DD150561A1

DD150561A1 - Verfahren und vorrichtung zum wechseln saeulengefuehrter pressenwerkzeuge

Info

Publication number: DD150561A1
Application number: DD22106780A
Authority: DD
Inventors: Roland Czeche; Peter Echtermeyer
Original assignee: Roland Czeche; Peter Echtermeyer
Priority date: 1980-05-13
Filing date: 1980-05-13
Publication date: 1981-09-09

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Wechseln von zweiteiligen, saeulengefuehrten Werkzeugen in vornehmlich verketteten Pressen oder anderen vertikal arbeitenden Umformmaschinen mit Ober- und Unterwerkzeug. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit denen eine Verkuerzung der Umruestzeiten beim Werkzeugwechsel an Pressen bekannter Bauart zu erzielen ist.Diese Aufgabe wird dadurch geloest,dasz sowohl das Ober- als auch das Unterwerkzeug gleichzeitig mittels einer Vorrichtung bei im Arbeitsraum verbleibender Verkettungseinrichtung ein- oder ausgebracht werden. Bei der Vorrichtung handelt es sich um ein technisches Geraet, das mittels zweier in einer bestimmten Lage zueinander angeordneter Schlitten in der Lage ist, das Oberwerkzeug in zwei und das Unterwerkzeug in einer Koordinatenrichtung zu bewegen. Die Erfindung kann vornehmlich fuer die Beschickung von Pressen und Flieszdrueckmaschinen zum Einsatz kommen.

Description

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a) Titel der Erfindung

Verfahren und Vorrichtung zum Wechseln von säulengeführten Pressenwerkzeugen·

b) Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Wechsel von zweiteiligen, säulengeführten Werkzeugen in vornehmlich verketteten oder einzelnen Pressen oder anderen vertikal arbeitenden Umformmaschinen mit Ober- und Unterv/erkzeug.

c) Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

In der Regel stellt ein Werkzeugwechsel an einer Einzelpresse kein technisches Problem mehr dar. Da bei einem solchen Pail der Einsatz einer beigeordneten Werkzeugwechseleinrichtung unwirtschaftlich wäre, erfolgt dieser hier rein manuell unter Aufbringung körperlicher Kraft oder durch Hilfe anderer technischer Mittel· Anders verhält es sich, wenn der Y/erkzeugwechsel an mehreren miteinander starr verketteten Pressen erfolgen muß. Hierbei erschweren die im Arbeitsraum der Pressen vorhandenen Elemente der Verkettungseinrichtung ein rein manuelles Wechseln der Werkzeuge. Handelt es sich um große und schwere Werkzeuge, ist diese Verfahrensweise aus arbeitsschutztechnischen Gründen nicht mehr vertretbar. In solchen Fällen macht es sich erforderlich, andere technische Hilfsmittel für den Werkzeugwechsel, zu benutzen. Da diese technischen Hilfsmittel aber im allgemeinen für universelle Einsatzzwecke konzipiert wurden, müssen bei deren Anwendung

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sehr oft Kompromisse eingegangen werden. So können bei dieser Verfahrensweise mehrere negative Erscheinungen auftreten. Eine davon ist, daß die Zugriffzeiten für solche technischen Hilfsmittel sehr groß sein können, da sie durch ihre universelle Einsatzcharakteristik im allgemeinen sehr gut ausgelastet sind» Durch diesen Umstand erhöhen sich aber auch die Stillstandszeiten von solchen verketteten Pressenstraßen. Diese Tendenz wird noch verstärkt, wenn an die Verfügbarkeit eines solchen technischen Hilfsmittels aus Gründen eines häufigen Loswechsels besonders hohe Anforderungen gestellt werden·

Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß durch den universellen Charakter des technischen Hilfsmittels und seiner Aufnahmeelemente Beschädigungen an den Werkzeugen nicht auszuschließen sind und auch auftreten.

