Halterung von auswechselbaren Werkzeugen, insbesondere an im Schnelltakt arbeitenden Maschinen zur Kaltformung von Blechen und Profilen Die Erfindung bezieht sich auf eine Halterung von auswechselbaren Werkzeugen, insbesondere an im Schnelltakt arbeitenden Maschinen zur Kaltformung von Blechen und Profilen.
Die vielseitigen Einsatzmöglichkeiten der vor genannten Maschinen bringen es mit sich, dass zur Be wältigung der gestellten Verformungsaufgaben eine Vielzahl von Spezialwerkzeugen erforderlich ist, die oftmals in rascher Folge nacheinander eingesetzt wer den müssen. Die mit mehreren Arbeitsgeschwindig keiten im Schnelltakt arbeitenden Maschinen können jedoch nur dann zu ihrer vollen wirtschaftlichen Ent faltung gebracht werden, wenn der zur Formung der verschiedenen Werkstückpartien mehrfach hinterein ander erforderliche Werkzeugwechsel schnell und sicher durchgeführt werden kann.
Bisher erforderte das Ein- und Ausbauen der Werkzeuge infolge der Kompliziertheit der Befesti gungsmittel einen erheblichen Aufwand an Arbeits zeit, wodurch der gute Wirkungsgrad und die Wirt- schaftlichkeit der fraglichen Maschinen sehr stark be einträchtigt wurden. Um diesem Mangel abzuhelfen, wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, die Werkzeug träger und die Werkzeuge bzw. deren Futter mit der art gestalteten Kontaktflächen auszustatten, dass die Werkzeuge bzw. ihre Futter quer zur Arbeitsrichtung der Werkzeuge abgezogen werden können, wobei zu mindest der einen der beiden Kontaktflächen magne tische Eigenschaften verliehen sind.
Zweckmässig werden den Kontaktflächen der Werk zeugträger und!oder der Werkzeuge bzw. der Werk zeugfutter durch eingebaute Dauermagnete magne-a tische Eigenschaften verliehen, damit das Abziehen der genannten Teile, insbesondere der Werkzeuge, nur unter Überwindung der durch den magnetischen Fluss hervorgerufenen Haftkräfte möglich ist.
Die Erfindung ist anhand zweier Ausführungsbei spiele erläutert, die in der Zeichnung wie folgt veran schaulicht sind: Fig. 1 zeigt die Seitenansicht einer Werkzeug anordnung, teilweise im Schnitt an einer Maschine zur Kaltformung von Blechen und Profilen, Fig. 2 eine Einzelheit, und zwar das in Fig. 1 er sichtliche Zwischenfutter in Seitenansicht, Fig.3 die zugehörige Stirnansicht in Richtung des Pfeils A in Fig. 2,
Fig. 4 zeigt einen Seitenschnitt durch eine zweite Ausführungsform der Erfindung und Fig. 5 eine Draufsicht auf den untern Werkzeug teil von Fig. 4.
Bei der gezeichneten Werkzeuganordnung gemäss Fig. 1 werden die maschinenseitigen Werkzeugträger von dem obern Maschinenstössel 1 und dem Maschi nentisch 2 gebildet. Der Werkzeugstössel 1 weist eine hinterschnittene Führungsleiste 3 auf, in die im dar gestellten Fall ein Zwischenfutter 4 mit einem schwal- benschwanzförmigen Ansatz 5 von der Seite her ein schiebbar ist.
Die seitliche Einschiebbarkeit wird da durch erreicht, dass die Schwalbenschwanzführung, wie sie in den Fig. 2 und 3 für den untern Teil des Zwischenfutters veranschaulicht ist, in Draufsicht etwa U-förmig, das heisst nach der einen Seite hin offen, gestaltet ist.
Das Zwischenfutter 4 besitzt an seiner untern Stirnseite eine gleichgestaltete schwalbenschwanz- förmige Führungsleiste 3', in die nunmehr unter Formschluss der schwalbenschwanzförmige Ansatz 5' des Oberwerkzeuges 6 einschiebbar ist. Die U-förmige Gestaltung der Führungsleiste 3' gestattet das seit liche Herausziehen des Oberwerkzeuges 6.
Ferner sind in den Werkzeugträgern 1 und 2 sowie einem gegebenenfalls vorgesehenen Zwischen- futter 4 und gegebenenfalls auch in den Werkzeugen 6 und 7 Dauermagnetkörper 8 eingebettet, die zur Wirkung haben, dass für die Zusammenbauteile ein ausreichender Haftsitz gesichert wird, der unter ge wissem Kraftaufwand wohl ein seitliches Heraus ziehen der Werkzeuge zulässt, jedoch beim Arbeiten der Maschine die notwendige Betriebssicherheit ge währleistet.
