Prägevorrichtung für verschiedene Zeichen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Prägevorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1, vorzugsweise für das Prägen von Zeichenfolgen in aus Stahlblech bestehende Fahrgestelle von Kraftfahrzeugen.

[0002] Eine entsprechende Vorrichtung zum Prägen von Kunststoffolien ist bekannt aus der DE-A Nr. 2555849. Während jedoch bei dieser bekannten Vorrichtung jeweils ein Paar von Prägerädern notwendig ist, auf deren Umfangsflächen sich erhabene Zeichen bzw. spiegelbildliche Vertiefungen (Matrizen) befinden, um verschiedene Zeichen zu erzeugen, soll mit der vorliegenden Erfindung eine Vereinfachung bezüglich des Steueraufwandes für die Prägung von Zeichenfolgen erreicht werden.

[0003] Es hat sich nämlich gezeigt, dass die Notwendigkeit, die beiden Prägeräder nicht nur mit geringen Toleranzen genau passend zueinander herzustellen und zu steuern, einen erheblichen mechanischen und/oder elektronischen Aufwand erfordert.

[0004] Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Herstellungs- und Steuerungsaufwand für eine derartige Prägevorrichtung zu verringern.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch die Prägevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

[0006] Da damit mehrere auf dem Prägerad vorgesehene Zeichen zu einer Matrize passen, ist zusätzlich die Bruchgefahr von Prägerädern bei Fehlschaltungen ausgeschlossen, wie sie bei nicht synchroner Einstellung von Prägezeichen bei Verwendung von zwei Prägerädern bei der bekannten Anordnung gegeben ist. Weiterhin lässt sich die Zahl der verschiedenen zu prägenden Zeichen stark heraufsetzen, da mit der zunehmenden Zeichenzahl die Baugrösse der Matrize konstant bleibt. Die Anordnung ist auch insgesamt platzsparender.

[0007] Dem Prägerad mit erhabenen Zeichen wird auf der Umfangsfläche nur eine einzige feststehende Matrize zugeordnet, welche entweder als vertieftes Muster eine Überlagerung der Bilder aller Zeichen des Prägerades aufweist oder an ihrer Oberfläche elastisch nachgiebig ist. Bei Verwendung nur einer einzigen feststehenden Matrize und nur eines einzigen Prägerades sind der Herstellungs-und auch der Steuerungsaufwand am geringsten.

[0008] Zum Erzeugen von fälschungssicheren Zeichen sind verschiedene Massnahmen denkbar, wie sie in den Unteransprüchen und in der Beschreibung angegeben sind. Ist die Zahl der zu prägenden Zeichen sehr gross und wird eine möglichst freie Gestaltung der Zeichen gewünscht, so weist das Vorsehen einer elastischen Matrize Vorteile auf. Damit steht dann eine Universalmatrize zur Verfügung, die - über die Sieben- oder Mehrsegmentschrift hinaus-auch das Prägen von Ziffern, Buchstaben und Zeichen ermöglicht, die sich nicht an einander überlagerbare Linienverläufe halten.

[0009] Einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, bei einer solchen Prägevorrichtung die Verformung derart zu verbessern, dass sich neben einer scharfen Abbildung der Ziffern eine hohe Standzeit der aus dem elastischen Werkstoff gefertigten Matrize ergibt. Insbesondere soll auch die Innenform der Zeichen (beispielsweise die Innenfläche der Ziffer Null) scharf ausgeprägt sein.

[0010] Eine derartige elastische Universalmatrize besteht bevorzugt aus Polyurethan auf Polyätherbasis mit einer Shorehärte von im wesentlichen 95 als homogenes, in eine Ausfräsung eingebettetes Element.

[0011] Von besonderer Bedeutung ist, dass die Matrize derart dünn ausgebildet ist, dass die Nachgiebigkeit im wesentlichen erschöpft ist, wenn der Buchstabenrand ausgeprägt ist, wobei die Matrize bevorzugt derart in ein Metallbetteingeformt ist, dass ein Ausweichen des elastischen Materials durch Verquellen verhindert ist.

[0012] Im Gegensatz dazu hält beispielsweise eine sandwichartige Schichtung von weichen Kunststoff- bzw. Gummisorten als Federkörper mit einer abdeckenden Verschleissschicht grösserer Härte (das Kissen) den verhältnismässig grossen Prägekräften nicht stand.

[0013] Die dünne Bemessung der Matrize steht im Gegensatz zu der Bemessung von Gummimatrizen zu Schneidarbeiten, wo die Schichtdicke - bei Verwendung von Polyurethan mit einer Shorehärte von ungefähr 80 - mehr als das Fünffache der Schneidschablone beträgt und allein die auszuwechselnde Verschleissschicht eine Stärke von 15 bis 20 mm aufweist.

