[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum hydraulischen Einprägen
bzw. Schlagen von Schriftzeichen in Hohlkörper, insbesondere rotationssymmetrische
Hohlkörper mit einem minimalen Wanddicke/Durchmesser-Verhältnis bis 0,008.
[0002] Es ist bereits aus der Praxis bekannt, Schriftzeichen in metallene Rund- oder Flachkörper
durch Kaltwalzen bzw. Rollprägen einzubringen.
[0003] Die DE-AS 12 49 732 offenbart, Schriftzeichen mittels pneumatisch angetriebener Vorrichtung
in die Wand von Hohlkörpern durch Hämmern einzuschlagen, wobei das Schlagen der einzelnen
Zeichen mit unterschiedlichen Schlag- zahlen.erfolgt, weil sonst eine Verformung des
Hohlkörpers eintreten würde. Durch das Hämmern ergibt sich jedoch eine erhebliche,
der Umgebung unzumutbare Lärmentwicklung.
[0004] Durch die DE-AS 24 51 992 ist ein pneumatischer Markierhammer mit einem in einem
Zylindergehäuse gegen den Markierkopf durch Druckluft geschossartig bewegbaren Freikolben
bekannt, wobei der Markierkopf in Schlagrichtung am Zylindergehäuse über einen Feder
abgestützt ist. Dieser pneumatische Markierhammer ist im wesentlichen für massive
Werkstücke, wie schwere Stahlprofile und dergleichen, bestimmt.
[0005] Aus der DE-AS 27 28 058 geht ferner eine Stempelmaschine zur Kennzeichnung von Hütten-
und Walzprodukten, insbesondere nach dem Stranggießverfahren hergestellten Brammen
hervor, die aus einem Stempelträger mit mehreren Prägeziffern besteht, welche mittels
Steuerorganen in ihre Prägestellung bewegbar und gegen das Stempelgut schlagbar sind.
Mit dieser Stempelmaschine sollen insbesondere relativ unebene Flächen beschriftet
werden können, weshalb die Prägeziffern tief in das Innere desWerkstückes eindringen
müssen.
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben,
mit dem bzw. mit der das Einbringen von Schriftzeichen in dünnwandige Hohlkörper ohne
unerwünschte Verformung des Körpers schnell, gleichmäßig und mit geringer Geräuschentwicklung
vorgenommen werden kann.
[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Kennzeichen des Patentanspruchs 1
angegebene Verfahren gelöst. Zur Durchführung des Verfahrens ist eine Vorrichtung
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 3 geeignet, deren weitere Ausbildung aus den
Unteransprüchen.hervorgeht.
[0008] Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen in einer wesentlichen Verringerung
der Taktzeit, einer einheitlichen Eindringtiefe aller Schriftzeichen und geringer
Umrüstzeit bei sich ändernden Werkstückparametern und/oder Wechsel der Schriftzeichengröße
und -art.
[0009] Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird nachstehend näher beschrieben.
[0010] Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht der an einem Maschinenbett verstellbar. angeordneten Vorrichtung,
Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,
Fig. 3 eine Draufsicht der Fig. 2,
Fig. 4, 4a ein Schriftzeichenelement mit Federstab in Draufsicht und Seitenansicht,
und
Fig. 5 die hydraulische Schlagvorrichtung in vergrößertem Maßstab.
[0011] Die Vorrichtung weist eine mittels hier nicht dargestellter programmierbarer Steuerung
arbeitende hydraulische Schlagvorrichtung auf, die aus einem in einem Hydraulikzylinder
6 hydrostatisch gelagerten Kolben besteht, der arbeitsseitig mit einem Stößel 7 versehen
ist und antriebsseitig mit Zusatzgewichten 11 belastbar ist. Die Schlagvorrichtung
6, 7, 11 ist gemeinsam mit einem unterhalb des Stößels 7 mittels programmierbarer
Schrittsteuerung drehbaren Typenrad 3 in bekannter Weise verstellbar an einem Maschinenbett
1 angeordnet und an das mit Schriftzeichen zu versehene Werkstück anstellbar. Das
Programm der Steuerung der Schlagvorrichtung ist so gestaltet, daß in die Bemessung
des hydraulischen Drukkes für den Schlagvorrichtung sowohl Zeichenart und Zeichengröße,
Eindringtiefe als auch die Werkstoffeigenschaft des zu beschriftenden Materials eingeht.
Die Anordnung von Zusatzgewichten 11 auf der Antriebsseite des Kolbens der Schlagvorrichtung
ist vorgesehen, wenn der Bedarf an Schlagenergie über das von der Hydraulik lieferbare
Maß hinausgeht.
[0012] Aus den vergrößerten Darstellungen in den Fig. 2 - 5 gehen Einzelheiten der Vorrichtung
hervor. Fig. 3 läßt den Positionierantrieb 2 erkennen, der - gesteuert von einer hier
nicht dargestellten programmierbaren Schrittsteuerung - das Typenrad 3 bzw. die Schriftzeichen
in die jeweils erforderliche Stellung bringt, wobei aufgrund eines in beiden Drehrichtungen
arbeitenden Schrittmotors eine schnelle Positionierung der einzelnen Schriftzeichen
4 erfolgt. Letztere sind mittels eines Federarmes 5 am Typenrad 3 angeordnet und von
einer Schutzhaube 8 abgedeckt, an der sich ein Sicherungsring 9 befindet, der ein
Herausfallen der Schriftzeichen 4 verhindert. Lediglich im Bereich des Stößels 7 ist
der Sicherungsring 9 unterbrochen und von einem federnd gelagerten Sicherungselement
10 ersetzt, das den Schlag des Stößels 7 auf das Schriftzeichen 4 überträgt.
[0013] Da der Stößel 7 dem größten Verschleiß ausgesetzt ist, ist er als austauschbares
Teil ausgebildet.
1. Verfahren zum hydraulischen Einprägen bzw. Schlagen von Schriftzeichen in Hohlkörper,
insbesondere rotationssymmetrische Hohlkörper mit einem minimalen Wanddicke/ Durchmesser-Verhältnis
bis 0,008, dadurch gekennzeichnet, daß die je Schriftzeichen erforderliche Verformungsarbeit
unter einmaligem Einsatz kinetischer Energie aufgebracht wird und Schlagenergie und
Prägegeschwindigkeit in Abhängigkeit sowohl von der Zeichenart und -größe als auch
von den Werkstoffeigenschaften des Prägegutes gesteuert wertden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der einzelne Prägevorgang
in einer Zeit von 0,04 - 0,2 sec. erfolgt.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Aufbringung der zum Prägen der Schriftzeichen erforderlichen
Energie eine mittels programmierbarer Steuerung arbeitende hydraulische Schlagvorrichtung
vorgesehen ist, die aus einem in einem Hydraulikzylinder (6) hydrostatisch gelagerten
Kolben besteht, der arbeitsseitig einen Stößel (7) aufweist und antriebsseitig mit
Zusatzgewichten (11) belastbar ist, wobei die Schlagvorrichtung (6, 7, 11) gemeinsam
mit einem unterhalb des Stößels (7) mittels programmierbarer Schrittsteuerung drehbaren
Typenrad (3) in bekannter Weise verstellbar an einem Maschinenbett (1) angeordnet
und an das mit Schriftzeichen zu versehene Werkstück anstellbar ist.