Die Erfindung betrifft eine Prägeeinrichtung zum Prägen eines Kennzeichens auf ein Kraftfahrzeugbauteil gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs sowie ein Werkzeug zum Bearbeiten eines Kraftfahrzeugbauteils.

Aus der DE 198 35 993 A1 ist bereits ein Prägestempel zum Aufbringen von Markierungen auf nicht ebene Oberflächenbereiche von zu beschriftenden Bauteilen bekannt, wobei der Prägestempel einen an einem Stempelhalter angebrachten Stempelkopf mit an diesem mittels Letterhaltern gehaltenen Lettern umfasst. Die einzelnen Lettern sind an der ihrer Prägefläche gegenüberliegenden Seite unabhängig voneinander beweglich an einem elastischen Druckausgleichselement abgestützt. Das elastische Druckausgleichsmittel ist zwischen der am Stempelhalter gebildet Gegendruckfläche und den Letterhaltern angeordnet. Der Prägestempel bewirkt somit eine elastische Lagerung der einzelnen, in Druckrichtung relativ zueinander beweglichen Lettern an der der Prägefläche gegenüberliegenden Fläche, an der der Prägedruck auf die Lettern übertragen wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Prägeeinrichtung zum Prägen eines Kennzeichens auf ein Kraftfahrzeugbauteil sowie ein Werkzeug zum Bearbeiten eines Kraftfahrzeugbauteils zu schaffen, welche ein besonders gleichmäßiges Aufbringen des Kennzeichens auf ein Kraftfahrzeugbauteil bei einem schrägen Auftreffen der Prägeeinrichtung auf das Kraftfahrzeugbauteil ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Prägeeinrichtung zum Prägen eines Kennzeichens auf ein Kraftfahrzeugbauteil mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs sowie durch ein Werkzeug zum Bearbeiten eines Kraftfahrzeugbauteils mit den Merkmalen von Patentanspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung.

Die Erfindung betrifft eine Prägeeinrichtung zum Prägen eines Kennzeichens auf ein Kraftfahrzeugbauteil, mit einer Befestigungseinrichtung, über welche die Prägeeinrichtung an einem Werkzeug befestigbar ist. Mittels des Werkzeugs ist das Kraftfahrzeugbauteil bearbeitbar. Die Prägeeinrichtung umfasst des Weiteren ein an der Befestigungseinrichtung gehaltenes, das Kennzeichen im Negativ aufweisendes Prägewerk, mittels welchem das Kennzeichen bei einem Bearbeiten des Kraftfahrzeugbauteils mittels des Werkzeugs in das Kraftfahrzeugbauteil einprägbar ist. Mit anderen Worten ist das Prägewerk in das Werkzeug integrierbar, wodurch bei einem Bearbeiten des Kraftfahrzeugbauteils mittels des Werkzeugs gleichzeitig über das Prägewerk das Kennzeichen an das Kraftfahrzeugbauteil anbringbar ist. Um ein gleichmäßiges Anbringen beziehungsweise Aufbringen des Kennzeichens auf das Kraftfahrzeugbauteil bei einem fest vorgegebenen Abstand jeweiliger Kennzeichenelemente des Kennzeichens zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß eine Federeinrichtung der Prägeeinrichtung vorgesehen, mittels welcher die Befestigungseinrichtung federnd an dem Werkzeug lagerbar ist. Jeweilige Kennzeichenelemente bereitstellende Prägeelemente des Prägewerks sind somit in ihrer jeweiligen Ausrichtung relativ zueinander fixiert. Das Prägewerk ist im Gesamten über die Befestigungseinrichtung federnd an dem Werkzeug gelagert. Das Prägewerk kann somit im Ganzen gegen die Federeinrichtung abgefedert werden bei einem schrägen Auftreffen der Prägeelemente des Prägewerks auf eine Oberfläche des mit dem Kennzeichen zu versehenden Kraftfahrzeugbauteils. Über die elastische Abfederung des Prägewerks kann eine Schräge des Auftreffens der Prägeelemente des Prägewerks auf die Oberfläche des Kraftfahrzeugbauteils ausgeglichen werden. Über eine Fixierung der Prägeelemente des Prägewerks in ihrer Ausrichtung relativ zueinander kann ein Einhalten eines definierten Abstands der jeweiligen durch die Prägeelemente vorgegebenen Kennzeichenelemente des auf das Kraftfahrzeugbauteil aufgebrachten Kennzeichens relativ zueinander sichergestellt werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Federeinrichtung eine Druckbegrenzungseinrichtung aufweist, mittels welcher ein beim Einprägen des Kennzeichens von dem Prägewerk auf das Kraftfahrzeugbauteil aufgebrachter Druck begrenzbar ist. Das bedeutet, dass die Federeinrichtung nachgebend ausgebildet ist, wobei die Druckbegrenzungseinrichtung dazu eingerichtet ist nachzugeben, sobald ein auf das Prägewerk - insbesondere durch das Kraftfahrzeugbauteil - einwirkender Druck einen vorgegebenen Maximaldruck überschreitet. Insbesondere kann die Druckbegrenzungseinrichtung plastisch verformbar sein, sobald der vorgegebene Maximaldruck überschritten worden ist, wodurch ein weiteres Ansteigen des auf das Prägewerk beziehungsweise des durch das Prägewerk auf das Kraftfahrzeugbauteil einwirkenden Drucks auf den vorgegebenen Maximaldruck begrenzbar ist. Hierdurch können eine Beschädigung des Kraftfahrzeugbauteils sowie eine Beschädigung des Prägewerks durch einen zu hohen Druck beim Aufbringen des Kennzeichens auf das Kraftfahrzeugbauteil mittels des Prägewerks zumindest im Wesentlichen vermieden werden.

