[0001] Die Erfindung betrifft eine Münzprägepresse mit einem Antrieb für Stößel und Prägestempel,
einem Auswerferprägestempel, gegen den der Prägestempel unter Zwischenlage des Prägerohlinges
preßbar und hierzu zum Teil nachgebbar ist, einem Antrieb für die Auswerferbewegung
des Auswerferprägestempels und je einer Einrichtung zum Zuführen des Prägerohlinges
und zum Abführen des Prägefertigteiles.
[0002] Bei insbesondere schnellaufenden Münzprägepressen ist es erforderlich, auch bei weiterer
Steigerung der Ausstoßquote den Prägerohling und dann das Prägefertigteil während
des Durchlaufens der Presse vor Beschädigungen zu bewahren. Das Prägeteil ist vom
Sortierer bis in den Prägebereich, in diesem und aus diesem Bereich bis in eine Entnahmestation
zu führen, ohne daß es verkantet, auf dem Prägewerkzeug falsch aufsetzt oder nach
dem Prägen zwischen den Prägewerkzeugteilen und Fördermitteln nach außerhalb seiner
Führung gelangen kann.
[0003] Schnellaufende Prägepressen führen einerseits zu schnelleren und kürzeren Hubbewegungen
für den Stößel, andererseits muß der Austausch des Prägefertigteiles gegen einen Prägerohling
möglich bleiben.
[0004] Aus der DE-AS 23 46 810 ist eine Münzprägepresse bekannt mit einem auf den Prägestempel
einwirkenden Kraftorgan, einer Zuführeinrichtung für den Prägerohling zu einem Prägewerkzeug,
wo dieser zur Zwischenlage zwischen einem Prägestempel und einem Auswerferprägestempel
gelangt, und einer Abführeinrichtung für das Prägefertigteil. Der Prägeantrieb beinhaltet
ein Kniehebelgetriebe mit umlaufender Exzenterwelle, Pleuelstange und zwei von dieser
angelenkter Kniehebel. Die Kniehebel stützen sich über Gelenkbolzen an einem gestellseitigen
Teil ab und treiben bei Bewegung der Exzenterwelle den Stößel und mit diesem den Prägestempel
an. Der Auswerferprägestempel steht vermittels eines über Umlenkmittel angeschlossenen
Pneumatikgliedes ständig unter einer der Stößelbewegung entgegengerichteten Kraft.
Die Zuführung des Prägerohlinges und den Abfü
hrtransport des Prägefertigteiles zu bzw. von der Prägestelle besorgt ein drehbarer
Zuführteller mit Aufnahmetaschen für die Prägeteile für den schrittweisen Transport
vor den Stempelbereich und durch die der Prägestempel hindurchführbar ist. Der Auswerferprägestenpel
folgt nur in vorgegebenen Grenzen der Bewegung des Prägestempels, bei der Auswerferbewegung
nur zögernd und bis etwa Unterkante des Zuführtellers, während der Prägestempel dem
Auswerferprägestempel vorauseilt und hierdurch und durch den in der Schrift angegebenen
Leerhub einen übergroßen Raum für die Auswerfbewegung des Prägefertigteiles schafft,
der zu einem Tauneln der Münze und ungleich langen Freiflugbewegungen dieser führt
und so Störungen im Weitertransport und Beschädigungen der Münze, des Werkzeuges und
der Führungsmittel hervorrufen kann.
[0005] Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, für eine schnellaufende Münzprägeprese
den Prägerohling und nach dem Prägen das Prägefertigteil in jeder Phase zwischen Beginn
der Eingabe des Prägerohlinges in die Münzprägepresse und dem Ausstoß des Prägefertigteiles
aus dieser allseitig zu führen, insbesondere auch in der direkt auf den Prägevorgang
folgenden Auswurfphase aus dem Prägewerkzeug.
