CH621959A5

CH621959A5 -

Info

Publication number: CH621959A5
Application number: CH956377A
Authority: CH
Inventors: Berthold Dipl Ing Leibinger; Hans Klingel
Original assignee: Trumpf Maschinen Ag
Priority date: 1976-08-04
Filing date: 1977-08-03
Publication date: 1981-03-13
Also published as: DE2635003C2; JPS5318886A; US4168644A; DE2635003A1; SE7708394L; SE418813B; JPS6341661B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Werkzeugmaschine mit hin und her gehender Werkzeugbewegung, mit mehreren, wahlweise einzeln antreibbaren Werkzeugen. Maschinen dieser Art sind an sich bereits bekannt, und zwar in Form sogenannter Revolver-Stanz- oder -Nibbelmaschinen. Die verschiedenen Werkzeuge, die beim Stanzen oder Nibbeln wenigstens zweiteilig sind und mindestens eine Matrize sowie einen Stempfei aufweisen, befinden sich an dem beispielsweise scheibenförmigen Revolver dieser Maschine. Das für den nächsten Arbeitsgang benötigte Werkzeug wird durch Drehen des Revolvers in Arbeitsstellung gebracht und durch geeignete Mittel mit dem Antrieb verbunden. Nach Ausgebrauch dieses Werkzeugs wird es vom Antrieb wieder getrennt. Nachfolgend dreht man den Revolver, bis das als nächstes benötigte Werkzeug an die Stelle des zuvor benutzten getreten ist. Sobald es seine Arbeitsstellung eingenommen hat, wird es gleichfalls mit dem Antrieb verbunden und anschliessend kann dann damit gearbeitet werden.

An sich geht das Werkzeugwechseln mit derartigen Revolvermaschinen vergleichsweise zügig vonstatten, zumindest wesentlich schneller als bei Einzelmaschinen, in welche das Werkzeug von Hand oder mit Hilfe beispielsweise einer herkömmlichen Wechselvorrichtung eingewechselt wird, indessen können sich diese Zeiten bei häufigem Werkzeugwechsel letztlich doch noch zu einem nicht mehr zu vernachlässigenden Betrag addieren.

Die Aufgabe der Erfindung wird nun darin gesehen, eine Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher unter den in der Praxis üblichen Arbeitsbedingungen die für den Werkzeugwechsel benötigte Zeit praktisch Null ist oder zumindest einen gegen Null gehenden Wert erreicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Werkzeugmaschine der eingangs beschriebenen Gattung vorgeschlagen, die erfin-dungsgemäss entsprechend dem kennzeichnenden Teil des ersten Anspruches ausgebildet ist.

Der Einfachheit halber wird im nachfolgenden meist nur noch von einer «Stanzmaschine» gesprochen, obwohl die Erfindung hierauf nicht eingeschränkt, sondern auch bei jeder anderen Werkzeugmaschine mit hin und her gehender Werkzeugbewegung anwendbar ist. Dementsprechend wird vorwiegend auch nur noch vom «Stanzwerkzeug» bzw. dem bewegbaren Teil davon, nämlich dem «Stanzstempel», gesprochen. «Dauernd an seinem bzw. ihrem Arbeitsplatz gehalten» bedeutet, dass jedes Werkzeug, im Gegensatz zur Revolvermaschine, stets den gleichen Platz an der Maschine einnimmt und nicht erst in Arbeitsstellung gebracht werden muss.

Wenn man eine Stanzmaschine abschaltet, so steht der Antrieb aufgrund einer Automatik in der Regel dann still, wenn sich der Stanzstempel bzw. dessen Werkzeugaufnahme genau oder in etwa im oberen Totpunkt befindet. Das soll bei der er-findungsgemässen Werkzeugmaschine vorzugsweise auch der Fall sein.

Zu Beginn der Bearbeitung eines Werkstücks muss selbstverständlich wenigstens ein Stanzwerkzeug in die erfindungs-gemässe Maschine eingesetzt sein. Wenn man diesen Stanzstempel bzw. seine Werkzeugaufnahme über seine Kupplung an den Antrieb anschliesst, so führt der Stanzstempel die üblichen Arbeitshübe durch. Während nun dieses Werkzeug arbeitet, können in eine zweite und ggf. weitere Werkzeugaufnah5

