[0001] 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 zwischen den Prägestempeln
in einer Prägestellung gehaltene Prägeplatte mit einem Prägedruck anpreßbar sind.
[0002] Solche Prägemaschinen dienen dazu, Schriftzeichen oder andere Symbole auf Prägeplatten
in Form von Metall- oder Kunststoffschildern zu prägen. Dabei kann es sich beispielsweise
um Adreßplatten handeln, wie sie in Postbearbeitungsmaschinen verwendet werden oder
auch um sogenannte Identifikationskarten, wie sie beispielsweise als Kreditkarten
im Gebrauch sind.
[0003] 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 quer 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 erhabenes 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.
[0004] Die für das Prägen von Schriftzeichen oder Zahlen üblicher Art erforderlichen Kräfte
sind je nach Form und 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.
[0005] 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 Kraftübertragungsglieder
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 Kraftübertragungsgliedes 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.
[0006] 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.
[0007] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst 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.
[0008] Bei der erfindungsgemäßen Lösung dient die erste Antriebseinrichtung dazu, die angewählten
Prägestempel so weit einander zu nähern, daß sie die Prägeplatte gerade 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.
[0009] 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.
[0010] 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.
[0011] Die Anwendung von Elektromagneten als Antrieb 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.
[0012] 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.
[0013] 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 gegenüberstehenden 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.
[0014] 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.
[0015] Eine andere Alternative ist dagegen dadurch gekennzeichnet, daß die erste Antriebseinrichtung
einen etwa quer 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.
[0016] 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.
[0017] 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.
[0018] 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.
[0019] In einer weiteren Ausgestaltung dieser Ausführungsform 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 Antriebshebel brauchen dabei lediglich für die während des Verstellhubes
auftretende geringe Belastung ausgelegt zu sein.
[0020] 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.
[0021] 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.
[0022] 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.
[0023] 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.
[0024] 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 Kraft- übertragungsgliedern
eine große bauliche Einfachheit.
[0025] 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.
[0026] 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 Anker bildenden Platte abstützbar sind.
[0027] 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.
[0028] 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 zweitenAntriebseinrichtung
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 elastische Rückführungskräfte
wieder in ihre Ruhelage zurückkehren können.
[0029] 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.
[0030] 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.
[0031] Dagegen ist bei bekannten Prägemaschinen mit Exzenter- oder 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 Prägestempellängen 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 Änderung der dem Elektromagneten
zugeführten Energie in einfacher Weise in Abhängigkeit von den gewählten Zeichen geändert
werden kann.
[0032] 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.
[0033] 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 Impulsenergie verändert werden.
Insbesondere ist es mit Hilfe des Mikroprozessors besonders leicht möglich, die Zündimpulse
für die Thyristoren in beliebiger Kombination zu erzeugen.
[0034] 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,
Fig. 2 eine Abwandlung der Ausführungsform von Fig. 1, in der die erste Antriebseinrichtung
ebenfalls einen Elektromagneten aufweist,
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,
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.
[0035] 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, 7' sind
Prägestempel 9, 9' axialverschieblich geführt. Die einander gegenüberstehenden, längs
einer zur Drehachse 8 parallelen Achse ausgerichteten Prägestempel 9, 9' 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 Prägestempel 9, 9' sind durch Rückholfedern 10, 10' in
' eine Ruhestellung vorgespannt, in der sie sich in einem Ruheabstand gegenüberstehen.
[0036] An den dem Gestell 2 abgewandten freien Enden 5, 5' 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. der Druckschraube 11' und des Prägestempels 9' ist auf der gemeinsamen Achslinie
jeweils ein Zwischenstößel 12 bzw. 12' in nicht näher dargestellten, bezüglich des
Gestells 2 ortsfesten Lagern axialverschieblich geführt, der durch eine Rückstellfeder
13 bzw. 13' in Richtung der Betätigungshebel 3, 3' in eine Ruhelage vorgespannt ist.
[0037] 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 liegenden Prägestempeln9, 9' gehalten. Bei einer Annäherung
der freien Enden 5, 5' werden die Prägestempel 9, 9' durch Vermittlung der Zwischenstößel
12, 12' gegen die Prägeplatte 14 angedrückt, so daß bei Aufwendung eines ausreichenden
Prägedruckes das gewünschte Zeichen in die Prägeplatte eingeprägt wird.