[0006] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Prägeantrieb einen an sich bekannten,
von einer Kurbelwelle über ein Mittellager getriebenen Dreieckhebel aufweist, der
mit seinem hinteren Schwingenlager an einem Lenker und über diesen gestellseitig und
mit seinem vorderen Schwingenlager über eine Druckstange am Stößel angelenkt ist,
daß dieses Schwingsystam so ausgebildet ist, daß Dreh
- und Anlenkpunkte in ihren Lagen zueinander eine für die Druckstange in ihrem Drehpunkt
am Stößel zum Zeitpunkt dessen Durchfahrens des hinteren Totpunktes zumindest angenäherte
kreisförmige Bewegung ermöglichen, und daß der Antrieb des Auswerferprägestempels
vom Stößelantrieb über einen Umlenktrieb derart abgeleitet ist, daß die Aushebebewegung
des Auswerferprägestempels im wesentlichen zeitgleich mit der Bewegung des Stößels
aus dessen vorderen Totpunkt in dessen hinteren Totpunkt und beabstandet zu diesem
um das Maß etwa der Dicke des Prägerohlinges erfolgt. Die Stößel- und Auswerferwege
werden hierdurch auf ein Minimum reduziert. Für den hinteren Totpunkt des Stößels
wird eine längere Stillstandszeit für diesen erzeugt, so daß hierdurch und durch die
kurzen Auswerferbewegungen für den Wechsel des Prägeteiles ausreichend Zeit zur Verfügung
steht. Insbesondere erfolgt die Übernahme des Prägerohlinges in das Werkzeug in Zeiten
geringer Geschwindigkeit des Stößels. Der Auswerferprägestempel ist zwangsgeführt
und das Spiel für das Prägefertigteil beim Auswerfen einstellbar.
[0007] Die Merkmale nach dem Kennzeichen des Patentanspruches 2 beinhalten eine bevorzugte
und systembestimmende Ausgestaltung des Prägeantriebes.
[0008] Die Ausgestaltungen nach den Merkmalen der Kennzeichen der Patentansprüche 3 und
5 ermöglichen einen leichten Zutritt und Eingriff in das Gestänge für den Umlenktrieb
bei guter übersichtlichkeit.
[0009] Mit den Merkmalen nach den Patentansprüchen 4 und 6 ist es möglich, einerseits den
Auswerferhub des Auswerferprägestempels, andererseits auch dessen Nachlaufgeschwindigkeit
einzustellen.
[0010] Die Merkmale nach dem Kennzeichen des Patentanspruches 7 gewährleisten genaueste
Einhaltung aller Anlenk- und insbesondere der Angriffspunkte am Auswerferprägestempel,
da die Auslenkbewegung der Umlenkhebel un einen Nullpunkt erfolgt.
[0011] Es ist zwar aus der DE-PS 38 701 ein Kniehebelmechanismus bekannt mit einer Kurbelwelle-getriebenen
T-förmigen Druck- oder Zugstange in Art eines Dreieckhebels, wobei die beiden Kniehebel
an beabstandeten Drehpunkten am Dreieckhebel und der eine Kniehebel gestellfest, der
andere Kniehebel am Stößel angelenkt sind. Die Drehpunkte der Kniehebel am Dreieckhebel
durchfahren die Stempelmittellinie nicht gleichzeitig und es ergibt sich hierdurch
eine verlängerte Phase des Durchlaufens des vorderen Totpunktes des Stößels und somit
ein länger an zu formenden Werkstück anstehender Druck. Der Werkstückwechsel erfordert
einen Stillstand der Maschine.
[0012] Auch ist aus der DE-AS 16 27 977 eine Auswerfvorrichtung an einer mechanischen Presse
bekannt mit je einem Auswerferdorn im Pressenstößel und im Pressentisch. Der Antrieb
der Auswerferdorne erfolgt von der Bewegung der Exzenter-getriebenen Schubstange aus
und der hier erforderliche Abstand der Auswerferdorne ermöglicht es nicht, das Fertigteil
nach der Bearbeitungsphase zu führen.
[0013] Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der
Ausführungsbeispiele in den Figuren.
[0014] Diese zeigen in
Fig. 1 einen Teil einer Münzprägepresse in einer Verkleinerung mit dem Stößelantrieb
nach der Erfindung,
Fig. 2 schematisch die Bewegungsphasen des Dreieckhebelsystemes für die Bewegung des
Stößels,
Fig. 3 die Schwingbewegung des vorderen Schwingenlagers in einer Vergrößerung der
Darstellung III in Fig. 2 und die
Fig. 4 und 5 Umlenktriebe für den Auswerferstemple nach der Erfindung in Verkleinerungen.