[0014] Bei der sehr dünnen Kissenhöhe steigen die Spannungen in den Materialschichten während des Prägens nach einer Exponentialfunktion steil an. Mit diesem Druckanstieg erfolgt das Fertigprägen, nachdem sich zuvor die äusseren Konturen der Buchstaben abgebildet haben.

[0015] Für das Prägen von ca. 8 mm hohen Zeichen in Stahlblech (Karosserieblech St 14.03 nach DIN 1623) mit einer Stärke von 0,8 mm wird eine ca. 2 mm starke Polyurethanschicht verwendet, wobei die Kissenbreite die Buchstabenabmessungen insgesamt nur um ca. 1 bis 2,5 mm übersteigt.

[0016] Für das Prägen von Zeichenreihen wird bevorzugt eine längsgefräste Metallnut verwendet, in die das streifenförmige Polyurethanmaterial eingeklebt ist. Dazu ist bevorzugt ein Kunstharzkleber (Macroplast UK 8202 mit Härter UK 5400) verwendet. Durch das Ankleben wird die Möglichkeit des Werkstoffs zum Ausweichen weiter verringert. Dabei ist es ausreichend, wenn das Material im Bereich der Enden verklebt ist.

[0017] Das Prägewerkzeug muss beim Prägen mit einem elastischen Kissen wesentlich anders ausgebildet sein als beim Hohlprägen mit metallischer Gegenform. Während bei Verwendung einer Matrize aus Metall scharfe Biegekanten mit einer Formschräge von etwa 5 bis 10° den Prägevorgang begünstigen, muss beim Prägen mit elastischen Kissen ein gutes Nachfliessen des zunächst nur aus- oder angebeulten Werkstoffs ermöglicht werden. Die Aussenkanten der zu gravierenden Zeichen sind deshalb im Querschnitt im Gipfelbereich - bevorzugt halbkreisförmig oder nahezu halbkreisförmig - zu verrunden. Damit kann mit dem Prägevorgang rings um den zu prägenden Zeichenbereich herum Werkstoff zur Prägestelle hin nachrutschen, was durch einen geringen Reibbeiwert des elastischen Werkstoffs begünstigt wird.

[0018] Die Ausprägung der vollen Buchstabentiefe erfolgt damit aus der Materialstärke des Bleches heraus. Die Höhe der Prägezeichen ist-bezogen auf das Prägen mit metallischer Matrize - um 10 bis 20% vergrössert, da nach dem ersten Ausbeulen noch ein für das endgültige Ausformen der Zeichen ausreichender Weg innerhalb der elastischen Matrize zur Verfügung stehen muss.

[0019] Der Prägevorgang selbst erfolgt mit besonders gutem Ergebnis unter dynamischer Belastung des Prägewerkzeugs, wobei nach schlagendem Aufsetzen des Rollenstempels eine Kraftbegrenzung erfolgt, so dass eine gute Ausprägung des Bleches erfolgt, ohne dass es zu Anrissen kommt. Die Begrenzung liegt beim gleichzeitigen Prägen von ca. 20 Zeichen von 8 mm Höhe in Karosserieblech bei ca 200 kN.

[0020] Je nachdem, wie gross die Zahl der möglichen Zeichen in einer Zeichenposition ist und welche Anforderungen an die Fälschungssicherheit gestellt werden, lassen sich Matrizen entsprechend den verschiedenen Ausführungsvarianten in einer Zeichenzeile kombinieren, wobei gegebenenfalls lediglich die Zuordnung Prägerad - Matrize Einschränkungen unterliegt, welche aber dann unbeachtlich sind, wenn für jede Zeichenposition in einem zu prägenden Zeichensatz ein separates Prägerad vorhanden ist.

[0021] Anhand der Zeichnungen wird näher auf die Erfindung und deren bevorzugte Ausführungsbeispiele eingegangen.

[0022] Es zeigen:

Fig. 1 ein einzelnes Prägerad mit zugehöriger Matrize,

Fig. 2 eine Anordnung für mehrere gleichachsig angeordnete Prägeräder,

Fig. 3 ein fälschungssicheres Muster für die Matrize und zugehörige Zeichen,

Fig. 4 und 5 Musterfür Matrizen und zugehörige Zeichen,

Fig. 6 eine Ausführung einer elastischen Matrize für mehrere Zeichen nebeneinander in der Draufsicht,

Fig. 7 eine Variante der Ausführung gemäss Fig. 6 in perspektivischer Darstellung,

Fig. 8 eine Darstellung zur Bemessung der Matrizen gemäss Fig. 6 oder 7 sowie

Fig. 9 und 10 eine Schnittdarstellung von Prägewekzeug und Matrize gemäss Fig. 6 bis 8 in zwei verschiedenen Arbeitspositionen.

