ZUM HERSTELLEN EINES KALIBRIERTEN STANZTEILES

Die Erfindung betri f ft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines kalibrierten Stanzteiles zur Verwendung bei der Herstellung von Prägeprodukten, insbesondere Münzen, aus einem flachen, insbesondere gewal zten oder gezogenen, Stanzteil .

Zum Herstellen von Prägeprodukten, wie Münzen, Medaillen, kleinen Barren, etc . , werden Stanzteile benötigt , die möglichst genau einer vorbestimmten Form bzw . einem vordefinierten Volumen entsprechen .

Damit ein fertiges Prägeprodukt ästhetisch besonders ansprechend ist , muss beispielsweise der dafür verwendete Stanzteil eine genau definierte Dicke oder Stärke , eine genau definierte Umfangs form und/oder eine möglichst glatte Oberfläche aufweisen . Weisen die für ein Prägeverfahren benutzten Stanzteile vor dem Prägen ein möglichst identes Volumen auf , so können die Parameter des Prägeprozesses optimiert werden, um ein möglichst hochwertiges , ästhetisch ansprechendes und gleichbleibendes Ergebnis zu erhalten . Das hat zusätzlich zur Folge , dass die Standzeiten der Prägewerkzeuge deutlich verlängert werden können .

Für die Herstellung von Prägeprodukten verwendete Stanzteile werden üblicherweise aus einem Metallstrei fen oder einer Metallbahn ausgestanzt , der/die im Vorfeld auf eine gewünschte Dicke gewal zt wurde . Fertigungsbedingt ist j edoch die Dicke eines derartigen Strei fens oder einer derartigen Bahn über dessen/deren Breite und Länge nicht exakt konstant und kann stellen- bzw . bereichsweise mehrere Promille oder sogar Prozente über oder unter dem vorgegebenen Wert liegen . Die Stanzteile zur Herstellung von Prägeprodukten können daher vor dem Prägeverfahren einem Kalibrierverfahren unterzogen werden, bei dem insbesondere die Dicke und der Außenumfang, d . h . die Geometrie , und somit das Volumen des Stanzteiles vordefinierten Werten und Formen möglichst genau angenähert werden .

Gängige Verfahren umfassen oft mehrere , kompli zierte Verfahrensschritte , sodass sie nicht nur zeitaufwändig, sondern auch kostenintensiv und technisch komplex gestaltet sind . Stanzteile , die beispielsweise bereichsweise zu dünn sind, müssen verworfen werden, wogegen Stanzteile , die bereichsweise zu dick bzw . zu stark sind, nach Übermaß klassi fi ziert und einem der Klassi fikation entsprechendem Materialabtrag unterzogen werden müssen .

Unabhängig vom Kalibrieren auf ein vordefiniertes Volumen kann es von Vorteil sein, die zu prägenden Oberflächen der Stanzteile zu verdichten . Bei Bedarf wird dies beispielsweise durch Kugelpolieren der Stanzteile erreicht , was j edoch recht aufwändig und kostenintensiv ist .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde , ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen eines kalibrierten Stanzteiles zur Verwendung bei der Herstellung von Prägeprodukten der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, das die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist . Insbesondere sollen ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitgestellt werden, mit denen schnell und ef fektiv ein möglichst exakt kalibrierter Stanzteil , d . h . ein Stanzteil mit einem vordefinierten Volumen, hergestellt werden kann .

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit einem Verfahren, das die Merkmale von Anspruch 1 aufweist . Weiters wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung gelöst , die die Merkmale von Anspruch 13 aufweist .

Bevorzugte und vorteilhafte Aus führungs formen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche .

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Verfahren die folgenden Schritte umfasst :

• einen Positionierschritt , in dem der flache Stanzteil zwischen einer Oberstempel fläche eines Oberstempels und einer vorzugsweise im Wesentlichen parallel dazu ausgerichteten Unterstempel fläche eines Unterstempels und mittig dazu positioniert wird, wobei die Stempel flächen vorzugsweise gleich groß und zueinander zentriert ausgerichtet sind,

• einen Kontaktschritt , in dem einer der Stempel , vorzugsweise der Oberstempel , entlang einer gemeinsamen Stempelachse zum anderen Stempel hin bewegt wird oder beide Stempel entlang der Stempelachse aufeinander zu bewegt werden, bis beide Stempel flächen mit dem flachen Stanzteil in Kontakt stehen,

• einen Kalibrierschritt , in dem der flache Stanzteil durch ein Annähern der Stempel plastisch verformt wird, während die Stempel flächen in durchgehendem Kontakt mit dem flachen Stanzteil stehen, bis zwischen den Stempel flächen ein vordefinierter Abstand erreicht ist , wobei Material des flachen Stanzteiles seitlich verdrängt wird und über die Stempel flächen hinausragt , und

• wenigstens einen Trennschritt , in dem seitlich über die Stempel flächen quer zur Stempelachse hinausragendes Material des flachen Stanzteiles abgetrennt wird . Als Annähern der beiden Stempel flächen wird im Rahmen der Erfindung ein Annähern des einen Stempels bzw . der einen Stempel fläche an den anderen Stempel bzw . die andere Stempel fläche verstanden . Dieses Annähern bzw . Aufeinanderzubewegen der beiden Stempel flächen kann erfolgen, indem einer der Stempel stillsteht und sich der andere der Stempel in Richtung zum stillstehenden Stempel hin bewegt oder indem beide Stempel gleichzeitig oder nacheinander aufeinander zubewegt werden .

Als vordefinierter Abstand zwischen den Stempel flächen ist im Wesentlichen ein Normalabstand, d . h . ein in Richtung Stempelachse gemessener Abstand, zwischen einer Stelle der ersten Stempel fläche und einer korrespondierenden, d . h . gegenüberliegenden, Stelle der anderen Stempel fläche zu verstehen .

