DE10012444A1 - Umformvorrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug-Wechselsystem für das Umformen von Halbzeugen und für die Herstellung von kleinen und mittleren Serien, welches Stammwerkzeuge sowie Wechselwerkzeuge umfassen. DOLLAR A Ein Stammwerkzeug der Vorrichtung besteht aus zwei übereinander angeordneten plattenartigen Elementen, die über Säulen miteinander in Verbindung stehen. Die Säulen sind senkrecht zu den Platten angeordnet und führen zumindest ein plattenartiges Element des Stammwerkzeuges. Wenigstens eine Führung für das Wechselwerkzeug ist vorgesehen. Als Führung kann eine Schiene vorgesehen sein. Das Stammwerkzeug weist vorteilhaft wenigstens einen Anschlag für das Wechselwerkzeug auf. Bei dem Stammwerkzeug sind ferner bevorzugt Arretiermittel vorgesehen, durch das ein in dem Stammwerkzeug befindliches Wechselwerkzeug verspannt werden kann. DOLLAR A Rüstzeiten sind bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sehr gering, da die Justierung eines Wechselwerkzeuges in dem Stammwerkzeug sehr schnell erfolgen kann. Durch Normierung der Wechselwerkzeuge kann stets dasselbe Stammwerkzeug verwendet werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für das Stanzen bzw. Umformen von Blechen für die Herstellung von kleinen und mittleren Serien.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist kommerziell erhältlich und besteht aus einem Auswechselgestell sowie einem Säulengestell.

Ein bekanntes kommerziell erhältliches Auswechselgestell umfasst drei Platten, die übereinander angeordnet sind. Die erste Platte dient zur Auflage des umzuformenden Bleches. Die darüber befindliche Platte fungiert als Niederhalter. An der oberen Platte ist das eigentliche Stanzwerkzeug befestigt.

Wird die Niederhalterplatte auf die untere gepresst, so wird hierdurch das Blech gehalten. Wird die obere Platte in Richtung untere Platte gedrückt, so gelangt das Stanzwerkzeug durch eine Öffnung in der Niederhalterplatte hindurch zur unteren Platte. Bei genügendem Druck wird dem Blech die gewünschte Form gegeben.

Zur Führung der drei vorgenannten Platten sind eine Mehrzahl von Säulen vorgesehen. Diese Säulen sind nahe den Ecken der Platten und senkrecht zu diesen angeordnet. Die Plattenweisen geeignete Bohrungen für die Führungssäulen auf. Ein Federsystem ist vorgesehen, um die Platten zunächst auf Abstand zu halten.

Das Säulengestell dient der Aufnahme eines Auswechselgestells. Durch das Säulengestell wird eine Arbeitsfläche bereitgestellt, auf der das Auswechselgestell platziert wird. Oberhalb der Arbeitsfläche befindet sich eine Stempelhalteplatte mit eingebauter Druckplatte, die über Säulen geführt wird. Die Säulen befinden sich außerhalb der Arbeitsfläche und dienen der Führung der Stempelhalteplatte mit eingebauter Druckplatte.

Um ein Auswechselgestell zu wechseln, muss beim Stand der Technik regelmäßig nicht nur das Auswechselgestell, sondern auch das Säulengestell ausgetauscht werden, da aufgrund einer fehlenden Normierung unterschiedlich große Säulengestelle verwendet werden müssen. Wenn das Säulengestell ebenfalls ausgetauscht werden muss, betragen die Rüstzeiten 1,5 bis 2 Stunden. Ist es lediglich erforderlich, das Auswechselgestell auszutauschen, so ist erhebliche Justierarbeit zu leisten. Auch in diesem Fall sind die Rüstzeiten erheblich.

Der Stand der Technik weist darüber hinaus den Nachteil auf, dass eine Vielzahl von Führungssäulen erforderlich sind. Entsprechend aufwendig und teuer ist die Konstruktion.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer einfachen Vorrichtung, bei der nur kurze Rüstzeiten erforderlich sind.

Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des ersten Anspruches gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die anspruchsgemäße Vorrichtung umfasst Auswechselgestelle sowie ein Säulengestell. Das Säulengestell besteht aus zwei übereinander angeordneten Platten oder plattenartigen Elementen, die über Säulen miteinander in Verbindung stehen. Die Säulen sind senkrecht zu den Platten angeordnet. Sie dienen der Führung von wenigstens einer beweglich angeordneten Platte. Das Säulengestell weist wenigstens eine Führung für das Auswechselgestell auf. Als Führung kann beispielsweise eine Schiene vorgesehen sein. Das bzw. die Auswechselgestelle sind geometrisch so an das Säulengestell angepasst, dass diese entlang der vorgesehenen Führung in das Innere des Volumens hineingeführt werden, welches durch die beiden Platten des Säulengestells eingerahmt wird.

Das Vorsehen von Führungselementen in dem Säulengestell beschleunigt die Justierung eines Auswechselgestelles erheblich. Die Rüstzeit kann entsprechend herabgesetzt werden.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Säulengestell wenigstens einen Anschlag für das Auswechselgestell. Der Anschlag ist so vorgesehen, dass das Auswechselgestell auf den Anschlag trifft, wenn es seine Endposition innerhalb des Säulengestells erreicht hat. Durch Vorsehen des Anschlages wird also die korrekte Justierung des Auswechselgestelles weiter beschleunigt. Die Rüstzeit wird entsprechend herabgesetzt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind bei dem Säulengestell Arretiermittel vorgesehen. Die Arretiermittel sind so angeordnet, dass das Auswechselgestell durch diese verspannt werden kann, wenn es in das Säulengestell eingeschoben worden ist.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die Arretiermittel von außen betätigt. Auf diese Weise ist eine einfache Handhabung der Arretiermittel sichergestellt.

Durch die Arretiermittel wird der richtige Sitz des Auswechselgestelles in dem Säulengestell weiter sichergestellt. Die Handhabung sowie die Rüstzeit wird so erneut herabgesetzt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist das Säulengestell eine obere und untere Führung oder Führungsschiene auf. In der oberen Führung wird die oberste Platte eines Auswechselgestelles geführt. In der unteren Führung wird die unterste Platte eines Auswechselgestelles geführt.

Hierdurch wird nicht nur die Justierung weiter vereinfacht und verbessert, sondern es ist darüber hinaus möglich, beim Auswechselgestell Führungssäulen entfallen zu lassen. Die Herstellungskosten für das Auswechselgestell werden so reduziert. Auch reduzieren sich die Gewichte, die von einer Person transportiert werden müssen. Für die manuelle Bedienung ist diese "Gewichtsreduzierung" sehr hilfreich, da geringere Körperkräfte erforderlich sind, um das Auswechseln eines Auswechselgestelles vorzunehmen. Ferner kann das Volumen im Inneren eines Auswechselgestelles in verbesserter Weise ausgenützt werden, wenn Säulen hier entfallen können. Insgesamt kann so die Vorrichtung im Vergleich zum Stand der Technik kleiner gebaut werden. Ferner kann kein Verschleiß aufgrund von Säulen und ihre Führungen bei einem Auswechselgestell auftreten. Entfallen die Säulen, so entfällt ein wichtiger Kostenfaktor. Entsprechend werden die Herstellungskosten gesenkt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfassen die Auswechselgestelle Griffelemente und/oder Antriebselemente, um so die Handhabung weiter zu vereinfachen.

Die Antriebselemente dienen dem automatisieren Wechseln des Auswechselgestells und können mechanisch, hydraulisch und/oder pneumatisch betätigt werden. In diesem Falle werden keine körperlichen Kräfte benötigt.

