-
Die
Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine zum Bearbeiten, insbesondere
zum Schneiden und/oder Umformen von Werkstücken, insbesondere von plattenartigen
Werkstücken,
beispielsweise von Blechen,
- – mit einem
Bearbeitungswerkzeug, das einen an einer Seite eines Werkstückes anordenbaren Werkzeugteil
sowie einen an der gegenüberliegenden
Seite des Werkstückes
anordenbaren Werkzeugteil umfasst,
- – mit
Werkzeugteilelementen der Werkzeugteile, wobei als Werkzeugteilelemente
an dem einen Werkzeugteil wenigstens eine Bearbeitungseinrichtung
und an dem anderen Werkzeugteil wenigstens zwei Gegeneinrichtungen
vorgesehen sind,
- – mit
einem Hubantrieb, mittels dessen eine Bearbeitungseinrichtung sowie
eine Gegeneinrichtung zur Werkstückbearbeitung
mit einem Arbeitshub in einer in Querrichtung des zu bearbeitenden Werkstückes verlaufenden
Hubrichtung aufeinander zu bewegbar sind, sowie
- – mit
einem Drehantrieb, mittels dessen wenigstens ein dreheinstellbares
Werkzeugteilelement mit einer Aktivierungsdrehbewegung gesteuert um
eine Drehachse drehbar ist, um welche die Gegeneinrichtungen aufeinander
folgen,
wobei durch die Aktivierungsdrehbewegung des dreheinstellbaren
Werkzeugteilelementes unterschiedliche Einrichtungspaarungen, von
denen jede eine Bearbeitungseinrichtung an dem einen Werkzeugteil
und eine Gegeneinrichtung an dem anderen Werkzeugteil umfasst, in
einen aktivierten Zustand überführbar sind,
in welchem die Bearbeitungseinrichtung und die Gegeneinrichtung
der betreffenden Einrichtungspaarung mit einem Arbeitshub aufeinander
zu bewegbar sind.
-
Des
Weiteren betrifft die Erfindung ein Bearbeitungswerkzeug für die zuvor
genannte Werkzeugmaschine.
-
Eine
derartige Werkzeugmaschine und ein derartiges Bearbeitungswerkzeug
offenbart die
JP-A-08206748 .
Das vorbekannte Bearbeitungswerkzeug weist mehrere Stempeleinsätze auf,
die in Umfangsrichtung eines Oberwerkzeuges aufeinander folgen.
Zur Werkstückbearbeitung
wird jeweils ein einzelner Stempeleinsatz mittels eines Schlagbolzens
mit einem Arbeitshub in einer in Querrichtung des zu bearbeitenden
Werkstückes
verlaufenden Hubrichtung bewegt. Eine Schneidkante an diesem Stempeleinsatz
wirkt dann bei der Werkstückbearbeitung
mit einer auf der gegenüberliegenden
Seite des Werkstückes
angeordneten Gegenschneidkante zusammen. Im Falle des vorbekannten
Bearbeitungswerkzeuges wird eine einzelne Schneidkanten/Gegenschneidkanten-Paarung
für die
Werkstückbearbeitung
in einen aktivierten Zustand überführt, indem
der auf einem dreheinstellbaren Element befestigte Schlagbolzen
durch eine Drehbewegung über
dem betreffenden Stempeleinsatz angeordnet wird. In Richtung der
Drehbewegung des dreheinstellbaren Elementes unmittelbar aufeinander
folgende Stempeleinsätze
besitzen einheitliche gegenseitige Abstände. Folglich wird das dreheinstellbare
Element mit dem Schlagbolzen zur Aktivierung von in Richtung der
Drehbewegung unmittelbar aufeinander folgenden Schneidkanten/Gegenschneidkanten-Paarungen
um einheitliche Drehwinkel gedreht.
-
Ausgehend
von dem beschriebenen Stand der Technik ist es Ziel der Erfindung,
eine Werkzeugmaschine und ein Bearbeitungswerkzeug bereitzustellen,
im Falle derer der an dem Bearbeitungswerkzeug zur Verfügung stehende
Bauraum besser ausgenützt
wird.
