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Dokumentenidentifikation DE3201493C2 28.02.1991
Titel Prägeanlage für stab- oder hülsenförmige Werkstücke
Anmelder Fr. Ehrhardt Bleistiftmaschinenfabrik GmbH & Co, 8500 Nürnberg, DE
Erfinder Gössel, Edgar, Ing.(grad.), 8500 Nürnberg, DE
Vertreter Dorner, J., Dipl.-Ing. Dr.-Ing., 8000 München; Hufnagel, W., Dipl.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-Ing., Pat.-Anwälte, 8500 Nürnberg
DE-Anmeldedatum 20.01.1982
DE-Aktenzeichen 3201493
Offenlegungstag 19.01.1984
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 28.02.1991
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.02.1991
IPC-Hauptklasse B44B 5/00

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Prägeanlage für stab- oder hülsenförmige Werkstücke gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Anlagen dieser Art sind beispielsweise durch die DE-AS 23 56 071 bekanntgeworden, bei denen die Werkstücke in am Umfang der Transporttrommel befindliche Nuten fallen und rechtwinklig zu ihrer Längsachse diskontinuierlich den Prägevorrichtungen zugeführt werden. Der Zwischenraum von dem einen zum benachbarten Werkstück beträgt ein Mehrfaches des Werkstückdurchmessers, so daß die Schaltzeit relativ groß und somit größer als die Verweilzeit beim Prägen ist. In jedem Falle muß bei jedem Schalttakt eine nicht unbeachtliche Masse der mit den Werkstücken beladenen Transporttrommeln, der damit gekuppelten Spannelemente und der Antriebe bewegt und wieder verzögert werden. Infolge der relativ großen Schwungmassen tritt somit ein erhöhter Verschleiß dieser Teile auf. Ferner tritt bei diesen bekannten Vorrichtungen der Nachteil in Erscheinung, daß die Werkstücke von Spannelementen in Form von endlosen Riemen in ihrer Bearbeitungslage gehalten werden, wobei der Reibschluß zwischen Transporttrommel und Werkstück sowie zwischen Werkstück und Riemen einen nicht unbeachtlichen Schlupf zuläßt, der dazu führt, daß sich die Werkstücke - insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten - aufgrund der großen Beschleunigungs- und Verzögerungsmomente um ihre Achse verdrehen, was besonders beim zwei- oder mehrseitigem Prägen der Werkstücke zu großen Ausschußquoten führen kann. Auch ist es von Nachteil, daß im Bereich der Halteriemen kein Prägen möglich ist.

Ferner ist aus der DE-PS 4 01 213 eine Anlage bekannt, mit der Flaschenkorken automatisch in einem kontinuierlichen Prozeß an einer Stirnseite und am Umfang mit einem Aufdruck oder einem Brandmal versehen werden können. Hierzu ist am Umfang einer aus zwei Scheiben und aus einem Zylindermantel gebildeten Trommel eine Ausnehmung vorgesehen, in die ein Korken so einfallen kann, daß er achsparallel zur Trommelachse liegt. Der Korken liegt dabei auf drei Rollen auf und wird beim Vorbeibewegen an einem Stempel gedreht. Die Haltevorrichtung zum Stempeln der Stirnseite besteht aus einem an der einen Trommelscheibe angeordneten Halteelement, das mittels eines steilgängigen Gewindes durch Drehen parallel zur Trommelachse gegen die gegenüberliegende Trommelscheibe bewegbar ist, wodurch ein Korken zwischen seinem Endanschlag und der Innenfläche der gegenüberliegenden Trommelscheibe einspannbar ist. Die Verschiebung des Halteelements erfolgt über einen an ihm angebrachten Steuerhebel, der mit einer Kurvenbahn derart zusammenwirkt, daß nach dem Einfallen des Korkens in die Ausnehmung die Einspannung desselben erfolgt.

Bei einer derartigen Anlage ist ebenfalls nicht gewährleistet, daß jeder Korken bei Kennzeichnung an mehreren Stellen des Umfangs diese immer an den gleichen Stellen erfolgt, da eine Rotation des Korkens während der Bearbeitung nicht ausgeschlossen werden kann. Für unrunde Gegenstände, beispielsweise Bleistifte etwa mit sechseckigem oder ovalem Querschnitt, ist diese Anlage ebenfalls nicht einsetzbar.