Vorzugsweise wird der flache Stanzteil aus einem Materialstrei fen, einer Materialbahn oder einer Platte ausgestanzt . Der flache Stanzteil kann beispielsweise die Form eines flachen Zylinders aufweisen, wenn daraus eine Münze oder Medaille hergestellt werden soll , oder die Form eines flachen Rechtecks , insbesondere mit abgerundeten Ecken, wenn daraus ein kleiner Barren hergestellt werden soll .

Der flache Stanzteil weist eine Oberseite und eine Unterseite auf , wobei eine der beiden Seiten oder beide Seiten in einem nachfolgenden Prägeverfahren die Prägung erhält/erhalten, d . h . dass darin der/die Prägestempel angesetzt und eingepresst wird/werden . Bei einem Stanzteil zur Herstellung einer Münze oder Medaille sind die Oberseite und die Unterseite beispielsweise die Kreis flächen . Fertigungsbedingt besteht in der Regel zwischen der Oberseite und der Unterseite des Stanzteiles keine exakte Planparallelität . Der flache Stanzteil wird vor dem Kalibrierschritt in einem Positionierschritt mittig zur Unterstempel fläche positioniert . Das mittige Positionieren des Stanzteiles ( das auch mittig zur Oberstempel fläche erfolgen kann bzw . im Regel fall mittig zu beiden Stempel flächen erfolgt ) wird vorzugsweise mit Hil fe eines Roboters oder einer anderen geeigneten Zentriereinrichtung, beispielsweise einer rein mechanischen Einrichtung, vorgenommen .

Durch den Positionierschritt wird sichergestellt , dass der Stanzteil möglichst zentriert zu den Stempel flächen ausgerichtet ist , sodass es nicht auf einer Seite unverhältnismäßig weit über die Stempel flächen hinausragt . Bei einem nicht zentrierten Stanzteil kann es vorkommen, dass der Stanzteil nach dem Kalibrierschritt an manchen Stellen nicht über die Stempel flächen hinausragt , sodass der Stanzteil nach dem Trennschritt nicht das vordefinierte Volumen aufweist .

Der vordefinierte Abstand, den die Stempel flächen zueinander am Ende des Kalibrierschrittes aufweisen, ist sinnvollerweise gleich groß oder kleiner als der geringste Abstand zwischen der Oberseite und der Unterseite des noch nicht kalibrierten Stanzteiles . Daher wird aus allen Bereichen, in denen der Abstand zwischen der Oberseite und der Unterseite größer als der vordefinierte Abstand ist , Material des Stanzteiles zum Rand der Stempel flächen hin verdrängt , während der Stanzteil plastisch verformt wird .

Durch die vorzugsweise im Wesentlichen parallele Ausrichtung der Stempel flächen im erfindungsgemäßen Verfahren sind die Oberseite und die Unterseite des Stanzteiles nach dem Kalibrierschritt ebenfalls exakt parallel zueinander ausgerichtet . Dies ermöglicht in einem späteren Prägeverfahren eine äußerst präzise und gleichmäßige Prägung . Denkbar ist j edoch auch, dass wenigstens eine der Stempel flächen zumindest bereichsweise nicht parallel zur anderen Stempel fläche verläuft . Beispielsweise kann eine der Stempel flächen leicht konkav oder invers pyramidenförmig gestaltet sein, sodass der damit kalibrierte Stanzteil in der Mitte eine höhere Dicke aufweist als am Rand .

Besonders bevorzugt ist es beim erfindungsgemäßen Verfahren, wenn der flache Stanzteil nach dem Kalibrierschritt überall die gleiche vordefinierte Dicke aufweist , d . h . wenn sowohl die Oberstempel fläche als auch die Unterstempel fläche in enem Bereich, der an die Oberseite bzw . Unterseite des Stanzteiles ansetzt , plan sind und keine Vorsprünge oder Stufen aufweisen . In diesem Fall weisen die Stempel flächen nach dem Kalibrierschritt über ihre gesamte Fläche den vordefinierten Abstand zueinander auf und der kalibrierte Stanzteil weist eine einheitliche Dicke bzw . Materialstärke auf .

Denkbar ist es j edoch auch, dass die Oberstempel fläche und/oder die Unterstempel fläche in j enem Bereich, der an die Oberseite bzw . Unterseite des Stanzteiles ansetzt , Vorsprünge oder Stufen aufweist/aufweisen, um beispielsweise einen kalibrierten Stanzteil mit einem verdicktem Randbereich zu erzeugen . Im Rahmen der Erfindung ist das Annähern der Stempel flächen im Kalibrierschritt , bis zwischen den Stempel flächen ein vordefinierter Abstand erreicht ist , daher so zu verstehen, dass die Stempel flächen nach dem Annähern bzw . Kalibrieren wenigstens in einem bestimmten Bereich bzw . an einer bestimmten Stelle den vordefinierten Abstand zueinander aufweisen . Das bedeutet j edoch auch, dass der Abstand zwischen den Stempel flächen am Ende des Kalibrierschrittes über deren gesamte Fläche nicht einheitlich groß sein muss . Beispielsweise kann in Bereichen der Oberseite bzw . Unterseite des Stanzteiles , in denen es bedingt durch das nachfolgende Prägeverfahren günstig ist , mehr Material zur Verfügung zu haben, am Ende des Kalibrierschrittes ein größerer Abstand zwischen den Stempel flächen vorhanden sein, als in Bereichen, in denen wenig Material benötigt wird .