Es hat sich in weiterer Ausgestaltung der Erfindung als vorteilhaft gezeigt, wenn die Federeinrichtung wenigstens eine Tellerfeder und/oder wenigstens eine Gasdruckfeder und/oder wenigstens eine Gummiabstimmplatte und/oder wenigstens eine Hydraulikeinrichtung umfasst. Mittels der wenigstens einen Tellerfeder und/oder der wenigstens einen Gasdruckfeder und/oder der wenigstens einen Gummiabstimmplatte und/oder der wenigstens einen Hydraulikeinrichtung ist das Prägewerk besonders vorteilhaft an beziehungsweise in dem Werkzeug federnd lagerbar. Tellerfedern weisen vorteilhafterweise eine besonders hohe Elastizität beziehungsweise Zähigkeit bei einer besonders hohen Festigkeit auf. Das Vorsehen der wenigstens einen Gasdruckfeder in der Federeinrichtung hat den Vorteil, dass die Gasdruckfeder eine von einem Federweg nahezu unabhängige Kraft sowie einen besonders geringen Platzbedarf aufweist. Beispielsweise kann die Druckbegrenzungseinrichtung in die Gasdruckfeder integriert sein, wodurch die Federeinrichtung mit der Druckbegrenzungseinrichtung besonders kompakt und bauraumsparend bereitstellbar ist. Überdies kann in die Gasdruckfeder ein Dämpfungsmechanismus integriert sein. Bei der Gummiabstimmplatte handelt es sich um eine Zwischenlage aus einem elastischen Werkstoff, insbesondere aus Gummi. Diese Zwischenlage weist insbesondere einen besonders einfachen Aufbau auf und kann daher besonders kostengünstig sein. Die Hydraulikeinrichtung kann beispielsweise einen mit einer Hydraulikflüssigkeit, insbesondere mit Öl, befüllten Zylinder und eine darin geführte Kolbenstange aufweisen, wobei über ein Führen der Kolbenstange in dem Zylinder eine Federwirkung der Hydraulikeinrichtung bereitstellbar ist. Vorteilhafterweise steigt eine Widerstandskraft der Hydraulikeinrichtung progressiv und somit mit einer Fließgeschwindigkeit der in der Hydraulikeinrichtung angeordneten Hydraulikflüssigkeit an. Je nach Bedarf der jeweiligen federnden Lagerung kann somit die Federeinrichtung die wenigstens eine Tellerfeder und/oder die wenigstens eine Gasdruckfeder und/oder die wenigstens eine Gummiabstimmplatte und/oder die wenigstens eine Hydraulikeinrichtung umfassen.