[0023] In Fig. 1 stellen die Teilfiguren a und b eine Seitenansicht bzw. -aufsicht auf eine Matrize m dar, die in Form von Vertiefungen t ein Muster aufweist, das einer 8 einer bekannten Siebensegmentanzeige entspricht.

[0024] In den Teilfiguren c und d ist eine Aufsicht bzw. Seitenansicht eines zugehörigen Prägerades p dargestellt mit Zeichen in Gestalt von Ziffern 0 bis 9, die aus Segmenten in Gestalt von Erhebungen h bestehen. Diese Erhebungen h drücken im Betrieb Materialanteile des Werkstückes, das sich zwischen dem Prägerad und der Matrize befindet, in das 8-förmige Muster der Matrize m. Diese feststehende Matrize braucht gegenüber dem Prägerad nicht bewegt zu werden, weil das aus den Vertiefungen t bestehende Muster zu allen Zeichen 0 bis 9 passt, da es der Überlagerung der Spiegelbilder aller Zeichen von 0 bis 9 entspricht.

[0025] Wie in den Teilfiguren c und d (Seitenansicht bzw. -aufsicht) der Fig. 2 gezeigt ist, können auch mehrere Prägeräder p gleicher Grösse gleichachsig nebeneinander angeordnet sein, zu denen dann nach den Teilfiguren a (Aufsicht) und b (Seitenansicht) nur eine Matrize m' mit mehreren 8- förmigen Mustern gehört.

[0026] Die Verwendung eines einzigen Musters in einer Matrize zum Prägen mehrerer unterschiedlicher Zeichen kann zu der folgenden Schwierigkeit führen: Wenn die spiegelbildliche Überlagerung mehrerer Zeichen zu einem Muster der Matrize zur Folge hat, dass im Muster enthaltene Linien durch die Überlagerung mehrerer nicht benachbarter Linien breiter werden, als die Vertiefungen sonst (bei Anpassung an nur ein Zeichen) sind, dann führen solche breite Linien im Muster dazu, dass beim Prägen unscharfe Linienzüge in dem geprägten Zeichen entstehen. Deshalb ist es zweckmässig, die Gestalt der Zeichen und die des Musters so zu wählen, dass im Muster enthaltene Linien, die der Überlagerung von Linien mehrerer Zeichen entsprechen, nicht wesentlich breiter sind als bei einem Muster, das nur einem Zeichen angepasst ist. Damit ist sichergestellt, dass die Linien des Musters nicht breiter sind als für eine Linie eines Zeichens erforderlich. Bei Verwendung des in den Fig. und 2 dargestellten Musters in Gestalt einer 8 ergeben sich diese gewünschten Verhältnisse, weil ja bei einer derartigen Siebensegmentanordnung, wie sie auch zur wechselnden Anzeige von Dezimalziffern üblich ist, einzelne Segmente oder Linien mit Segmenten mehrerer anderer Zeichen deckungsgleich sind.

[0027] Gemäss einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung sind Massnahmen vorgesehen, um die Fälschungssicherheit bei der Verwendung von Mehrsegmentanordnungen zu erhöhen. Um nämlich beispielsweise Fahrgestellnummern gegen nachträgliche Verfälschungen zu sichern, ist man bestrebt, derartige Veränderungen erkennbar zu machen. (Eine derartige nachträgliche Veränderung einer eingeprägten Ziffer könnte darin bestehen, dass Segmente hinzugefügt werden - Änderung einer0 in eine 8 durch Hinzufügen des mittleren Querstriches.) Entsprechend der genannten weiteren Ausbildung wird nun durch eine entsprechende Auswahl bzw. Anordnung der Segmente ein Zeichensatz so gestaltet, dass allein durch Hinzufügen von Segmenten oder deren Teilen das Erzeugen eines anderen Zeichens des vereinbarten Zeichensazes nicht möglich ist.