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, dass die obersten Schichten des Materials an der Oberseite und der Unterseite des flachen Stanzteiles beim Kalibrierschritt verdichtet werden . Die Oberseite und die Unterseite eines derart kalibrierten Stanzteiles weisen eine geglättete und homogene ( eben verdichtete ) Oberfläche auf , wodurch das in einem nachfolgenden Prägeverfahren auf dem Stanzteil erzeugte Prägebild besonders fein und präzise wird .

In dem wenigstens einen nach dem Kalibrierschritt ( insbesondere direkt darauf ) folgenden Trennschritt wird über die vorzugsweise gleich großen und zueinander zentrierten Stempel flächen quer zur Stempelachse hinausragendes Material des Stanzteiles abgetrennt . Der Außenumfang des Stanzteiles entspricht daher nach dem Trennschritt den Außenrändern der Stanz flächen . Zusätzlich weist der Stanzteil nach dem Kalibierschritt eine vordefinierte Dicke auf , da die Dicke des Stanzteiles aufgrund der plastischen Verformung des Stanzteils beim Kalibrierschritt in direktem Zusammenhang zum Abstand der Stempel flächen nach dem Kalibrierschritt steht . Der Stanzteil hat daher am Ende des erfindungsgemäßen Verfahrens ein exakt vordefiniertes Volumen und eine exakt vordefinierte Form .

Bevorzugt sind Durchführungs formen des erfindungsgemäßen Verfahrens , bei denen ein flacher Stanzteil aus Metall oder einer Metalllegierung verwendet wird . Das Metall bzw . wenigstens ein Metall der Legierung kann aus der Gruppe der folgenden Metalle ausgewählt sein : Kupfer, Silber, Gold, Platin, Nickel , Messing, Aluminium, Zink, Zinn oder Eisen . Der Stanzteil kann auch aus mehreren Metall- bzw . Metalllegierungsschichten bestehen, beispielsweise aus einer Nickel-Schicht zwischen zwei Kupfernickel-Schichten oder einer Nickel-Schicht zwischen zwei Nickelmessing-Schichten . Metalle lassen sich durch plastische Verformung besonders präzise in eine gewünschte Form bringen . Weiters können bei Metallen bei ausreichendem Druck Materialschichten im Bereich derj enigen Kontakt flächen, an denen Druck aufgebracht wird, verdichtet werden .

Im Rahmen der Erfindung kann das Annähern der Stempel im Kalibrierschritt in einem einzigen Arbeitshub oder in mehreren Arbeitshüben erfolgen . Beispielsweise kann das Annähern durch eine Viel zahl an schnell aufeinanderfolgenden Arbeitshüben erfolgen, die graduell immer weiter bzw . tiefer aus fallen, sodass der Abstand der Stempel flächen zueinander über die Viel zahl der Arbeitshübe abnimmt ( stetig oder sprunghaft ) . Eine derartige Aneinanderreihung von Arbeitshüben kann auch als Rütteln, ggf . hochfrequentes Rütteln, bezeichnet werden . Auch bei mehreren Arbeitshüben bzw . beim Rütteln bleiben die Stempel flächen j edoch während dem Kalibrierschritt dauerhaft in Kontakt mit dem flachen Stanzteil .

Beim Arbeitshub bzw . bei den Arbeitshüben wird durch die Stempel ungefähr so viel Kraft bzw . Druck auf den flachen Stanzteil ausgeübt , wie bei einem späteren Prägeverfahren zum Einprägen einer deutlichen Prägung in den Stanzteil notwendig ist . Die beim Arbeitshub benötigte Kraft oder der auf zuwendende Druck hängt daher vom Material bzw . der Material zusammensetzung des Stanzteiles ab .

Beim erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt das Bewegen des Stempels bzw . der Stempel und daher auch das Inkontaktbringen in einem Zustellhub . Der Zustellhub erfolgt vorzugsweise mit niedrigerer Kraft bzw . niedrigerem Druck und/oder vorzugsweise höherer Geschwindigkeit als der wenigstens eine Arbeitshub . Das erlaubt ein möglichst schnelles Inkontaktbringen der Stempel flächen mit dem flachen Stanzteil , da dafür ein anderer Antriebsmodus oder eine andere Antriebseinheit verwendet werden kann, als jener/ jene, mit dem die Stempel einander im Kalibrierungsschritt angenähert werden. Der Antriebsmodus bzw. die Antriebseinheit für den Arbeitshub kann zwar eine hohe Kraft bzw. einen hohen Druck erzeugen, nähert die Stempel jedoch tendenziell eher langsam aneinander an.

Durch den Zustellhub bzw. das Inkontaktbringen der Stempelflächen mit dem flachen Stanzteil im Kontaktschritt wird der flache Stanzteil in Position gehalten. Somit kann im anschließenden Kalibrierschritt auf den Stanzteil eine große Kraft bzw. ein großer Druck ausgeübt werden, ohne dass der Stanzteil unter dem beim Arbeitshub von den Stempelflächen ausgeübten Druck seitlich ausweicht, d.h. im Verhältnis zur Stempelachse verrutscht. Ein derartiges Ausweichen oder Verrutschen würde zu einer falschen bzw. unkontrollierten oder unerwünschten Deformation des Stanzteiles führen.

Bevorzugt ist es, wenn direkt vor oder nach dem Positionierschritt, oder während dessen ein Platzierschritt erfolgt, in dem der flache Stanzteil auf der Unterstempelfläche platziert wird. Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch denkbar, dass der Stanzteil während des Kontaktschrittes von einer Einrichtung, insbesondere der Positionierungseinrichtung, zwischen den Stempelflächen gehalten wird.