Oftmals erschwert die Anwendung von technischen Hilfsmitteln einen Werkzeugwechsel nur dadurch, daß Befestigungselemente der zu wechselnden Werkzeuge nur noch schwer oder gar nicht mehr zugänglich sind. Durch solche Umstände gezwungen, kann es dabei auch zu Verhaltensweisen der Ausführenden kommen, die nicht den Bestimmungen des Arbeitsschutzes entsprechen.

Im allgemeinen handelt es sich bei den Pressenwerkzeugen um Baugruppen, die sich aus 2 Teilen, d.h. einem Unter— und Oberwerkzeug, zusammensetzen. Der Wechsel eines derartigen Werkzeuges bei verketteten Pressen konnte bisher, bedingt durch die im Arbeitsraum befindliche Verkettungseinrichtung, nur durch zwei Verfahrens v/eisen reduziert werden. Entweder erfolgt das Aus- bzw. Einbringen des kompletten Werkzeuges aus dem Werkzeugraum bei vollkommen demontierter Verkettungseinrichtung, oder jedes Werkzeugteil wird getrennt über bzw· unter der Verkettungseinrichtung hervorgezogen und extern wieder zusammengeführt.

Während bei der ersten Methode die Auslastung der Anlage durch hohe Umrüstzeiten negativ beeinflußt wird, stellt die andere Variante hohe Anforderungen an die Ausführenden, da dabei Beschädigungen bzw. Zerstörungen an Elementen der Verkettungseinrichtung oder der Werkzeuge nicht auszuschließen sind«

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d) Ziel der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zu schaffen, mit denen eine beträchtliche Verkürzung der Umrüstzeiten und eine erhebliche Erhöhung der Sicherheit beim Werkzeugwechsel an Pressen der eingangs beschriebenen Art zu erzielen ist.

e) Darlegung des Wesens der Erfindung

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß sov/ohl das Oberwerkzeug als auch das Unterwerkzeug gleichzeitig mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bei im Arbeitsraum verbleibender Verkettungseinrichtung ein-bzw« ausgebracht werden. Durch die Erfindung sind wesentlich schnellere Werkzeugwechselzeiten zu erzielen, da sowohl eine als auch mehrere Maschinen genannter Art derart beschickt v/erden können·

- Merkmale der Erfindung:

Die zum erfindungsgemäßen Werkzeugwechsel notwendige Vorrichtung ist derart ausgebildet, daß zwei mit jeweils einem Verschiebefreiheitsgrad versehene Führungen senkrecht zueinander auf einem Untergestell angeordnet sind. Dabei liegt eine Führung parallel zur Stößelachse der Presse - im weiteren Vertikalführung genannt - , während die zv/eite Verschiebeachse horizontal angeordnet ist.

Die Vertikalführung ist erfindungsgemäß Bestandteil der Horizontalführung, so daß durch Betätigen des auf der Horizontalführung angeordneten Schlittens die gesamte Vertikalführung von der Maschine weg bzw. auf die Maschine zu bewegt werden kann.

Das gesamte Untergestell, auf dem beide Führungen angeordnet sind, kann parallel zur Verkettungsachse verschoben werden und ist damit für alle in die Anlage integrierten Maschinen verfügbar. Der Vertikalschlitten ist erfindungsgemäß so ausgebildet, daß in ihm zwei symmetrisch zur Führungsachse angeordnete und jeweils um 90 nach außen schwenkbare Traversen aufgenommen werden.Diese Traversen sind jeweils mit entsprechenden Aufnahmeeinrichtungen für das Oberwerkzeug versehen.