Mit der Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Prägeanlage der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß die die Werkstücke während des Behandlungsprozesses lagefixierenden Spannelemente nicht nur die hohen Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte aushalten, sondern auch exakte Prägungen am Umfang der Werkstücke gestatten, indem keine schlupfbedingten Versetzungen mehr auftreten können.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.

Durch die Einzelklemmung der Werkstücke an den beiden Stirnseiten kann eine ungewollte Verlagerung der Werkstücke weder in Umfangsrichtung noch in Längsrichtung derselben auftreten, so daß alle Werkstücke gleichartig geprägt werden können. Die Werkstücke können außerdem an einer beliebigen Stelle entlang der gesamten Länge desselben geprägt werden, da an keiner Stelle eine Abdeckung, beispielsweise in Form eines Förderbandes oder dergleichen vorhanden ist. Bei zweiseitiger Prägung ist diese mit mindestens der gleichen Geschwindigkeit möglich, wie mit der bekannten, eingangs geschilderten Vorrichtung. Bei einseitiger Prägung hingegen kann jede Trommel als Einzelaggregat betrieben werden, da die Werkstücke beiden Trommeln getrennt zugeführt werden können. In diesem Fall erhält man bei gleicher Geschwindigkeit der Trommeln die doppelte Fertigungskapazität wie mit der bekannten Anlage.

Bei der Lösung der gestellten Aufgabe haben sich ferner zusätzliche vorteilhafte konstruktive Ausgestaltungen ergeben, die in den Unteransprüchen erfaßt sind.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in der Vorderansicht einen Größen- und einen Transportwegevergleich einer bekannten und einer nachstehend beschriebenen Transporttrommel,

Fig. 2 in teilweisem Längsschnitt und in Draufsicht zwei benachbarte Transporttrommeln mit an ihnen kraftschlüssig angebrachten Halteelementen für die zu prägenden Werkstücke,

Fig. 3 die Vorderansicht der beiden Transporttrommeln gemäß Fig. 2,

Fig. 4 in der Ansicht ein Transporttrommelpaar zum einseitigen Prägen von Werkstücken mit in gleicher Richtung fördernden linearen Förderbändern,

Fig. 5 eine vergleichbare Anordnung wie Fig. 4, die jedoch zum zweiseitigen Prägen von Werkstücken geeignet ist und

Fig. 6 in Ansicht zwei Transporttrommelpaare mit linearen Werkstückzuführ- und Abtransportbändern.

In Fig. 1 ist eine bekannte Transporttrommel A gezeigt, die einen Durchmesser D1 von etwa 140 mm aufweist und mit 16 Nuten 1 zur Aufnahme der etwa 8 mm starken Werkstücke 2 versehen ist. Der Mittenabstand M der Nuten 1 und damit der Schaltweg beträgt hierbei etwa 28 mm, während der Zwischenraum bzw. Abstand N zwischen zwei Nuten 1 etwa 19 mm beträgt.

Demgegenüber weist die hier zum Einsatz kommende Transporttrommel B nur einen Durchmesser d1 von etwa 82 mm auf, wobei die Abstände n der gleichgroßen Nuten 1 auf ein Minimum von nur etwa 2 mm zusammengedrängt sind; entsprechend gering ist auch der Mittenabstand m. Hierdurch wird neben der Verkürzung des Schaltweges eine Verringerung des Schwungsmomentes bei gleichzeitiger Erhöhung der Nutenzahl erreicht. Selbstverständlich stellen vorstehende Zahlenwerte nur ein Beispiel dar. Grundsätzlich wird es bereits als ein Vorteil angesehen, wenn der gegenseitige Abstand n der die Werkstücke 2aufnehmenden Nuten in den Transporttrommeln nicht größer als der Durchmesser der zu prägenden Werkstücke 2 ist.