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men weitere Werkzeuge eingesetzt werden, ohne dass hierdurch die gleichzeitig stattfindende Bearbeitung des Werkstücks gestört oder beeinträchtigt wird. Das hängt in erster Linie damit zusammen, dass das Werkzeug quer zu seiner Längsachse auswechselbar ist und daher nicht vertikal in den Rachenraum der Maschine bewegt werden muss. Darin befindet sich das gerade zu bearbeitende Werkstück und dieses macht in der Regel das Herausziehen des Stanzstempels nach unten und das Anheben der Matrize unmöglich. Um die Werkzeugmaschine besonders klein zu halten, ist man selbstverständlich bestrebt, die Stanzstempel bzw. die Werkzeugaufnahmen so nah wie möglich nebeneinander zu plazieren. Trotzdem ist zwischen den beiden bzw. bei mehreren zwischen den einzelnen Werkzeugaufnahmen stets ein endlicher, seitlicher Abstand vorhanden. Wenn nun die Arbeit mit dem ersten Werkzeug beendet ist und das Werkstück mit dem nächstfolgenden Werkzeug bearbeitet werden soll, welches wie gesagt mittlerweile eingesetzt wurde (oder zu Beginn des Arbeitens bereits eingesetzt war), so muss beim Verfahren des Werkstücks dieser seitliche Abstand zwischen den unmittelbar nacheinander arbeitenden Werkzeugen berücksichtigt werden. Dies besorgt die den Abstand ausgleichende Positioniereinrichtung. Normalerweise arbeitet das erste Werkzeug an einer ersten Stelle des Werkstücks und das zweite an einer zweiten Stelle. Infolgedessen ist also eine Verschiebung des Werkstücks auf jeden Fall notwendig. Anderseits muss aber zusätzlich zu dem Abstand der beiden Stellen am Werkstück der seitliche Abstand der beiden aufeinanderfolgend arbeitenden Werkzeuge berücksichtigt werden. Dadurch kann sich die bei herkömmlichen Stanzmaschinen erforderliche Verschiebestrecke sowohl verkürzen als auch verlängern.

Während das zweite Werkzeug arbeitet, kann das erste gegen ein anderes ausgetauscht werden. Sofern die erfindungs-gemässe Werkzeugmaschine mehr als zwei ankuppelbare Werkzeugaufnahmen besitzt, wird man nach Beendigung des Bearbeitungsvorganges durch das zweite Werkzeug zunächst das dritte und ggf. weitere Werkzeuge benutzen und erst anschliessend zur ersten Werkzeugaufnahme zurückkehren. Das Werkstück muss auch bei Einzelmaschinen mit nur einer einzigen Werkzeugaufnahme verschoben werden, wenn es durch zwei verschiedene Werkzeuge an zwei voneinander entfernten Stellen bearbeitet werden muss. Dort kann aber erst nach Durchführung des Werkzeugwechsels weitergearbeitet werden. Demgegenüber kann bei der erfindungsgemässen Werkzeugmaschine der Werkzeugwechsel vollzogen werden, während das erste Werkzeug noch arbeitet, und es entfällt infolgedessen die bei Einzelmaschinen unvermeidliche Wartezeit. Anderseits kann der seitliche Abstand benachbarter Stanzstempel sowohl zu einer Verkürzung als auch einer Verlängerung des Verschiebewegs zwischen zwei Arbeitsgängen führen und dadurch kann sich die für die Werkstückverschiebung benötigte Zeit sowohl verlängern als auch verkürzen. Im Mittel gesehen, entsteht somit bei der erfindungsgemässen Maschine kein zusätzlicher Zeitaufwand. Der einzelne Stanzhub geht zwar verhältnismässig rasch vonstatten, jedoch führt ein Stanzwerkzeug in der Regel mehrere Hübe durch, so dass seine Bearbeitungszeit ausreicht, um den Vorteil dieser Erfindung - Vermeidung eines Zeitverlustes beim Werkzeugwechsel - selbst bei einer Werkzeugmaschine mit lediglich zwei Werzeugaufnahmen voll zu erreichen.

Die Bewegungsrichtungen der Werkzeuge verlaufen in zweckmässiger Weise parallel zueinander, wobei die Werkzeugaufnahmen seitlich versetzt nebeneinander angeordnet sind. Drei und mehr Werkzeugaufnahmen werden vorzugsweise entlang einer Geraden angebracht. Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Antrieb eine Exzenterwelle und ein gemeinsames Pleuel für alle Werkzeuge oder Werkzeugaufnahmen aufweist, wobei sich jede