-
Erfindungsgemäß gelöst wird
diese Aufgabe durch eine Werkzeugmaschine mit den Merkmalen von
Patentanspruch 1 und durch ein Bearbeitungswerkzeug mit den Merkmalen
von Patentanspruch 11. Dabei werden zumindest zwei unterschiedliche Einrichtungspaarungen
mit Gegeneinrichtungen, die in Richtung der Aktivierungsdrehbewegung
mit uneinheitlichen gegenseitigen Abständen unmittelbar aufeinander
folgen, durch die Akti vierungsdrehbewegung des dreheinstellbaren
Werkzeugteilelementes in einen aktivierten Zustand überführt. Der
Umstand, dass an der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine bzw. dem
erfindungsgemäßen Bearbeitungswerkzeug
die unmittelbar aufeinander folgenden Gegeneinrichtungen nicht mit
einheitlichen gegenseitigen Abständen
in Richtung der Aktivierungsdrehbewegung angeordnet sind, bedingt
eine große
Gestaltungsfreiheit bei der Anordnung von unterschiedlichen Gegeneinrichtungen
in Richtung der Aktivierungsdrehbewegung. Diese Gestaltungsfreiheit
kann beispielsweise dazu genützt
werden, eine große
Anzahl unterschiedlicher Gegeneinrichtungen an dem betreffenden
Werkzeugteil eines Bearbeitungswerkzeuges unterzubringen. Wenn unterschiedliche
Gegeneinrichtungen einen unterschiedlichen Platzbedarf in Richtung
der Aktivierungsdrehbewegung besitzen, können erfindungsgemäß die Gegeneinrichtungen
derart angeordnet werden, dass sie nur den von Ihnen unbedingt benötigten Platz
in Richtung der Aktivierungsdrehbewegung belegen. Demgegenüber würde bei
gleichmäßiger Verteilung
unterschiedlicher Gegeneinrichtungen in Richtung der Aktivierungsdrehbewegung
die Gegeneinrichtung mit dem größten Platzbedarf
den für
jede Gegeneinrichtung zur Verfügen
zu stellenden Bauraum bestimmen. Der durch die bedarfsabhängige Anordnung
der Gegeneinrichtungen gewonnene Bauraum ermöglicht gegebenenfalls das Hinzufügen von
zusätzlichen
Gegeneinrichtungen.
-
Besondere
Ausführungsarten
der Werkzeugmaschine nach Patentanspruch 1 sowie des Bearbeitungswerkzeuges
nach Patentanspruch 11 ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen 2 bis
10.
-
An
einer Werkzeugmaschine nach Patentanspruch 2 sind die Drehwinkel, über welche
die Aktivierungsdrehbewegung erfolgt, variabel gestaltet. Demnach
können
erfindungsgemäß relativ
kleine Drehwinkel vorgesehen werden, um zwischen den aktivierten
Zuständen
zweier in Richtung der Aktivierungsdrehbewegung unmittelbar aufeinander
folgenden Einrichtungspaarungen zu wechseln. Aufgrund der kleinen
Drehwinkel verkürzt
sich die für
den Wechsel benötigte
Zeit, so dass insgesamt eine Verkürzung der Bearbeitungszeit
des Werkstückes
erreicht wird.
-
Eine
Werkzeugmaschine nach Patentanspruch 3 mit zumindest zwei dreheinstellbaren
Werkzeugteilelementen zeichnet sich dadurch aus, dass die Aktivierungsdrehbewegung
durch Drehen wahlweise des einen oder des anderen oder beider dreheinstellbaren
Werkzeugteilelemente ausgeführt
werden kann.
-
Häufig besitzen
Werkzeugmaschinen einen Drehantrieb, mittels dessen beide Werkzeugteile
gesteuert drehbar sind. Vorteilhafterweise kann eine Werkzeugmaschine
nach Patentanspruch 4 die an beiden Werkzeugteilen mögliche Drehbewegung
für eine
Aktivierungsdrehbewegung nutzen.
-
Im
Falle der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine
nach Patentanspruch 5 dienen die Bearbeitungseinrichtung und/oder
die Gegeneinrichtungen als dreheinstellbare Werkzeugteilelemente.
An herkömmlichen
Werkzeugmaschinen sind die Bearbeitungseinrichtung und/oder die
Gegeneinrichtungen mittels eines Drehantriebes gesteuert drehbar, um
die Ausrichtung einer Bearbeitungseinrichtung und/oder einer Gegeneinrichtung
gegenüber
dem zu bearbeitenden Werkstück
zu ändern.
Bei entsprechender Steuerung kann dieser Drehantrieb an der Werkzeugmaschine
nach Patentanspruch 5 zur Ausführung
der Aktivierungsdrehbewegung verwendet werden.
-
Nach
Patentanspruch 6 erfolgt die Aktivierung einer Einrichtungspaarung
an der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine,
indem ein und dieselbe Bearbeitungseinrichtung unterschiedlichen
Gegeneinrichtungen zugeordnet wird. Auf gesonderte Maschinenteile
bzw. Werkzeugteile zur Aktivierung der unterschiedlichen Einrichtungspaarungen
kann in diesem Fall verzichtet werden.