Aus den Fig. 2 und 3 ist der Aufbau und die Wirkungsweise der Halteelemente für das kraftschlüssige Festhalten der zu bearbeitenden Werkstücke 2 auf den Transporttrommeln 4 und 5 zu ersehen. Letztere werden - wie die Pfeile 6 und 7 erkennen lassen - gegensinnig angetrieben. Die Werkstücke fallen aus einem zeichnerisch nicht dargestellten Kanal oder Zuführtrichter in die Profilnuten 1 der Transporttrommel 4. Unmittelbar nach dem ersten Schaltschritt wird über eine an der Transporttrommel 4 angebrachte Druckfeder 8 ein mit einer schrägen Stirnfläche 9 versehener Bolzen 10 gegen die eine Stirnseite 11 des Werkstückes 2 gepreßt, das sich an einer auf der anderen Seite der Transporttrommel 4 angebrachten Anschlagscheibe 12, die an der Stelle 13 scharfkantig ausläuft, mit seiner anderen Stirnseite 14 abstützt. Die so einzeln gehalterten Werkstücke 2 bleiben in dieser Klemmlage bis zur Übergabestelle W eingespannt. An der Übergabestelle W drückt der an der Transporttrommel 5 angebrachte, unter der Wirkung einer Druckfeder 15 stehende Bolzen 16 gegen die Stirnseite 14, wobei der Bolzen 16 vor Erreichen der Übergabestelle von einem Segment 17 abgehoben wird, um vor der Übergabe des jeweiligen Werkstückes 2 von der Trommel 4 zur Trommel 5 kurzfristig eine Halterung des Werkstückes 2 an beiden Stirnseiten 11 bzw. 14 über die Bolzen 10 bzw. 16 einerseits und über die Anschlagscheiben 12 bzw. 20 andererseits sicherzustellen. Die Lösung der für die Fixierung der Werkstücke 2 auf der Trommel 4 maßgeblichen Halteelemente erfolgt über ein parallel zur Trommelachse axial verschiebbares Segment 18. Wie bereits vorstehend kurz erläutert, erfolgt die Herstellung der Doppelfixierung der Werkstücke 2 im Bereich der Übergabestelle W über ein parallel zur Trommelachse axial verschiebbares Segment 17, das die Lage des Bolzens 16 so steuert, daß das entsprechende Werkstück 2 während der Übergabe von der Transporttrommel 4 zur Transporttrommel 5 zwischen dem Bolzen 16 und der scharfkantigen Auslaufstelle 19 der mit der Transporttrommel 5 befestigten Anschlagscheibe 20 festgeklemmt wird, ohne daß das Werkstück 2 auch nur einen Augenblick aus der ursprünglichen Klemmlage freigeworden wäre und sich um seine Achse hätte verdrehen können. Dem Bolzen 10 und 16 ist jeweils ein Halteteil 3 bzw. 3&min; zugeordnet, das mit dem Steuersegment 17 bzw. 18 zusammenwirkt.

Der weitere Fertigungsverlauf der Werkstücke 2 ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt, wobei die gleiche Grundausführung der Prägeanlage sowohl zum einseitigen als auch zum zweiseitigen Prägen von Werkstücken 2 geeignet ist.

Die Anlage für die einseitige Prägung gemäß Fig. 4 besitzt neben den Transporttrommeln 4, 5 zwei linear angetriebene Transportbänder 21, 22 für die Zuführung der zu behandelnden Werkstücke 2 sowie ein weiteres Transportband 23 für den Abtransport der fertig behandelten Werkstücke 2, die alle in der entsprechenden Fertigungsebene liegen. Die Transportbänder 21, 22 liegen vorzugsweise in der gleichen Ebene, so daß ein Teil der Werkstücke 2 des Sammeltransportbandes 21 von dem nachgeordneten Sammeltransportband 22 übernommen wird.

Wie die Fig. 4 zeigt, dient das Transportband 21 zum Zuführen der Werkstücke 2 sowohl über den Schacht oder Zuführtrichter 24 zur Transporttrommel 4 als auch in Verbindung mit dem nachgeordneten Transportband 22 zum Beschicken des Schachtes oder Zuführtrichters 25 für die Transporttrommel 5.

