihre Ruhelage zurückkehren
können.
· Schließlich ist im Rahmen der Erfindung auch vorgesehen, daß der Elektromagnet der zweiten Antriebseinrichtung
durch einen Entladeimpuls eines Kondensators erregt wird. Durch diese Maßnahme ist es besonders einfach
möglich, einen hinreichend schnellen Kraftanstieg in dem Elektromagneten zu erreichen.
Dabei erweist es sich als besonders zweckmäßig und vorteilhaft, daß die Impulsenergie in Abhängigkeit von
der Art des Prägezeichens gesteuert ist. Durch diese Maßnahme kann auf einfache Weise dem Erfordernis Rechnung
getragen werden, daß alle Zeichen eines Prägetextes möglichst die gleiche Prägehöhe haben sollen,· damit bei
einem nachfolgenden Abdruck dieses Prägetextes ein .gleichförmiges Schriftbild entsteht. Die infolge der
unterschiedlichen Zeichengröße und Strichlänge für die Herstellung einer gleichen Prägehöhe sehr unterschiedliche
Prägekraft läßt sich durch die entsprechende Steuerung der Impulsenergie besonders einfach erreichen.
■ ' '
Dagegen ist bei bekannten Prägemaschinen mit Exzenteroder
Pleuelantrieb der Prägehub nicht beeinflußbar. Die an die Zeichengröße angepaßten unterschiedlichen·
. ' Prägekräfte können dabei nur dadurch erreicht werden, daß die Prägestempel' unterschiedlich lang ausgebildet
und die mehr oder weniger starke Auffederung des Gestells zur Erzeugung der unterschiedlich hohen Prägekräfte ausgenutzt
wird. Wenngleich in· der Praxis zumeist eine Unterteilung der Prägestempellähgen in 3 bis 5 Längengruppen
genügt, muß dennoch bei der Herstellung der Prägemaschinen ein verhältnismäßig großer Aufwand getrieben werden, da
auch die erforderliche Federkraftkennlinie des Gestells
und von Teilen der Antriebsvorrichtung möglichst genau eingehalten werden muß. Dagegen können bei der vorstehenden
Ausführungsform der Erfindung Prägestempel gleicher
Länge verwendet werden, da die Prägekraft durch die
COPY
Änderung der dem Elektromagneten zugeführten Energie • in einfacher Weise in Abhängigkeit von den gewählten
Zeichen geändert werden kann.
Die vorstehende Maßnahme läßt sich besonders vorteilhaft dadurch verwirklichen, daß die Impulsenergie
durch selektives Parallelschalten von Ladekondensatoren unterschiedlicher Kapazität im Entladestromkreis gesteuert
wird. Dabei kann das selektive Einschalten eines bestimmten Ladekondensators in den Entladestromkreis
vorteilhaft mit einem Thyristor ausgeführt werden.
Eine in diesem Zusammenhang besonders vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß
die Impulsenergie von einem Mikroprozessor gesteuert wird. Hierdurch kann auf einfache Weise die den Magneten zugeführte
pulsenergie verändert werden. Insbesondere ist es mit Hilfe des Mikroprozessors besonders leicht möglich, die Zündimpulse
für die Thyristoren in beliebiger Kombination
20· zu erzeugen.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
und der Zeichnung, auf die bezüglich aller im Text nicht erwähnten Einzelheiten ausdrücklich hingewiesen
wird. Hierin zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Antriebsvorrichtung für eine Prägemaschine
mit einer einen Elektromotor als Antriebsquelle aufweisenden ersten Antriebseinrichtung
und einer einen Elektromagneten als Antriebsquelle aufweisenden zweiten
Antriebseinrichtung,
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COPY
Fig. 2 eine Abwandlung der Ausführungsform von
Fig. 1, in der die erste Antriebseinrichtung ebenfalls einen Elektromagneten aufweist,
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Fig. 3 eine andere Ausführungsform der Antriebsvorrichtung,
bei der die erste Antriebseinrichtung motorisch angetriebene Kurbeltriebe und die zweite Antriebseinrichtung
zwei Elektromagnete aufweist,
Fig. 4 ein Zeitdiagramm für den Bewegungsablauf
bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform,
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Fig. 5 . eine Abwandlung der Ausführungsform von
Fig. 3, bei der auch die erste Antriebseinrichtung Elektromagnete aufweist,
Fig. 6 ein Zeitdiagramm für die Bestromung der
Elektromagnete bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform,
Fig. 7 eine vereinfachte Darstellung des Zusammenhangs zwischen der Prägekraft und der Art
eines zu prägenden Zeichens in Abhängigkeit vom Material eines Prägeträgers,
Fig. 8 ein Prinzipschaltbild einer Stromversorgung
für die zweite Antriebseinrichtung bei den
in Fig. 3 und 5 dargestellten Ausführungsformen, und
Fig. 9 ein Prinzipschaltbild einer Stromversorgung für.die erste Antriebseinrichtung bei der
in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform.