[0028] In Fig. 3 wird in den Teilfiguren a und b ein solcher gegen Fälschungen gesicherter Zeichensatz mit einem spiegelbildlich dargestellten, dazugehörigen Muster m" für eine Matrize gezeigt. Die auf einem Prägerad anzuordnenden Zeichen 1 bis 0 der Teilfigur a sind derart gestaltet, dass innerhalb dieser ersten Anzahl von Zeichen kein vollständiges Zeichen nur einem Teil eines anderen entspricht, wobei ein vollständiger Ziffernsatz, gegebenenfalls ergänzt durch eine Anzahl von Buchstaben, zugrundegelegt wird. Der Zeichensatz nach Fig. 3a gibt dabei den vollständigen Ziffernsatz wieder.

[0029] Bei den Kennzeichnungen von beispielsweise Fahrgestellen von Automobilen kann sich die Notwendigkeit ergeben, einen noch mehr erweiterten Zeichensatz für zusätzliche Hinweiskennzeichen zur Verfügung zu stellen, wobei die zusätzlichen Zeichen aber im vorgenannten Sinne nicht fälschungssicher zu sein brauchen. Eine Überführung dieser den üblichen Zeichensatz erweiternden Zeichen in Zeichen des ursprünglichen, fälschungssicheren (geschützten) Zeichensatzes durch Hinzufügen von Segmenten oder von Teilsegmenten soll jedoch nicht möglich sein. Hierfür wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, für die Erweiterungszeichen ein Segment zu verwenden, welches bei dem geschützten Zeichensatz nicht benutzt wird.

[0030] Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 sind die geschützten Zeichen die in der Teilfigur a dargestellten Ziffern und die zusätzlichen Zeichen Buchstaben aus der Teilfigur b, wobei die Buchstaben beispielsweise durch eine Verdoppelung des linken senkrechten Balkens so gestaltet sind, dass sich durch Hinzufügung von Segmenten niemals wieder eine Ziffer (die vereinbarungsgemäss keine Doppellinien aufweisen darf) erzeugen lässt. Auf diese Weise können unzulässige Umwandlungsversuche von Ziffern des Zeichensatzes b in Ziffern aus dem Zeichensatz a auch für denjenigen erkennbar gemacht werden, dem der komplette Zeichensatz in seinen Einzelheiten nicht bekannt ist.

[0031] Verallgemeinert lässt sich das der Fig. 3 zugrunde liegende Prinzip dadurch kennzeichnen, dass - jeweils in Prägeposition - Zeichenteile des Prägerades einer zweiten Anzahl von Zeichen entsprechend Fig. 3b nicht mit Zeichenteilen einer dritten Anzahl entsprechend Fig. 3a zur Deckung gebracht werden können, wobei die genannten. Zeichenteile der zweiten Anzahl (Fig. 3b) als Parallellinien ausgebildet sind zu Zeichenteilen, die auch in der dritten Anzahl (Fig. 3a) vorkommen.

[0032] In Fig. 3b ist noch eine weitere Unterscheidung vorgenommen worden zwischen Gross- und Kleinbuchstaben, indem bei grossen Buchstaben der vollständige linke Balken durch zwei Parallelstriche dargestellt wird, während dies bei Kleinbuchstaben nur für den unteren Balkenteil vorgesehen ist. Durch diese Art der Prägung erhöht sich auch die Lesbarkeit der Schrift, da Verwechslungen zwischen Ziffern und Buchstaben, wie sie bei einfachen Segmentanordnungen möglich sind, sicher vermeidbar sind.

[0033] In Fig. 4a ist eine weitere Gestaltungsmöglichkeit von Zeichen, nämlich Ziffern 1 bis 4, angegeben, zu der in Fig. 4b das zugehörigen Muster der Matrize m^III gezeigt ist.

[0034] Weitere Zeichenformen sind in Fig. 5a wiedergegeben, wobei das zugehörige Muster der Matrize m^IV in Fig. 5b dargestellt ist. Hier bestehen die Zeichen aus einzelnen erhabenen Kegeln und die Matrize enthält dementsprechend die Überlagerung aller der Pyramidenform angepassten Kalotten, die für die Prägung der Zeichen eines Prägerades erforderlich sind. Die Überlagerung erfolgt dabei in Form einer Punktmatrix.

[0035] In Fig. 6 schliesslich ist noch ein anderes Ausführungsbeispiel gezeigt für drei nebeneinanderliegende Matrizen m^v in einer Anordnung entsprechend drei in Achsrichtung nebeneinanderliegenden Prägerädern. Das besondere der Matrizen m^v besteht darin, dass diese zumindest an der Oberfläche elastisch nachgiebig sind, so dass die Zeichen auf den zugehörigen Prägerädern jede beliebige Form haben können; es können also auch Sonderzeichen geprägt werden, beispielsweise griechische Buchstaben oder mathematische Zeichen. Das elastische Material der Matrizen m^V ist dabei zwar elastisch nachgiebig aber dennoch so hart ausgebildet, dass das zu prägende Werkstück in ausreichendem Masse an die erhabenen Zeichen und ihre Umgebung auf dem Prägerad angedrückt wird, so dass mit dem Prägevorgang ausreichend scharf ausgebildete und klar begrenzt geprägte Zeichen auf dem Werkstück entstehen.