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Kupplung zwischen dem Pleuel und seinem zugeordneten Werkzeug bzw. seiner Werkzeugaufnahme befindet. Der Maschinenaufwand ist also bis hin zum Pleuel nicht grösser als bei einer Einzelmaschine. Sofern die Bewegung des Arbeitstisches od. dgl. nicht automatisch erfolgt, kann man die durch den Seitenabstand der Stanzstempel notwendige Verschiebebewegung in einfacher Weise beispielsweise mittels eines zweiteiligen Tisches und eines Positionierstiftes und zweier oder mehrerer im Abstand der Stanzstempel am anderen Tischteil angebrachter Positionierungsbohrungen vornehmen. Dabei kann dann die Versteilvorrichtung für das normale Ausrichten des Werkstücks unangetastet bleiben. Bei automatischer Tischverstellung ist der durch den Seitenabstand der Stanzstempel bedingte Aufwand vernachlässigbar.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jede Kupplung als schaltbare hydraulische Kupplungsvorrichtung ausgebildet und weist einen schwenkbar am Pleuel gelagerten, in einem Arbeitszylinder verschiebbaren Arbeitskolben sowie einen fest mit dem Werkzeug oder der Werkzeugaufnahme verbundenen, in einem Antriebszylinder verschiebbaren Antriebskolben auf, wobei die durch die beiden freien Kolbenflächen begrenzten Zylinderteilräume hydraulisch miteinander verbunden sind und die hydraulische Verbindung absperrbar ist. Das Pleuel treibt sämtliche Arbeitskolben dauernd an. Die Bewegung jedes Arbeitskolbens kann indessen nur dann auf seinen Antriebskolben übertragen werden, wenn das dazwischen befindliche hydraulische Medium am Austreten gehindert wird und die hydraulische Verbindung zwischen den Zylindern freigegeben ist. Bei abgesperrter Verbindung muss dafür gesorgt werden, dass der dauernd angetriebene Arbeitskolben soweit erforderlich das hydr. Medium ausschieben und wieder ansaugen kann.

Eine andere Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass jede hydraulische Kupplungsvorrichtung einen schwenkbar am Pleuel gelagerten, in einem Arbeitszylinder verschiebbaren Arbeitskolben und einen fest mit der Werkzeug oder der Werkzeugaufnahme verbundenen, in einem Antriebszylinder verschiebbaren Antriebskolben aufweist und der Arbeits- und der Antriebszylinder zu einem gemeinsamen Kupplungsvor-richtungszylinder zusammengefasst sind. Letzterer ist sehr kompakt und auch preiswerter herzustellen als zwei getrennte Zylinder. Zudem entfällt die bei getrennter Fertigung zwischen beiden notwendige Verbindungleitung. Zum Ankuppeln des Stanzstempels ist es ausreichend, wenn man eine in den zwischen den Kolben gelegenen Zylinderteilraum einmündende Leitung für das hydraulische Medium absperrt bzw. öffnet. Durch geeignete Massnahmen muss natürlich verhindert werden, dass gleichzeitig mehr als ein Absperrorgan in die Sperrstellung gebracht und damit zur gleichen Zeit mehr als ein Stanzstempel angetrieben wird. Ausserdem muss man auch hier dafür sorgen, dass in dem hydraulischen System bei stillstehendem Werkzeug keine schädlichen Ober- und Unterdrücke entstehen.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass jedem Kupplungsvorrichtugszylinder ein Vier-Wege-Ventil zugeordnet ist, dessen Querdurchgang einerseits mit dem zwischen den beiden freien Kolbenflächen gelegenen mittleren Zylinderraum und anderseits mit einem Ölbehälter verbunden ist und dessen Längsdurchgang mit den beiden von den Kolbenstangen durchsetzten Zylinderteilräumen in hydraulischer Verbindung steht, wobei noch eine weitere hydraulische Verbindung zwischen dem von der Arbeits-Kolbenstange durchsetzten Zylinder-Teilraum und der Querverbindung zwischen dem Vier-Wege-Ventil und dem mittleren Zylinderraum besteht.

Die Stanzstempel bzw. die Werkzeuge werden, wie vorstehend erläutert wurde, gemäss einem der Kennzeichnungsmerkmale der Erfindung quer, insbesondere senkrecht zur