Gemäß Fig. 1 weist eine Prägemaschine 1 ein Gestell 2 mit zwei sich ungefähr parallel in einem Abstand
gegenüberstehenden Betätigungshebeln 3, 3' auf, die an einem zwischen ihren freien Enden 4, 5 bzw. 4', 5' gelegenen
Anlenkpunkt 6 bzw. 6' in einer gemeinsamen Ebene verschwenkbar an dem Gestell 2 gelagert sind. Zwischen
den beiden Betätigungshebeln 3, 3■ sind zwei in einem
Abstand parallel zueinander angeordnete, scheibenförmige
Typentrommeln 7, 7' vorgesehen, die mittig auf einer sich in der Schwenkebene der Betätigungshebel 3, 3' etwa
senkrecht zu den Betätigungshebeln 3, 3' erstreckenden
Drehachse 8 befestigt sind. Im äußeren Umfangsbereich
der Typentrommeln 7, 71 sind Prägestempel 9, 9' axialverschieblich
geführt. Die einander gegenüberstehenden, längs einer zur Drehachse 8 parallelen Achse ausgerichteten
Prägestempel 9, 91 sind zueinander komplementär,
d.h. daß beispielsweise der Prägestempel 9 ein erhabenes und der Prägestempel 9' ein vertieftes spiegelbildliches
Abbild eines zu prägenden Zeichens aufweist. Die' beiden
^u Prägestempel 9, 91 sind durch Rückholfedern 10, 10' in
eine Ruhestellung vorgespannt, in der sie sich in einem Ruheabstand gegenüberstehen.
An den dem Gestell 2 abgewandten freien Enden 5, 51 der Betätigungshebel 3 bzw. 3' sind sich etwa in Richtung
der Drehachse 8 erstreckende Druckschrauben 11, 11' angeordnet. Durch Verdrehen der Typentrommeln 7, 7' um
ihre Drehachse 8 können die verschiedenen, rund um den Umfang der Typentrommeln 7, 7' angeordneten, einander
gegenüberstehenden Prägestempel 9, 9' mit einer gemeinsamen
Achslinie zur Flucht gebracht werden, die sich durch die Druckschrauben 11, 11' hindurch parallel zur
Drehachse 8 erstreckt. Zwischen den einander zugewandten
Enden der Druckschraube 11 und des Prägestempels 9 bzw. 35
der Druckschraube 11' und des. Prägestempels 9' ist auf
der gemeinsamen Achslinie jeweils ein Zwischenstößel bzw. 12' in nicht näher dargestellten, bezüglich des
u :; - :;■■■-:■
■^ . Gestells 2 ortsfesten Lagern axialverschxeblxch geführt,
der durch eine Rückstellfeder 13 bzw. 13' in Richtung
der Betätigungshebel 3, 3' in eine Ruhelage vorgespannt
ist.
.
Eine'zu prägende Prägeplatte 14, beispielsweise
eine Adreßplatte oder eine Identifikationskarte, ist
durch eine nicht dargestellte Führungsvorrichtung zwischen den in ihrer Prägestellung auf der gemeinsamen Achslinie
·, Ο liegenden Prägestempeln 9, 9' gehalten. Bei einer Annäherung
der freien Enden 5, 51 werden die Prägestempel 9,
91 durch Vermittlung der Zwischenstößel 12, 12' gegen
die Prägeplatte 14 angedrückt, so daß bei Aufwendung eines ausreichenden Prägedruckes das gewünschte Zeichen
γ5 in die Prägeplatte eingeprägt wird.
An den dem Gestell zugewandten anderen freien Enden 4, 4' der Betätigungshebel 3, 31 sind jeweils die freien
Enden der Hebelarme 15 bzw. 15' eines Kniehebels 16 angelenkt,
mit dessen die Hebelarme 15, 15' verbindendem Gelenk 17 über eine Lasche 18 eine Schubstange 19 gelenkig
verbunden ist, die sich etwa in der Mitte des zwischen den beiden Betätigungshebeln 3, 3' begrenzten Äbstands
parallel zu diesen erstreckt. Ein weiterer Kniehebel ist mit dem freien Ende seines einen Hebelarms 20 am Gestell
2 und mit dem freien Ende seines anderen Hebelarms 21 an dem Verbindungspunkt des freien Endes 4' des Betätigungshebels
31 mit dem Hebelarm 15' des Kniehebels 16 angelenkt.
An dem Mittengelenk dieses weiteren Kniehebels greift das eine Ende einer mit ihrem anderen Ende bezüglich des
Gestells 2 ortsfest festgelegten Zugfeder ^n, durch die
die mit dem Kniehebel 16 verbundenen Betätigungsarme 3, 3" in ihre Ruhelage zurückgeführt werden, in der auch
die Prägestempel 9, 91 ihren Ruheabstand einnehmen.
An dem dem Kniehebel 16 abgewandten freien Ende
der Schubstange 19 greift eine erste Antriebseinrichtung 23 an, durch die die Schubstange 19 axial in Richtung
einer Streckung des Kniehebels 16 verschiebbar ist. Der Verstellhub dieser ersten Antriebseinrichtung entspricht
dabei einer gegenseitigen Annäherung der Druckschrauben 11, II1 und einer damit verbundenen Verschiebung
der einander gegenüberstehenden Prägestempel 9, 9' bis zu deren Berührung mit der Prägeplatte 14. Somit überwindet
die erste Antriebseinrichtung 23 gerade den gegenseitigen Ruheabstand der Prägestempel 9, 91 abzüglich, der
Stärke der Prägeplatte 14. Da hierbei noch keine Prägung der Prägeplatte 14 erfolgt, braucht somit die erste Antriebseinrichtung
23 lediglich die Reibung und die Rückstellkräfte innerhalb der Prägemaschine 1 zu überwinden.