[0038] An den dem Gestell zugewandten anderen freien Enden 4, 4' der Betätigungshebel 3,
3' 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 Betätigungshebeln3,
3' begrenzten Abstands 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
3' 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
/7än, durch die die mit dem Kniehebel 16 verbundenen Betätigungsarme 3, 3' in ihre Ruhelage
zurückgeführt werden, in der auch die Prägestempel 9, 9' ihren Ruheabstand einnehmen.
[0039] An dem dem Kniehebel 16 abgewandten freien Ende 22 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, 11' 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, 9' 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.
[0040] 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.
[0041] 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 angetrieben.
[0042] 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 der Schubstange 19, angeordnete Anker 26 dem Elektromagneten
25 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 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 Antriebseinrichtung 23 lediglich an die Prägeplatte 14 herangeführt.
[0043] Sobald diese Stellung erreicht ist, wird dem Elektromagneten 25 der zweiten Antriebseinrichtung
über eine nicht dargestellte Stromquelle ein elektrischer Impuls zugeführt, wodurch
der Kniehebel 16 noch 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.
[0044] 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.
[0045] Eine in Fig. 2 dargestellte andere Ausführungsform 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 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 angeordneten Elektromagneten
34 befestigt.Schließlich: ist der Antriebshebel 30 entgegen der im Sinne einer Streckung
des Kniehebels 16 gerichteten Wirkrichtung des Elektromagneten 34 von einer Rückstellfeder
35 in Richtung auf einen Begrenzungsanschlag 36 vorgespannt.
[0046] Der Betriebsablauf erfolgt wie bei der in Fig. l 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. l dargestellten Ausführungsform durch die
Betätigung der zweiten Antriebseinrichtung 24.
[0047] Bei einer in Fig. 3 dargestellten anderen Ausführungsform weist die zweite Antriebseinrichtung
einen ersten und zweiten Elektromagneten37 (Ml) und 37' (M2) auf, die auf einer ihrer
Wirkrichtung entsprechenden gemeinsamen Achse, mit der die in den Typentrommeln 7,
7' gelagerten Prägestempel 9,9' durch Drehung um die Drehachse 8 fluchtend ausgerichtet
werden können, beidseits der Typentrommeln 7,7' angeordnet sind. Die beiden Elektromagnete
37,37' sind mit je einem Betätigungsglied 38,38
' versehen,-das als längs der Achse durch den Elektromagneten 37 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 37 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.
[0048] Die erste Antriebseinrichtung weist bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform
zwei etwa quer 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 37 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 gemeinsam 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.
[0049] Für die Durchführung eines Prägevorgangs wird die Schaltkupplung 49 bei einem Drehwinkel
ϕ = 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 39 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
"en 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.
[0050] 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
37 (Ml) der zweiten Antriebseinrichtung bestromt, so daß sein Anker 43 an ihm haftet.
Dann wird nach einer kurzen Verzögerungszeit auch der Elektromagnet 37' der zweiten
Antriebsrichtung bestromt, wodurch der eigentlichen Prägevorgang erfolgt. Der Elektromagnet
37 übernimmt somit die Aufgabe eines festen Widerlagers und bestimmt daher die Ebene,
in der die Prägung erfolgt. Danach bewegen sich die Antriebshebel 44,44' in ihre Ruhelage
zurück, 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.
[0051] Im einzelnen ist der einer vollen Drehung von = 360° der Kurbel- bzw. Exzenterbewegung
der ersten Antriebseinrichtung entsprechende Zeitablauf eines Prägetaktes in Fig.
4 dargestellt. Dabei sind mit x
1 und x
2 die Verstellwege der Schubstangen 39 bzw. 39' bezeichnet. Wie aus Fig. 4 hervorgeht,
wird der Elektromagnet 37 (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
( ϕ = 360°) der Prägevorgang abgeschlossen.
[0052] 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.
[0053] 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 Rückholfeder 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.
[0054] 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, da-3 der Prägestempel 9' ebenfalls
die Prägeplatte 14 berührt. Wie bei der in Fig. 3 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
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.
[0055] 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 10,10' stehenden Prägestempel 9,9' die Prägeplatte
14 freigeben, so daß ein neues Zeichen in die Prägestellung gebracht werden kann.