Besonders bevorzugt ist es, wenn im Verfahren eine Oberstempelfläche und eine Unterstempelfläche mit glatter Oberfläche verwendet wird. Das ermöglicht die Herstellung von kalibrierten Stanzteilen mit äußerst glatten und in einem nachfolgendem Prägeverfahren besonders gut zu prägenden Oberseiten und Unterseiten.

Wenn der Kalibrierschritt das Prägeverfahren ersetzt bzw. als ein Vorprägeverfahren dient, kann/können die Oberstempelfläche und/oder die Unterstempelfläche jedoch auch ein entsprechendes aus Erhöhungen und Vertiefungen bestehendes Prägebild aufweisen. Beispielsweise kann eine der Seiten des Stanzteiles (die Oberoder die Unterseite) , die in einem nachfolgendem Prägeverfahren nicht geprägt wird, während des Kalibrierschrittes eine Musterung eingepresst bekommen.

Ebenfalls bevorzugt ist es, wenn beim erfindungsgemäßen Verfahren eine Oberstempelfläche und eine Unterstempelfläche mit einer Form ähnlich der Form einer Oberseite und einer im Wesentlichen gleich großen Unterseite des flachen Stanzteiles verwendet wird. Dies bedeutet im Rahmen der Erfindung, dass die Stempelflächen zwar größer oder kleiner als die Oberseite und die Unterseite des Stanzteiles ausgeführt sein können, jedoch einen gleichverlaufenden Rand aufweisen. Wenn der Stanzteil beispielsweise für die Herstellung einer Münze vorgesehen ist und daher eine kreisförmige Oberseite und Unterseite aufweist, sind vorzugsweise auch die Stempelflächen kreisförmig.

Im Rahmen der Erfindung sind Durchführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugt, bei denen vor dem Positionierschritt ein Klassifizierschritt erfolgt, in dem flache Stanzteile in wenigstens zwei Gruppen aufgeteilt werden. Eine erste Gruppe enthält ene flachen Stanzteile, deren minimale Stärke bzw. Dicke wenigstens so groß ist wie eine vordefinierte Stärke bzw. Dicke, und eine weitere Gruppe enthält jene flachen Stanzteile, deren minimale Stärke bzw. Dicke geringer ist als eine vordefinierte Stärke bzw. Dicke. Der flache Stanzteil für die weiteren Verfahrensschritte, d.h. den Positionierschritt, den Kontaktschritt, den Kalibrierschritt, den Trennschritt und andere Schritte, wird der ersten Gruppe entnommen. Damit wird sichergestellt, dass die Stärke bzw. Dicke des kalibrierten Stanzteiles jedenfalls wenigstens einer vordefinierten Stärke bzw. Dicke entspricht, da mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein übermäßig dicker Bereich des flachen Stanzteiles einfach reduziert, ein zu dünner Bereich des Stanzteiles j edoch nur schwer verstärkt werden kann . Anschließend wird durch das erfindungsgemäße Verfahren sichergestellt , dass das vordefinierte Volumen nicht überschritten und der Stanzteil bzw . dessen Volumen für ein nachfolgendes Prägeverfahren in eine exakt vordefinierte Form gebracht wird .

Bevorzugt ist es , wenn ein flacher Stanzteil mit einer Oberseite und einer im Wesentlichen gleich großen Unterseite , die größer als die Stempel flächen sind, verwendet wird, sodass der Stanzteil nach dem Kontaktschritt zumindest bereichsweise über die Stempel flächen hinausragt . Dies garantiert , dass der Stanzteil mindestens das gewünschte Volumen zum Herstellen des Prägeproduktes aufweist , wobei überstehendes Material im Trennschritt abgetrennt wird, neues Material zu einem späteren Zeitpunkt j edoch nur schwer oder gar nicht hinzugefügt werden kann .

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens können Stempel flächen mit einem Außenrand verwendet werden, wobei im Trennschritt bzw . ggf . in einem der Trennschritte das über den Außenrand und quer zur Stempelachse nach außen weg ragende Material abgetrennt wird . Somit lässt sich der Außenumfang des Stanzteiles exakt anpassen .

Stattdessen oder zusätzlich können j edoch auch Stempel flächen mit einer j eweils gleich großen und zueinander zentrierten Ausnehmung, die von einem Innenrand der Stempel fläche begrenzt wird, verwendet werden . Im Trennschritt bzw . ggf . in einem der Trennschritte wird bei derartigen Stempel flächen das über den Innenrand quer zur Stempelachse nach innen ragende Material abgetrennt . Somit lässt sich die Form einer Ausnehmung des Stanzteiles exakt anpassen . Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann demnach ein geschlossen- flächiger flacher Stanzteil verwendet werden, d . h . ein Stanzteil ohne die Oberseite und die Unterseite verbindende Durchgangsöf fnungen, wobei in diesem Fall auch Stempel mit geschlossen- flächigen Stempel flächen verwendet werden . Bei einem derartigen Stanzteil wird Material im Kalibrierschritt nur nach außen gedrängt . Möglich ist j edoch auch, dass ein kreisringförmiger, flacher Stanzteil verwendet wird, wie beispielsweise zur Herstellung von Bimetallmünzen, wie der Euro- Münze , benötigt . Beim Annähern der dafür vorgesehenen, ebenfalls kreisringförmigen, Stempel flächen wird im Kalibrierschritt Material auch ( oder nur ) nach innen verdrängt .

Zum Abtrennen des über den Außenrand und quer zur Stempelachse nach außen ragenden Materials kann eine mit einer Schneidkante um den oberen Stempel oder um den unteren Stempel herum verlaufende Schneidegeometrie vorgesehen sein . Die Schneidegeometrie ist vor dem Trennschritt e ) bzw . ggf . in einem der Trennschritte e ) vom Stanzteil beabstandet und wird im Trennschritt in Richtung der Stempelachse zum anderen Stempel hin wenigstens so weit verschoben, bis das nach außen ragende Material durch die Schneidkante abgetrennt bzw . abgeschert ist . Die dadurch entstehenden abgeschnittenen bzw . abgetrennten Materialreste lassen sich besonders gut einsammeln z . B . einsaugen .