Eine zweite Antriebseinrichtung 24 weist einen Elektromagneten 25 auf, durch den die Schubstange 19
mittig längs seiner der Wirkrichtung entsprechenden Achse hindurchgeführt ist. An der dem freien Ende 22 der Schubstange
19 zugewandten Seite des Elektromagneten 25 ist auf der Schubstange 19 in einem mindestens dem Verstellhub
der ersten Antriebseinrichtung 23 zuzüglich einem kleinen Prägehub entsprechenden Abstand von der Stirnfläche
des Elektromagneten 25 ein in Form einer radialen
^° Platte ausgebildeter Anker 26 auf der Schubstange 19
befestigt.
Die erste Antriebseinrichtung 23 weist bei der
in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform eine das freie
Ende 22 der Schubstange 19 beaufschlagende Kurvenscheibe
27 auf, die um eine zur Schubstange 19 senkrechte, bezüglich des Gestells 2 ortsfeste Achse drehbar gelagert
ist. Die Kurvenscheibe 27 ist über eine elektromagnetisch betätigte Schaltkupplung 28 von einem Elektromotor 29
4- · K
angetrxeben.
Zur Einleitung eines Prägevorganges wird die Schaltkupplung 28 eingeschaltet, wodurch die Kurvenscheibe
27 von dem Elektromotor 29 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird. Dadurch nähert sich der auf
g der Schubstange 19 angeordnete Anker 26 dem Elektromagneten 19 der zweiten Antriebseinrichtung. Gleichzeitig
werden die beiden Hebelarme 15, 15' des Kniehebels 16 sowie auch die beiden Hebelarme 20,21 des
weiteren Kniehebels in Richtung auf ihre Strecklage
2Q ' bewegt, wobei jedoch der Verstellhub der ersten Antriebseinrichtung
23 nur so weit geht, daß die über die Druckschrauben 11,11" betätigten Prägestempel 9,
9' die*dazwischen gehaltene Prägeplatte 14 berühren.
Die Prägestempel 9, 9' werden also durch die erste
IQ Antriebseinrichtung 23 lediglich an die Prägeplatte
14 herangeführt.
Sobald diese Stellung erreicht ist, wird dem Elektromagneten 25 der zweiten Antriebseinrichtung
über eine nicht dargestellte Stromguelle ein elek-. trischer Impuls zugeführt, wodurch der Kniehebel 16
hoch weiter gestreckt wird und die Prägestempel 9, 9'
längs einem im Verhältnis zum Verstellhub der ersten Antriebseinrichtung kleinen Prägehub .'mit einem hohen
Prägedruck an die Prägeplatte 14 angepreßt werden, wodurch die eigentliche Prägung erfolgt.
Der weitere Kniehebel mit den Hebelarmen 20,21 dient dabei dazu, den in Fig. 1 unteren Prägestempel 9'
beim Prägevorgang in eine definierte Ebene bezüglich der nicht "dargestellten Führungsvorrichtung für die
Prägeplatte 14 zu bringen, um eine Vorwölbung der Prägeplatte 14 zu vermeiden oder wenigstens in möglichst
geringen Grenzen zu halten. 35
Eine in Fig. 2 dargestellte andere Ausführungsform
COPY
unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten nur durch die Ausgestaltung der' ersten Antriebseinrichtung
23. Diese weist einen etwa quer zur Schubstange 19 angeordneten Antriebshebel 30 auf, der mit
.5 seinem einen, in Fig. 2 oberen freien Ende 31 am freien
Ende 22 der Schubstange 19 anliegt und mit seinem anderen freien Ende 32 bezüglich des Gestells 2 ortsfest
angelenkt ist. An dem Antriebshebel 30 ist zwischen seinen freien Enden 31, 32 eine Ankerplatte 33 in Gegenüberstellung
zu einem mit seiner Wirkachse parallel zur Achsrichtung der Schubstange 19 des bezüglich des Gestells ortsfest angeordi
ten Elektromagneten 34 befestigt. Schließlich ist der Antriebshebel
30 entgegen der im Sinne einer Streckung des Kniehebels 16 gerichteten Wirkrichtung des Elektromag-
• neten 34 von einer Rückstellfeder 35 in Richtung auf
einen Begrenzungsanschlag 36 vorgespannt.
Der Betriebsablauf erfolgt wie bei der in Fig. 1
dargestellten Ausführungsform, wobei zur Betätigung der
ersten Antriebseinrichtung 23 zunächst der Elektromagnet 34 bestromt wird, wodurch mittels des Antriebshebels
30 die Schubstange 19 längs des Verstellhubes.soweit
bewegt wird, daß die Prägestempel 9,9.' die Prägeplatte 14 berühren. Die eigentliche Prägung erfolgt sodann wie
bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform durch
die Betätigung der zweiten Antriebseinrichtung 24.