In einerweiteren Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn die Federeinrichtung dazu eingerichtet ist, die Befestigungseinrichtung gegen das Werkzeug über ein nicht-newtonsches Fluid abzufedern. Insbesondere ist die Federeinrichtung dazu eingerichtet, die Befestigungseinrichtung über eine nicht-newtonsche Flüssigkeit gegen das Werkzeug abzufedern. Eine Viskosität des nicht-newtonschen Fluids ist nicht konstant, wenn sich auf das Fluid einwirkende Scherkräfte ändern. Über eine jeweilige Auswahl des nicht-newtonschen Fluids in der Befestigungseinrichtung kann gezielt vorgegeben werden, dass die Federeinrichtung bei einer Stoßbeanspruchung stärker oder weniger stark gegen das Werkzeug abgefedert wird als bei einer langsamen Kraftbeaufschlagung des Prägewerks. Die jeweiligen Dämpfungseigenschaften der Federeinrichtung können über das nicht-newtonsche Fluid besonders vorteilhaft außerhalb eines proportionalen Bereichs für eine Krafteinwirkung auf das Prägewerk und die Dämpfungswirkung der Befestigungseinrichtung vorgesehen werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn über die Befestigungseinrichtung die Prägeeinrichtung an einem Umformwerkzeug als Werkzeug befestigbar ist. Mittels des Umformwerkzeugs ist das Kraftfahrzeugbauteil kalt umformbar oder warm umformbar, wobei während eines Umformvorgangs des Kraftfahrzeugbauteils das Kennzeichen mittels der Prägeeinrichtung in das Kraftfahrzeugbauteil einbringbar ist. Somit kann das Kraftfahrzeugbauteil gleichzeitig mittels des Umformwerkzeugs umgeformt und mittels der Prägeeinrichtung mit dem Kennzeichen versehen werden. Hierbei kann das durch die Prägeeinrichtung auf das Kraftfahrzeugbauteil beim Umformen aufgeprägte Kennzeichen den Umformvorgang charakterisieren. Alternativ oder zusätzlich kann das auf das Kraftfahrzeugbauteil mittels der Prägeeinrichtung aufgeprägte Kennzeichen das Kraftfahrzeugbauteil eindeutig identifizieren, beispielsweise indem es sich bei dem Kennzeichen um eine Seriennummer für das Kraftfahrzeugbauteil handelt. Bei dem Kraftfahrzeugbauteil handelt es sich insbesondere um eine Platine, wobei die Platine mittels des Umformwerkzeugs zu einer Kraftfahrzeugkomponente umformbar ist. Durch die Möglichkeit, die Prägeeinrichtung an dem Umformwerkzeug zu befestigen beziehungsweise insbesondere in das Umformwerkzeug zu integrieren, kann das Kraftfahrzeugbauteil in besonders wenigen Bearbeitungsschritten und somit in einer besonders kurzen Taktzeit sowohl umgeformt als auch mit dem Kennzeichen versehen werden.