Möglich - wenn auch nicht bevorzugt ist es - wenn das über den Außenrand und quer zur Stempelachse nach außen ragende Material auf andere Art und Weise abgetrennt wird . Beispielsweise kann dieses Material auch abgedreht oder abgefräst werden .

Zum Abtrennen des über den Innenrand und quer zur Stempelachse nach innen ragenden Materials im Trennschritt bzw . ggf . in einem der Trennschritte kann ein im oberen Stempel oder im unteren Stempel geführter Innenstempel , der eine innen an der Ausnehmung verlaufende Schneidkante aufweist , vorgesehen sein . Der Innenstempel ist vor dem Trennschritt vom Stanzteil beabstandet und wird im Trennschritt entlang der Stempelachse zum anderen Stempel hin wenigstens so weit verschoben, bis das nach innen ragende Material durch die Schneidkante abgetrennt bzw . abgeschert ist . Auch hierbei entstehen Materialreste , die sich besonders gut einsammeln, beispielsweise einsaugen, lassen .

Auch in diesem Fall ist es möglich - wenn auch nicht bevorzugt - , wenn das über den Innenrand ragende Material auf andere Art und Weise abgetrennt wird, z . B . durch Innendrehen oder Fräsen .

Bei kreisringförmigen Stanzteilen kann das über den Außenrand der Stempel flächen ragende Material gleichzeitig mit dem über den Innenrand ragenden Material abgetrennt werden . Es kann aber auch zuerst das über den Außenrand ragende Material und anschließend in einem weiteren Trennschritt das über den Innenrand ragende Material abgetrennt werden, oder vice versa .

Denkbar - wenn auch nicht bevorzugt - ist es , wenn für das erfindungsgemäße Verfahren ein unterer (bzw . oberer ) Stempel verwendet wird, bei dem die Stempel fläche in einer Senke angeordnet ist , sodass nach außen hin ein umlaufender Steg um die Stempel fläche gebildet ist . Bei einem in die Senke eingelegten, flachen Stanzteil wird beim Kalibrierschritt Material nach außen verdrängt , bis es am Steg ansteht , und gleichzeitig nach innen verdrängt , bis es über den Innenrand nach innen ragt . Anschließend muss im Trennschritt lediglich das über den Innenrand ragende Material abgetrennt bzw . abgeschnitten werden .

Die Erfindung betri f ft auch eine Vorrichtung zum Herstellen eines kalibrierten Stanzteiles zur Verwendung bei der Herstellung von Prägeprodukten, insbesondere Münzen, aus einem flachen Stanzteil . Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen Oberstempel und einen Unterstempel mit einer gemeinsamen Stempelachse auf , und eine Oberstempel fläche des Oberstempels ist parallel zu einer dazu und zur Stempelachse zentrierten Unterstempel fläche des Unterstempels ausgerichtet . Vorzugsweise sind die Stempel flächen gleich groß .

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist wenigstens eine Antriebseinheit auf , mit der einer der Stempel zum anderen Stempel hin oder beide Stempel aufeinander zu entlang der Stempelachse bewegbar ist/ sind bzw . die Stempel entlang der Stempelachse einander annäherbar sind .

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist seitlich über die Stempel flächen und quer zur Stempelachse hinausragendes Material mit Hil fe wenigstens eines Abtrennmittels abtrennbar .

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet , sodass bevorzugte Merkmalskombinationen, die das erfindungsgemäße Verfahren betref fen, auf passende Weise auch auf die erfindungsgemäße Vorrichtung umlegbar sind und vice versa .

Vorzugsweise weist die Vorrichtung eine Positioniereinheit auf , mit der der flache Stanzteil zwischen den Stempel flächen zentriert positionierbar und vorzugsweise auf einer der Stempel flächen platzierbar ist . Denkbar ist im Rahmen der Erfindung auch, dass der Stanzteil mit Hil fe der Positioniereinheit so lange zwischen den Stempel flächen gehalten wird, bis diese mit dem Stanzteil in Kontakt stehen . Der Stanzteil kann dabei entweder auf einer der Stempel flächen platziert oder „frei" zwischen den Stempel flächen gehalten werden . Durch die Positioniereinheit wird sichergestellt , dass der Stanzteil möglichst zentriert zu den Stempel flächen ausgerichtet ist .

Im Rahmen der Erfindung sind Aus führungs formen denkbar, in denen die Antriebseinheit , bzw . beim Vorhandensein mehrerer Antriebseinheiten wenigstens eine der Antriebseinheiten, in wenigstens zwei Antriebsmodi betreibbar ist . In einem Zustellmodus ist der Stempel bzw . sind die Stempel im Kontaktschritt mit einem Zustellhub bewegbar . In einem Arbeitsmodus sind die Stempel mit einem Arbeitshub aneinander annäherbar, wobei der Arbeitshub im Kalibrierschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgeführt wird . Mit der Antriebseinheit ist im Arbeitsmodus eine größere Kraft auf den/die Stempel ausübbar als im Zustellmodus . Vorzugsweise ist j edoch die Geschwindigkeit , mit der die Antriebseinheit den/die Stempel bewegt , im Zustellmodus höher als im Arbeitsmodus .