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Längsachse und damit auch zur Werkzeugbewegung in die Werkzeugmaschine eingesetzt und aus dieser entnommen. Aus diesem Grunde besitzt die Stanz- oder Nibbelmaschine eine entsprechend gestaltete Werkzeugaufnahme. In letzterer muss das Werkzeug mit dem Antrieb gekuppelt werden, was wie üblich beim Einsetzen automatisch geschieht. Gleichzeitig ist aber auch noch eine Verriegelung notwendig, damit sich das Werkzeug während des Arbeitsvorganges nicht lösen und relativ zu seiner Werkzeugaufnahme auch nicht bewegen kann. Die Sicherung gegen Herausfallen kann bei der hier vorgesehenen Querauswechslung durch einen beispielsweise in axialer Richtung zustellbaren Schieber erfolgen. Das Drehen kann man z. B. durch geeignete Ausbildung des Schaftes unterbinden. Gemäss einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird nun vorgeschlagen, dass jede Verriegelungsvorrichtung für jedes Werkzeug nur bei geöffneter Kupplung lösbar ist. Ein geeigneter mechanischer, elektrischer oder in anderer Weise arbeitender Mechanismus verhindert ein Öffnen der Verriegelungsvorrichtung, solange die Kupplung geschlossen ist. Bei geöffneter Kupplung ist der Stanzstempel vom Stanzmaschinenantrieb abgekuppelt, und er befindet sich dabei, wie bereits ausgeführt wurde, in einer ganz bestimmten Stellung, meist der oberen Totpunktlage. Aufgrund dieser zwangsweisen Zuordnung der Funktionsweisen der Kupplung und der Verriegelungsvorrichtung sowie der immer gleich bleibenden Stellung des stillstehenden Stanzstempels kann man die Werkzeugmaschine in sehr zweckmässiger Weise mit einer automatischen Werkzeugwechselvorrichtung ausstatten. Diese muss so ausgebildet sein, dass man sie wahlweise und möglichst auch automatisch dem jeweils stillstehenden Werkzeug zuordnen kann. Statt einer verstellbaren Werkzeugwechselvorrichtung kann man auch eine Zwei- oder Mehrfachwechselvorrichtung vorsehen, entsprechend der Anzahl der maximal gleichzeitig von dieser Maschine aufzunehmenden Werkzeuge. Die Werkzeugwechselvorrichtung ist in vorteilhafter Weise zwischen die Werkzeugmaschine und ein insbesondere zweiteiliges Werkzeugmagazin geschaltet, aus welchem die Werkzeuge entnommen bzw. in welches sie nach Ausgebrauch wieder zurückgebracht werden.

Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Werkzeugmaschine als Koordinaten-Stanzoder -Nibbelmaschirie mit numerischer Steuerung ausgebildet ist, wobei die Positioniereinrichtung mit der numerischen Steuerung verbunden ist. Wenn nun der erste Stanzstempel seinen letzten Arbeitshub beendet hat, veranlasst diese numerische Steuerung automatisch das Abkuppeln des ersten und das Ankuppeln des zweiten Stanzstempels. Zuvor wird das Werkstück in seine neue Position gebracht. Dabei wird von der numerischen Steuerung beim Verfahren des Werkstücks automatisch berücksichtigt, dass das zweite Werkzeug vom ersten einen endlichen seitlichen Abstand hat. Bei der Ausarbeitung des Programms wird der seitliche Abstand der beiden aufeinanderfolgend arbeitenden Werkzeuge in die Verfahrstrecke des Werkstücks von einer Bearbeitungsstelle zur nächsten eingerechnet.

Die Verwendung einer numerischen oder anderen Steuerung gibt darüber hinaus noch die vorteilhafte Möglichkeit,

dass das Anwählen einer Werkzeugaufnahme ein entsprechendes Kommando der Positioniervorrichtung hervorruft. Anders ausgedrückt, kann man über die numerische Steuerung oder Automatik der erfindungsgemässen Werkzeugmaschine in bekannter Weise die richtige Positionierung des Werkstücks veranlassen und wie vorstehend beschrieben gleichzeitig auch noch die seitliche Verschiebung beim Übergang von einem Werkzeug zum anderen berücksichtigen. Zusätzlich kann man nun gemäss der eben erwähnten Ausgestaltung auch noch von einem Werkzeug auf das andere «umschalten». Dies erfolgt bei der beschriebenen hydraulischen Kupplung beispielsweise durch die Betätigung wenigstens eines elektro-hydraulischen Ventils im Hydrauliksystem jedes Werkzeugs.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemässen Werkzeugmaschine, teilweise geschnitten und teilweise ohne Abdeckung,

Fig. 2 einen Schnitt gemäss der Linie II—II der Fig. 1,

Fig. 3 in vergrössertem Massstab einen Längsschnitt durch einen Teil des Antriebs,

Fig. 4 ebenfalls in vergrössertem Massstab eine Vorderansicht einer zweiten Ausführungsform, teilweise in vertikaler Richtung geschnitten.

Beim Ausführungsbeispiel ist die Werkzeugmaschine als Stanzmaschine 1 ausgebildet. Sie besitzt eine Koordinatenführung 2 mit Pratzen 3 zum Festhalten des in der Regel aus einem ebenen Blech bestehenden Werkstücks 4. Die Wirkungsweise sowohl der Koordinatenführung als auch der Pratzen sind bekannt, weswegen es hier näherer Erläuterungen nicht bedarf.

