-
Verfahren zum Herstellen rillenartiger Gravuren auf Prägdwerkzeugen
in Form von Platten oder Walzen .
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum
Herstellen rillenartiger Gravuren auf Prägewerkzeugen in Form von Platten oder Walzen
und ähnlichen Werkzeugen mit Hilfe einer scheibenartigen, in einem Halter gelagerten
Gravierrolle. Bei den meisten neuzeitlichen Gravierinaschinen ist der Rollenhalter
um eine zur Drehachse der Gravierrolle lotrechte Achse dreh- und feststellbar sowie
heb- und senkbar angeordnet. Je nach der Relativbewegung des Halters zur Oberfläche
des zu gravierenden Werkstückes kann man Rillengravuren von beliebiger geometrischer
Form herstellen, z. B. Gravuren, die aus einer Rosette oder einer Schar von zueinander
parallelen geradlinigen oder gekrümmten Rillen bestehen.
-
Bei den bekannten Graviermaschinen ist es an sich möglich, den Halter
der Gravierrolle von Rille zu Rille der herzustellenden Gravur in einen anderen
Abstand zur Oberfläche des Werkstückes zu bringen und im jeweiligen neuen Abstand
wieder festzustellen. Man konnte dadurch zwar Rillen unterschiedlicher Tiefe in
die Werkstückoberfläche einarbeiten, mußte aber die Gravierinaschine vor jeder Neueinstellung
des Rollenhalters jedesmal stillsetzen. Die Herstellung von Rillengravuren mit unterschiedlichen
Tiefen der einzelnen Rillen würde sich auf diese Weise entsprechend recht kostspielig
gestalten und wird daher auch praktisch kaum vorgenommen. Ein weiterer Nachteil
bekannter Verfahren zum Herstellen rillenartiger Gravuren besteht darin, daß die
einzelnen Rillenprofile gleiche Krümmungsradien aufweisen. Mit solchermaßen gravierten
Prägewerkzeugen in Form von Platten oder Walzen lassen sich nur Prägungen von recht
geringer räumlicher Wirkung erzeugen, zumal wenn die einzelnen Gravurrillen verhältnismäßig
kleine Tiefen haben.
-
Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile der be-
kannten Verfahren
zum Herstellen rillenartiger Gravuren auf Platten und/oder walzenartigen Prägewerkzeugen
und ähnlichen Werkstücken in einfacher und betriebssicherer Weise zu vermeiden,
ohne daß an der konstruktiven Ausbildung der Graviermaschine etwas geändert und!oder
die Zahl der Gravierrollen und ihrer Halter erhöht werden muß. Die Erfindung hat
sich zur Aufgabe gestellt, mit Hilfe einer einzigen scheibenartigen Gravierrolle
in der Oberfläche des durch ein platten- oder walzenartiges Prägewerkzeug gebildeten
Werkstückes Rillengravuren auf einfachem Wege herzustellen, die Prägungen von großer
räumlicher Wirkung zu erzeugen vermögen. Das Verfahren nach der Erfindung setzt
das Vorhandensein eines in der eingangs erwähnten 'Y#leise angeordneten Halters
der Gravierrolle voraus und kennzeichnet sich durch die Verwendung einer Gravierrolle
mit balliger Mantelfläche. Dieser Rolle wird mittels des Halters erfindungsgemäß
eine derartige Relativbewegung zu der Werkstückoberfläche erteilt, daß die Rollenachse
von Rille zu Rille der Gravur eine andere oder während des Eindrückens einer Rille
eine sich ständig ändernde Lage zur Werkstückoberfläche einnimmt.
-
Beim Gravieren eines plattenartigen Werkstückes wird der Rollenhalter
in bekannter Weise in einer Parallelebene zu der zu gravierenden Plattenoberfläche
geführt. Je nach der Art des Graviermusters kann die betreffende Platte während
des Eindrückens der einzelnen Rillen stillstehen oder selbst eine Bewegung innerhalb
ihrer Oberflächenebene ausführen. Das gleich gilt grundsätzlich auch für das Gravieren
walzenförmiger Werkstücke. Soweit der Rollenhalter sich dabei im Winkel zur Drehachse
eines solchen Werkstückes zu bewegen hat, muß er diese Bewegung auf einem (gedachten)
Zyhndermantel ausführen, der koaxial zum Walzenmantel des Werkstückes liegt. Unter
Verwendung von Graviermaschinen, die in bekannter Weise eine derartige Führung des
Rollenhalters ermöglichen, lassen sich auf platten- oder walzenartigen Werkstücken
Rillengravuren von beliebiger Fonngebung erzeugen, und zwar mit Hilfe des erfindungsgemäßen
Verfahrens in der vorteilhaften Weise, daß sich Breite und Tiefe des Rillenprofils
stetig von einem zum anderen Ende jeder Einzelrille und/oder absatzweise von Rille
zu Rille innerhalb einer bestimmten Rillengruppe ändern.
