DE9004406U1

DE9004406U1 - Prägeeinrichtung für umlaufende Werkstücke

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Publication number: DE9004406U1
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Authority: DE
Original assignee: Jopp Praecision & Co Kg 8740 Bad Neustadt De GmbH
Current assignee: Jopp Praecision & Co Kg 8740 Bad Neustadt De GmbH
Priority date: 1990-04-18
Filing date: 1990-04-18
Publication date: 1990-07-26
Anticipated expiration: 2000-04-19

Description

Jopp Praecision GmbH & Co. KG., 8740 Bad Neustadt/Saale

Beschreibung
Frägeeinr- .?>tu-? für ugti>ufend* Werkstücke

D1s heuerung bezieht sich a»«f eine Prägee1nr1chtung für umlaufende Werkstücke, die eine rotati9iissymmetr1sche Präyeflache aufweisen, mit einem drehbar gelagerten Prägewerk'.eug und einer Vorrichtung zur Rückstellung des Prägewerkzeugs 1n seine Ausgangsstellung nach erfolgtem Prägevorgang.

Bei einer bekannten derartigen Prägee1nr1chtung besteht das frägewerkzeug aus einem Prägerollensegment, welches an seiner Arbeltsfläche nicht nur die erhaben ausgebildeten Prägezelchen, -zahlen oder -Symbole, sondern auch eine Reihe von Mitnehmerzähnen trägt, die beim Zustellen der Prägeeinrichtung gegen das umlaufende Werkstück zur Beschleunigung des Prägerollensegments notwendig sind. Der von diesen Mitnehmerzähnen beanspruchte Platz geht Jedoch für Prägemarkierungen verloren. Mit anderen Worten, diese Mitnehmerzähne beschränken den Bogenwinkel, der für Prägemarkierungen zur Verfügung steht. Insbesondere 1st dadurch eine umlaufende Prägung (über 360°) an dem Jeweiligen Werkstück nicht ohne weiteres möglich. Ein weiterer Mangel

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dieser bekannten Prägeeinrichtung besteht darin, daß die Rückstellung des Prägerollensegments 1n seine Ausgangsstellung nach erfolgtem Prägevorgang durch eine wäsre*id des Prägevorgangä g?">;_;inte Feder erfolgt, die jedoch 1m Laufe der Zelt ermüdet oder durch Bruch völlig ausfallen I?^nn.

Der Neuerung Hegt die Aufgabe zugrunde, die vaigen Mangel zu vermelden und eine Prägeeinrichtung zu schaffen, bei der zur Beschleunigung des Prägewerkzeugs Mitnehmerzähne überflüssig sind, so daß der Umfang des Prägewerkzeugs praktisch ausschließlich für Prägemarkierungen (Prägezeichen, -zahlen oder -Symbole) genutzt werden kann. Außerdem soll die Rückstellung des Prägewerkzeugs 1n seine Ausgangsstellung nach jedem Prägevorgang durch zuverlässig arbeitende MIttel erfolgen, welche die bisher für diesen Zweck verwendete Federkraft ersetzen.

Gemäß der Neuerung wird obige Aufgabe dadurch gelöst, daß das Prägewerkzeug mit eineir auf beide Drehrichtungen umschaltbaren Antriebsmotor, z.B. einem Druckluftmotor verbunden 1st, durch den das Prägewerkzeug vor Beginn des Prägevorgangs wenigstens angenähert auf die Umfangsgeschwindigkeit des Werkstücks beschleunigbar und nach erfolgter Prägung 1n seine Ausgangsstellung zurückdrehbar 1st. Die Umschaltung des Antriebsmotors zur Drehung 1n der einen oder anderen Richtung kann z.B. kurvengesteuert 1m Arbeltstakt eines Drehautomaterx erfolgen, auf dessen Querschlitten die Prägeeinrichtung gemäß der Neuerung befestigt werden kann. Dadurch, daß der Antriebsmotor das Prägewerkzeug wenigstens angenähert auf