Die Stanzmaschine besitzt mehrere, wahlweise einzeln antreibbare Werkzeuge, die bei einer Stanzmaschine zumindest aus einem Stanzstempel und einer Matrize bestehen, beim Ausführungsbeispiel aber darüber hinaus auch noch einen Abstreifer umfassen. Die Matrize ist selbstverständlich ortsfest gehalten, während der Stanzstempel in bekannter Weise auf und ab bewegt wird. Bei den Ausführungsbeispielen ist die Stanzmaschine als sogenannte Zwillingsmaschine ausgebildet, jedoch könnte es sich ebenso um eine Drillings- oder Mehrfachmaschine handeln. Da gemäss der Erfindung jedes Werkzeug oder jede Werkzeugaufnahme dauernd an seinem bzw. ihrem Arbeitsplatz gehalten ist, muss die Maschine auch mit mehr als einer Werkzeugaufnahme ausgestattet sein. Die Stanzmaschine kann also gleichzeitig zwei komplette Stanzwerkzeuge aufnehmen. Die unteren Werkzeugaufnahmen 5a und 5b dienen zum Einsetzen je einer Matrize 6. In die oberen Werkzeugaufnahmen 7a und 7b wird je ein Stanzstempel 8, vorzugsweise aber auch noch ein Abstreifer 9 eingesetzt. Damit die Werkzeuge quer, insbesondere senkrecht zu ihrer Längsachse in die obere und untere Werkzeugaufnahme eingeführt bzw. aus dieser entnommen werden können, sind sowohl die oberen, als auch die unteren Werkzeugaufnahmen nicht nur nach unten, sondern in Fig. 1 auch noch nach links hin randoffen. Die Ausnehmung 10a bzw. 10b ermöglicht die Aufnahme eines Stanzstempels 8. Zur Aufnahme je eines Abstreifers 9 und einer Matrize 6 sind an der oberen Werkzeugaufnahme 7a bzw. 7b eine Ausnehmung IIa bzw. IIb und an der unteren Werkzeugaufnahme 5a bzw. 5b eine Ausnehmung 12a bzw. 12b vorgesehen. Die Stanzstempel werden mit Hilfe eines Verriegelungsbolzens 13 und die Matrizen mittels eines Verriegelungsbolzens 14 in ihrer Werkzeugaufnahme festgehalten. Die Verriegelungsbolzen sind im Sinne des Doppelpfeiles 15 auf und ab bewegbar. Die Einwechselbewegung ist in Fig. 1 durch den Pfeil 16 symbolisiert und die Auswechselbe-wegung erfolgt demnach in Gegenrichtung.

Die Werkzeuge können von Hand oder in sehr zweckmässiger Weise mittels einer Wechselvorrichtung ein- oder ausgewechselt werden. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 ist eine Wechselvorrichtung dargestellt, welche das Werkzeug aus einem oberen Magazin 17 und einem unteren Magazin 18 entnimmt und nach Ausgebrauch wieder zurückbringt.

Die beiden Magazine 17 und 18 bestehen jeweils aus einer oder zwei Ketten 19 mit besonderen Laschen 20. Die Ketten des oberen und des unteren Magazins laufen über je vier Kettenräder 21, die sich beispielsweise in den Ecken des Magazins befinden. Eines dieser vier Kettenräder wird von einem Motor 22 angetrieben, der s,owohl schalt- als auch steuerbar ist. Der Motor kann links und rechts drehen, so dass sich die Ketten 19

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im Sinne des Doppelpfeils 23 bewegen können. Aufdiese Weise kann man beim Werkzeugwechsel die jeweils kürzeste Laufstrecke der Ketten 19 auswählen.

Die Laschen 20 haben eine T-förmige Nut 24, in der jeweils eine Schiebekassette 25 bzw. 26 od.dgl. gehalten ist. Die Schiebekassetten 25 haben je zwei in Arbeitsstellung übereinanderliegende Greiferpaare 27 und 28. Die Greiferpaare 27 erfassen je einen Abstreifer 9, während die Greiferpaare 28 zum Festhalten je eines Stanzstempels 8 dienen. Die Schiebekassetten 26 sind mit einem Greiferpaar 29 zum Festhalten je einer Matrize 6 ausgestattet.

An ihrem entgegen den Greiferpaaren weisenden Ende besitzt jede Schiebekassette 25 und 26 eine im Querschnitt T-förmige Nut 30 zum Ankuppeln des entsprechend dimensionierten und gestalteten freien Endes 31a bzw. 31b einer Kolbenstange 32a bzw. 32b.