Es hat sich in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung als vorteilhaft gezeigt, wenn das Prägewerk wenigstens zwei Stempelräder aufweist, mittels welchen das Kennzeichen einstellbar und in das Kraftfahrzeugbauteil einprägbar ist und welche über die Federeinrichtung gemeinsam gegen das Werkzeug abfederbar sind. Jedes der Stempelräder kann wenigstens ein Prägeelement aufweisen, wobei jedes Prägeelement dazu eingerichtet ist, ein Kennzeichenelement des Kennzeichens in das Kraftfahrzeugbauteil einzuprägen. Die Stempelräder sind insbesondere mit ihren jeweiligen Mittelachsen, um welche die Stempelräder rotierbar sind, konzentrisch zueinander ausgerichtet, so dass die Mittelachsen der Stempelräder zusammenfallen. Somit weisen die Stempelräder jederzeit einen untereinander gleichen Abstand zu der Befestigungseinrichtung auf. Die Stempelräder des Prägewerks sind gemeinsam mittels der Federeinrichtung gegen das Werkzeug abfederbar. Die Stempelräder sind jeweils unabhängig zueinander um deren Mittelachse rotierbar, wodurch jeweilige, umfangsseitig an den Stempelrädern angeordnete Prägeelemente zueinander ausrichtbar sind, um das in das Kraftfahrzeugbauteil einzuprägende Kennzeichen einzustellen. Die wenigstens zwei Stempelräder des Prägewerks ermöglichen, dass bei nacheinander mittels der Prägeeinrichtung geprägten Kraftfahrzeugbauteile zueinander unterschiedliche Kennzeichen in die Kraftfahrzeugbauteile einprägbar sind. Hierdurch ist es möglich, die nacheinander mittels der Prägeeinrichtung geprägten Kraftfahrzeugbauteile mit jeweils individuellen Kennzeichen, insbesondere Seriennummern, zu versehen. Um dabei eine besonders gute und wenig fehleranfällige elektronische Auslesbarkeit der in die mehreren Kraftfahrzeugbauteile eingeprägten Kennzeichen zu gewährleisten, ist das Prägewerk im Ganzen gegen das Werkzeug abgefedert, so dass ein jeweiliger Abstand zwischen jeweiligen, ein Negativ des Kennzeichens bereitstellenden Prägeelementen der Stempelräder zueinander konstant und somit unabhängig von einem Federzustand der Federeinrichtung gleich ist. Ein Abfedern der einzelnen Stempelräder gegeneinander unterbleibt bei der vorgesehenen Prägeeinrichtung. Hierdurch kann ein gleichmäßiger Abstand zwischen jeweiligen Kennzeichenelementen des Kennzeichens auf dem Kraftfahrzeugbauteil sichergestellt werden.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Werkzeug zum Bearbeiten eines Kraftfahrzeugbauteils mit einer Prägeeinrichtung, wie sie bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Prägeeinrichtung beschrieben worden ist. Die Prägeeinrichtung ist über eine Befestigungseinrichtung der Prägeeinrichtung an dem Werkzeug befestigbar, insbesondere in das Werkzeug integrierbar. Mittels der Prägeeinrichtung ist beim Bearbeiten des Kraftfahrzeugbauteils ein Kennzeichen in das Kraftfahrzeugbauteil einprägbar. Hierdurch sind besonders kurze Taktzeiten beim Bearbeiten und Kennzeichnen des Kraftfahrzeugbauteils erreichbar.

Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Prägeeinrichtung sind als Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Werkzeugs anzusehen und umgekehrt. Aus diesem Grund sind die weiteren Vorteile und vorteilhaften Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Werkzeugs hier nicht noch einmal beschrieben. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar.

Die Erfindung wird nun anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur eine schematische Perspektivansicht einer Prägeeinrichtung zum Prägen eines Kennzeichens auf ein Kraftfahrzeugbauteil mit einem Prägewerk, welches über eine Befestigungseinrichtung an einem Werkzeug befestigbar ist, mittels welchem das Kraftfahrzeugbauteil bearbeitbar ist, wobei die Prägeeinrichtung eine Federeinrichtung umfasst, mittels welcher die Befestigungseinrichtung gegen das Werkzeug abfederbar ist und mittels welcher über die Befestigungseinrichtung das Prägewerk gegen das Werkzeug federbar ist.

In der einzigen Figur ist eine Prägeeinrichtung 1 gezeigt. Die Prägeeinrichtung 1 ist an einem Werkzeug befestigbar, mittels welchem ein Kraftfahrzeugbauteil bearbeitbar ist.