die Umfangsgeschwindigkeit des Werkstücks beschleunigt, sind die bisher für diesen Zweck erforderlichen Mitnehmerzähne Überflüssig und es steht daher an der Arbeitsumfangsf1 Sehe des Prägewerkzeugs der Platz 1m wesentlichen ausschließlich für Prägemarkierungen zur Verfügung. Diese können 1n Umfangsrichtung des Prägewerkzeugs bei Bedarf auch dicht aufeinanderfolgend angeordnet werden. Außerdem 1st aufgrund der Maßnahmen gemäß der Neuerung auf einfachere Welse eine umlaufende Prägung, (über 360°) an dem jeweiligen Werkstück möglich, zumal die Prägee1nr1chtung vor dem Einleiten der Prägung auch auf Prägetiefe eingestellt werden kann. Noch ein weiterer Vorteil der Neuerung 1st darin zu sehen, daß der Zeltpunkt, *■ dem mit der Prägung begonnen wird, beliebig ausgewählt werden kann. Dies 1st z.B. bei Mehrspinde!-Drehautomaten von Bedeutung, wenn die Prägee1nr1chtung bei einem bestimmten Arbeltstakt des Automaten 1n Funktion treten soll. In vorteilhafter Welse wird ferner das Prägewerkzeug nach Abschluß eines Prägevorgangs durch den Antriebsmotor auch wieder 1n seine Ausgangsstellung zurückgedreht. Bruchempfindliche und einer Ermüdung unterliegende Federn, wie sie beim Stand der Technik für die gleiche Aufgabe vorgesehen sind, entfallen daher.

Ausgestaltungen der Neuerung gehen aus den Unteransprücrin hervor. So besteht das Prägewerkzeug zweckmäßig aus einer Prägerolle. Dies bedeutet, daß praktisch Über den gesamten Umfang von 360° der Prägerolle Prägemarkierungen vorgesehen werden können.

Als baulich besonders einfach und zweckmäßig hat sich eine Lösung herausgestellt, bei der der Antriebsmotor ein

Druckluftmotor mit einem auf seiner Abtriebswelle drehfest angeordneten Flügel ist, der ventilgesteuert auf der einen oder anderen Seite mit Druckluft beaufschlagbar 1st.

Nach noch einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Neuerung erfolgt die Druckluftzufuhr 1n den Arbeltsraum des Druckluftmotors über einen radial nach Innen 1n den Arbeltsraum ragenden Vorsprung, der mit seinem radial Inneren Ende abgedichtet an einer den Flügel tragenden Lagerhtilse anliegt, die auf der Abtriebswelle des Druckluftmotors befestigt 1st.

Vorteilhaft 1st nach noch einer weiteren Ausbildung der Neuerung der Vorsprung keilförmig susgebildet und an jeder Seite des keilförmigen Vorsprungs mUndet ein Kanal für die Druckluftzufuhr 1n den Arbeitsraum des Druckluftmotors. Diese Maßnahme führt zu einem entsprechend großen Arbeltsraum bzw. großen Drehwinkel des Flügels des Druckluftmotors.

Nach noch einer weiteren Ausgestaltung der Neuerung 1st der Antriebsmotor über ein Getriebe mit der Antriebswelle des Prägewerkzeugs verbunden.

Vorzugswelse 1st das Getriebe ein übersetzungsgetriebe, das aus zwei Zahnrädern mit unterschiedlichen Zähnezahlen auf der Abtriebswelle des Druckluftmotors und der Antriebswelle des Prägewerkzeugs sowie einem die Zahnräder verbindenden Zahnriemen besteht. Dadurch 1st es ohne weiteres möglich, das Prägewerkzeug bei seinem Arbeitseinsatz um praktisch 360° zu drehen, während sich der Antriebsmotor über einen kleineren Bogenwinkei dreht. Der Zahnriemen bewirkt eine gewisse Elastizität zwischen Antrieb und Prägewerkzeug,

was durchaus erwünscht 1st. Denn nach erfolgtem tlngriff der Prägeroarkierungen in das umlaufende Werkstück wird das Prägewerkzeug von dem Werkstück mitgedreht.

Eine weitere zweckmäßige und baulich einfache Ausgestaltung der Neuerung 1st gekennzeichnet durch ein das Prägewerkzeug und den Druckluftmotor »&eegr; einer Seite aufnehmenden Gehäuseblock, welcher an der gegenüberliegenden Seite einen Raum zur Aufnahme des Übersetzungsgetriebes enthält, wobei beide Selten des Gehäuseblocks durch Abschlußplatten abdeckbar sind.