Für eine zusätzliche Zentrierung der Werkzeuge sind Passstifte 9 vorgesehen, die in entsprechende Aus- nehmungen in den Gegenstücken einrasten. Diese Passstifte dienen gleichzeitig zur Sicherung gegen Ver drehen der Teile gegeneinander.
Um auf Werkzeugträgern grösserer Abmessungen, gegebenenfalls mehrere in Kombination zusammen arbeitende Werkzeuge in gleicher Weise für einen Schnellwechsel bei absolut betriebssicherer Haftung am Werkzeugträger oder auch an einem Zwischen futter anbringen zu können, weisen bei der Ausfüh rungsform gemäss den Fig. 4 und 5 die in dem ma- schinenseitigen Werkzeugträger 10 eingelassenen Dauermagnete 11 kalottenförmige Ausnehmungen 12 auf.
In die Grundfläche der Werkzeuge bzw. deren Zwischenfutter werden zentrisch bzw. konzentrisch eine oder mehrere Stahlkugeln 13 eingesetzt, die im Durchmesser den kalottenförmigen Ausnehmungen im Werkzeugträger entsprechen. Die Stahlkugeln werden so tief in die Werkzeuge eingesetzt, dass sie mit der Werkzeuggrundfläche eine Ebene bilden. Durch leich tes Verstemmen des Bohrungsrandes werden die Ku geln am Herausfallen gehindert.
Beim seitlichen Einschieben der Werkzeuge 14 ver schwinden die Kugeln in der Bohrung. Erst wenn das Werkzeug so weit eingeschoben ist, dass es die vor gesehene Stellung erreicht hat, zieht der oder die Dauermagnete die Kugeln in die kalottenförmigen Vertiefungen ein, wodurch das Werkzeug in dieser Lage fixiert wird.
Auch mehrere in Kombination zueinander arbei tende Werkzeuge können auf diese Weise genau zu einander fixiert und festgehalten werden.
Die kalottenförmige Ausnehmung 12 der Dauer magnete 11 muss so bemessen sein, dass unter Anwen dung einer entsprechenden Kraft das Werkzeug quer zur Arbeitsrichtung herauszuziehen ist, wobei die Kugel in die Bohrung zurückgleitet. Hierfür tritt vor teilhaft in Erscheinung, dass die Wirkfläche der Dauer magnete durch die grössere Oberfläche der Kalotten- fläche noch vergrössert wird.
Eine derartige Fixierung durch Kugeln, die in kalottenförmige Ausnehmungen der Dauermagnete einrasten, hat auch noch den Vorzug, dass auch unter einem Winkel, in verschiedenen Richtungen zur Senkrechten, einwirkender Druckkraft die Werkzeuge sich nicht aus ihrer Lage verrücken können.
Die Anzahl der kalottenförmigen Ausnehmun- gen und der Kugeln in den Kontaktflächen kann noch durch weitere zwischen den Dauermagneten 11 auf dem gleichen Durchmesser angeordnete erhöht wer- den, um unter anderem jedwede Winkeleinstellungen der Werkzeuge zu ermöglichen. Die Kugeln sind in diesem Fall zweckmässig durch eingesetzte Druck federn zu belasten, um ihren haftenden Eingriff auch in die Kalotten zu gewährleisten, die selbst keine magnetischen Eigenschaften aufweisen.
Wie man ohne weiteres erkennt, ergibt sich auf Grund der dargelegten Ausbildung der Werkzeug halterung eine aussergewöhnlich einfache und schnelle Auswechselbarkeit der Werkzeuge und eventueller Zwischenfutter, weil ja zum Auswechseln lediglich ein seitliches Abziehen der angebrachten Teile und ein Einschieben der gewünschten Teile erforderlich ist. Wesentlich hierbei ist, dass man das Ober- oder das Unterwerkzeug wahlweise ohne Behinderung und ohne Höhenverstellung des Maschinenstössels ein- oder ausbauen kann.
Mounting of interchangeable tools, in particular on machines working at high speed for cold forming sheet metal and profiles. The invention relates to a mounting for replaceable tools, in particular on machines working at high speed for cold forming sheet metal and profiles.
The many possible uses of the aforementioned machines mean that a large number of special tools are required to cope with the deformation tasks set, and they must often be used in quick succession. However, the machines that operate at multiple working speeds at high speed can only be brought to their full economic development if the tool change required several times in succession to shape the various parts of the workpiece can be carried out quickly and safely.