[0056] 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. Beispielsweise ist 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.
[0057] Eine Ausführungsform einer Stromversorgung für 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
56,57,58 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.
[0058] Die Elektromagnete 37,37' sind ferner durch je eine Freilaufdiode 65 bzw. 65' überbrückt,
die entgegengesetzt zum Erregungsstrom der Elektromagnete 37,37' 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 Schalttransistor
67 und einem aus einer Vollweggleichrichterschaltung 68 und einem Glättungskondensator
69 bestehenden Niederspannungsnetzteil gebildet ist. Durch diesen Vorerregungsstromkreis
erhält der Elektromagnet 37 die für das im Zusammenhang mit Fig. 5 beschriebene Festhalten
seines Ankers 43 vor der Auslösung des eigentlichen Prägevorgangs benötigte Vorerregungsenergie.
[0059] Durch wahlweisesZünden der Thyristoren 62,63,64 kann den Elektromagneten 37, 37'
der Entladeimpuls der 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 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 15 verändert werden.
[0060] 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.
[0061] Die Steuerung des der Vorerregung dienenden Schalttransistors67, 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.
B e z u g s z e i c h e n l i s t e
Antriebsvorrichtung für eine Prägemaschine
[0062]
1 Prägemaschine'
2. Gestell
3,3' Betätigungshebel
4,4' freies Ende
5,5' freies Ende
6,6' Anlenkpunkt
7,7' Typentrommeln
8 Drehachse
9,9' Prägestempel
10,10' Rückholfeder
11,11' Druckschrauben
12,12' Zwischenstößel
13,13' Rückstellfeder
14 Prägeplatte
15,15' Hebelarme
16 Kniehebel
17 Gelenk
18 Lasche
19 Schubstange
20 Hebelarm
21 Hebelarm
22 freies Ende
23 erste Antriebseinrichtung
24 zweite Antriebseinrichtung
25 Elektromagnet
26 Anker
27 Kurvenscheibe
28 Schaltkupplung
29 Elektromotor
30 Antriebshebel
31 freies Ende
32 freies Ende
33 Ankerplatte
34 Elektromagnet
35 Rückstellfeder schaltung
36 Begrenzungsanschlag
37,37' Elektromagnet
38,38' Betätigungsglied
39,39' Schubstange
40,40' freies Ende
41,41' Rückholfeder
42,42' freies Ende
43,43' Anker
44,44' Antriebshebel
45,45' freies Ende
46,46' freies Ende
47,47' Kurbeltrieb
48,48' Koppelstange
49 Schaltkupplung
50 Motor
51,51' Ankerplatte
52,52' Elektromagnet
53,53' Rückholfeder
54,54' Anschlag
55 Gleichrichterdiode
56 Impulskondensator
57
58 " "
59 Schutzwiderstand
60 "
61 "
62 Thyristor
63 "
64 "
65,65' Freilaufdiode
66 Schutzdiode
67 Schalttransistor
68 Vollweggleichrichterschaltung
69 Glättungskondensator
70 Vollweggleichrichter-
71 Glättungskondensator
72,72' Schalttransistor
73,73' Freilaufdiode
74 Rückstellfeder
1. Antriebsvorrichtung für eine Prägemaschine, durch die zwei sich in einer Ruhestellung
in einem Ruheabstand gegenüberstehende, zueinander komplementäre Prägestempel relativ
zueinander gegen eine zwischen 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 und eine 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, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Antriebseinrichtung
(24) als Antriebsquelle einen Elektromagneten (25;37,37') mit einem längs des Prägehubes
beweglichen Anker aufweist.
3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Prägemaschine 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 gegenüberstehenden 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, dadurch gekennzeichnet, daß an den anderen freien Enden (4,41) 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.
4. 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 Ansprüche 3 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, dadurch gekennzeichnet, 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 Elektromagnet (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, dadurch gekennzeichnet, 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 (38,38') in Eingriff bringbar
sind und die jeweils mit einem in Richtung der Prägestempel (9,9') wirkenden Drehmoment
beaufschlagbar sind.
10. 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 (47,47') 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 (51,511) 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 Elektromagneten (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, dadurch gekennzeichnet, 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 (9,91) 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 diesenanderen Elektromagneten (37') 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 (37,37') 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.