Die Kolbenstangen 32a und 32b sind mit nicht gezeigten Kolben verbunden, die in hydraulischen oder pneumatischen Zylindern 33a bzw. 33b im Sinne des Doppelpfeils 34 verschiebbar sind. Jeder Werkzeugaufnahme sind zwei übereinander angeordnete (Fig. 1), jeweils aus einem Kolben mit Zylinder bestehende hydraulische oder pneumatische Ein- und Auswechsel Vorrichtungen 35a bzw. 35b zugeordnet. Um ein gleichzeitiges Ein- und Auswechseln des gesamten Stanzwerkzeugs 6, 8, 9 zu erreichen und damit falsche Kombinationen von Werkzeugteilen zu verhindern, werden das obere und das untere Magazin miteinander sowie mit gleicher Geschwindigkeit und hinsichtlich der zugeordneten Trumme auch in gleicher Richtung angetrieben. Ausserdem kann man aus demselben Grunde auch die Ein- und Auswechselvorrichtung 35a bzw. 35b gleichzeitig und in gleichem Sinne betätigen. Aus Fig. 1 erkennt man, dass sich die Schiebekassetten 25 und 26 in der Übergabestellung automatisch an ihre Ein- und Auswechselvorrichtung 35a oder 35b ankuppeln. Auch das Abkuppeln erfolgt beim Antreiben der Ketten automatisch. Nach dem Einsetzen des Werkzeugs werden die leeren Schiebekassetten 25 und 26 wieder zurückgezogen. Dieser Vorgang findet nach dem Einriegeln des Werkzeugs statt. Während das Werkzeug der ersten Station arbeitet, kann an der zweiten und ggf. auch an weiteren Stationen ein Werkzeugwechsel vorgenommen werden, ohne dass dies das Arbeiten an der ersten Station stört. Entsprechendes gilt natürlich auch für den Werkzeugwechsel der ersten Station, wenn sie vom Maschinenantrieb abgekuppelt ist und das zweite oder ein anderes Werkzeug arbeitet. Der Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin, dass nach Beendigung der Arbeitszeit des einen Werkzeugs sofort mit einem anderen weitergearbeitet werden kann, ohne dass Wartezeiten für den Werkzeugwechsel entstehen. Bei automatischem Werkzeugwechsel muss allerdings darauf geachtet werden, dass die Wechselvorrichtung entsprechend ausgebildet, vorzugsweise zweiteilig ist, so dass der Rachenraum der Maschine und der sich daran anschliessende Bewegungsraum für das Werkstück frei bleiben.

Jede obere Werkzeugaufnahme 7a bzw. 7b ist fest mit einem Stössel 36a bzw. 36b verbunden und macht so dessen Bewegung mit, wenn er an den Antrieb der Stanzmaschine angekuppelt ist. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist lediglich ein einziger Antrieb vorgesehen. Dieser ist in bekannter Weise ausgebildet und besitzt beispielsweise einen nicht gezeigten Elektromotor. Letzterer treibt eine Exzenterwelle 37 an, deren Exzenter 38 in einem gemeinsamen Pleuel 39 gelagert ist. Am Pleuelbolzen 49 sind jedoch, im Gegensatz zu herkömmlichen Maschinen, zwei parallel angeordnete Pleuelstangen 41a und 41b gelagert. Ihr Seitenabstand 42 entspricht demjenigen der Stössel 36a und 36b. Ausserdem sind der Pleuelbolzen 41a und der Stössel 36a sowie der Pleuelbolzen 41b und der Stössel 36b jeweils koaxial zueinander angeordnet. An den freien Enden sowohl der Stössel 36a und 36b als auch der Pleuelstangen 41a und 41b ist jeweils ein Kolben 43a 43b bzw. 44a, 44b angebracht, insbesondere angeformt. Jeder Kolben ist mit wenigstens einem Kolbenring 45 versehen und ausserdem sind sowohl die Stössel 36a und 36b als auch die Pleuelstangen 41a und 41b gegenüber dem Gehäuse mit Hilfe wenigstens eines Dichtringes, vorzugsweise O-Rings, 46 abgedichtet.

Der Arbeitskolben 44a und der Antriebskolben 43a sind in einem gemeinsamen Kupplungsvorrichtungszylinder 47 und der Arbeitskolben 44b sowie der Antriebskolben 43b in einem gemeinsamen Kupplungsvorrichtungszylinder 48 auf und ab verschiebbar. Jedem Kupplungsvorrichtungszylinder 47 bzw. 48 ist ein Vier-Wege-Ventil 49 bzw. 50 zugeordnet. Der Querdurchgang jedes Vier-Wege-Ventils ist mit dem zwischen den beiden freien Kolbenflächen gelegenen mittleren Zylinderraum 51 bzw. 52 und mit einer zu einem nicht gezeigten Ölbehälter führenden Leitung 53 bzw. 54 verbunden. Der Längsdurchgang des Vier-Wege-Ventils 49 schafft die hydraulische Verbindung zwischen den Zylinderteilräumen 55 und 56, während der Längsdurchgang des Vier-Wege-Ventils 50 die hydraulische Verbindung zwischen den Zylinderteilräumen 57 und 58 herstellt. Ausserdem besteht noch eine weitere hydraulische Verbindung zwischen dem von der Arbeits-Kolbenstange oder Pleuelstange 41a durchsetzten Zylinderteilraum 55 und der Querverbindung zwischen dem Vier-Wege-Ventil 49 und dem mittleren Zylinderraum 51. Entsprechendes gilt für das Vier-Wege-Ventil 50 und den Zylinderteilraum 57. Diese weiteren hydraulischen Verbindungen sind mit 59 bzw. 60 bezeichnet.

