Prägemaschinen sind in verschiedensten Ausführungen seit langem bekannt. Das Hauptwerkzeug dieser Maschinen ist ein Stempel, welcher gegen das in der Regel auf einer Matrize aufliegende oder dagegen anliegende Werkstück unter Aufwen- dung von Druck bis zu einer definierten Tiefe in Anschlag gebracht wird. Durch die Prägung wird eine plastische Ver- formung des Materials am bereffenden Bereich des Werkstücks erzielt. In der Regel wird auf der Seite des Stempels eine Einbuchtung und auf der Seite der Matrize ggf. eine Aus- buchtung geschaffen.

Als Werkstücke werden mit derartigen Maschinen vornehmlich Metalle bearbeitet, was bedingt, dass die mit dem Stempel aufzubringenden Kräfte sehr gross sein müssen, um plasti- sche Verformung des Materials zu erreichen.

Die hierfür aufzubringenden Kräfte werden herkömmlicherwei- se entweder mechanisch über eine Exzenterwelle oder hydrau- lisch direkt auf den Stempel übertragen. Die herkömmlichen mechanischen Maschinen weisen in der Regel sehr grosse Ab- messungen auf, da die Kraft unmittelbar am Ort des Stempels aufgebaut und übertragen werden muss, und eignen sich daher für die Bearbeitung von grossen Einzelteilen. Die hydrauli- schen Maschinen können, da der Druckaufbau getrennt vom Stempel erfolgt, auch kleiner aufgebaut sein und eignen sich auch für die Bearbeitung von kleineren Teilen.

Aus der EP 1 074 320 ist eine mechanische Stanz-und Präge- maschine bekannt, bei welcher durch eine Zwangskoppelung der Bewegung von Matrize und Stempel mit sehr kleinen Rela- tivbewegungen zwischen Stempel resp. Matrize und Werkstück eine Stanz-oder Prägewirkung erzielt wird.

Diese Maschine eignet sich insbesondere gut für relativ kleine hohlzylindrische Werkstücke, bei welchem die Stan- zungen resp. Prägungen entlang eines einzigen, definierten Radius rotationssymmetrisch ausgeführt werden müssen.

Wenn nun aber bei rotationssymmetrischen, tellerförmigen Werkstücken, insbesondere mit konkaven oder konvexen Ober- flächen, die Prägungen an unterschiedlichen Positionen am Werkstück ausgeführt werden müssen, so weist die Maschine durch ihre feste, nur um eine Achse rotierbare Werkstück- aufnahme Nachteile auf. So muss das Werkstück mehrfach nacheinander in mehrere solchen Maschinen für die unter- schiedlichen Stanz-resp. Prägepositionen jeweils separat eingerichtet und eingesetzt werden. Dies bedeutet einen nachteilig grossen Aufwand und hohe Produktionszeiten.

Der Einsatz von hydraulischen Maschinen ist aufgrund der damit verbundenen hohen Fertigungstoleranzen für derartige Werkstücke ebenfalls nicht geeignet. Die für die Erreichung einer präzisen Prägetiefe notwendige Prägehaltezeit ist von versch. Parametern abhängig, deren präzise Einhaltung nicht gewährleistet werden kann.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung lag darin, eine Prä- gemaschine zu finden, welche eine genaue, schnelle Prägung insbesondere von rotationssymmetrischen Werkstücken er- laubt, wobei die Prägungen an unterschiedlichen radialen Positionen mit voneinander verschiedenen Wandneigungen resp. Krümmungen ausgeführt werden müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Maschine mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Weitere, bevorzugte Ausführungsformen der Maschine ergeben sich aus den Merkma- len der Ansprüche 2 bis 6.

Dadurch, dass der Werkstückhalter einerseits in einer Ebene gegenüber dem Maschinengestell bewegbar ist, und anderer- seits auch um eine Achse senkrecht zu dieser Ebene verschwenkbar ist, kann das Werkstück schnell und einfach in die entsprechende Bearbeitungsposition gebracht werden.

Die Bearbeitung der in der Regel entlang des Umfanges des Werkstückes in definierten Abständen anzubringenden Prägun- gen kann vorzugsweise einfach dadurch bewerkstelligt wer- den, dass der Haltedorn des Werkstückes im Werkstückhalter rotierbar angeordnet ist.