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Sowohl der Vertikal- als auch der Horizontalschlitten werden durch einen speziellen Antrieb angetrieben» Der Werkzeugwechsel an der Presse einer Fertigungsstraße wird dadurch eingeleitet, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung vor der zu beschickenden Maschine positioniert und arretiert wird· Danach erfolgt erfindungsgemäß, das Einfahren der Werkzeugwechseleinrichtung in den Arbeitsraum der Presse«, Dabei nehmen die Traversen des Vertikalschlittens das Oberwerkzeug in entsprechenden Aufnahmeelementen oberhalb der Verkettung auf, nachdem der Vertikalschlitten in seine oberste Stellung gefahren wurde. Erfindungsgemäß steht der Horizontalschlitten in einer Stellung zum Unterwerkzeug, die es erlaubt, diese mittels entsprechender Elemente miteinander zu verbinden. Nach erfolgtem Lösen und Entfernen der Verbindungselemente von Maschine und Werkzeug erfolgt mittels des angetriebenen Horizontalschlittens das gemeinsame Herausfahren des noch getrennten Y/erkzeuges aus dem Maschinenraum» Während das Oberwerkzeug fest auf den Traversen aufliegt, wird das Unterwerkzeug unterhalb der Verkettung vom Pressentisch auf zv/ei niveaugleiche Gleitleisten gezogen« Diese befinden sich zwischen den Puhrungsbahnen der Horizontalführung. Ist da'bei eine definierte Stellung des Horizontalschlittens erreicht, erfolgt die Betätigung des Vertikalschlittens· Damit v/erden erfindungsgemäß die Teile ineinander gefügt* Nachdem die beiden Werkzeughälften bis zum Wirken ihrer hubbegrenzenden Pestanschläge zusammengefahren werden, senken sich die am Vertikalschlitten befindlichen Traversen noch um einen bestimmten Betrag ab. Dieses weitere Absenken ist notwendig, um die formschlüssigen Befestigungen von Oberwerkzeug, und Traversen außer Eingriff zu bringen.

Das zum Weitertransport notwendige Ausschwenken der Traversen um 90° nach außen kann entweder während des zusätzlichen Absenkens über einen speziellen Kurvenmechanismus automatisch erfolgen oder es wird für jede Traverse getrennt manuell ausgeführt. Dabei v/erden beide Endstellungen der Schwenkbewegungen beider Traversen durch entsprechende Anschlag- und Arretiermechanismen gehalten·

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Der Abtransport des herausgezogenen kompletten Werkzeuges kann verschiedenartig sein· So können einmal andere techni- . sehe Hilfsmittel, wie Hebezeuge, zum Einsatz kommen. Es ist aber auch denkbar, der Werkzeugwechselvorrichtung ein fahrbares Magazin nachzuschalten, auf das dann die aus der Presse herausgezogenen kompletten Werkzeuge durch eine zusätzliche Punktion der Vorrichtung abgelegt v/erden. Ebenfalls denkbar wäre dann die Kombination mit einem'weiteren fahrbaren Magazin, welches der Wechselvorrichtung vorgeschaltet ist. Von diesem Magazin können die zum unmittelbaren Einsatz vorgesehenen Werkzeuge eines Werkzeugsatzes entnommen werden. In dieser Kombination wären keine anderen technischen Hilfsmittel zum Werkzeugtransport notwendig, was sich positiv auf die Umrüstzeiten der gesamten Anlage auswirken würde. Das Einbringen des auf die Gleitschienen abgelegten neuen Werkzeuges erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.

Nach dem Verbinden von Unterwerkzeug und Horizontalschlitten wird der Vertikalschlitten betätigt, nachdem vorher, sofern diese sich nicht selbst in beschriebener Art automatisch betätigen, die Traversen wieder unter die Aufnahmeelemente des Oberwerkzeuges geschwenkt v/erden.

Danach erfolgt das Anheben des Oberwerkzeuges bis das zum Einfahren in den Maschinenraum mit dazwischenliegender Verkettung notwendige Abstandsmaß zum Unterwerkzeug erreicht ist. Das Einfahren erfolgt durch die Betätigung des Horizontalschlittens und seine Bewegung auf die Maschine zu. Dabei erfolgt die endgültige Zentrierung des Unterwerkzeuges durch eine paßfederähnliche Verbindung längs zur Einfahrrichtung mit entsprechender Einlaufphase und einem am Maschinentisch angebrachten Pestanschlag. Die paßfederähnliche Verbindung ist derart gestaltet, daß sie sich auf dem Maschinentisch symmetrisch und längs zur Einfahrrichtung befindet, während im Unterwerkzeug eine entsprechende ITut ausgebildet ist.