In Fig. 3 ist der Querdurchgang des Vier-Wege-Ventils 49 offen und derjenige des Vier-Wege-Ventils 50 abgesperrt. Infolgedessen kann das im mittleren Zylinderraum 52 befindliche Medium, beispielsweise Hydrauliköl, nicht abströmen. Da die Arbeitskolben 44a und 44b vom Pleuel 39 stets hin und her bewegt werden, hat dies eine hydraulische Ankupplung des Antriebskolbens 43b an den Arbeitskolben 44b zur Folge, d. h. beide bewegen sich gleichzeitig auf und ab. Damit wird auch der mit dem Stössel 36b verbundene Stanzstempel auf und ab bewegt und er führt infolgedessen Arbeitshübe durch.

Weil der Querdurchgang des Vier-Wege-Ventils 49 offen ist, wird die Hin- und Herbewegung des Arbeitskolbens 44a auf den Antriebskolben 43 a nicht übertragen und infolgedessen steht der Stanzstempel des Stössels 36a still. Er kann demnach ohne weiteres ausgewechselt werden. Durch geeignete, an sich bekannte Mittel wird sichergestellt, dass die Antriebskolben 43a und 43b beim Stillsetzen ihrer Werkzeuge stets in die obere Totpunktlage gehen.

Wenn der Kolben 43a stillsteht und der Kolben 44a auf und ab wandert, so hat dies eine ständige Vergrösserung und Verkleinerung des Volumens im mittleren Zylinderraum 51 und im Zylinderteilraum 55 zur Folge. Ein Ausgleich des verdrängten bzw. angesogenen Mediums erfolgt über die weitere hydraulische Verbindungsleitung 59. Entsprechendes gilt für die rechte Bildhälfte der Fig. 3. Beim Absperren des Querdurchgangs ist auch die hydraulische Verbindung zwischen dem mittleren Zylinderraum und dem oberen Zylinderteilraum über die weitere hydraulische Verbindungsleitung unterbrochen. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ist jeder Stössel 36a, 36b an einem separaten Exzenter 61 bzw. 62 gelagert. Die Exzenterwelle 63 des Exzenters 61 ist über ein Riemengetriebe 64 mit einem Antriebsmotor 65 verbindbar. Das Schwungrad 66 des Riemengetriebes 64 ist über eine Kupplung 67 und eine Steuereinrichtung 68 mit der Exzenterwelle 63 verbindbar bzw. von dieser ankuppelbar. Demnach kann also auch bei dieser Variante der Motor ständig angetrieben werden, während das Stanzwerkzeug nur dann Arbeitshübe durchführt, wenn die Kupplungsvorrichtung bzw. Kupplung 67 geschlossen ist. Das Schliessen und Öffnen der Kupplung erfolgt über die Steuereinrichtung 68. Die Exzenterwelle 69 des

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Exzenters 62 ist in gleicher Weise über eine Kupplung 70 mit einem beispielsweise elektrischen Antriebsmotor 71 verbindbar, wobei das Riemengetriebe mit 72, das Schwungrad mit 73 und die Steuereinrichtung mit 74 bezeichnet sind. Bei entsprechender Ausbildung der Steuereinrichtungen und ggf. einer alle Funktionen dieser Werkzeugmaschine steuernden Steuervorrichtung kann man sicherstellen, dass nur jeweils eine der beiden Kupplungen 67 und 70 geschlossen ist. Entsprechendes gilt bei Maschinen mit mehr als zwei Werkzeugaufnahmen. Anderseits geben aber beide Ausführungsvarianten ohne weiteres die Möglichkeit, die Stanzstempel gleichzeitig und insbesondere synchron anzutreiben, um das Werkstück zur gleichen Zeit an zwei im Abstand der Stanzstempel voneinander getrennten Stellen zu stanzen.

Bei Maschinen mit einer numerischen Steuerung sämtlicher Funktionen ergeben sich hierdurch eine Vielzahl von Möglichkeiten die mit zunehmender Zahl der Werkzeugaufnahmen steigt.

In Fig. 1 ist ein Schaltschrank 75 symbolisch eingezeichnet,

der den gesamten Wechselvorgang, die Bewegung des Bleches 4 sowie das An- und Abkuppeln der Stanzstempel steuert. Die Steuerung erfolgt numerisch, beispielsweise über Lochband. Sie ist so ausgelegt, dass durch Anwählen der entsprechenden 5 Werkzeugstation automatisch auch der Abstand 42 zwischen der Werkzeugaufnahme des gerade arbeitenden Werkzeugs und des nachfolgend tätigen Werkzeugs berücksichtigt wird. Bei der Programmerstellung braucht also nur beachtet zu werden, mit welcher Werkzeugaufnahme jeweils gestanzt werden io soll. Die entsprechende Veränderung des Positionierweges wird dann von der Steuerung automatisch richtig eingestellt, wobei sowohl der Abstand 42 der Stanzstempel als auch der Abstand der einen Stanzstelle am Blech 4 von der nachfolgend vorgesehenen Stanzstelle Berücksichtigung finden. Ggf. kann 15 man mit Hilfe dieser Steuerung auch das zeitweilige gleichzeitige Stanzen mit zwei oder mehreren Werkzeugen veranlassen. Dieser durch die erfindungsgemässe Werkzeugmaschine gebotenen Möglichkeit sind aufgrund des Fixmasses 42 in der Praxis Grenzen gesetzt.