Die Neuerung wird anschließend anhand der Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht der Prägeeinrichtung

gemäß der Neuerung ohne die betreffende Abschlußplatte;

Figur 2 eine Schnittansicht entlang der Li^.is II - II in Figur 1; Figur 3 eine Stirnansicht der Prägeeinrichtung

der Figuren 1 und 2 mit Blick auf das Prägewerkzeug bzw. die Prägerolle und

Figur 4 eine pneumatische Schaltung für den &Idigr; Antriebs- bzw. Druckluftmotor der

Prägeeinrichtung nach den Figuren 1 - 3.

j Die Prägeeinrichtung 10 weist einen Gehäuseblock &Pgr; auf,

j welcher an der einen Seite zwei Räume 12, 13 und an der

\ gegenüberliegenden Seite einen Raum 14 enthält. Der Raum 13

1st an der gemäß den Figuren 1 und 2 rechten Stirnseite des

Gehäuseblocks 11 nach außen offen. Sowohl die Räume ]?,

13, als auch der Raum 14 sind seitlich durch am Gehäuseblock

11 angeschraubte Abschlußplatten 15, 16 und 17 abgedeckt.

Mit der Bezugszahl 18 1st ein als Prägerolle ausgebildetes Prägewerkzeug bezeichnet, welches an seinem Umfang erhabene Prägemarkierungen 19, z.B. 1n Form von Buchstaben, Zahlen, Symbolen usw. trägt. Die Prägemarkierungen 19 erstrecken sich nahezu Über den gesamten Umfang des rollenförmigen Prägewerkzeugs 18, ausgenommen eine abgeflachte Stelle 20. Das rollenförmige Prägewerkzeug 18 1st mittels eines Keils 21 auf einer Antriebswelle 22 drehfest angeordnet. Die Antriebswelle 22 1st In Lagerbuchsen 23 und 24 1m Gehäuseblock 11 bzw. in der einen Abschlußplatte 16 drehbeweglich gelagert und erstreckt sich mit einem gemäß Figur 2 unteren Endabschnitt in den Raum 14. Auf diesem Endabschnitt der Antriebswelle 22 1st ein Zahnrad 25 mittels eines Keils 26 drehfest angeordnet. Das Zahnrad 25 steht über einen Zahnriemen 27 in Antriebsverbindung mit einem Zahnrad 28. Das Zahnrad 28 1st mittels eines Keils 29 auf dem in dem Raum 14 rayenden Endabschnitt einer Abtriebswelle 30 eines Druckluftmotors 33 drehfest angeordnet. Die Abtriebswelle 30 ist in einer Buchse 31 im Gehäuseblock 11 und mit einem abgesetzten Wellenabschnitt in einer Buchse 32 in der Abschlußplatte drehbeweglich gelagert.

Der Druckluftmotor 33 weist einen Flügel 34 auf, der an einer Lagerhülse 35 befestigt oder aus einem Stück mit dieser hergestellt ist und mit seinem radial äußeren Ende an der bogenförmigen Wand des Raums 12 anliegt. Die Lagerhülse 35 ist auf der Abtriebswelle 3ü drehfest

angeordnet und Ihre axiale Abmessung entspricht der Breite des Flügels 34 sowie der Tiefe des Raums 12. In den Raum erstreckt sich ein keilförmiger Vorsprung 36, der mittels Schrauben 37 am Gehäuseblock 11 befestigt 1st. Die Breite des keilförmigen Vorsprungs 36 entspricht der Tiefe des Raums 12 und der Vorsprung 36 liegt mit seinem konkaven radial Inneren Ende abgedichtet an der Lagerhülse 35 und mit seinem konvexen radial äußeren Ende abgedichtet an der Innenwandung des Raums 12 an. Durch den Gehäuseblock 11 und den keilförmigen Vorsprung 36 erstrecken sich zwei Kanäle 38 für abwechselnde Druckluftzufuhr 1n den Arbeitsraum 12 des Druckluftmotor«; 33. Jeder Kanal 38 mündet an einer Seite des keilförmigen Vorsprungs 36 1n den Raum 12. Je nachdem, ob durch den gemäß Figur 1 oberen oder unteren Kanal 38 Druckluft zugeführt wird, wird der Flügel 34 des Druckluftmotors 33 1m Uhrzeigersinn bzw. entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, wobei der maximale Drehwinkel des Flügels 34 beim Ausführungsbeispiel ca. 300° beträgt.