-
Weitere Einzelheiten des Verfahrens nach der Erfindung und deren Wirkung
bei der Herstellung besonders beliebter, aus Rillen bestehender Prägegravuren sollen
an Hand der Zeichnung nachstehend erläutert
werden. Es zeigt in
vereinfachter Darstellungsweise und in unterschiedlichen Arbeitsstellungen der Gravierrolle
Fig. 1 eine mit Gravurrillen-versehene Prägewalze im Teillängsschnitt, Fig.
2 und 3 je eine aus konzentrischen Kreisen bestehende Rillengravur auf einer
Prägeplatte in Draufsicht und im Schnitt, ferner Fig. 4 und 5 je eine auf
einer Prageplatte teilweise hergestellte, aus Gravurrillen bestehende Rosette in
Draufsicht.
-
In allen Figuren bezeichnet 1 ein rillenartiges Gravurmuster,
la, lb ... die einzelnen Rillen des Musters 1; 2 eine zur Erzeugung
des Musters 1 dienende scheibenartige Gravierrolle 3 mit balliger
Mantelfläche und deren Röllenhalter, der um eine zur Drehachse 4 der Rolle 2 lotrechte
Achse 5 dreh- und feststellbar sowie lieb- und senkbar angeordnet ist.
-
Fig. 1 zeigt im Teillgngsschnitt den Mantel 6 einer
Prägewalze, der eine Riffengravurl aufweist. Diese Gravur besteht aus nebeneinanderliegenden
umlaufenden Rillen la. 1 b, 1 c usw. Wie die Zeichnung erkennen läßt,
nimmt der Krümmungsradius der einzelnen Rillen von der- einen Stirnfläche
7 a des Mantelkörpers 16 zur anderen Sümfläche 7b hin von Rille
zu Rille zu, so'daß die Rillen zunehmend breiter erscheinen. Die tatsächliche Rillenbreite
b wird dabei durch den Vorschub bestimmt, der dem Rollenhalter
3 in Längsrichtung der Drehachse 8 der zu gravierenden Walze erteilt
wird. Der Vorschub kann gleichmäßig oder ungleichmäßig sein-, entsprechend haben
die Rillen gleiche oder unterschiedliche Breiten. Die Rolle 2 wird federnd gegen
die Walze gedrückt, und zwar so weit, bis die Kämme 13 der Rillen scharf
sind. Das bedingt bei gleichmäßigem Vorschub des Halters 3, daß die Riffen
mit großem Krümmungsradius weniger tief werden als die Rillen mit kleinem Krümmungsradius.
-
Zum Eindrücken der einzelnen Rillen la, lb usw. wird der zu gravierenden
Prägewalze unterhalb des dabei stillstehenden Rollenhalters 3 eine Drehbewegung
um die Achse 8 erteilt. Der Rollenhalter 3
erhält neben seinem Vorschub
in Richtung der Walzenachse 8, den er von Schritt zu Schritt jedesmal nach
dem Eindrücken einer Einzelrille vor dem Eindrücken der benachbarten Rille ausführt,
noch eine Drehbewegung um die Achse 5 und wird dann wieder festgestellt.
Dadurch kommt die Drehachse 4 der Gravierrolle 2 in eine andere Lage zur Längsrichtung
der gerade vorher eingewalzten Rille. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel summieren
sich die einzelnen Drehbewegungen des Rollenhalters 3 in der Weise, daß innerhalb
des Gesamtvorschubes dieses Halters, der von der Stirnfläche 7a bis zur Stirnfläche
7b
reicht, die Drehachse4 der Gravierrolle2 aus ihrer zunächst parallelen
Lage zur Drehachse 8 absatzweise in eine dazu im rechten Winkel liegende
Stellung gebracht wird. Dementsprechend liegt die Rollenachse 4 zunächst im rechten
Winkel zur Längsrichtung der linken Endrille la und verringert ihre Lage zu dieser
Richtung absatzweise von Rille zu Rille, bis bei der rechten Endriffe
1 x die Rollenachse 4 in die Längsrichtung dieser Rille fällt.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird eine Prägeplatte
9 um eine Achse 10, die zur Schwenkachse 5 des Rollenhalters
3 parallel liegt, unterhalb dieses auf den gewünschten Abstand eingestellten
Halters in Umdrehungen versßtzt. Die Gravierrolle 2 wandert von der Drehachse
10 aus von Rille zu Rille. Während jeden Teilvorschubes wird der Rollenhalter
3 um einen bestimmten Winkelbetrag um seine Achse 5 gedreht, insgesamt
z. B. um 90', so daß die Rollenachse 4 von Rille zu Rille jedesmal eine andere
Lage zum Fahrstrahl des Rollenhalters und damit zu der unterhalb dieses Fahrstrahls
liegenden Richtungstangente der betreffenden kreisförmigen Rille 1
a, 1 b
usw. einnimmt. Aus dem Schnitt sind die unterschiedlichen Profile
der einzelnen Rillen la, 1 b, 1 c usw. deutlich erkennbar.