Ebenso sind im Rahmen der Erfindung Aus führungs formen denkbar, in denen die Vorrichtung wenigstens zwei Antriebseinheiten aufweist . Mit einer zustellenden Antriebseinheit ist der bzw . sind die Stempel mit einem Zustellhub bewegbar, und mit einer arbeitenden Antriebseinheit sind die Stempel mit einem Arbeitshub aneinander annäherbar . Mit der arbeitenden Antriebseinheit ist dabei eine größere Kraft auf den/die Stempel ausübbar, als mit der zustellenden Antriebseinheit , wobei j edoch die Stempel mit der zustellenden Antriebseinheit vorzugsweise schneller verfahrbar sind, als mit der arbeitenden Antriebseinheit .

Vorzugsweise ist das Abtrennmittel eine mit einer Schneidkante um den oberen Stempel oder um den unteren Stempel herum verlaufende Schneidegeometrie , die entlang der Stempelachse zum anderen Stempel hin verschiebbar ist . Wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Erzeugen von Stanzteilen mit einer Ausnehmung, wie beispielsweise kreisringförmigen Stanzteilen, vorgesehen ist , ist das Abtrennmittel vorzugsweise ein Innenstempel , der in einer in Richtung der Stempelachse verlaufenden, zu den Stempel flächen zentralen Ausnehmung des oberen Stempels oder des unteren Stempels geführt ist . Der Innenstempel hat eine innen an der Ausnehmung verlaufende Schneidkante und ist entlang der Stempelachse zum anderen Stempel hin verschiebbar .

Möglich sind im Rahmen der Erfindung auch Aus führungs formen, in denen ein Stempel sowohl das Abtrennmittel mit der Schneidegeometrie als auch das Abtrennmittel mit dem Innenstempel aufweist bzw . bei denen einer der Stempel das eine Abtrennmittel und der andere der Stempel das andere Abtrennmittel aufweist .

Die Vorrichtung bzw . deren Antrieb/e kann/ können so eingerichtet sein, dass das Abtrennmittel bzw . ggf . die Abtrennmittel oder j edes der Abtrennmittel mit der Antriebseinheit bzw . ggf . einer der Antriebseinheiten zum Bewegen und Annähern der Stempel verschiebbar ist/ sind . Denkbar ist j edoch auch, dass das Abtrennmittel bzw . ggf . die Abtrennmittel oder j edes der Abtrennmittel eine eigene schneidende Antriebseinheit aufweist .

Im Rahmen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Antriebseinheit einen pneumatischen Antrieb oder einen hydraulischen Antrieb aufweist , bzw . ggf . dass wenigstens eine der Antriebseinheiten einen pneumatischen Antrieb und/oder wenigstens eine der Antriebseinheiten einen hydraulischen Antrieb aufweist . Vorzugsweise weist die Antriebseinheit , mit welcher der Arbeitshub ausgeführt wird, einen hydraulischen Antrieb auf , da damit größere Kräfte erzeugbar sind . Erfolgen der Zustellhub und der Arbeitshub mit unterschiedlichen Antriebseinheiten, so weist die Antriebseinheit , mit welcher der Zustellhub erfolgt , vorzugsweise einen hydraulischen Antrieb auf , da sich die Stempel damit schneller bewegen lassen .

Ebenso ist es im Rahmen der Erfindung möglich, dass die Antriebseinheit bzw . ggf . dass wenigstens eine der Antriebseinheiten einen elektrischen, magnetischen oder mechanischen Antrieb aufweist . Beispielsweise kann eine einzelne , für Zustellhub und Arbeitshub eingesetzte , Antriebseinheit einen derartigen Antrieb mit wenigstens zwei Getriebestufen ( eine Getriebestufe für den Zustellhub und eine Getriebestufe für den Arbeitshub ) aufweisen .

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung, die auf die angeschlossenen Zeichnungen, in welchen bevorzugte

Aus führungs formen dargestellt sind, Bezug nimmt . Es zeigen :

Fig . 1 bis 8 den Ablauf bzw . Verfahrensschritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einer bevorzugten Durchführungs form,

Fig . 9 und 10 eine erste Aus führungs form eines für die bevorzugte Durchführungs form verwendeten Stempels , und

Fig . 11 und 12 eine weitere Aus führungs form des für die bevorzugte Durchführungs form verwendeten Stempels .

Die Fig . 1 bis 8 zeigen den Ablauf einer besonders bevorzugten Durchführungs form eines erfindungsgemäßen Verfahrens in vereinfachter Form .

In einem Positionierschritt , der in den Fig . 1 und 2 dargestellt ist , wird ein flacher Stanzteil 1 zwischen einem Oberstempel 2 und einem Unterstempel 3 positioniert . Der Oberstempel 2 weist eine in Richtung Unterstempel 3 gerichtete Oberstempelfläche 4 auf, die parallel zu einer Unterstempelfläche 5 des Unterstempels 3 ausgerichtet ist. Die Stempel 2, 3 und die Stempelflächen 4, 5 sind zueinander und um eine Stempelachse S zentriert. er flache Stanzteil 1 ist beispielsweise aus einem gezogenen oder gewalzten Materialstreifen, insbesondere Metallstreifen, ausgestanzt. Es weist eine flächige Oberseite 6 und eine flächige Unterseite 7 auf, die im Wesentlichen gleich groß sind. Die Oberseite 6 und/oder die Unterseite 7 sind die in einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren folgenden Prägeverfahren zu prägende/n Fläche/n des flachen Stanzteils 1. Fertigungsbedingt sind die Oberseite 6 und die Unterseite 7 des Stanzteils 1 - wie in den Fig. 1 und 2 übertrieben dargestellt ist - vor dem Kalibrierschritt c) des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht exakt parallel zueinander ausgerichtet.