Bei betätigtem Druckluftmotor 33 wird Über die Abtriebswelle 30, das Zahnrad 28, den Zahnriemen 27, das Zahnrad 25 und die Antriebswelle 22 auch das rollenförmige Prägewerkzeug 1n der einen oder anderen Richtung gedreht, wobei ein am Gehäuseblock I¹/ befestigter Anschlag 39 mit einem am Prägewerkzeug 18 vorgesehenen Gegenanschlag 40 zusammenwirkt und die Drehung des Prägewerkzeugs 18 1n der einen oder anderen Richtung begrenzt.

Die Zahnräder 25, 28 weisen unterschiedliche Zähnezahlen auf und bilden zusammen mit, dem Zahnriemen 27 ein übersetzungsgetriebe, welches so ausgelegt 1st, daß bei

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Drehung des Flügels 34 des Druckluftmotors 33 um einen Bogenwinkel vor. ca. 300° die Prägerolle 18 um nahezu 360° gedreht wird, wobei Ihre Prägemarkierungen 19 vollständig die seitliche Öffnung des Raasss 13 an der rechten Stirnseite des Gehäuseblocks 11 durchlaufen. Wie aus Flg.! her &ngr; ·:■·.?· geht, ist die Anordnung des rollenförmigen Prägewerkzeugs 13 ferner so getroffen, daß die Abflachung 20 1n der Ausgangsstellung des Prägewerkzeugs 18 sich In der oben et. ihnten seitlichen Öffnung des Raums 13 befindet. _

Es wird nun auf Figur 4 Bezug genommen. Mittels der PrägeeüvHchtung IC können an einer rotationssymmetrischen Prägefläche eines umlaufenden Werkstücks 41 z.B. Buchstaben, Zahlen, Symbole oder dergleichen eingeprägt werden. Das Werkstück 41 kann beispielsweise mittels einer Spannzange auf einer Spindel 42 eines Mehrspindeldrehautomaten befestigt sein. Die Prägee1nr1chtung 10 wird 1n diesem Fall auf den Quer- bzw. Werkzeugschlitten 43 dieses Automaten befestigt. In Fig. 4 1st der Werkzeugschlitten 43 1n vollen Linien 1n seiner Ausgangsstellung und in strichpunktierten Linien 1n seiner Arbeltsstellung gezeigt. Die Hin- und Herbewegung des Werkzeugschlittens 43 kann, wie bekannt, kurvengesteuert oder auch hydraulisch erfolgen.

Mit der Bezugszahl 44 1st 1n Fig. 4 schematisch eine Druckluftquelle bezeichnet, von welcher eine Leitung 45 zum Eingang eines Drei/Zwei-Wegeventils 46 geführt 1st. Vom Ausgang dieses Ventils 46 erstreckt sich eine Leitung 47 zum Eingang eines V1er/Zwe1-Wegeventils 48. Dieses Ventil hat zwei Ausgänge, von welchen Leitungen 49, 50 zu den Kanälen 38 1n der Prägeeinrichtung 10 geführt sind (vergi. auch Figur 1). Das Ventil 48 wird durch e1n~ Arbeitstaktkurvenscheibe 51 gesteuert, die synchron mit der nicht gezeigten Kurvenscheibe für den Vorschub des

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Werkzeugschlittens 43 gedreht wird.

Wenn sich der Werkzeugschlitten 43 1n der 1n vollen Linien 1n F1g. 4 gezeigten Ausgangsstellung befindet, 1st die Druckluftzufuhr zum Druckluftmotor 33 awcl· uäs ¥entn 46 unterbrechen, We^n der Werkzeugschlitten 43 In seine 1b F1g. 4 1n strichpunktierten Linisr* licks getilgte Arbeitsstellung bewegt wird und dabei die ?rägeeinr1chxung ICr bzw. deren rollenförmiges Pr^gswerkzeug 18 auf Prägetiefe einstellt, öffnet das Ventil 46 und Druckluft strSat Ubsr die L-Uun«? 47, daf Ventil «8 und die leitung 50 über der. _1nen Kana¹ :«8 in den Arbeltsraum 12, um den Druckluftmotor 33 so zu befugen, daß das rollenförraige Prägewerkzeug 18 1n sei na Ai-c?ngsstellung zurückgedreht wird. Durch diese Maßnahme vermeldet man einen Verlust von Druckluft uiH damit Energie. Wenn dann die Arbe1tstak$kurvensche1be 51 das Ventil 48 umschaltet, so daß Druckluft über die Leitung 49 und den anderen Kanal 38 1n den Raum 12 einströmt, wird das rollenförmige Prägewerkzeug 18 durch den Druckluftmotor 33 angenähert auf die Umfangsgeschwindigkeit des Werkstücks 41 beschleunigt, wobei der ?rägevorgang beginnt und sich die Prägemarkierungen 19 1n die rotationssymmetrische Prägefläche des Werkstücks 41 eindrücken. Der Prägevorgang 1st beendet, wenn der Gegenanschlag 40 am Prägewerkzeug 18 auf den Anschlag 39 1m Gehäuseblock 11 auftrifft. An dieser Stelle sei bemerkt, daß die Rückführung des Werkzeugschlittens 43 1n seine Ausgangsstellung noch 1n der Zeltspanne erfolgt, 1n der das Ventil 48 durch die Kurvenscheibe 51 betätigt 1st. In dieser Phase befindet sich das rolienförmige Prägewerkzeug 18 noch in seiner einen Endstellung. In dieser verbleibt das Prägewerkzeug 18, bis