[0036] Bei den in Fig. 6 wiedergegebenen Matrizenelementen m^Y handelt es sich um Kunststoffteile, die in Vertiefungen eines aus Stahl bestehenden Metallrahmens eingelegt sind. Sie bestehen aus einem Polyurethan auf Polyätherbasis, wie es unter der Bezeichnung Fibroflex rot von der Firma Fibro GmbH, D-6954 Hassmersheim, hergestellt wird.

[0037] Die Shorehärte des Kunststoffmaterials beträgt bevorzugt 95 und die Stärke ca. 2 mm, wenn bei einem Prägedruckvon 20 und einer Zeichenhöhe von ca. 7 mm die das Zeichen bildenden Erhebungen auf dem Prägerad mit einer Tiefe von ca. 0,6 mm erhaben ausgebildet sind. Bei einer bevorzugten alternativen Ausführung ist die Matrize für mehrere benachbarte Zeichen einstückig gestaltet.

[0038] Die Kunststoffelemente sind bezüglich ihrer Nachgiebigkeit derart bemessen, dass beim Eindringen eines verrundeten Körpers, der dem punkt- oder linienförmigen Segment des zu prägenden Zeichens entspricht, dem Werkstück - nach einem anfänglichen Anprägen - ein solcher Widerstand entgegengesetzt wird, dass nur der direkt mit dem prägenden Segment in Kontakt kommende Werkstückbereich infolge der unmittelbaren Fortleitungder Anpresskraft sich in die Matrize hineinbewegen kann.

[0039] Die Matrize bietet dabei einen derart grossen Widerstand, dass eine Durchbiegung des gesamten Werkstücks in dem das prägende Segment umgebenden Bereich nur in kleinem Masse stattfindet. Von besonderer Bedeutung ist auch, dass der Prägehub soweit ausgeführt wird, dass- nachdem das erhabene Prägesegment in das Werkstück eingedrungen ist-das Werkstück durch das Prägerad vollständig an die Oberfläche der Matrize anpresst wird, damit das Werkstück sich in den die erhabenen Bereiche des Zeichens umgebenden Bereichen vollständig an die Prägeform anpasst und die erhabenen und ebenen Bereiche in der durch das Prägezeichen auf dem Rad vorgegebenen Relation entstehen.

[0040] In Fig. 7 ist eine als Prägeleiste 1 ausgebildete elastische Matrize dargestellt, wobei die Leiste bündig in eine entsprechende Ausfräsung eines Trägerelements 2 aus Stahl eingelegt ist. Die Matrize besteht aus Polyurethan.

[0041] Die Verklebung der Matrize erfolgt in einem Bereich 3. Durch die Verklebung wird die Walkarbeit des Werkstoffs verkleinert und damit die Gefahr des Abscherens von Fasern des Werkstoffs am Rand von zu prägenden Zeichen verringert. Die Matrize weist eine sehr geringe Dicke auf, so dass die nach einem gewissen Vorbeulen des Werkstoffs entstehenden Kompressionskräfte ausreichen, um die Innenbereiche von Zeichen scharf auszuprägen, so dass die gewünschte Prägeschärfe auch dort erreicht wird, wo Buchstabenteile Ekken miteinander bilden. Die Matrize dient als Gegenstück für neben- (oder über-)einanderange- ordnete Folgen von Zeichen. Eine entsprechende Bemessung gilt auch für den seitlichen Überstand der Matrizenelemente in bezug auf die in Fig. 6 wiedergegebene Anordnung.

[0042] In Fig. 8 ist die Höhe h eines Zeichens in Relation gesetzt zur Breite b des Prägestreifens, wobei der Streifen nur geringfügig breiter als das Zeichen hoch ist. Der Überstand beträgt insgesamt ca. 10 bis 15%, wobei die Bemessung derart gewählt ist, dass einerseits der notwendige Druckaufbau im Werkstoff eingehalten, anderseits aber die Walkarbeit nicht in Richtung auf einen vorzeitigen Verschleiss der Matrize m^VI unnötig erhöht wird.