[0015] In dem Gestell 2 einer Münzprägepresse 1 ist eine motorgetriebene Kurbelwelle 3 drehbar
gelagert zum Antrieb des Mittellagers 4 einer Schubstange 5, ausgebildet in Art eines
Dreieckhebels. In dem hinteren Schwingenlager 7 des Dreieckhebels ist ein bei 9 im
Gestell 2 schwingbarer Lenker 8 angelenkt. Das vordere Schwingenlager 6 ist über eine
Druckstange 11 am Stößel 12 im Drehpunkt 19 angelenkt. Der Stößel 12 ist in Druckrichtung,
diese liegt in der Stempelmittellinie 15 im Gestell längsverschieblich gelagert und
trägt an seinem dem Drehpunkt 19 entgegengesetzten Endteil den Prägestempel 16. Der
Prägestempel 16 arbeitet mit dem Prägewerkzeug und insbesondere mit dem Auswerferprägestempel
17 zusammen, wenn ein Prägestück 13 vor dem Prägewerkzeug orientiert ist. Das Prägestück
13 kann beispielsweise über einen Zuführteller 18 vor das Prägewerkzeug geführt und
nach dem Prägen aus diesem Bereich herausgeführt werden. Der Zuführteller ist bei
44 drehbar und von einer Schrittschalteinrichtung verstellbar gelagert. Der Schrittantrieb
kann auch vom Pressenantrieb aus erfolgen. Für den Werkzeugwechsel ist der Zuführteller
aus dem Prägebereich herausschwenkbar gelagert. Die Mittel für die Zuführung des Prägerohlinges
in den Zuführteller, die Mittel zur schrittweisen Bewegung und für die Entnahme bzw.
den Ausstoß aus dem Drehteller sind nicht näher dargestellt und können in bekannter
Weise aufgebaut sein. Position 27 weist auf die Lage des Prägestückes 13 und die Prägeoberflächen
des Prägestempels 16 und des Auswerferprägestempel 17 hin. Letzterer wirkt mit einer
Auswerferstange 31 zusammen, die über einen Umlenktrieb in Richtung einer in der Stempelmittellinie
15 geführten Auswerferbewegung betätigbar ist. Der Umlenktrieb besteht nach Fig. 4
u.a. aus einen ersten doppelarmigen Umlenkhebel 20, der in dem Drehpunkt 22 gestellfest
gelagert ist. Der Umlenkhebel ist bei 24 an dem Stößel 12 angelenkt und so mit diesem
bewegbar. Sein zweites Hebelende trägt ein Drehgelenk 32, in dem ein Druckgestänge
26 drehbar gelagert ist. Die Drehpunkte 22, 24 und 32 befinden sich auf einer für
sie gemeinsamen Mittenachse 29. Der gestellseitige Drehpunkt 22 ist senkrecht zur
Hubbewegungsrichtung des Stößels 12 auf dessen halber Hublänge angeordnet. Die Anlenkpunkte
24 und 32 sind vom Drehpunkt 22 des Umlenkhebels ungleich beabstandet. In einem weiteren
gestellseitigen Drehpunkt 23 ist ein zweiter doppelarmiger Umlenkhebel 21 schwingbar
gelagert. Dieser weist eine Langnut auf, in der ein Kulissenstein 37 längsbeweglich
und über einen Spindeltrieb 34, z.B. in die Position 37
1 verstellbar ist. Der Umlenkhebel ist gekröpft zur Aufnahme einer Gabel 36, die eine
Rolle trägt zur Bildung eines Abtriebsdrehpunktes 33. Dieser liegt an dem Ende 28
der Auswerferstange 31 an und ist über einen Längsverstellungstrieb 35 für die Gabel
so einstellbar, daß der Abtriebsdrehpunkt mittig zur durch die Verschwenkbewegung
des Umlenkhebels 31 bewirkten Auslenkung einstellbar ist. Der Kulissenstein 37 trägt
als Anlenkpunkt 25 für den Umlenkhebel 21 einen Schraubbolzen mit einem Quergewindeloch
für die Spindel 34 und beidseitigen Zapfenansätzen für das gabelbestückte Ende des
Druckgestänges. Zwischen Prägestempel 16 und Auswerferprägestempel 17 kann nunmehr
ein solch geringer Spalt zur Aufnahme des Prägestückes 13 eingerichtet werden, daß
das Prägestück zwischen den Stempeln und im wesentlichen auch nach dem Prägen von
den Stempeln geführt wird. Hierzu ist es erforderlich, daß der Stößel 12 und mit diesen
der Prägestempel 16 im Bereich des hinteren Totpunktes T
h zum Stillstand kommt. Der Antrieb für die Stößelbewegung ist hierbei nicht abzuschalten.