Bei dem Werkzeug handelt es sich insbesondere um ein Umformwerkzeug, mittels welchem das Kraftfahrzeugbauteil umformbar ist. Mittels der Prägeeinrichtung 1 ist bei einem Umformen des Kraftfahrzeugbauteils mittels des Umformwerkzeugs ein Kennzeichen in eine Oberfläche des Kraftfahrzeugbauteils einprägbar. Bei dem Kennzeichen handelt es sich insbesondere um eine Seriennummer des Kraftfahrzeugbauteils. Die Prägeeinrichtung 1 ist mit einer Oberfläche des Kraftfahrzeugbauteils in Kontakt bringbar, wobei die Prägeeinrichtung 1 mit einem Druck auf die Oberfläche des Kraftfahrzeugbauteils aufdrückbar ist, wodurch das Kennzeichen in die Oberfläche des Kraftfahrzeugbauteils einprägbar ist. Die Prägeeinrichtung 1 kann auch als sogenannter Zählwerkstempel bezeichnet werden, mittels welchem als Kennzeichen eine Kodierung, insbesondere eine siebenstellige Nummer, in das Kraftfahrzeugbauteil einprägbar ist.

Die Prägeeinrichtung 1 umfasst ein Prägewerk 2, mittels welchem das Kennzeichen durch Kontakt mit der Oberfläche des Kraftfahrzeugbauteils in die Oberfläche des Kraftfahrzeugbauteils einprägbar ist. Das in der einzigen Figur erkennbare Prägewerk 2 umfasst vorliegend mehrere Stempelräder 3, welche eine gemeinsame Drehachse aufweisen, um welche die Stempelräder 3 relativ zueinander drehbar sind. Jedes Stempelrad 3 weist wenigstens ein Prägeelement 4 auf. Insbesondere kann jedes Stempelrad 3 mehrere Prägeelemente 4 aufweisen, welche über einen Umfang des jeweiligen Stempelrads 3 verteilt sind. Durch Rotieren des jeweiligen Stempelrads 3 um die Drehachse können die jeweilige Prägeelemente 4 der Stempelräder 3 relativ zueinander sowie relativ zu der Oberfläche des Kraftfahrzeugbauteils ausgerichtet und damit das einzuprägende Kennzeichen eingestellt werden. Insbesondere kann an jedem Stempelrad 3 ein Prägeelement 4 ausgewählt werden, welches durch Rotieren des jeweiligen Stempelrads 3 um die Drehachse der Oberfläche des Kraftfahrzeugbauteils zugewandt angeordnet wird, so dass die ausgewählten Prägeelemente 4 gemeinsam das in die Oberfläche des Kraftfahrzeugbauteils einzuprägende Kennzeichen im Negativ darstellen.

Das Prägewerk 2 ist über eine Befestigungseinrichtung 5, welche vorliegend mehrteilig ausgebildet ist, an dem Werkzeug befestigbar. Durch das Befestigen der Prägeeinrichtung 1 über die Befestigungseinrichtung 5 an dem Werkzeug ist die Prägeeinrichtung 1 in das Werkzeug integrierbar.