Bei einer in Fig. 3 dargestellten anderen Ausführungsform weist die zweite Antriebseinrichtung einen
■'
ersten und zweiten Elektromagneten 37 (Ml) und 37' (M2)
• ' auf, die auf einer ihrer Wirkrichtung entsprechenden gemeinsamen Achse, mit der die in den Typentrommeln 7,
71 gelagerten Prägestempel 9,9' durch Drehung um die
Drehachse 8 fluchtend ausgerichtet werden können beid-
seits der Typentrommeln 7,7' angeordnet sind. Die boidcri
copy
Elektromagnete 37,37' sind mit je einem Betätigungsglied
38,38' versehen, das als längs der Achse durch den Elektromagneten 3 7 bzw. 37' hindurchgeführte Schubstange
39 bzw. 39' ausgebildet ist. Die Schubstangen 39,39' sind jeweils an ihrem der Typentrommel 7 bzw.
7' abgewandten freien Ende 40 bzw. 40' durch Rückholfedern 41, bzw. 41' entgegengesetzt zu den Typentrommeln
7,7' in eine Ruhelage vorgespannt, in der die zu den Typentrommeln 7,7' weisenden anderen freien Enden
42,42' der Schubstangen 39 bzw. 39' mit geringem Spiel den ihnen zugewandten freien Enden der sich in ihrem
gegenseitigen Ruheabstand befindenden Prägestempel 9 bzw 9' gegenüberstehen. Auf der der Typentrommel 7,
7' abgewandten Seite des Elektromagneten 3 7 bzw. 37' ist an der Schubstange 39 bzw. 39' in einem etwa ihrem
maximalen Hub entsprechenden Abstand von der Stirnseite des Elektromagneten 37 bzw. 37' der als radiale Platte
ausgebildete Anker 43 bzw. 43' befestigt.
Die erste Antriebseinrichtung weist bei der in
Fig. 3 dargestellten Ausführungsform zwei etwa guer zur gemeinsamen Achse der Schubstangen 39, 39' angeordnete,
einander in einem Abstand etwa parallel gegenüberstehende Antriebshebel 44,44' auf, deren den Schubstangen
39,39' abgewandte freie Enden 45 bzw. 45' bezüglich der Prägemaschine 1 ortsfest angelenkt sind und
deren dazu entgegengesetzte freie Enden 46,46' jeweils auf der dem Elektromagneten 3 7 bzw. 37' abgewandten
Stirnseite des Ankers 43 bzw. 43' abgestützt sind. Zur
Beaufschlagung der Antriebshebel 44,44' mit einem in
Richtung der Prägestempel 9,9' wirkenden Drehmoment sind zwei Kurbeltriebe 47,47' vorgesehen, die jeweils
über eine Koppelstange 48 bzw. 48' mit einem zwischen
den freien Enden des jeweiligen Antriebshebels 44 bzw. 44' gelegenen Anlenkpunkt verbunden sind. Die beiden
Kurbeltriebe 47,47' sind zueinander gegenläufig gemein-
sam über eine Schaltkupplung 49 von einem Motor 50 angetrieben. Der Gesamthub b des Kurbeltriebs oder Exzenters
47' ist kleiner als der Gesamthub a des Kurbeltriebs oder Exzenters 47. ·
Für die Durchführung eines PrägeVorgangs wird die
Schaltkupplung 49 bei einem Drehwinkel ψ = 0 eingeschaltet,
wodurch die beiden Antriebshebel 44,44' gegeneinander bewegt werden. Infolge des etwas größeren
Gesamthubs des Antriebshebels 44 wird der an seinem freien Ende 46 anliegende Anker 43 mit der dem Anker
43 zugewandten Stirnfläche des Elektromagneten 37 in unmittelbare Berührung gebracht. Die Schubstange 3 9
bewegt sich dabei gleichzeitig entgegen der Wirkung der Rückholfeder 41 in Richtung auf den Prägestempel
9 und hebt ihn bis zur Berührung mit der Prägeplatte 14 an. Gleichzeitig wird durch den den kleineren Hub
aufweisenden Antriebshebel 44' die Schubstange 39' so
weit in Richtung des Prägestempels 9' verschoben, daß
noch ein für den Prägehub ausreichender Luftspalt zwischen dem Anker 43' und der ihm zugewandten Stirnfläche
des Elektromagneten 37' (M2) verbleibt. Der Prägestempel
9' berührt in dieser. Stellung die Prägeplatte 14.
' Sobald durch die erste.Antriebseinrichtung die
vorbeschriebene Stellung der Schubstangen 39,39' und damit der Prägestempel 9,9' herbeigeführt worden ist,
wird zuerst der Elektromagnet 3 7 (Ml) der zweiten Antriebseinrichtung bestromt, so daß sein Anker 43 an
"0 ihm haftet. Dann wird nach einer kurzen Verzögerungszeit auch der Elektromagnet 37' der zweiten Antriebsrichtung bestromt, wodurch der eigentlichen Prägevorgang
erfolgt. Der Elektromagnet 3 7 übernimmt somit die Aufgabe eines festen Widerlagers und bestimmt·daher
die Ebene, in der die Prägung erfolgt. Danach bewegen sich die Antri ebshebd 44,44' in ihre· Ruhelage zurück,
If ■■:■■■.:■■
wobei die Schubstangen 39,39' unter der Wirkung der Rückholfedern 41,41' ebenfalls in ihre Ausgangsstellung
zurückkehren. Die unter der Vorspannung der Rückholfedern 10,10' stehenden Prägestempel 9,9' geben damit
die geprägte Prägeplatte 14 frei, so daß ein neues Zeichen in die Prägestellung gebracht werden kann.