[0016] Eine Möglichkeit hierfür ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Diese Figuren zeigen
im besonderen die Phasen der Fertigung des Prägeteiles in Abhängigkeit von der Drehbewegung
des Mittel lagers 4 auf. Das gestellseitige Lenkerlager 9 ist in Bezug auf die Stempelmittellinie
15 auf der der Kurbelwelle 3 gegenüberliegenden Seite angeordnet. Der Lenker 8 ist
mit den angeschlossenen hinteren Schwingenlager 7 um das Lenkerlager 9 in einem Kreisbogen
mit dem Radiusmaß entsprechend der Lenkerlänge beweglich.Der Abstand von Mitte des
hinteren Schwingenlagers 7 zur Mitte des Mittellagers 4 ist größer als der mögliche
Größtabstand von Mitte des Mittellagers 4 zur Stempelmittellinie 15, gemessen als
Strecke zwischen Mitte des Mittellagers 4 und Mitte des hinteren Schwingenlagers 7.
Der Abstand von der Mitte des vorderen Schwingenlagers 6 bis zur Mitte des hinteren
Schwingenlagers 7 sowie der Abstand von der Mitte des vorderen Schwingenlagers 6 bis
zur Mitte des Mittellagers 4 ist jeweils so ausgelegt, daß die Mitte des vorderen
Schwingenlagers 6 immer dann, wenn das Mittellager 4 eine Stellung einnimmt, die dem
vorderen Totpunkt T des Stößels 12 entspricht, auf der Seite zur Stempelmittellinie
15 liegt, die dem gestellseitigen Lenkerlager 9 zuzuordnen ist. Bei einer Stellung
des Mittellagers 4, die dem hinteren Totpunkt T
h des Stößels 12 entspricht, liegt die Mitte des vorderen Schwingenlagers 6 auf der
Seite zur Stempelmittellinie 15, die der Kurbelwelle 3 zuzuordnen ist. Hierdurch und
durch die Auslegung der Längen von Lenker 8, Schwinge 10, Dreieckhebel 5 und Lage
der Anlenk- und Abgriffspunkte 4, 6, 7 ergibt sich für das vordere Schwingenlager
6 eine Schwingbahn 43, die im rechten Kurventeil von etwa Ausgang der oben und unten
dargestellten Radien einen zumindest nahezu kreisförmigen Kurventeil bildet, der beidseitig
zur Stempelmittellinie 15 sich erstreckt. Innerhalb dieses Kurventeiles liegt der
hintere Totpunkt für den Stößel 12, so daß dieser in der Zeit des Durchlaufens des
kreisbogenförmigen Kurventeiles durch das vordere Schwingenlager 6 seine Stellung
nicht verändert, womit für den Wechsel des Prägestückes, Herausnehmen und Einlegen
durch den Transportmechanismus, Zuführteller 18, ausreichend Zeit geschaffen worden
ist. T
h im rechten Kurventeil der Kurve 43 kennzeichnet den Beginn der Totpunktlage des Stößels
12, während sich Kurbelwelle 3, Mittellager 4 und Dreieckhebel 5 weiterhin bewegen.