Vor dem Einfahren in den Maschinenraum werden die Arretierungen der gesamten Vorrichtung gelöst, um den Zentriervorgang so zu gestalten, daß bei eventuell auftretenden Ungenauigkeiten das Auffädeln des Unterwerkzeuges auf die Paßfeder keine

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Relativbewegung zwischen Unter- und Oberwerkzeug hervorruft. Damit wird stets gewährleistet, daß die durch das vorherige Auseinanderfahren von Ober- und Unterwerkzeug vorhandene Zentriergenauigkeit erhalten bleibt. Außerdem wird durch die ortsfeste Paßfeder auf dem Maschinentisch eine sehr hohe Wiederholgenauigkeit in der Positionierung zwischen Werkzeug und Verkettung gewährleistet.

^ Wach dem Einfahren des geöffneten Werkzeuges in die vorgesehene Position wird das Oberwerkzeug vertikal an den Stößel herangefahren· In dieser Lage kann das Anbringen und Anziehen der Befestigungselemente im Ober- und Unterwerkzeug erfolgen. Danach v/ird die Vorrichtung herausgefahren und der Werkzeugwechsel ist beendet»

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung gehen aus der Beschreibung anhand von Zeichnungen hervor. Es zeigen:

Pig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung im Zusammenwirken mit der entsprechenden Presse

Pig. 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung Pig·3 eine Draufsicht der Vorrichtung

Pig* 4 Ausschnitt aus einer Fertigungsstraße mit Vorrichtung in ausgefahrener Stellung

f) Ausführungsbeispiel

Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 13 zum Werkzeugwechsel in verketteten Pressen 10 ist ein Grundkörper 1 mittels zweier oder mehrerer Radpaare auf einem Gleiskörper 6 quer zur Symmetrieachse der Vorrichtung und parallel zu einer Anzahl verketteter Pressen 10 verschiebbar angeordnet. Dieser maschinenbettartige Grundkörper 1 trägt einen Horizontalschlitten 2, der durch einen Spindelantrieb 7 auf Führungsbahn η 8 längs der Symmetrieachse der Vorrichtung verschiebbar ist»Dieser Horizontalschlitten 2 dient seinerseits zur Aufnahme eines Vertikalschlittens 3, der ebenfalls durch einen Spindelantrieb 9 angetrieben und durch

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zwei FUhrungssäulen 11 bis auf den verbleibenden vertikalen Verschiebefreiheitsgrad lagegesichert wird· In diesem Vertikalschlitten sind drehbar nur die Achse der Führungssäulen 11 zwei Traversen 4 angebracht. Da diese Traversen 4 auf den Führungssäulen 11 geführt werden, wird mittels einer entsprechenden Kurvenkontur in den Führungssäulen 11 beim weiteren Herabsenken des Vertikalschlittens nach dem Zusammenfügen der beiden Werkzeughälften in dem danach noch verbleibenden Resthub eine zwahglaufgesteuerte Schwenkbewegung . der beiden Traversen 4 nach außen bewirkt· Zur lagesicheren Aufnahme des Oberwerkzeuges 14 auf den Traversen 4 sind jeweils zwei Formelemente 17 angebracht, die dazu geeignet sind, sich mit, entsprechenden Aufnahmeelementen des Oberwerkzeuges 14 formschlüssig zu vereinigen.