Im einzelnen ist der einer vollen Drehung von q. = 360° der Kurbel- bzw. Exzenterbewegung der ersten
Antriebseinrichtung entsprechende Zeitablauf eines Prägetaktes in Fig. 4 dargestellt. Dabei sind mit x.. und x„
die Verstellwege der Schubstangen 39 bzw. 39' bezeichnet. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, wird der Elektromagnet 3 7 (Ml)
kurz vor dem Erreichen der ersten Totpunktlage bestromt, worauf nach kurzer Verzögerungszeit zusätzlich der
Elektromagnet 37' (M2) folgt. Nach Ablauf einer vollen
Kurbelumdrehung ist sodann beim Erreichen der zweiten Totpunktlage ( Cf' = 360°) der Prägevorgang abgeschlossen
.
Eine in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform unterscheidet
sich von der in Fig. 3 dargestellten lediglich in der Ausgestaltung der ersten Antriebseinrichtung.
Anstelle einer Kopplung der Antriebshebel 44., 44' mit ^° den Kurbeltrieben 47,47* sind dort die Antriebshebel
44,44' zwischen ihren freien Enden mit Ankerplatten 51 bzw. 51' versehen, denen jeweils ein Elektromagnet 52
bzw. 52' gegenübergestellt ist, der auf den jeweiligen Antriebshebel 44 bzw. 44' ein Drehmoment in Richtung
auf eine gegenseitige Annäherung der Prägestempel 9,9' ausübt. An den Antriebshebeln 44,44' greift entgegen
der Wirkrichtung der Elektromagnete 52 (M3) und 52' (M4) jeweils eine Rückholfeder 53,53' an, die den Antriebshebel
44 bzw. 44" gegen einen ortsfesten Anschlag 54 bzw. 54' vorspannt.
· Der Betriebsablauf der in Fig.5 dargestellten Ausführungsform geht im einzelnen aus Fig. 6 hervor.
Wie aus dem Zeitdiagramm von Fig. 6 zu ersehen ist, wird zur Einleitung eines Prägevorgangs zunächst der
Elektromagnet 52 (M3) bestromt, wodurch sich der Antriebshebel
44 entgegen der Wirkung der Rückholfedern 41 und 53 im Gegenuhrzeigersinn bewegt und dabei den
Anker 43 und die damit verbundene Schubstange 39 bis zur Berührung des Ankers 43 mit dem Elektromagneten
37 (Ml) der zweiten Antriebseinrichtung bewegt. In dieser Stellung wird der Elektromagnet 37 (Ml) bestromt
und hält seinen Anker 43 fest. Anschließend wird der Elektromagnet 52 (M3) abgeschaltet, so daß
der Antriebshebel 44 unter der Wirkung seiner Ruckle holfeder 53 in seine durch den Anschlag 54 begrenzte
Ausgangsstellung zurückkehrt. Der Prägestempel 9 befindet sich damit in seiner Arbeitsstellung, in der
er die Prägeplatte 14 berührt.
Gleichzeitig mit der Bestromung des Elektromagneten 37 (Ml) wird auch der Elektromagnet 52' (M4)
der ersten Antriebseinrichtung bestromt, wodurch sein Antriebshebel 44' die Schubstange 39' mit dem Anker
43* so weit verschiebt, daß der Prägestempel 9' ebenfalls die Prägeplatte 14 berührt. Wie bei der in Fig.
dargestellten Ausführungsform besteht in dieser Stellung zwischen dem Anker 43' und der Stirnseite seines
Elektromagneten 37' (M2) ein ausreichend großer Abstand, daß durch eine anschließende Bestromung des
30
Elektromagneten 37' der zweiten Antriebseinrichtung
der eigentliche Prägehub durchgeführt wird. Der Elektromagnet 52' (M4) der ersten Antriebseinrichtung
wird kurz nach erfolgter Bestromung des Elektromagneten 37' (M2) der zweiten Antriebseinrichtung abgeschaltet,
wodurch der Antriebshebel 44' freigegeben und unter der
Wirkung seiner Rückstellfeder 53' zu dem Anschlag 54'
zurückgeführt wird.
Nach erfolgter Prägung werden dann auch die Elektromagnete
37,37' der zweiten Antriebseinrichtung abgeschaltet, wodurch die Anker 43 bzw. 43' freigegeben
werden. Die Schubstangen 39,39' werden sodann durch ihre Rückholfedern 41,41' in die Ruhestellung zurückgezogen, wobei die unter Vorspannung der Rückholfedern
10,1.0' stehenden Prägestempel 9,9' die Prägeplatte freigeben, so daß ein neues Zeichen in die Prägestellung
gebracht werden kann.
Die für die Erzielung einer für alle zu prägenden Zeichen einheitlichen Prägehöhe erforderliche Prägekraft
F ist in Abhängigkeit von der Größe des zu prägenden Zeichens bzw. der Strichlänge unterschiedlich.