[0043] In den Fig. 9 und 10 ist das Prägewerkzeug 10 in bezug auf ein zu beprägendes Blech in zwei Positionen dargestellt. In Fig. 9 befindet es sich oberhalb des auf der Matrize m^VI aufliegenden Blechs 11. Die Matrize liegt ihrerseits auf dem Matrizenträger 2 auf.

[0044] In Fig. 9 ist am Prägewerkzeug 10 ein Element eines Prägezeichens 12 im Schnitt sichtbar, wobei das Zeichen um ca. 1,3 mm (Mass t) erhaben ausgebildet ist. Der Gipfelbereich des Prägeelements ist nahezu halbkreisförmig verrundet, wobei die Flankenteile zur Vertikalen einen Winkel von ungefähr 25° bilden. Der verrundete Gipfelbereich 13 ist poliert, so dass die Reibung des prägenden Bleches (während der Verformung) verringert ist. Die Flanken der Prägestege bilden zur Vertikalen einen Winkel von im wesentlichen 25°. Die Blechstärke d beträgt 0,8 mm und die Dicke D der Kunststoffmatrize 2 mm.

[0045] Mit dem - zuerst schlagartigen - Aufsetzen des Werkzeugs auf die Blechoberfläche erfolgt zunächst ein geringfügiges Durchbiegen, wobei sich die Ränder der Zeichen abzubilden beginnen. Anschliessend wird das Werkzeug mit konstanter Kraft weiter in Richtung auf die Matrize bewegt. Die Verformung des Blechs erfolgt dabei bevorzugt durch Strecken des Materials im Verforrnuhgsbereich, wobei der Werkstoff in die sich bildende Ausbeulung nachzurutschen beginnt.

[0046] Ein scharfes Ausprägen der Kanten der Prägebereiche der Zeichen ist bedingt durch den sich aufbauenden Gegendruck. Durch die angegebene Bemessung entsprechend der Erfindung werden auch die Innenflächen von Zeichen scharf ausgeprägt. Bei dem dynamisch ausgeführten Prägevorgang wölbt sich das Blech insgesamt weniger stark auf als beim statischen Prägen. (Das dynamische Prägeprinzip wird durch Hydraulikschaltungen nach dem sogennanten Dynaparksystem verwirklicht. Dabei wird nach Überschreiten eines Grenzdrucks eine grössere Kolbenfläche beschleunigt, so dass der Rollenstempel schlagend aufsetzt. Zur präzisen Führung kann zuvor das Blech durch einen Niederhalterrahmen festgeklemmt werden. Neben einer geringeren Aufwölbung ist auch der Randeinzug der Zeichen beim dynamischen Prägen kleiner.)

[0047] Die erfindungsgemässe Prägevorrichtung lässt sich sowohl für das Prägen von einzelnen Zeichen nacheinander mit einem Prägerad als auch für das gleichzeitige Prägen einer vollständigen Zeichenreihe mittels eines Satzes von Prägerädern gleichermassen gut verwenden. Vorzugsweise wird eine elektronische Ansteuerung verwendet, so dass eine hohe Prägefrequenz erreichbar ist.

Ansprüche

1. Prägevorrichtung für verschiedene Zeichen mit mindestens einem Prägerad, auf dessen Umfangsfläche die zu prägenden Zeichen erhaben angebracht sind und dem eine Matrize zugeordnet ist, wobei Prägerad und Matrize von einander gegenüberliegenden Seiten einem mit Zeichen zu kennzeichnenden tiefziehfähigen Werkstück und mit der zum Ausführen des Prägevorgangs erforderlichen Kraft beidseitig gegen das Werkstück pressbar angeordnet sind, vorzugsweise für die Anwendung auf das Prägen von Zeichen in Stahlbleche, welche als Karosserie- oder Fahrgestellbleche von Kraftfahrzeugen Verwendung finden, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (m bis m^VI) derart ausgebildet ist, dass mittels des Prägerades (p) Werkstückbereiche entsprechend den überlagerten Bildern mindestens zweier Zeichen der selben Prägerades (p) gegen einen die Verformung des Werkstücks sicherstellenden Widerstand in die Oberflächenebene der Matrize hinein verformbar sind.

2. Prägevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (m^V, m^VI) mindestens in Bereichen ihrer dem zu prägenden Zeichen auf dem Prägerad zugewandten Oberfläche elastisch nachgiebig ausgebildet ist.

3. Prägevorrichtung nach einem der beiden Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (m bis m^lV) ein vertieftes Muster aufweist, das den überlagerten Bildern mindestens zweier Zeichen des Prägerades (p) entspricht.

4. Prägevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Muster einer Sieben-oder Mehrsegmentanordnung bzw. einer Punktmatrix entspricht, wie sie zur wechselnden Anzeige von Dezimalziffern bzw. alphanumerischen Zeichen, z. B. bei Digitalanzeigen, bekannt ist.

5. Prägevorrichtung nach einem der beiden Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Prägerad (p) innerhalb einer ersten Anzahl von Zeichen (Fig. 3) kein vollständiges Zeichen nur einem Teil eines anderen entspricht.

6. Prägevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (m^v, m^VI) aus Polyurethan auf Polyätherbasis besteht mit einer Shorehärte von im wesentlichen 95.

7. Prägevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (m^V, m^VI) derart dünn ausgebildet ist, dass die Nachgiebigkeit im wesentlichen erschöpft ist, wenn der Buchstabenrand ausgeprägt ist.

8. Prägevorrichtung nach einem der beiden Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (m^V, m^VI) derart in ein Metallbett eingeformt ist, dass ein Ausweichen des elastischen Materials durch Vorquellen verhindert ist.

9. Prägevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (m^VI) mit dem Metallbett, bei streifenförmigem Material mindestens an den Enden (3), verklebt ist.

10. Prägevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erhabenen Bereiche der zu prägenden Zeichen im Querschnitt im wesentlichen halbkreisförmig verrundet sind.

11. Prägevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gipfelbereiche (13) der stegförmigen Teile verrundet ausgebildet sind und der Verrundungsradius derart gewählt ist, dass er im wesentlichen der Hälfte der Differenz zwischen der Fussbreite der stegförmigen Teile und deren Breite in Höhe desjenigen Bereichs entspricht, in der bei geradliniger Ausbildung der Flanken diese den Verrundungsradius tangieren würden.

12. Prägevorrichtung nach einem der beiden Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die verrundeten Bereiche (13) poliert sind.

13. Prägevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erhabenen stegförmigen Teile der Prägezeichen sich mit einer Flankensteigung einen Winkel von im wesentlichen 25°, bezogen auf eine Vertikale zur Prägeebene, verjüngen.

14. Prägevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Prägevorgang dynamisch mit Kraftbegrenzung erfolgt.

Claims

1. A stamping device for various characters having at least one stamping wheel on the circumferential face of which the characters to be stamped are provided in relief and associated with which is a bottom die, stamping wheel and bottom die being adapted to be pressed against the workpiece at both sides, from opposite sides of a workpiece to be distinguished by characters and capable of being cupped, and with the force necessary for carrying out the stamping operation, preferably for use in stamping characters in steel sheets which are used as body plates or chassis plates of motor vehicles, characterised in that the bottom die (m to m^VI) is constructed in such a manner that regions of the workpiece corresponding to the superimposed images of at least two characters of the same stamping wheel (p) can be deformed into the surface plane of the bottom die against a resistance ensuring the deformation of the workpiece, by means of the stamping wheel (P).

2. A stamping device as claimed in Claim 1, characterised in that the bottom die (m^v, m^VI) is made resiliently flexible at least in regions of its surface adjacent to the characters on the stamping wheel to be stamped.

3. A stamping device as claimed in Claim 1 or 2, characterised in that the bottom die (m to m^w) comprises a sunk pattern which corresponds tothe superimposed images of a least two characters of the stamping wheel (p).

4. A stamping device as claimed in Claim 3, characterised in that the pattern corresponds to a seven-segment or multiple-segment arrangement or a dot matrix such as is known for the alternate display of decimal figures or alphanumeric characters, for example in digital displays.

5. Astamping device as claimed in Claim 3 or 4, characterised in that, on the stamping wheel (p), within a first plurality of characters (Fig. 3) no complete character corresponds to only a portion of another.

6. A stamping device as claimed in Claim 3, characterised in that the bottom die (m^v, mVI) consists of polyurethane on a polyether base with a Shore hardness of substantially 95.

7. A stamping device as claimed in Claim 6, characterised in that the bottom die (mV, m^VI) is made so thin that the flexibility is substantially spent when the edge of the letter is stamped out.

8. A stamping device as claimed in Claim 6 or 7, characterised in that the bottom die (m^V, m^VI) is mouled in a metal bed in such a manner that plastic flow of the resilient material by preswelling is prevented.

9. A stamping device as claimed in Claim 8, characterised in that the bottom die (m^VI) is stuck to the metal bed, in the case of strip-shaped material at least at the ends (3).

10. A stamping device as claimed in Claim 3, characterised in that the raised regions of the characters to be stamped are rounded in substantially semicircular form in cross-section.