Vorzugsweise wird dieser Rotationsantrieb, der vorteilhaft mit einer Steuerung zur exakten Positionierung versehen ist, direkt im Werkstückhalter untergebracht. Neben dem Haltedorn ist im Werkstückhalter vorzugsweise ein Gegenhal- ter angebracht, welcher rotierbar ausgebildet ist. Damit ist eine zuverlässige und drehfeste Fixierung des Werkstü- ckes im Werkstückhalter gewährleistet. Gleichzeitig lässt sich das Werkstück aber auch einfach auf den Werkstückhal- ter aufbringen resp. von diesem wieder entfernen. Um insbesondere voneinander in Bezug auf die Umfanglinie am Werkstück beabstandete Prägungen vorzunehmen, wird vorzug- weise ein Sensor eingesetzt. Dieser Sensor, vorzugsweise ein optischer Sensor, ist vorteilhaft direkt an der Werk- stückhalterung angeordnete und erfasst die Position der be- reits ausgeführten Prägungen. Aufgrund dieser Information ist es mittels einer entsprechend eingerichteten Steuerung, welche die Verdrehung des Haltedornes steuert, einfach und präzise möglich, das Werkstück in die für den folgenden Prägevorgang korrekte Stellung zu verschwenken.

Damit können einfach, schnell und insbesondere präzise Prä- gungen insbesondere an tellerförmigen Werkstücken ausge- führt werden. Derartige Werkstücke sind beispielsweise Wandlerteller für den Einsatz in automatischen Getrieben, wie sie in Fahrzeugen in grossen Stückzahlen zum Einsatz gelangen. Einerseits handelt es sich dabei um verhältnis- mässig kleine Werkstücke, bei welchen die Prägungen mit ho- her Präzision ausgeführt werden müssen, da diese zur Auf- nahme der Leitschaufeln dienen.

Vorzugsweise weist die erfindungsgemässe Prägemaschine eine Zuführ-resp. Entnahmevorrichtung für die Werkstücke auf, welche die Werkstücke dem Werkstückhalter automatisch zu- führt resp. diese nach erfolgter Bearbeitung wieder ent- fernt.

Um am selben Werkstück unterschiedliche Prägungen möglichst rationell und schnell ausführen zu können, wird weiter vor- zugsweise vorgeschlagen, dass mehrere Bearbeitungsstationen parallel zueinander angeordnet werden. Eine Bearbeitungs- station weist im Wesentlichen den Stempel und zugehörige Matrize sowie jeweils einen zugehörigen Werkstückhalter auf. Der Transport von einer Bearbeitungsstation zur nächs- ten kann beispielsweise durch die Zuführ-und Entnahmevor- richtung erfolgen. Damit ist es vorteilhaft möglich hohe Produktionsraten auch bei Werkstücken mit mehren, unter- schiedlichen Prägeformen zu erreichen, welche mit unter- schiedlichen Stempeln und Matrizen erzeugt werden müssen.

Die Aufgabe wird weiter durch ein Verfahren entsprechend der Merkmale von Anspruch 7 gelöst. Weitere bevorzugte Aus- führungsformen ergeben sich aus den Merkmalen der weiteren Ansprüche 8 und 9.

Durch das bevorzugte Erfassen der bereits vorhandenen Prä- gungen können weitere Prägungen mit unterschiedlichen Stem- peln oder an einer anderen Umfanglinie mit hoher Präzision und schnell ausgeführt werden.

Die Kombination der sehr präzisen und effizienten mechani- schen Prägeeinrichtung zusammen mit einer flexiblen und präzise gesteuerten Werkstückhalterung führt zu den er- wünschten hohen Produktionsraten bei hoher Genauigkeit.

Erfindungsgemäss wird eine derartige Maschine entsprechend Anspruch 10 verwendet.

Durch die erfindungsgemässe Anordnung resp. Verschiebe-und Verschwenkbarkeit des Werkstückhalters können Prägungen ex- akt und mit hoher Geschwindigkeit und Präzision an den da- für vorgesehenen Positionen am jeweiligen Werkstück ausge- führt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 den schematischen Längsschnitt durch eine er- findungsgemässe Maschine mit einem tellerförmigen Werkstück, welches mit dem Stempel von der Innenseite her bearbeitet wird ; Fig. 2 den schematischen Längsschnitt im Bereich von Stempel und Matrize mit eingeführtem Werkstück ; und Fig. 3 den schematischen Längsschnitt im Bereich des Werkstückhalters bei der Beschickung mit dem Werk- stück.

In Figur 1 ist schematisch der Längsschnitt durch eine er- findungsgemässe Prägemaschine dargestellt. Das zu bearbei- tende Werkstück 1 ist in einem Werkstückhalter 15 gehalten, welcher mit dem Maschinengestell 16 verbunden ist. Dabei ist das Werkstück 1 um seine Symmetrieachse w rotierbar gehalten.