/ist
Beispielsweise'in Fig. 7 die Prägekraft F für verschiedene
Materialarten der Prägeplatten 14 in Abhängigkeit von den auf der Abszisse aufgetragenen unterschiedlichen
Zeichen dargestellt. Während beispielsweise für die Zeichen "Punkt" und "Komma" verhältnismäßig geringe
Prägekräfte aufgewendet werden müssen, steigt die erforderliche Prägekraft in Richtung auf die Buchstaben
"M" und "W" an. Die Steuerung der Prägekraft in Abhängigkeit von dem zu prägenden Zeichen erfolgt bei den
in Fig. 1, 2, 3 und 5 dargestellten Ausführungsformen durch eine geeignete Steuerung der Stromversorgung für
die Elektromagnete 25 bzw. 37,37' der zweiten Antriebseinrichtung.
Eine Ausführungsform einer Stromversorgung für
ow die in Fig. 5 dargestellte Antriebsvorrichtung ist in
Fig. 8 und 9 dargestellt. Wie aus Fig. 8 hervorgeht, sind in einem aus dem Wechselstromnetz über eine Gleichrichterdiode
55 gespeisten Ladestromkreis Impulskondensatoren 56,57,58 mit Schutz- und Entkopplungswiderständen
59,60,61 in Reihe und dann parallel geschaltet. Die
Impulskondensatoren 56,57,58 werden also in dem Ladestromkreis
auf den Spitzenwert der Wechselspannung aufgeladen. Ein Entladestromkreis für die Impulskondensatoren
56,5 7,58 besteht aus den beiden hintereinander geschalteten Elektromagneten 37,37', wobei diese Serienschaltung
mit ihrem einen Ende unmittelbar an den gemeinsamen Verbindungspunkt der Impulskondensatoren 56,
•57,58 angeschlossen ist und mit ihrem anderen Ende über je einen Thyristor 62,63,64 jeweils an den dem gemeinsamen
Verbindungspunkt entgegengesetzten Anschluß der Impulskondensatoren 56,57,58 geführt ist.
Die Elektromagnete 37,37' sind ferner durch je
eine Freilaufdiode 65 bzw. 65' überbrückt, die entgegengesetzt zum Erregungsstrom der Elektromagnete
3 7,37' gepolt sind und Überspannungen beim Abschalten der Elektromagnete 37,37' verhindern. Ferner ist an
den Elektromagneten 37 ein Vorerregungsstromkreis angeschlossen, der aus einer Schutzdiode 66, einem Schalt-
■20 transistor 6 7 und einem aus einer Vollweggleichrichterschaltung
68 und einem Glättungskondensator 69 bestehenden Niederspannungsnetzteil gebildet ist. Durch diesen
Vorerregungsstromkreis erhält der Elektromagnet 3 7 die für das im Zusammenhang mit Fig. 5 beschriebene Festhalten
seines Ankers 43 vor der Auslösung des eigentlichen Prägevorgangs benötigte Vorerregungsenergie.
Durch wahlweises Zünden der Thyristoren 62,63,64 kann den Elektromagneten 37, 37' der Entladeimpuls der
"Q Impulskondensatoren 56,57,58 selektiv zugeführt werden.
Sofern .in dem in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel die Kapazität der Impulskondensatoren 56,
57,58 im Verhältnis 1 zu 2 zu 4 gewählt wird, kann somit durch das wahlweise Zünden der Thyristoren 62,
63,64 die Impulsenergie im Verhältnis 1 zu 7 gesteuert
31 ,'■ ■■■■ -■: :>■;-■■■-.·:
werden. Damit wird ein in der Regel völlig ausreichender Variationsbereich erhalten, um die Prägekraft dem gewählten
Zeichen anzupassen und ein gleichförmiges Prägebild zu erhalten. Durch die Hinzufügung weiterer
Impulskondensatoren und Thyristoren kann die Feinheit der Abstufung beliebig gesteigert werden. Beispielsweise
kann durch den geringfügigen Mehraufwand der Hinzufügung eines weiteren Thyristors und eines weiteren
Impulskondensators mit der achtfachen Kapazität der kleinsten Stufe die Impulsenergie im Verhältnis 1 zu
verändert werden.
Die Energieversorgung der Elektromagnete 52,52'
der ersten Antriebseinrichtung erfolgt gemäß Fig. 9 aus einem eine Vollweggleichrichterschaltung 70 und
einen Glättungskondensator 71 aufweisenden weiteren Niederspannungsnetzteil, an das die Elektromagnete
52,52' über je einen Schaltransistor 72 bzw. 72' angeschlossen
sind. Auch hier sind die Elektromagnete 52, 52' mit Freilaufdioden 73 bzw. 73' überbrückt.
Die Steuerung des der Vorerregung dienenden Schalttransistors 67 , der Schalttransistoren 72,72' für den
Betrieb der ersten Antriebseinrichtung und der dem eigentlichen Prägevorgang dienenden Thyristoren 62,63,64
erfolgt beispielsweise zweckmäßig durch einen Mikroprozessor, da dann mit einfachen Mitteln die Schaltvorgänge
in!beliebiger Zeitfolge erzielt werden können.
Insbesondere kann dabei die im Zusammenhang mit der
Ausführungsform von Fig. 5 beschriebene Schaltfolge gesteuert werden.