Zur genauen Verschiebemöglichkeit des Unterwerkzeuges 15 aus oder in den Werkzeugraum der Presse 10 sind am Horizontalschlitten 2 zwei symmetrisch angeordnete Mitnehmer 5 * angebracht, die mit den entsprechenden Formelementen des Unterwerkzeuges 15 zusammenwirken und alp Bolzensteckverbindung ausgeführt sein können. Um beim Werkzeugwechsel die gesamte Vorrichtung 13 bezüglich ihres Verschiebefreiheitsgrades auf dem Gleiskörper 6 in ihrer Lage zur Presse 10 zu sichern, sind zwei oder mehrere Arretiereinrichtungen 16 zur Blockierung der Räder angebracht. Dabei ist es denkbar, daß diese Arretierung durch Form- oder Reibschluß erfolgen kann.

Zur Aufnahme des herausgezogenen Unterwerkzeuges 15 sind symmetrisch zu den Führungsbahnen 8 Gleitleisten 18 auf dem Grundkörper 1 angebracht, die das gleiche Höhenniveau besitzen wie der Pressentisch.

Claims

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Erf influngs ans ρru ch

Verfahren zum Wechseln von säulengeführten Pressenwerkzeugen, insbesondere zum Werkzeugwechsel an mehreren verketteten Pressen einer Fertigungsstraße und/oder an Sinzelmaschinen dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer arretierten Vorrichtung (13) Ober- und Unterwerkzeug getrennt, aber gleichzeitig im Arbeitsraum der jeweiligen Presse (10), mit entsprechenden Elementen- der Vorrichtung nach dem Lösen aller Befestigungselemente aufgenommen und längs der Symmetrieachse der Vorrichtung (13) bis auf einen bestimmten Abstand aus der Maschine herausgefahren v/erden, wobei das Oberwerkzeug (14) die Verkettungseinrichtung (12) in einem bestimmten,.notwendigen Abstand überquert, während das Unterwerkzeug (15) unter dieser gleichzeitig hervorgezogen wird, danach durch die Vorrichtung (13) ein Zusammenfügen beider Y/erkzeughälften zum gemeinsamen Abtransport erfolgt und das Einbringen eines neuen Y/erkzeu-. ges gleicher Bauart in umgekehrter Reihenfolge erfolgt, wobei beim Einfahren der Y/erkzeughälften in die Presse (10) die Vorrichtung (13) auf dem Gleiskörper (6) nicht mehr . arretiert isto
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2« Verfahren nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß der

fahrbaren Vorrichtung (13) jeweils ein fahrbares Werkzeugmagazin zur Aufnahme eines kompletten Y/erkzeugsatzes vor-. bzv/, nachgeschaltet sein kann.
3· Vorrichtung zum Verfahren nach Punkt 1 u. 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf dem Gleiskörper (6) parallel zur Transportachse der Verkettungseinrichtung (13) verfahrbarer, maschinenbettartiger Grundkörper (1) einen Horizontalschlitten (2) auf Führungsbahnen (8) aufnimmt,-der seinerseits durch Führungssäulen (11) einen Vertikalschlitten (3) trägt, wobei dieser in sich zwei Traversen (A-) aufnimmt, die in einem bestimmten Hubabschnitt des Vertikalschlittens (3) jeweils nach außen um die Achse der Führungssäulen (11) drehbar sind und sowohl der Horizontalais auch der Vertikalschlitten gleichartige oder verschiedene Verstellantriebe (7; 9) aufweisen.
4· Vorrichtung nach Punkt 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Traversen (4) jeweils zwei oder mehrere Formelemente (17) aufweisen.
5· Vorrichtung nach den Punkten 3 u. 4 dadurch gekennzeichnet, daß am Horizontalschlitten (2) zwei oder mehrere Mitnehmer (5) angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach den Punkten 3 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (1) zwei symmetrisch zur Verschiebachse des Horizontalschlittens (2) angeordnete Gleitleisten (18) aufweist.
7. Vorrichtung nach den Punkten 3 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß dem Grundkörper (1) zwei oder mehrere Arretiereinrichtungen (16) angebracht sind«

Hierzu.. JL-Seiten Zeichnungen