Im Positionierschritt a) wird der flache Stanzteil 1 mittig zu den Stempelflächen 4, 5 und daher auch zur Stempelachse S ausgerichtet und in einem darauf folgenden Platzierschritt al) auf der Unterstempelfläche 4 platziert. Für das Positionieren und ggf. Platzieren des gewalzten Stanzteils 6 kann ein nicht dargestellter Roboter oder eine mechanische Positioniereinrichtung verwendet werden.

In einem in Fig. 3 dargestellten Kontaktschritt b) wird der Oberstempel 2 solange in Richtung Unterstempel 3 bewegt, bis die Oberstempelfläche 4 mit dem flachen Stanzteil 1 in Kontakt tritt. Das Aufeinanderzubewegen der Stempel 2, 3 im Kontaktschritt b) erfolgt mit Hilfe eines Zustellhubes 8 des Oberstempels 2.

Am Ende des Kontaktschrittes b) stehen sowohl die

Oberstempelfläche 4 als auch die Unterstempelfläche 5 mit dem flachen Stanzteil 1 - besser gesagt mit der Oberseite 6 und der Unterseite 7 des flachen Stanzteiles 1 - in Kontakt , sodass der Stanzteil 1 von den Stempeln 2 , 3 klemmend in Position gehalten wird .

In Fig . 4 ist ein Kalibrierschritt c ) dargestellt , in dem der Oberstempel 4 mit Hil fe eines Arbeitshubes 9 so lange an den Unterstempel 3 angenähert wird, bis zwischen der Oberstempel fläche 4 und der Unterstempel fläche 5 ein vordefinierter Abstand A erreicht ist . Der vordefinierte Abstand A besteht zumindest zwischen einer Stelle der Oberstempel fläche

4 und der korrespondierenden, d . h . gegenüberliegenden, Stelle der Unterstempel fläche 5 .

Da der flache Stanzteil 1 beim Kalibrierschritt c ) plastisch verformt wird, weist es nach dem Kalibrieren im Wesentlichen eine vordefinierte Dicke D aufweist . Der Stanzteil 1 wird dabei plastisch verformt , sodass seine Oberseite 6 und seine Unterseite 7 exakt parallel zueinander ausgerichtet werden . Überschüssiges Material 10 des flachen Stanzteiles 1 ragt seitlich und quer zur Stempelachse S über die Stempel flächen 4 ,

5 hinaus .

In Fig . 4 ist zu sehen, dass überschüssiges Material 10 des Stanzteiles 1 über Außenränder 11 der Stempel flächen 4 , 5 nach außen weg ragt .

Dieses nach dem Kalibrierschritt c ) seitlich nach außen und quer zur Stempelachse S über die Stempel flächen 4 , 5 bzw . deren Außenränder 11 hinausragende , überschüssige Material 10 wird in einem in den Fig . 5 und 6 dargestellten Trennschritt d) mit Hil fe eines Abtrennmittels 12 abgetrennt .

Das Abtrennmittel 12 ist entlang des Oberstempels 2 in Richtung der Stempelachse S verschiebbar und hat eine Schneidegeometrie 13 mit einer Schneidkante 14, die um den Oberstempel 2 herum verläuft .

Im Trennschritt d) wird das Abtrennmittel 12 in Richtung Unterstempel 3 verschoben, bis die Schneidkante 13 an den Außenrändern 11 der Stempelflächen 4, 5 vorbeigeführt wurde und das darüber hinausragende, überschüssige Material 10 abgetrennt, besser gesagt abgeschert, hat.

Das überschüssige Material 10, das in mehrere Teile zerbrechen kann, kann in einem nicht dargestellten Bereich gesammelt bzw. von einem nicht dargestellten Entfernungsmittel, beispielsweise einem Sauger, entfernt werden.

In den Fig. 5 bis 7 ist das Abtrennmittel 12 mit einer gezackten Schneidkante 14 dargestellt, die Schneidkante 14 kann im Rahmen der Erfindung jedoch auch einen im Wesentlichen geraden (sowie horizontalen oder schrägen) Verlauf aufweisen.

Nach dem Abscheren bzw. Abschneiden oder Abtrennen des überschüssigen Materials 10 wird das Abtrennmittel 12 wieder am Oberstempel 2 und in Richtung der Stempelachse S vom Unterstempel 3 weggeschoben.

Nach dem Trennschritt d) wird der kalibrierte, d.h. auf ein vordefiniertes Volumen gepresste und geschnittene, flache Stanzteil 1 zur weiteren Verarbeitung, wie Oberflächenaufbereitung, Randverbreiterung, Prägung, etc. beispielsweise mit Hilfe eines nicht dargestellten Roboters oder einer mechanischen Entnahmevorrichtung entnommen bzw. weitergeleitet. Um den Stanzteil 1 freizugeben, werden die Stempel 2, 3 voneinander weg bewegt bzw. wird zumindest einer der Stempel 2, 3 vom anderen Stempel 3, 2 weg bewegt. Die Fig. 1 bis 8 zeigen das erfindungsgemäße Verfahren in stark vereinfachter Form. Auch davon abweichende Durchführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei denen beispielsweise das Abtrennmittel 12 entlang des Unterstempels 3 geführt ist und verschoben wird, oder bei denen eine andere Art von Abtrennmittel 12 eingesetzt wird, fallen unter den Rahmen der Erfindung. Insbesondere ist es möglich, dass sich einer der Stempel 2, 3 zum anderen Stempel 3, 2 bewegt bzw. dass einer der Stempel 2, 3 an den anderen Stempel 3, 2 angenähert wird, das Schneidwerkzeug 12 jedoch am anderen Stempel 3, 2 geführt ist.