Die Griffelemente und/oder Antriebselemente sind vorteilhaft mit den übrigen Teilen des Auswechselgestelles lösbar verbunden. Es besteht dann die Möglichkeit, verschiedene Auswechselgestelle mit nur einem Griffelement und/oder Antriebselement handhaben zu können.

In den nachfolgenden Figuren wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1a zeigt einen Schnitt durch eine erste Seitenansicht eines Säulengestells

Fig. 1b zeigt eine zweite Seitenansicht im Schnitt

Fig. 1c zeigt einen Schnitt parallel zur Grundfläche der des Säulengestells.

Die Fig. 2a bis c zeigen ein Auswechselgestell im Schnitt in zwei Seitenansichten und in einer Draufsicht.

Das Säulengestell umfasst ein Unterteil 1 sowie ein Oberteil 2. Unter- und Oberteil sind durch Führungssäulen 3 miteinander verbunden. Die Führungssäulen 3 sind senkrecht zu den Unter- und Oberteilen angeordnet. Sie sind im Unterteil fest verankert. Das Oberteil weist präzise Kugelführungen auf, durch die die Führungssäulen geführt werden. Über Kugelkäfige 4 kann das Oberteil den Führungssäulen entlang bewegt werden.

Das Ober- und Unterteil weist die Form einer Platte auf, die jeweils mit einer Ausnehmung versehen ist. Die Ausnehmungen der beiden Platten liegen sich gegenüber und dienen zur Aufnahme des Auswechselgestelles. Die inneren Seitenwände der Ausnehmungen sind mit vorstehenden Klammern 5 versehen, so dass hierdurch Führungen 6 gebildet werden. An einem Ende der Führungen 6 befinden sich Anschläge 7. Wird ein Auswechselgestell entlang der Führungen 6 bis zum Anschlag 7 in das Volumen eingeführt, welches durch das Unterteil 1 und das Oberteil 2 eingeschlossen wird, so wird es anschließend durch die Klammern 5 arretiert. Die Klammern 5 können von außen über Schrauben so betätigt werden, dass hierdurch ein in dem Säulengestell befindliches Auswechselgestell verspannt wird. Durch die Klammern 5 ist das Auswechselgestell dann festgeklemmt.

Das Unterteil 1 kann einen Durchbruch 9 aufweisen, durch den Stanzabfälle hindurchfallen können. Auf diese Weise können Abfälle auf einfache Weise entsorgt werden. Das Unter- und/oder Oberteil 1 und 2 weisen insbesondere seitlich von außen Ausnehmungen 10 und 21 auf, die dazu dienen, Unter- und Oberteil in einer Presse zu verspannen. Diese sogenannten Aufspannflächen 10 und 21 dienen der Justierung des Säulengestells in der Presse und tragen somit zusätzlich dazu bei, Rüstzeiten zu verkürzen. Die genaue Justierung des Säulengestells in der Presse wird ferner durch einen Zapfen 11 sichergestellt, der von außen auf dem Oberteil mittig angebracht ist.

Das in den Fig. 2a bis c beispielhaft gezeigte Auswechselgestell umfasst eine obere Aufspannplatte 12 sowie eine untere Halteplatte 13. Aufspannplatte 12 und Halteplatte 13 stehen seitlich gegenüber den übrigen Elementen des Auswechselgestelles hervor. Diese hervorstehenden Teile werden in die Führung 6 des Säulengestells hineingeschoben, so dass diese als Schiene dienen. Zwischen der oberen Aufspannplatte 12 und der unteren Halteplatte 13 befindet sich eine Niederhalterplatte 14, der ebenfalls plattenförmig ausgestaltet ist. Die vorgenannten drei Platten sind übereinander und parallel zueinander angeordnet. Die obere Aufspannplatte ist mit einer Stempelhalteplatte 15 und die untere Halteplatte 13 mit einer Matrize 16 verschraubt. Die Stempelhalteplatte 15 und die Matrize 16 befinden sich im Inneren des Auswechselgestelles. Die Matrize 16 dient als Auflage für ein Halbzeug. Durch die hier eingebrachten Konturen werden dem Halbzeug in Verbindung mit den Stempeln die Form gegeben. Die Stempelhalteplatte 15 dient der Fixierung und Arretierung der Formstempel. Eine Druckplatte 22 dient der Aufnahme der Umformkräfte, so das ein Einarbeiten der Stempelköpfe in die obere Halteplatte verhindert wird. Wegen der zu erwartenden Umformkräfte ist diese Platte gehärtet ausgeführt.