Bei Drehung der Kurbelwelle 3 in Richtung des Pfeiles 38 erfolgt nach dem Erreichen
des hinteren Totpunktes der Wechsel des Prägestückes. Bei etwa dem Punkt 39, also
mit Beginn der Beschleunigung des Stößels 12, erfolgt die Mitnahme des Prägestückes
in das Prägewerkzeug durch den Prägestempel 16. Die Beschleunigungsphase ist etwa
bei dem Punkt 41 beendet; der Stößel wird bis zum Erreichen des vorderen Totpunktes
T als Folge der Bewegung des vorderen Schwingenlagers 6 in den linken Kurventeil bei
41 abgebremst. Das gefertigte Prägeteil, eine beispielsweise Münze oder Medaille,
wird nach dem Durchfahren des vorderen Totpunktes des Stößels dem Zuführteller 18
zugeführt. Die Übernahme der Münze in den Zuführteller 18 erfolgt hierbei in einem
Zeitraum sich stark verlangsamender Bewegung des Stößels bis etwa zu dem gezeigten
Punkt 42. Das über die Druckstange 11 am Stößel 12 angelenkte vordere Schwingenlager
6 ist somit über eine geschlossene Bahn, Kurve 43, unter Mitnahme des Stößels antreibbar
und der Auswerferprägestempel 17 ist zumindest für den Bereich der Rückstellbewegung
des Stößels über das Umlenkgetriebe im Sinne einer Auswerferbewegung mitführbar, so
daß auch für die Zeit nach dem Prägen das Prägefertigteil durch den Prägestempel 16
und den Auswerferprägestempel 17 und zwischen diesen bis zur Übergabe an den Zuführteller
18 ggf. unter Einbeziehung eines geringfügigen Spiels allseitig geführt ist.
[0017] Fig. 5 zeigt eine weitere und bevorzugte Ausgestaltung des erfinderischen Umlenktriebes.
Hierbei wird der über den den Abgriffspunkt darstellenden Längsverstellungstrieb 35
an das Ende 28 des Auswerferstempels gelegte und wie in Fig. 4 ausgeführte Umlenkhebel
21 von einer Druckstange 45 beaufschlagt, die über einen Drehpunkt 46 an einem Steuerhebel
50 angelenkt ist. Der Steuerhebel ist um einen Drehpunkt 51 verschwenkbar und über
einen nicht dargestellten Kraftspeicher vermittels einer Steuerrolle 47 gegen die
Steuerkurve 52 gelegt, die Kurvenanteile 53 aufweist zur Verstellung der Druckstange.
Die Steuerkurve ist rotierend gelagert und von einer Antriebsscheibe 48 bewegt, die
über einen Riementrieb 49 mit dem Stößelantrieb verbunden ist. Die Verstellung der
Kurvenscheibe 52 führt zu einer Auswerferbewegung des Auswerferstößels synchron zur
Stößelrücklaufbewegung im Sinne der Beschreibung in Fig. 4.
1. Münzprägepresse mit einem Antrieb für den Stößel (12) und Prägestempel (16), einen
Auswerferprägestempel (17), gegen den der Prägestempel (16) unter Zwischenlage des
Prägerohlinges (13) preßbar und hierzu zum Teil nachgebbar ist, einem Antrieb für
die AuswerfPrbewegung des Auswerferprägestempels (17) und je einer Einrichtung (18)
zum Zuführen des Prägerohlinges (13) und zum Abführen des Prägefertigteiles, dadurch
gekennzeichnet, daß der Prägeantrieb einen an sich bekannten, von einer Kurbelwelle
(3) über ein Mittellager (4) getriebenen Dreieckhebel (5) aufweist, der mit seinem
hinteren Schwingenlager (7) an einem Lenker (8) und über diesen gestellseitig und
mit seinem vorderen Schwingenlager (6) über eine Druckstange (11) am Stößel (12) angelenkt
ist, daß dieses Schwingsystem so ausgebildet ist, daß Dreh- und Anlenkpunkte (4, 6,
7, 9) in ihren Lagen zueinander eine für die Druckstange (11) in ihrem Drehpunkt (19)
am Stößel (12) zum Zeitpunkt dessen Durchfahrens des hinteren Totpunktes (Th) zumindest angenäherte kreisförmige Bewegung ermöglichen, und daß der Antrieb des
Auswerferprägestempels (17) vom Stößelantrieb über einen Umlenkantrieb derart abgeleitet
ist, daß die Aushebebewegung des Auswerferprägestempels (17) im wesentlichen zeitgleich
mit der Bewegung des Stößels (12) aus dessen vorderen Totpunkt (Tv in dessen hinteren Totpunkt (Th) und beabstandet zu diesem um das Maß etwa der Dicke des Prägerohlinges (13) erfolgt.
2. Münzprägepresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das gestellseitige
Lenkerlager (9) auf der der Seite der Kurbelwelle (3) gegenüberliegenden Seite der
Stecnpelmittellinie (15) gelagert ist, daß der Abstand von Mitte des hinteren Schwingenlagers
(7) zur Mitte des Mittel lagers (4) größer ist als der Maximalabstand von Mitte Mittellager
(4) zur Stempelmittellinie (15) , gemessen auf der die Mitte des Mittellagers (4)
mit der Mitte des hinteren Schwingenlagers (7) verbindenden Strecke, und daß die Abstände
von Mitte des vorderen Schwingenlagers (6) zur Mitte des hinteren Schwingenlagers
(7) und von Mitte des vorderen Schwingenlagers (6) zur Mitte des Mittellagers (4)
so bemessen sind, daß die Mitte des vorderen Schwingenlagers (6) bei einer Stellung
des Mittel lagers (4), die den vorderen Totpunkt (Tv) des Stößels (12) entspricht, auf der dem gestellseitigen Lenkerlager (9) zuzuordnenden
Seite zur Stempelmittellinie (15) und bei einer Stellung des Mittellagers (4), die
dem hinteren Cotpunkt (Th) des Stößels (12) entspricht, auf der der Kurbelwelle (3) zuzuordnenden Seite zur
Stempelmittellinie (15) liegt.
3. Münzprägepresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlenktrieb im
wesentlichen aus einem ersten doppelarnigen Umlenkhebel (20) und einem zweiten doppelarmigen
Umlenkhebel (21) besteht und jeder Umlenkhebel (20, 21) einen gestellseitigen Drehpunkt
(22, 23) sowie einen Anlenkpunkt (24, 25) für den Stößelabgriff und für eine Druckstange
(26) aufweist und der erste Umlenknaebel (20) am Stößel (12) und der zweite Umlenkhebel
(21) am der Prägeseite (27) des Auswerferprägestempels (17) entgegengesetzten Ende
(28) mit den dem Anlenkpunkt (25) für die Druckstange (26) entfernten Enden angelenkt
sind.
4. Münzprägepresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlenktrieb ein
übersetzungstrieb ist, wobei der gestellseitige Drehpunkt (22, 23) zumindest eines
Umlenkhebels (20, 21) in Bezug auf dessen Anlenkpunkt (24, 25) ungleich beabstandet
ist.
5. Münzprägepresse nach Ansprurli 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlenktrieb einen
Umlenkhebel (21) aufweist mit einem gestellseitigen Drehpunkt (23) , mit einen Anlenkpunkt
(25) für eine Pruckstange (45) und mit einem Abgriffspunkt (35) zur Anlage am der
Prägeseite (27) des Auswerferstempels (17) entgegengesetzten Ende (28) und einen un
einen Drehpunkt (51) schwenkbar gelagerten Steuernebel (50), an dem die Druckstange
(45) mit dem dam Anlenkpunkt (25) am Umlenkhebel (21) entgegengesetzten Ende drehbar
gelagert ist und der eine Steuerrolle (47) trägt zur Anlage an einer vom Stößelantrieb
getriebenen Kurvenscheibe (52).
6. Münzprägepresse nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehgelenk
(25) für die Druckstange (26) am zweiten Umlenkhebel (21) in Bezug auf den gestellseitigen
Drehpunkt (23) abstandsmäßig verstellbar und in der Einstellung über Verstell- und
Feststellmittel (34, 37) arretierbar ist.
7. Münzprägepresse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dreh- (22, 23),
Anlenk- (24, 25) und Abgriffspunkte (32, 33) jedes Umlenkhebels (20, 21) auf je einer
gemeinsamen Mittenachse (29, 30) liegen und die Mittenachse (29, 30) der Umlenkhebel
(20, 21) zueinander im wesentlichen parallel verlaufen.