So far, the installation and removal of the tools required a considerable amount of work time due to the complexity of the fastening means, whereby the good efficiency and economy of the machines in question were very much impaired. In order to remedy this deficiency, the invention proposes equipping the tool carrier and the tools or their chucks with contact surfaces designed in such a way that the tools or their chucks can be removed transversely to the working direction of the tools, with at least one of the two contact surfaces magnetic properties are imparted.
The contact surfaces of the tool carriers and! Or the tools or the tool chucks are expediently given magnetic properties by built-in permanent magnets, so that the parts mentioned, especially the tools, can only be removed by overcoming the adhesive forces caused by the magnetic flux .
The invention is explained with reference to two Ausführungsbei games, which are illustrated in the drawing as follows: Fig. 1 shows the side view of a tool arrangement, partially in section on a machine for cold forming sheet metal and profiles, Fig. 2 shows a detail, namely the intermediate chuck visible in FIG. 1 in side view, FIG. 3 the associated end view in the direction of arrow A in FIG. 2,
FIG. 4 shows a side section through a second embodiment of the invention and FIG. 5 shows a plan view of the lower tool part of FIG. 4.
In the drawn tool arrangement according to FIG. 1, the machine-side tool carriers are formed by the upper machine ram 1 and the machine table 2. The tool ram 1 has an undercut guide strip 3 into which, in the case shown, an intermediate chuck 4 with a dovetail-shaped projection 5 can be pushed from the side.
The lateral insertion is achieved by the fact that the dovetail guide, as illustrated in FIGS. 2 and 3 for the lower part of the intermediate chuck, is approximately U-shaped in plan view, that is, open on one side.
The intermediate chuck 4 has on its lower end face an identically designed dovetail-shaped guide strip 3 ', into which the dovetail-shaped projection 5' of the upper tool 6 can now be inserted with a form fit. The U-shaped design of the guide strip 3 ′ allows the upper tool 6 to be pulled out from the side.
Furthermore, permanent magnet bodies 8 are embedded in the tool carriers 1 and 2 as well as an optionally provided intermediate chuck 4 and possibly also in the tools 6 and 7, which have the effect that a sufficient adhesive fit is ensured for the assembly parts allows the tools to be pulled out to the side, but ensures the necessary operational safety when working with the machine.
For an additional centering of the tools, dowel pins 9 are provided, which snap into corresponding recesses in the counterparts. These dowel pins also serve to secure against turning the parts against each other.
In order to be able to attach several tools that work together in combination in the same way for a quick change with absolutely reliable adhesion to the tool carrier or to an intermediate chuck on tool carriers of larger dimensions, in the embodiment according to FIGS. 4 and 5, the in the The machine-side tool carrier 10 has permanent magnets 11 embedded in dome-shaped recesses 12.
One or more steel balls 13, which correspond in diameter to the dome-shaped recesses in the tool carrier, are inserted centrally or concentrically into the base of the tools or their intermediate chucks. The steel balls are inserted so deep into the tools that they form a plane with the tool base. The balls are prevented from falling out by caulking the edge of the hole.
When the tools 14 are pushed in from the side, the balls disappear in the bore. Only when the tool is pushed in so far that it has reached the position seen before, the permanent magnet or magnets pulls the balls into the dome-shaped depressions, whereby the tool is fixed in this position.
Several tools working in combination with one another can also be precisely fixed and held in relation to one another in this way.
The dome-shaped recess 12 of the permanent magnets 11 must be dimensioned so that the tool can be pulled out transversely to the working direction using an appropriate force, the ball sliding back into the bore. One of the main features of this is that the effective area of the permanent magnets is enlarged by the larger surface of the spherical cap.
Such a fixation by balls that snap into dome-shaped recesses of the permanent magnets also has the advantage that the tools cannot move out of their position even at an angle, in different directions to the vertical, acting pressure force.
The number of dome-shaped recesses and the balls in the contact surfaces can be increased by further arranged between the permanent magnets 11 on the same diameter in order, among other things, to enable any angle adjustments of the tools. In this case, the balls are expediently loaded by the pressure used to ensure their adhesive engagement in the spherical caps, which themselves do not have magnetic properties.
As you can see without further ado, the above-mentioned design of the tool holder results in an extraordinarily simple and quick interchangeability of the tools and any intermediate chucks, because all that is required to replace them is to pull off the attached parts from the side and insert the desired parts. It is essential here that the upper or lower tool can optionally be installed or removed without hindrance and without adjusting the height of the machine ram.