-
Fig. 3 zeigt ein ähnliches aus konzentrischen Rillen bestehendes
Gravurmuster 1 wie Fig. 2. Jedoch bleibt nunmehr die zu gravierende Prägeplatte
9 fest eingespannt, während die Gravierrolle 2 bzw. ihr (nicht gezeichneter)
Halter 3 konzentrische Kreisbewegungen ausführt. Dem Rollenhalter wird während
des Eindrückens jeder einzelnen Rille la, 1 b usw. in bezug auf das
stillstehende Werkstück keine Drehbewegung erteilt. Infolgedessen nimmt die Rollenachse
4 während eines Umlaufes des Rollenhalters an jedem Punkt der einzelnen Rillen eine
andere Lage zu der an dem betreffenden Punkt angelegten Richtungstangente
ein. Entsprechend der Zeichnung bleibt die Rollenachse 4 stets parallel zur Durchmesserlinie
C-D der entstehenden Kreisgravur. Dadurch ergeben sich konzentrische Rillen, deren
Profile sich innerhalb der Sektoren zwischen den senkrecht aufeinander stehenden
Durchmesserlinien A-B und C-D stetig ändern. Aus den beiden in Fig. 3 dargestellten
Schnitten nach den Linien A-B und C-D der fertig gravierten Prägeplatte
9 sind die Grenzwerte der Riffenprofile deutlich erkennbar.
-
Fig. 4 zeigt eine Rillengravur in Gestalt einer Kreisrosette, deren
einzelne Rillen la, 1 b usw. geradlinig vom Mittelpunkt
11 zum Umfangskreis 12 der Rosette führen. Während des Eindrückens jeder
dieser Rillen erhält der (nicht gezeichnete) Rollenhalter 3 eine solche Drehbewegung,
daß die Rollenachse 4 stetig um einen gewissen Winkelbetrag zur Rillenlängsrichtung
geschwenkt wird, beispielsweise um insgesamt 90'. Das zu gravierende Werkstück
bleibt während der Herstellung einer solchen Rosettengravur still stehen.
-
Die Rillengravur 1 nach Fig. 5 zeigt ebenfalls eine
Kreisrosette, bei der aber. die einzelnen Rillen la, 1 b
usw. vom Rosettenmittelpunkt
11 nach dem Um-
fangskreis 12- hin spiralig gekrümmt verlaufen. Zu
diesem Zweck wird die Gravierrolle 2 bzw. ihr (nicht gezeichneter) Halter
3 während des Eindrückens je-
der einzelnen Rille auf einer der Spiralkrümmung
der Rosette entsprechenden Kurvenbahn über das dabei stillstehende Werkstück geführt,
ohne daß die Drehachse 4 der Rolle 2 in bezug auf das Werkstück eine Schwenkbewegung
ausführt. Die Rollenachse 4 nimmt demzufolge stets eine andere Lage zur Längsrichtung
der auf dem Werkstück entstehenden Rille ein.
-
Statt der in den Fig. 1 bis 5 gezeichneten glatten Mantelfläche
kann die Gravierrolle 2 auch bei allen Ausführungsbeispielen eine ballige Mantelfläche
mit Querriffelung haben. Dabei ändert sich die Riffelrichtung in bezug auf die einzugravierenden
Rillen la, 1 b usw. mit jeder Drehung des Rollenhalters
3.
Ein derart graviertes Prägewerkzeug erzeugt Präglingen mit zusätzlichem
räumlichem Effekt.
-
Als Gravierwerkzeug kann außer der beschriebenen scheibenförinigen
Rolle jeder andere Körper aus
Hartmetall, synthetischem oder natürlichem
Stein verwendet werden, sofern er nur an seiner Auflagestelle auf dem zu gravierenden
Werkstück dem Ab-ZD schnitt einer scheibenförinigen Rolle mit balliger Mantelfläche
entspricht.