11. A stamping device as claimed in Claim 3, characterised in that the summit regions (13) of the web-shaped portions are rounded and the radius of rounding is selected in such a manner that it corresponds substantially to half the difference between the width of the base of the web-shaped portions and their width at the height of that region in which, with a rectilinearconstruc- tion of the flanks, these would be tangent to the radius of rounding.

12. A stamping device as claimed in Claim 10 or 11, characterised in that at least the rounded regions (13) are polished.

13. A stamping device as claimed in Claim 3, characterised in that the raised web-shaped portions of the stamping characters become narrower with a flank taper at an angle of substantially 25° in relation to a vertical on the stamping plane.

14. A stamping device as claimed in Claim 3, characterised in that the stamping operation is effected dynamically with limitation of force.

Revendications

1. Dispositif d'estampage pour estamper divers signes, comprenant au moins une roue d'estampage sur la surface périphérique de laquelle les signes à estamper sont formés en relief et à laquel le est associée une matrice, la roue d'estampage et la matrice étant disposées de manière à pouvoir être pressées contre la pièce, des deux côtés, en partant des côtés opposés de la pièce emboutissable qu'il s'agit d'identifier au moyen de signes, et avec la force nécessaire pour l'exécution de l'opération d'estampage, ce dispositif étant de préférence destiné à l'utilisation consistant à estamper des signes dans les tôles d'acier qui sont utilisées comme tôles de carrosserie ou de châssis de véhicules automobiles, et étant caractérisé en ce que la matrice (m à m^VI) est réalisée de manière qu'au moyen de la roue d'estampage (t) on peut déformer, en les enfonçant dans le plan de la surface de la matrice, des régions de la pièce qui correspondent aux images superposées d'au moins deux signes de la même roue d'estampage (t) en surmontant une résistance qui détermine la déformation de la pièce.

2. Dispositif d'estampage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matrice (m^V, m^VI) est de constitution capable de céder automatiquement, au moins dans les régions de sa surface qui sont dirigées vers les signes à estamper portés par la roue d'estampage.

3. Dispositif d'estampage selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la matrice (m à m'^v) présente un dessin creusé qui correspond aux images superposées d'au moins deux signes de la roue d'estampage (t).

4. Dispositif d'estampage selon la revendication 3, caractérisé en ce que le dessin correspond à un agencement à sept segments ou multiseg- ment ou à une matrice de points, tel que celui ou celle qui est connu(e) pour l'affichage variable de signes décimaux ou de signes alphanumériques, par exemple dans les afficheurs numériques.

5. Dispositif d'estampage selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que, sur la roue d'estampage (p), dans un premier nombre de signes (fig. 3), aucun signe complet ne correspond à une partie seulement d'un autre.

6. Dispositif d'estampage selon la revendication 3, caractérisé en ce que la matrice (m^V, m^VI) est composée de polyuréthanne à base de polyéther d'une dureté Shore d'environ 95.

7. Dispositif d'estampage selon la revendication 6, caractérisé en ce que la matrice (m^v, m^VI) est d'une configuration suffisamment mince pour que la flexibilité soit sensiblement épuisée lorsque le bord du caractère est entièrement estampé.

8. Dispositif d'estampage selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que la matrice (m^V, m^VI) est moulée dans un lit métallique de telle manière qu'on évite que la matière élastique ne se dérobe par écrasement.

9. Dispositif d'estampage selon la revendication 8, caractérisé en ce que la matrice (m^VI) est assemblée par collage au lit métallique, au moins à ses extrémités (3) dans le cas d'une matière en forme de bande.

10. Dispositif d'estampage selon la revendication 3, caractérisé en ce que les régions en relief des signes à estamper sont arrondies en section avec une forme sensiblement semi-circulaire.

11. Dispositif d'estampage selon la revendication 3, caractérisé en ce que les régions sommitales (13) des parties en forme de barre sont d'une configuration arrondie, et que le rayon de l'arrondi est choisi de manière à correspondre sensiblement à la moitié de la différence entre la largeur de pied des parties en forme de barre et leur largeur mesurée au niveau de la région dans laquelle les flancs tangenteraient l'arrondi s'ils étaient de configuration rectiligne.

12. Dispositif d'estampage selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce qu'au moins les régions arrondies (13) sont polies.

13. Dispositif d'estampage selon la revendication 3, caractérisé en ce que les parties en relief en forme de barre des signes d'estampage s'amincissent avec une pente de flanc d'un angle d'environ 25° par rapport à la perpendiculaire au plan d'estampage.

14. Dispositif d'estampage selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'opération d'estampage se produit dynamiquement avec limitation de l'effort.

Zeichnung