Die Transporttrommel 4 dreht sich in Richtung des Pfeiles 26 und die Transporttrommel 5 in Richtung des Pfeiles 27, d. h., daß die Werkstücke 2 aus dem Schacht 24 an der Prägevorrichtung 28 und die Werkstücke 2 aus dem Schacht 25 an der Prägevorrichtung 29 vorbeigeführt werden. Nach dem einseitigen Prägevorgang werden die Werkstücke 2 bei beiden Transporttrommeln 4, 5 noch so lange in den entsprechenden Nuten 1 belassen, bis sie zu den Segmenten 30 bzw. 31 gelangen. In dieser Lage werden die Haltebolzen 10 bzw. 16 von den Segmenten 30 bzw. 31 abgehoben, so daß die geprägten Werkstücke 2 von beiden Transporttrommeln 4, 5 auf das Transportband 23 fallen und zur nächsten Bearbeitungsstelle weitergeleitet werden.

Gemäß Fig. 5 wird zum zweiseitigen Prägen der Werkstücke 2 grundsätzlich die gleiche Anordnung verwendet, wie in Fig. 4 dargestellt, jedoch mit folgenden Änderungen. Zunächst wird eine Stauwand 32 im Anschluß an das Transportband 21 eingezogen, die bezweckt, daß sämtliche Werkstücke 2 ausschließlich nur durch den Schacht 24 zur Transporttrommel 4 gelangen können, welche durch Drehung in Pfeilrichtung 26 die Werkstücke 2 zur Prägestation bzw. -vorrichtung 28 bringt, die hier an einer Seite mit einer Prägung versehen werden. Alsdann werden die so geprägten Werkstücke 2 weiter zur Übergabestation bzw. -stelle W auf die Transporttrommel 5 zur Prägestation bzw. -vorrichtung 29 bewegt, welche die Werkstücke 2 auf der anderen Seite mit einer Prägung versieht.

Anschließend werden die Werkstücke 2 solange weitergeführt, bis sie durch die Funktion des Segmentes 31 aus der Klemmlage befreit werden und auf das Transportband 23 fallen. Das Transportband 22 ist vorzugsweise wieder in der gleichen Ebene angeordnet wie das Transportband 21, so daß nach Entfernung der Stauwand 32 und unter Verwendung des Schachtes 25 jederzeit ein Übergang auf eine Einfachprägevorrichtung möglich ist.

Wie die Fig. 4 und 5 zeigen, werden Folien 33 über Umlenkrollen 34 und 35 im gleichen Takt wie die Transporttrommeln 4 und 5 geschaltet und gelangen somit beispielsweise von der Spule 36 auf die Spule 37. Prägestempel 38 werden bei kurzem Stillstand der Transporttrommeln 4 und 5 auf die Werkstücke 2 gedrückt und werden vor dem Weiterschalten der Transporttrommeln 4 und 5 von diesen wieder abgehoben.

In Fig. 6 ist eine besonders leistungsfähige Prägeanlage dargestellt, die wahlweise für eine ein- oder zweiseitige Prägung von Werkstücken geeignet ist. Sie besteht praktisch aus einer Hintereinanderschaltung der in den Fig. 4 bzw. 5 dargestellten Transporttrommelpaare. Als zusätzliche Einrichtung ist ein Riegel 39 vorgesehen, der dafür sorgt, daß bei einseitiger Prägung der Schacht 25 verschlossen bleibt und eine Weiterleitung der Werkstücke 2 auf das Transportband 210 ermöglicht wird. Ferner sind ein zusätzliches Transportband 220 und ein zusätzlicher Schacht 250 vorgesehen. Das Transportband 210 ist für den Weitertransport der Werkstücke 2 zum Schacht 240 und gegebenenfalls für die Versorgung des Transportbandes 220 und des Schachtes 250 vorgesehen, wobei bei diesem Betriebszustand die Stauwand 32 zu entfernen wäre. Das dem ersten Transporttrommelpaar 4, 5 nachgeschaltete Transporttrommelpaar ist trotz identisch gleicher Ausbildung der besseren Unterscheidung wegen mit den Ziffern 4&min;, 5&min; gekennzeichnet.

Bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Segmente 30 bei dieser Doppel- Zweiseitenprägeanlage entfernt worden. Sie müssen jedoch dann wieder eingebaut werden, wenn alle vier Transporttrommeln 4, 5 und 4&min;, 5&min; zum einseitigen Prägen verwendet werden. Bei dieser Anordnung entfallen dann die Stauwand 32 und der Riegel 39.

Die beschriebenen Prägeanlagen zeichnen sich dadurch aus, daß sie sich jeweils sowohl als Einzelanordnung als auch als Glied einer Endfertigungslinie mit extrem hoher Leistung - gegebenenfalls auch noch nachträglich in bereits vorhandene Anlagen - einbauen lassen. Durch die Einzelbefestigung der Werkstücke durch die Halteelemente, die kraftschlüssig mit der zugehörigen Transporttrommel die hohen Beschleunigungs- und Verzögerungskräfte mit vollziehen, wird es ermöglicht, daß die Werkstücke direkt von den Transporttrommeln auf ein Transportband übergeben werden können, so daß gegebenenfalls trotz der Hintereinanderschaltung mehrerer Einzelanordnungen ein linearer Materialfluß gewährleistet bleibt, der den gesamten Aufbau der vorhandenen Fertigungslinie wesentlich vereinfacht.

Das Hauptanwendungsgebiet der Anlagen ist das Prägen von Bleistiften. Jedoch lassen sich auch andere Arten von stab- oder hülsenförmigen Werkstücken wie Graphit-, Kosmetikstifte oder dergleichen in entsprechender Weise bearbeiten.


Anspruch[de]
  1. 1. Prägeanlage für stab- oder hülsenförmige Werkstücke, die mindestens zwei gleichartige, mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit, aber entgegengesetzter Umlaufrichtung antreibbare und in geringem Abstand voneinander angeordnete Transporttrommeln aufweist, denen je eine Prägevorrichtung zugeordnet ist und in deren Umfangsrand achsparallel angeordnete Nuten vorgesehen sind, die zur Aufnahme der an den Längsseiten zu prägenden Werkstücke dienen, wobei der einen der beiden Trommeln ein Zuführtrichter für die Werkstücke zugeordnet ist, wobei die Werkstücke während des Rundlaufs der Trommeln durch Spannelemente in ihrer Bearbeitungslage in den Nuten festgehalten sind und wobei die Winkellage der beiden Trommeln zueinander derart ausgerichtet ist, daß an der Stelle geringsten Abstands der beiden Trommeln - der Übergabestelle - jeweils eine Nut der einen Trommel einer Nut der anderen Trommel gegenübersteht, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
    1. - je Nut (1) ist als Spannelement ein gesondertes Halteelement vorgesehen, das an den Trommeln (4, 5) angebracht ist und durch das das jeweilige Werkstück (2) an seinen gegenüberliegenden Stirnseiten (11, 14) eingespannt ist;
    2. - die Halteelemente besitzen jeweils unter Federspannung stehende Bolzen (10, 16), die bei eingespannten Werkstücken gegen deren eine Stirnseite drücken, wobei deren andere Stirnseite sich an einer Anschlagscheibe (12; 20) abstützt,
    3. - wahlweise ist auch der anderen der beiden Trommeln ein Zuführtrichter (25) für die Werkstücke (2) zugeordnet.
  2. 2. Prägevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen (10, 16) an den den Stirnseiten (11, 14) der Werkstücke (2) zugewandten Seiten abgeschrägt sind.
  3. 3. Prägevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Zuordnung nur eines Zuführtrichters (24) jeder Trommel (4, 5) im Bereich der Übergabestelle (W) jeweils ein parallel zur Trommelachse verschiebbares Steuersegment (17; 18) zugeordnet ist, wobei das eine Steuersegment (18) den einen Bolzen (10) der einen Trommel (4) an der Übergabestelle über einen Halteteil (3) in die Öffnungsstellung bringt und wobei das andere Steuersegment (17) den anderen Bolzen (16) der anderen Trommel (5) an der Übergabestelle über einen anderen Halteteil (3&min;) in die Schließstellung bringt.






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