Über eine Antriebswelle 3, beispielsweise als Kardanwelle ausgeführt, wird die Exzenterwelle 4 angetrieben. Im darge- stellten Ausführungsbeispiel ist die Exzenterwelle 4 koaxi- al mit der Steuerscheibe 5 angeordnet.

Die Steuerscheibe 5 weist an ihrer Unterseite eine Steuer- bahn in Form einer umlaufenden Nut 6 auf. Die Nut 6 kann beispielsweise als exzentrisch zur Drehachse der Exzenter- welle ausgebildete, umlaufende Nut ausgebildet sein. In diese Nut 6 greift ein Zapfen 7 ein, welcher mit dem Zu- stellschlitten 2 verbunden ist.

Die Zustellung des Zustellschlittens 2 kann beispielsweise über eine Gewindespindel 18 von einem mechanischen oder elektrischen Antrieb 19, der mit dem Maschinengestell 16 fest verbunden ist, in Richtung der Achse h zum Werkstück 1 eingestellt werden. Diese Einstellung erfolgt vorzugsweise NC gesteuert.

Die Exzenterwelle 4 ist im Matrizenrahmen 8 gelagert, wel- cher parallel in Richtung der Bearbeitungsachse h ver- schiebbar im Maschinengestell 16 geführt ist. Beim Antrieb der Antriebswelle 3 wird nun der Matrizenrahmen 8 entspre- chend der Ausbildung der Nut 6 der Steuerscheibe 5 perio- disch in seiner Führung hin und her bewegt, womit die am Ende des Matrizenrahmens 8 angeordnete Matrize 9 gegen die entsprechende Aussenseite des Werkstückes 1 in Anschlag ge- langt resp. davon abgehoben wird. Entsprechend der Ausbil- dung der Nut 6 erfolgt diese Bewegung mit einem grösseren oder kleineren Weg, jeweils einmal pro Umdrehung.

Am Exzenterzapfen 17 der Exzenterwelle 4 ist eine Pleuel- stange 10 angeordnet, welche beispielsweise über einen Ver- bindungszapfen 11 mit dem Stempelarm 12 verbunden ist. Die- ser Stempelarm 12 ist ebenfalls in radialer Richtung in Be- zug auf die Werkstückachse w verschiebbar im Matrizenrahmen 8 angeordnet. Bei der Umdrehung der Exzenterwelle 4 wird damit auch der Stempelarm 12 bei jeder Umdrehung einmal hin-und herbewegt und damit auch der am Ende des Stempel- armes angeordnete Stempel 13.

Durch die dargestellte Anordnung der Exzenterwelle 4, Steu- erscheibe 5 und Exzenterzapfen 17 wird eine gekoppelte, zwangsgeführte Bewegung sowohl der Matrize 9 wie auch des Stempels 13 bewirkt, wobei die Relativbewegung des Stempels 13 in Bezug auf das Werkstück 1 je nach Ausführung und An- ordnung der Nut 6 der Steuerscheibe 5 im Verhältnis zum Hub des Exzenterzapfens 17 sehr klein ausfallen kann. Der Werkstückhalter 15 ist nun erfindungsgemäss derart aus- gebildet, dass darin das Werkstück 1 sowohl um die Symmet- rieachse w rotierbar gehalten ist, aber auch eine Vertikal- bewegung entlang der Achse v ausführen kann und zusätzlich eine Schwenkbewegung um die Achse s, welche senkrecht zur Achse h und v steht, ausführen kann. Weiter können Stempel 13 und Matrize 9 entlang der Achse h verschoben resp. posi- tioniert werden. Damit ist es möglich, dass Werkstück 1 an die vorgesehene Position zur Anbringung einer Prägung zwi- schen Stempel 13 und Matrize 9 zu positionieren. Diese Be- wegungen erfolgen vorteilhaft NC gesteuert. Anschliessend können durch jeweils definiert ausgeführte Drehbewegungen um die Achse w mit hoher Präzision entlang des Umfangs des Werkstückes 1 die vorgesehenen Prägung ausgeführt werden.

Insbesondere tellerförmige, am Rand eine konkave oder kon- vexe Oberfläche aufweisende Werkstücke 1 können durch diese Maschine besonders präzise und schnell bearbeitet werden.

Wenn weitere Prägungen mit demselben Prägwerkzeug 13 ent- lang einer weiteren Umfanglinie am Werkstück 1 ausgeführt werden müssen, kann dies durch entsprechende Neupositionie- rung des Werkstückhalters 15 und damit des Werkstückes 1 in Bezug auf Stempel 13 resp. Matrize 9 sehr einfach und schnell erfolgen.