Bezugszeichenliste Antriebsvorrichtung für eine Prägemaschine
5 | 1 | Prägemaschine |
2 | Gestell | |
3,3- | Betätigungshebel | |
4,4 ' | freies Ende | |
5,5· | freies Ende | |
10 | 6,6' | Anlenkpunkt |
7,7' | Typentrommeln ■ | |
8 | Drehachse | |
9,9 ' | Prägestempel | |
10,10' | Rückholfeder | |
15 | 11,11' | Druckschrauben |
12,12' | Zwischenstößel | |
13,13' | Rückstellfeder | |
14 | Prägeplatte | |
15,15' | Hebelarme | |
20 | 16 | Kniehebel |
17 | Gelenk | |
18 | Lasche | |
19 | Schubstange | |
20 | Hebelarm | |
25 | 21 | Hebelarm |
22 | freies Ende | |
.23 | erste Antriebseinrichtung | |
24 | zweite Antriebseinrichtung | |
25 | Elektromagnet | |
30 | 26 | Anker |
27 . | Kurvenscheibe | |
28 | Schaltkupplung | |
29 | Elektromotor | |
3 0 | Antriebshebel | |
35 | 31 | freies Ende |
32 | freies Ende | |
33 | Ankerplatte |
SH
37,37' 38,38· 39,39'
40,40' 41,41' 42,42' 43,43' 44,44 ·
45,45' 46,46 ' 47,47' 48,48'
51,51' 52,52' 53,53' 54,54-
65,65'
70
71
72,72' 73,73' 74
Elektromagnet
Rucks Ic]Lfcder
Begrenzungsanschiag
Elektromagnet
Betätigungsglied
Schubstange
freies Ende
Rückholfeder
freies Ende
Anker
Antriebshebel
freies Ende
freies Ende
Kurbeltrieb
Koppelstange
Schaltkupplung
Motor
Ankerplatte
Elektromagnet
Rückholfeder
Anschlag
Gleichrichterdiode
Impulskondensator
Schutzwiderstand
Thyristor
Freilaufdiode Schutzdiode
Schalttransistor Vo11weggleichrichterschaltung
Glattungskondensator Vo11weggleiehrichtersehn
1 Lung
Glattungskondensator Schalttransistor
Freilaufdiode Rückstellfeder
Leerseite
Claims (1)
- Patentansprücher'1/) Antriebsvorrichtung für eine Prägemaschine, s—'
durch die zwei sich in einer Ruhestellung in einem Ruheabstand gegenüberstehende, zueinander komplementäre Prägestempel relativ zueinander gegen eine zwi- ; sehen den Prägestempeln in einer Prägestellung gehaltene Prägeplatte mit einem Prägedruck anpreßbar sind, gekennzeichnet durch eine einen dem Ruheabstand der Prägestempel (9,9') abzüglich der Stärke der Prägeplatte (14) entsprechenden Verstellhub aufweisende erste Antriebseinrichtung (23) durch die die Prägestempel (9,9') relativ zueinander längs des Verstellhubes an die Prägeplatte (14) heranführbar sind undeine einen im Verhältnis zum Verstellhub kleinen Prägehub aufweisende zweite Antriebseinrichtung (24), durch die die an die Prägeplatte (14) herangeführten Prägestempel (9,9') mit dem Prägedruck beaufschlagbar sind.' 2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, daß die zweite Antriebseinrichtung (24) als Antriebsquelle einen Elektromagneten (25;37,3V) mit einem längs des Prägehubes beweglichen Anker aufweist.3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, bei derdie Prägemaschine zwei sich in einem Abstand gegenüberstehende, mit einem zwischen ihren freien Enden gelegenen Anlenkpunkt an einem Gestell der Prägemaschineangelenkte Betätigungshebel aufweist, zwischen deren 30sich gegenüberstehenden einen freien Enden die einander gegenüberstehenden Prägestempel anordenbar sowie mittels dieser freien Enden in Richtung auf die Prägeplatte beaufschlagbar sind und an deren sich gegenüberstehenoc den anderen freien Enden die Antriebsvorrichtung angreift, dadurch gekennzeichnet, daß an den anderen freien Enden. (4,4') der Betätigungshebel (3,3') jeweils die freien Enden der Hebelarme (15,15') eines Kniehebels (16) angelenkt sind, an dessen die Hebelarme (15,15') miteinander verbindendem Gelenk (17) eine durch die Achse des Elektromagneten (25) der zweiten Antriebseinrichtung (24) hindurchgeführte, mit dem Anker (26) versehene Schubstange (19) angelenkt ist, deren freies Ende (22) von der ersten Antriebseinrichtung (23) in Achsrichtung beaufschlagbar ist. 104. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Antriebseinrichtung (23) eine das freie Ende (22) der Schubstange (19) beaufschlagende Kurvenscheibe (27) aufweist, die von einem Elektromotor (29) über eine Schaltkupplung (28) angetrieben ist.5. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Antriebseinrichtung (23) einen etwa quer zur Achsrichtung der Schubstange (19) angeordneten, mit seinem einen freien Ende (31) am freien Ende (22) der Schubstange (19) angreifenden und mit seinem anderen freien Ende (32) bezüglich des Gestells (2) ortsfest angelenkten Antriebshebel (30) aufweist, der von einem Elektromagneten (34) in Achsrichtung kraftbeaufschlagbar ist.6. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kniehebel (16) " von der Rückstellkraft einer Rückstellfeder (74) beaufschlagbar ist, durch die die beiden Betätigungshebel (3,3') in eine mindestens dem Ruheabstand der Prägestempel (9,9') entsprechende Ruhelage einstellbar sind.7. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurchgekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (74) als mit ihrem einen Ende gestellfest und mit ihrem anderen Ende am Gelenk eines weiteren Kniehebels angeordnete Zugfeder ausgebildet ist, dessen einer Hebelarm (21) mit seinem freien Ende am anderen freien Ende eines der Betätigungsarme (15") und dessen anderer Hebelarm (20) gestellfest angelenkt ist.8. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster und ein zweiter Elek-_ tromagnet (37,37·) der zweiten Antriebseinrichtung mit je einem durch den Elektromagneten längs einer gemeinsamen Achse verschiebbaren und den Anker (43,43') aufweisenden Betätigungsglied (38,38') vorgesehen ist, zwischen deren einander zugewandten freien Enden (42, 42') die einander gegenüberstehenden Prägestempel (9, 9') in der Prägestellung anordenbar und an ihren einander abgewandten freien Enden mit den Betätigungsgliedern (38,38') in Eingriff bringbar sind, und daß die Betätigungsglieder (38,38') durch die erste Antriebseinrichtung um den Verstellhub einander annäherbar sind.9. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurchgekennzeichnet, daß die erste Antriebseinrichtung zwei etwa quer zur gemeinsamen Achse einander gegenüberstehend angeordnete Antriebshebel (44,44') aufweist, deren der gemeinsamen Achse abgewandte freie Enden (45,45') bezüglich der Prägemaschine (1) ortsfest angelenkt sind,deren dazu entgegengesetzte freie Enden (46,46') jeweils mit dem entsprechenden Betätigungsglied (3/8,38') in Eingriff bringbar sind und die jeweils mit einem in Richtung der Prägestempel (9,9') wirkenden Drehmomentbeaufschlagbar·sind.
3510. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebshebel (44,44') entgegen dem in Richtung der Prägestempel (9,9') wirkenden Drehmoment durch Federkraft in ihre Ruhelage vorgespannt sind.11. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Antriebseinrichtung zwei von einem Motor (50) über eine Schaltkupplung angetriebene Kurbeltriebe (47,4V) aufweist, die über je eine Koppelstange (48,48') mit je einem zwischen den Enden der Antriebshebel (44,44') gelegenen Anlenkpunkt verbunden sind.12. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Kurbeltriebe (47,47') einen unterschiedlichen Hub aufweisen.13. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebshebel(44,44') der ersten Antriebseinrichtung zwischen ihren Enden mit je einer Ankerplatte (51,51') versehen sind, an der das Drehmoment durch je einen der Ankerplatte (51, 51') gegenübergestellten Elektromagneten (52,52') anlegbar ist.14. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsglieder (38,38') als durch die Achse des Elektromag- neten (37,37') hindurchgeführte Schubstangen (39,39') ausgebildet sind, an denen der als sich radial erstreckende platte ausgebildete Anker (43,43') festgelegt ist.15. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurchgekennzeichnet, daß die den Anker (43,43') bildende Platte auf der Schubstange (39,39') in einem etwa ihrem maximalen Hub entsprechenden Abstand von der dem Prägestempel (9,9') abgewandten Stirnseite des Elektromagneten (37,37') angeordnet ist.16. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Schubstangen (39,39') in Eingriff bringbaren freien Enden (46,46') der Antriebshebel (44,44') jeweils auf der dem Prägestempel (9,9') abgewandten Stirnseite der den Anker (43,43') bildenden Platte abstützbar sind.17. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsglieder (38,38') entgegen ihrer zur Prägeplatte (14) gerichteten Verschiebungsrichtung durch Federkraft in ihre Ruhelage vorgespannt sind.18. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß durch die erste Antriebseinrichtung der einem der beiden Elektromagnete. (37) der zweiten Antriebseinrichtung zugeordnete Anker (43) bis an diesen Elektromagneten (37) heranführbar und dieser Elektromagnet (37) bei Anlage seines Ankers (43) durch, einen ersten Impuls bestimmter Dauer erregt wird, und daß der dem anderen Elektromagneten (37') zugeordnete Anker (43') bis in einen dem maximalen Prägehub entsprechenden Abstand vor diesen anderenElektromagneten (371) verschiebbar ist und in dieser Stellung seines Ankers (43') durch einen später als der erste Impuls einsetzenden zweiten Impuls erregt wird, der mit dem ersten Impuls endet.19. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet(3 7,37') der zweiten Antriebseinrichtung durch einen Entladeimpuls eines Kondensators (56,57,58) erregt wird.20. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsenergie in Abhängigkeit von der Art des Prägezeichens gesteuert ist.21. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsenergie durch selektives Parallelschalten von Ladekondensatoren (56,57,58) unterschiedlicher Kapazität im Entladestromkreis gesteuert ist.22. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsenergie von einem Mikroprozessor gesteuert wird.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833330563 DE3330563A1 (de) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | Antriebsvorrichtung fuer eine praegemaschine |
JP16145684A JPS6071276A (ja) | 1983-08-24 | 1984-07-31 | 刻印機械用駆動装置 |
EP84110020A EP0142635A1 (de) | 1983-08-24 | 1984-08-22 | Antriebsvorrichtung für eine Prägemaschine |
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---|---|---|---|
DE19833330563 DE3330563A1 (de) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | Antriebsvorrichtung fuer eine praegemaschine |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3330563A1 true DE3330563A1 (de) | 1985-03-14 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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