Durch eine real vorhandene schwankende Blechdicke des mit dem Kennzeichen zu versehenden Kraftfahrzeugbauteils kann das Kennzeichen bei unterschiedlichen, nacheinander mittels einer Prägeeinrichtung des Stands der Technik geprägten Kraftfahrzeugbauteilen mal tiefer und mal weniger tief in das Kraftfahrzeugbauteil eingeprägt werden. Hierdurch kann es sein, dass eine Sichtbarkeit und/oder eine Auslesbarkeit der Prägung und somit des Kennzeichens nicht bei jedem der geprägten Kraftfahrzeugbauteile gewährleistet ist. Durch eine Schiefstellung beziehungsweise eine Welligkeit und somit eine nicht im 90° Winkel auf das Kraftfahrzeugbauteil auftreffen dieser Prägeeinrichtung kann ein besonders hoher Verschleiß dieser Prägeeinrichtung und/oder eine Beschädigung des Kraftfahrzeugbauteils verursacht werden. Der besonders hohe Verschleiß dieser Prägeeinrichtung kann eine Qualität jeweiliger in Kraftfahrzeugbauteile eingeprägter Kennzeichen negativ beeinflussen sowie hohe Kosten bei einer notwendigen Reparatur dieser Prägeeinrichtung verursachen. Durch unterschiedlichen Druck beziehungsweise Schiefstellung beziehungsweise unterschiedlicher Einprägetiefe eines Prägewerks dieser Prägeeinrichtung an der Oberfläche des Kraftfahrzeugbauteils kann ein unterschiedlicher Verschleiß an einzelnen Stempelrädern des Prägewerks erfolgen. Bei starr am Werkzeug sitzenden Prägewerken der Presswerkzeuge kann es somit zu einer unterschiedlichen Einprägetiefe und/oder zu unterschiedlichen Einprägedrücken beim Einprägen des jeweiligen Kennzeichens in das Kraftfahrzeugbauteil kommen, wodurch ein besonders hoher Wartungsaufwand und/oder Abstimmaufwand und/oder Instandhaltungsaufwand entstehen kann.

Um diesen Nachteilen beizukommen, umfasst die vorliegende Prägeeinrichtung 1 eine Federeinrichtung 6. Mittels der Federeinrichtung 6 ist das Prägewerk 2 gegen das Werkzeug abfederbar. Vorliegend ist mittels der Federeinrichtung 6 das Prägewerk 2 gegen die Befestigungseinrichtung 5 abfederbar. Die Befestigungseinrichtung 5 ist an dem Werkzeug positionsfest fixierbar. Die Federeinrichtung 6 ermöglicht somit ein federndes Lagern des Prägewerks 2 an dem Werkzeug über die Befestigungseinrichtung 5.

Insbesondere kann die Federeinrichtung 6 mehrere Federelemente 7 umfassen, über welche das Prägewerk 2 gegen die Befestigungseinrichtung 5 abgefedert ist. Vorliegend ist wenigstens eines der Federelemente 7 als Spiralfeder oder als Tellerfeder ausgebildet, welche einenends gegen das Prägewerk 2 und andernends gegen die Befestigungseinrichtung 5 abgestützt ist. Alternativ zu der Ausgestaltung der Federelemente 7 als Spiralfedern oder als Tellerfedern kann wenigstens eines der Federelemente 7 als Gasdruckfeder oder Hydraulikeinrichtung ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich zu dem Vorsehen der mehreren Federelemente 7 der Federeinrichtung 6 kann die Federeinrichtung 6 wenigstens eine Gummiabstimmplatte oder eine Federung mit einem nicht-newtonschen Fluid umfassen.

Um einen von dem Prägewerk 2 auf die Oberfläche des Kraftfahrzeugbauteils einwirkenden Druck zu begrenzen, kann die Federeinrichtung 6 eine in der Fig. schematisch mit einem Kästchen gekennzeichnete Druckbegrenzungseinrichtung 8 umfassen. Mittels der Druckbegrenzungseinrichtung 8 ist ein beim Einprägen des Kennzeichens von dem Prägewerk 2 auf das Kraftfahrzeugbauteil einwirkender Druck begrenzbar, so dass ein Überschreiten eines vorgegebenen maximalen Drucks durch die Druckbegrenzungseinrichtung 8 vermieden wird. Hierdurch kann einer Beschädigung des Prägewerks 2 sowie des Kraftfahrzeugbauteils vorgebeugt werden.

Insgesamt zeigt die Erfindung, wie eine selbstausgleichende Wartung am Zählwerkstempel bereitgestellt werden kann. Bezugszeichenliste

Prägeeinrichtung

Prägewerk

Stempelrad

Prägeelement

Befestigungseinrichtung

Federeinrichtung

Federelement

Druckbegrenzungseinrichtung