Die vorgenannten Elemente sind über Führungssäulen 17 miteinander mechanisch gekoppelt. Jede Führungssäule 17 ist senkrecht zu den Platten des Auswechselgestelles angeordnet. Kugelführungen 18 und 19 sind in der Stempelhalteplatte 15 sowie in der Matrize 16 vorgesehen, die der Führung der Führungssäulen 17 dienen. Jede Führungssäule 17 führt ferner durch eine Bohrung in der Niederhalterplatte 14.

Durch nicht in der Figur gezeigte Federn werden die obere Aufspannplatte samt Stempelhalteplatte, der Niederhalter 14 sowie die untere Halteplatte 13 nebst Matrize 16 auf Abstand zueinander gehalten. Erst durch Pressen werden die Elemente des Auswechselgestelles aufeinandergepresst und ein eingelegtes Blech zwischen Matrize 16 und Niederhalterplatte 14 umgeformt.

Ein abnehmbares Griffelement 20 ist an einer kurzen Seite des Auswechselgestelles befestigt, um mit Hilfe des Griffelements dieses handhaben zu können. Die Seite des Auswechselgestelles, die dem Griffelement gegenüberliegt, wird zuerst in die Säulengestell hineingeschoben. Über das Griffelement 20 wird das Auswechselgestell vollständig in die Säulengestell bis zum Anschlag hineingedrückt. Anschließend wird das Auswechselgestell verspannt.

Die Handhabung ist so besonders einfach.

Wird eine größere Arbeitsfläche benötigt, so können insbesondere die Führungssäulen 17 entfallen. Es steht dann ein größerer Raum zur Verfügung, um Werkzeuge anders anzuordnen. Da ferner das Auswechselgestell dadurch an Gewicht verliert, müssen keine großen Körperkräfte aufgewendet werden, um das insgesamt schwere Auswechselgestell handhaben zu können.

Wesentlich ist, dass jedes Auswechselgestell die gleichen äußeren Abmessungen aufweist, um das Säulengestell nicht auswechseln zu müssen.

Claims (8)

1. Vorrichtung für das Stanzen bzw. Umformen von Blechen für die Herstellung von kleinen und mittleren Serien, die Auswechselgestelle sowie ein Säulengestell umfasst, mit folgenden weiteren Merkmalen:

• - das Säulengestell besteht aus zwei übereinander angeordneten plattenartigen Elementen (1, 2), die über Säulen (3) miteinander in Verbindung stehen,
• - die Säulen (3) sind senkrecht zu den Platten (1, 2) angeordnet und führen zumindest ein bewegliches plattenartiges Element (2) des Säulengestell,
• - wenigstens eine Führung (6) für das Auswechselgestell ist vorgesehen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der als Führung Schiene (6) vorgesehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das Säulengestell wenigstens einen Anschlag (7) für das Auswechselgestell aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei das Säulengestell Arretiermittel aufweist, durch ein im Säulengestell befindliches Auswechselgestell verspannt werden kann.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit außen an dem Säulengestell befindlichen Mitteln zur Betätigung der Arretiermittel.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Säulengestell eine obere und untere Führung oder Führungsschiene für die Führung eines Auswechselgestelles aufweist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein Auswechselgestell keine Führungssäulen aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein Auswechselgestell ein Griffelement oder eine Betätigungseinrichtung aufweist, welches vorzugsweise lösbar mit den übrigen Teilen des Auswechselgestelles verbunden ist.