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4 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Werkzeugmaschine mit hin und her gehender Werkzeugbewegung, mit mehreren, wahlweise einzeln antreibbaren Werkzeugen, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Werkzeug (8) oder jede Werkzeugaufnahme (5, 7) dauernd an seinem bzw. ihrem Arbeitsplatz gehalten und mittels einer betätigbaren Kupplung (43a, 44a, 51, 49; 67, 70) mit dem Maschinenantrieb (37, 65, 71) verbunden ist, dass ferner jedes Werkzeug' quer (34) zu seiner Längsachse wechselbar ist und dass die Werkzeugmaschine eine den seitlichen Abstand (42) der Werkzeuge ausgleichende Positioniereinrichtung (75) für den Maschinentisch oder eine Werkstückhaltevorrichtung (3) besitzt.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsrichtungen der Werkzeuge (8) parallel verlaufen und die Werkzeugaufnahmen (5, 7) seitlich versetzt nebeneinander angeordnet sind.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb eine Exzenterwelle (37) und ein gemeinsames Pleuel (39) für alle Werkzeuge (8) oder Werkzeugaufnahmen (7) aufweist, wobei sich jede Kupplung zwischen dem Pleuel und seinem zugeordneten Werkzeug bzw. seiner Werkzeugaufnahme befindet.

4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kupplung als schaltbare, hydraulische Kupplungsvorrichtung (43a, 44a, 55, 49) ausgebildet ist und einen schwenkbar am Pleuel (39) gelagerten, in einem Arbeitszylinder verschiebbaren Arbeitskolben (44a, 44b) sowie einen fest mit dem Werkzeug (8) oder der Werkzeugaufnahme (7) verbundenen, in einem Antriebszylinder verschiebbaren Antriebskolben (43a, 43b) aufweist, wobei die durch die beiden freien Kolbenflächen begrenzten Zylinderteilräume hydraulisch miteinander verbunden sind und die hydraulische Verbindung absperrbar ist.

5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede hydraulische Kupplungsvorrichtung einen schwenkbar am Pleuel (39) gelagerten, in einem Arbeitszylinder verschiebbaren Arbeitskolben (44a, 44b) und einen fest mit dem Werkzeug (8) oder der Werkzeugaufnahme (7) verbundenen, in einem Antriebszylinder verschiebbaren Antriebskolben (43a, 43b) aufweist und der Arbeits- sowie der Antriebszylinder zu einem gemeinsamen Kupplungsvorrich-tungszylinder (47, 48) zusammengefasst sind.

6. Werkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Kupplungsvorrichtungszylinder (47, 48) ein Vierwegeventil (49, 50) zugeordnet ist, dessen Querdurchgang einerseits mit dem zwischen den beiden freien Kolbenflächen gelegenen mittleren Zylinderraum (51, 52) und anderseits mit einem Ölbehälter verbunden ist und dessen Längsdurchgang mit den beiden von den Kolbenstangen durchsetzten Zylinderteilräumen (55, 56; 57, 58) in hydraulischer Verbindung steht, wobei noch eine weitere hydraulische Verbindung (59, 60) zwischen dem von der Arbeits-Kolbenstange durchsetzten Zylinder-Teilraum (55, 57) und der Querverbindung (59, 60) zwischen dem Vier Wegeventil und dem mittleren Zylinderraum besteht.

7. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Verriegelungsvorrichtung für jedes Werkzeug (8) nur bei geöffneter Kupplung (43a, 44a, 51, 41; 67, 70) lösbar ist.

8. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine automatische Werkzeugwechselvorrichtung (35a, 35b, 75), die insbesondere zwischen die Werkzeugmaschine (1) und ein insbesondere zweiteiliges Werkzeugmagazin (17, 18) geschaltet ist.

9. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Koordinaten-Stanz- oder -Nibbelmaschine mit numerischer Steuerung ausgebildet ist, wobei die

Positioniereinrichtung mit der numerischen Steuerung (75) verbunden ist und das Anwählen einer Werkzeugaufnahme (5, 7) ein entsprechendes Kommando der Positioniervorrichtung hervorruft.