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der Werkzeugschlitten 43 erneut vorgeschoben wird, wobei gleichzeitig das Prägewerkzeug 18 in seine Ausgangsstellung zurückgedreht wird, wie oben erläutert. Die Vorgänge wiederholen sich nun.

Anstelle des im Ausführungsbeispiel gezeigten Druckluftmotors 33 kann z.B. auch ein gekapselter Elektromotor mit. zwei Drehrichtungen verwendet werden.

Claims

Schutzansprüche

1. Prägee1nr1chtung für umlaufende Werkstücke, die eine rotationssymmetrische Prägefläche aufweisen, mit einem drehbar gelagerten Prägewerkzeug und einer Vorrichtung zur Rückstellung des Prägewerkzeugs in seine Ausgangsstellung nach erfolgtem Prägevorgang, dadurch gekennzeichnet, daß das Prägewerkzeug (18) mit einem auf beide Drehrichtungen üiüschaitfcarsn Antriebsmotor, z.S. sinss; Druckluftmotor (33) verbunden 1st, durch den das Prägewerkzeug (18) vor Beginn des Prägevorgangs wenigstens angenähert auf die Umfangsgeschwindigkeit des Werkstücks (41) beschleunigbar und nach erfolgter Prägung 1n seine Ausgangsstellung zurlickdrehbar 1st.

2. Prägee1nr1chtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Prägewerkzeug (18) aus einer Prügerolle besteht.

3. Prägee1nr1chtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor ein Druckluftmotor (33) mit einem auf seiner Abtriebswelle (30) drehfest angeordneten Flügel (34) 1st, der ventilgesteuert suf azr einen oder anderen Seite mit Druckluft beaufschlagbar 1st.

4. Prägeeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftzufuhr in den Arbeltsraum (12) des Druckluftmotors (33) über einen radial nach innen 1n den Arbeitsraum (12) ragenden Vorsprung (36) erfolgt, der mit seinem radial inneren Ende abgedichtet an einer den Flügel (34) tragenden Lagerhülse (35) anliegt, die auf der Abtriebswelle (30) des Druckluftmotors (33) befestigt ist.

5. Prägee1nr1chtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (36) keilförmig ausgebildet ist unH an jeder Seite des keilförmigen Vorsprungs (36) ein Kanal (38) für die Druckluftzufuhr 1n den Arbeitsraum (12) des Druckluftmotors (33) mündet.

6. Prügeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor über ein Getriebe mit der Antriebswelle (22) des Prägewerkzeugs (18) verbunden 1st.

7. Prägeeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe ein übersetzungsgetriebe 1st das aus zwei Zahnrädern (25, 28) mit unterschiedlichen Zähnezahlen auf der Abtriebswelle (30) des Druckluftmotors (33) und der Antriebswelle (22) des Prägewerkzeugs (18) sowie einem die Zahnräder (25, 28) verbindenden Zahnriemen (27) besteht.

8. Prägeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, gekennzeichnet durch ein das Prägewerkzeug (&Iacgr;8) und den Druckluftmotor (33) an einer Seite aufnehmenden Gehäuseblock (11), welcher an der gegenüberliegenden Seite einen Raum (14) zur Aufnahme des Übersetzungsgetriebes (25, 27, 28) enthält, wobei beide Selten des Gehäuseblocks (11) durch Abschlußplatten (15 - 17) abdeckbar sind.