Durch Detektion der bereits ausgeführten Prägungen, bei- spielsweise mittels eines optischen Sensors, kann die Startlage des Werkstückes 1 leicht ermittelt und einge- stellt werden. Damit können mit hoher Präzision auch nicht zusammenhängende Prägungen in definierter Lage schnell er- stellt werden. Dies ist beispielsweise erforderlich für Komponenten von automatischen Getrieben, wie beispielsweise Wandlerteller, bei denen in diese Prägungen anschliessend Leitschaufeln eingesetzt werden müssen. Dabei werden sehr hohe Anforderungen an die Präzision der Prägung an sich wie auch deren Positionierung am Werkstück 1 gestellt.

Wenn am selben Werkstück 1 mehrere Prägungen mit unter- schiedlicher Ausgestaltung, d. h mit unterschiedlichen Stem- pelformen, ausgeführt werden müssen, so wird eine Vorrich- tung bereitgestellt, bei welcher mehrere, beispielsweise zwei oder drei solcher Prägestationen parallel zueinander angeordnet und betrieben werden, und die Werkstücke 1 nach einer vollständigen Bearbeitung auf einer dieser Stationen der nächsten Station zugeführt werden. Damit können die Werkstücke 1 praktisch parallel bearbeitet werden und eine sehr hohe Produktionsrate erzielt werden.

Figur 2 zeigt in einem kleineren Ausschnitt detaillierter den Bearbeitungsbereich der erfindungsgemässen Prägemaschi- ne. In der dargestellten Position ist das Werkstück 1 be- reits durch Verfahren und Verschwenken des Werkstückhalters 15 in die gewünschte Bearbeitungsposition gebracht. Die zu bearbeitende Stelle des Werkstückes 1 liegt genau in der Bearbeitungsachse h der Prägemaschine, d. h. zwischen dem Stempel 13 und der Matrize 9. Durch das Zusammenwirken der Bewegungen von Stempel 13 und Matrize 9 in bekannter Weise kann nun der Prägevorgang ausgelöst werden, wobei die Posi- tion des Werkstückes 1 unverändert bleibt. Da in der Regel mehrere Prägungen entlang des Umfangkreises des Werkstückes 1 in regelmässigen, definierten Abständen angebracht werden müssen, kann dies einfach durch Rotieren des Werkstückes 1 um die Werkstückachse resp. Haltedornachse w erfolgen. Da- mit das Werkstück 1 in dieser Lage nicht vom Haltedorn 20 abfällt, ist ein Gegenhalter 21 vorgesehen, welcher das Werkstück 1 zuverlässig und gegen ungewollte Verdrehung ge- sichert an den Haltedorn 20 anpresst. Der Gegenhalter 21 ist vorteilhaft axial bewegbar am Werkstückhalter 15 ange- ordnet, um das Werkstück 1 auch wieder freizugeben.

Weiter ist aus Figur 2 das Einführen des Werkstückes 1 in diese Bearbeitungsposition augrund der gestrichelt darge- stellten Ausgangsposition des Werkstückes 1'ersichtlich.

In dieser Position befindet sich das Werkstück 1 im Ver- gleich zur Bearbeitungsachse h in einer vertikalen Lage, und kann von oben nach unten zwischen Stempel 13'und Mat- rize (hier nicht dargestellt) eingeführt werden. Anschlies- send kann das Werkstück 1 durch kombiniertes Absenken und Verschwenken in die in Figur 2 gezeigte Position gebracht werden, d. h. die Lage der Drehachse s'verschiebt sich zur Position s. Gleichzeitig werden auch Stempel 13 und Matrize 9 gemeinsam in ihre Ausgangsposition bewegt. Durch diese gemeinsamen, aufeinander abgestimmten Bewegungen kann prak- tisch jede Position des Werkstückes in eine Bearbeitungspo- sition zwischen Stempel 13 und Matrize 9 gebracht werden.

In Figur 3 ist schliesslich noch die Beschickungs-oder La- desituation dargestellt. Der Werkstückhalter 15 ist derart verschwenkt, dass das Werkstück 1 nach oben gerichtet zu liegen kommt. Von einer Zuführeinrichtung 22 wird das Werk- stück 1 nach unten abgesenkt, bis es auf den Haltedorn 20 in Auflage gelangt. Anschliessend kann der Gegenhalter 21 über das Werkstück 1 positioniert werden und dieses von oben gegen den Haltedorn anpressen. Nun kann der Werkstück- halter 15 entsprechend der vorangegangenen Beschreibung be- wegt, d. h. verschoben und verschwenkt werden, wobei das Werkstück 1 zuverlässig gehalten ist.

Das Entfernen des bearbeiteten Werkstückes 1 kann nun ein- fach in gleicher Weise in umgekehrter Reihenfolge durchge- führt werden.