Die Fig. 9 und 10 zeigen eine erste Aus führungs form und die Fig. 11 und 12 eine zweite Aus führungs form des Oberstempels 2 bzw. Unterstempels 3 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Bei den dargestellten Aus führungs formen sind die Stempel 2, 3 und deren Stempelflächen 4, 5 im Wesentlichen kreisrund ausgeführt, sodass diese Stempel 2, 3 insbesondere für die Kalibrierung von flachen Stanzteilen 1 verwendet werden, die in einem nachfolgendem Prägeverfahren zu Münzen oder Medaillen geprägt werden.

In den Fig. 9 und 10 ist ein Stempel 2, 3 mit einem Abtrennmittel 12 dargestellt, das zum Abtrennen von überschüssigem Material 10, das nach dem Kalibrierschritt seitlich nach außen und quer zur Stempelachse S über die Stempelflächen 4, 5 bzw. deren Außenränder 11 hinausragt, vorgesehen ist.

Das Abtrennmittel 12 weist dafür die Schneidegeometrie 13 mit der um den Stempel 2, 3 herum verlaufenden Schneidkante 14 auf. Die Schneidkante 14 bewegt sich beim Verschieben des Abtrennmittel 12 in Richtung Stempelachse S direkt an dem Außenrand 11 der Stempelfläche 4, 5 des Stempels 2, 3 vorbei. Wie bei einer Schere wird das über die Stempelfläche 4, 5 ragende, überschüssige Material 10 zwischen dem Außenrand 11 und der Schneidkante 14 abgeschert.

In Fig. 9 ist das Abtrennmittel 12 von der Stempelfläche 4, 5 des Stempels 2, 3 beabstandet dargestellt und in Fig. 10 ist das Abtrennmittel 12 entlang der Stempelachse S verschoben dargestellt, und zwar so weit, dass die Schneidkante 14 vollständig am Außenrand 11 der Stempelfläche 4, 5 vorbeibewegt ist .

Der in den Fig. 11 und 12 dargestellte Stempel 2, 3 weist eine Ausnehmung 15 auf, die auch im gegenüber angeordneten Stempel 3, 2 einen Gegenpart findet. Die Stempelfläche 4, 5 weist, wie auch die gegenüberliegende Stempelfläche 5, 4 eine Kreisringform mit einem die Ausnehmung 15 begrenzenden Innenrand 16 auf.

In der Ausnehmung 15 ist ein Abtrennmittel 12 geführt, das zum Abtrennen von überschüssigem Material 10, das nach dem Kalibrierschritt seitlich nach innen und quer zur Stempelachse S über die Stempelflächen 4, 5 bzw. deren Innenrändern 16 hinausragt, vorgesehen ist.

Das Abtrennmittel 12 weist in der dargestellten Aus führungs form einen Innenstempel 17 mit einer innen an der Ausnehmung 15 verlaufenden Schneidkante 14 auf. Die Schneidkante 14 des Innenstempels 17 bewegt sich beim Verschieben des Abtrennmittels 12 in der Ausnehmung 15 des Stempels 2, 3 in Richtung Stempelachse S direkt an dem Innenrand 11 der Stempelfläche 4, 5 des Stempels 2, 3 vorbei, und schert darüber hinausragendes, überschüssiges Material 10 ab.

Denkbar sind im Rahmen der Erfindung auch Ausführungsformen, in denen der Stempel 2, 3 eine kreisringförmige Stempelfläche 4, 5 aufweist, und sowohl ein Abtrennmittel 12, wie in den Figuren 9 und 10 dargestellt, das zum Abtrennen von nach außen ragendem überschüssigen Material 10 dient, als auch ein Abtrennmittel 12, wie in den Figuren 11 und 12 dargestellt, das zum Abtrennen von nach innen ragendem überschüssigen Material 10 dient, aufweist.

Ebenso denkbar ist im Rahmen der Erfindung, dass bei zwei gegenüberliegenden Stempeln 2, 3 mit kreisringförmigen Stempelflächen 4, 5 einer der Stempel 2, 3 ein Abtrennmittel 12, wie in den Figuren 9 und 10 dargestellt, das zum Abtrennen von nach außen ragendem überschüssigen Material 10 dient, und der andere Stempel 3, 2 ein Abtrennmittel 12, wie in den Figuren 11 und 12 dargestellt, das zum Abtrennen von nach innen ragendem überschüssigen Material 10 dient, aufweist.

Die oben beschriebenen Aus führungs formen der Stempel 2, 3 bzw. der Abtrennmittel 12 sind im Rahmen der Erfindung ebenso bei Stempeln 2, 3 zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens denkbar, die keine kreisförmige Querschnittsform aufweisen, d.h. beispielsweise auch bei Stempeln 2, 3, die die Querschnittsform eines Rechteckes, insbesondere mit abgerundeten Ecken, oder eines Ovals, oder einer anderen geometrischen Form, aufweisen.

In den Fig. 5 bis 7 ist das Abtrennmittel 12 mit einer gezackten und in den Fig. 9 bis 12 mit einer geraden Schneidkante 14 dargestellt. Die Schneidkante 14 kann jedoch in allen dargestellten Varianten gezackt oder gerade, aber auch geriffelt, gezahnt oder schräg verlaufend ausgeführt sein.

Bezugs zeichenliste :

1 flacher Stanzteil

2 Oberstempel

3 Unterstempel

4 Oberstempel fläche

5 Unterstempel fläche

6 Oberseite ( Stanzteil )

7 Unterseite ( Stanzteil )

8 Zustellhub

9 Arbeitshub

10 überschüssiges Material

11 Außenrand

12 Abtrennmittel

13 Schneidegeometrie

14 Schneidkante

15 Ausnehmung

16 Innenrand

17 Innenstempel

S Stempelachse

A vordefinierter Abstand

D vordefinierte Dicke