-
Patentanspruch
7 betrifft eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine
mit zumindest zwei Bearbeitungseinrichtungen als Werkzeugteilelemente
eines Werkzeugteils. Die Bearbeitungseinrichtungen folgen an dem betreffenden
Werkzeugteil in Richtung der Aktivierungsdrehbewegung aufeinander.
Auf diese Weise vergrößert sich
die Zahl der Möglichkeiten
zur Kombination von Bearbeitungs- und Gegeneinrichtungen zu unterschiedlichen
Einrichtungspaarungen.
-
Zusätzlich zu
den Gegeneinrichtungen sind nach Patentanspruch 8 auch Bearbeitungseinrichtungen
mit uneinheitlichen gegenseitigen Abständen in Richtung der Aktivierungsdrehbewegung
angeordnet. Somit wird die erfindungsgemäße Gestaltungsfreiheit bei
der Konstruktion des Bearbeitungswerkzeuges auch für die Anordnung
der Bearbeitungseinrichtungen genützt.
-
Die
Patentansprüche
9 und 10 beschreiben Ausführungsarten
der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine,
die als dreheinstellbares Werkzeugteilelement ein Aktivierungselement
aufweisen. Damit verbunden ist eine unter Umständen vorteilhafte Aufteilung
der Aktivierung von Einrichtungspaarungen und der Werkstückbearbeitung
auf verschiedene Werkzeugteilelemente. Im Falle der Weiterbildung nach
Patentanspruch 10 lassen sich störende
Einflüsse
der Bearbeitungseinrichtungen, die nicht an der Werkstückbearbeitung
beteiligt sind, vermeiden. Darüber
hinaus kann neben der Aktivierungsdrehbewegung des Aktivierungselementes
auch eine zusätzliche
Aktivierungsdrehbewegung durch eine Drehung der Bearbeitungseinrichtungen
und/oder der Gegeneinrichtungen erfolgen. Dadurch wird die Gestaltungsfreiheit
bei der Anordnung von Gegeneinrichtungen und/oder von Bearbeitungseinrichtungen weiter
erhöht.
-
Nachstehend
wird die Erfindung anhand beispielhafter schematischer Darstellungen
näher erläutert. Es
zeigen:
-
1:
eine perspektivische Darstellung einer Werkzeugmaschine zum Schneiden
und/oder Umformen von Blechen,
-
2:
eine perspektivische Darstellung eines Bearbeitungswerkzeuges erster
Bauart zum Schneiden von Blechen, mit einem oberen und einem unteren
Werkzeugteil,
-
3:
das untere und das obere Werkzeugteil des Bearbeitungswerkzeuges
nach 2 in der Draufsicht und
-
4:
das untere Werkzeugteil eines Bearbeitungswerkzeuges zweiter Bauart
in der Draufsicht.
-
Gemäß 1 besitzt
eine Werkzeugmaschine 1 zum Schneiden und/oder Umformen
von Blechen 2 ein zweiteiliges Bearbeitungswerkzeug 3.
Zur Aufnahme eines Werkzeugteils in Form eines Oberwerkzeuges 4 des
Bearbeitungswerkzeuges 3 dient eine obere Werkzeugaufnahme 5.
Ein als Unterwerkzeug 6 des Bearbeitungswerkzeuges 3 ausgebildeter Werkzeugteil
wird durch eine untere Werkzeugaufnahme 7 aufgenommen.
Das zu bearbeitende Blech 2 wird mittels einer herkömmlichen
Koordinatenführung 8 zwischen
dem Oberwerkzeug 4 und dem Unterwerkzeug 6 für die Bearbeitung
positioniert. Das Blech 2 wird durch einen Werkstücktisch 9 unterstützt.
-
Mittels
eines herkömmlichen,
nicht im Einzelnen gezeigten Drehantriebes 10 sind das
Oberwerkzeug 4 und das Unterwerkzeug 6 um eine
Drehachse 11 gesteuert drehbar. An dem Oberwerkzeug 4 sind als
Bearbeitungseinrichtungen ausgebildete Werkzeugteilelemente vorgesehen.
Ein Hubantrieb 12 dient dazu, das Oberwerkzeug 4 mit
den daran vorgesehenen Bearbeitungseinrichtungen in Form von Schneidkanten 13 mit
einem Arbeitshub in einer in Querrichtung des zu bearbeitenden Werkstücks verlaufenden
Hubrichtung 14 sowie in Gegenrichtung zu bewegen. Bei dem
Arbeitshub bewegen sich die Schneidkanten 13 auf Werkzeugteilelemente
an dem Unterwerkzeug 6 zu. Als Werkzeugteilelemente sind an
dem Unterwerkzeug 6 Gegeneinrichtungen, im Einzelnen Gegenschneidkanten 15,
vorgesehen.
-
Der
Arbeitshub kann alternativ oder ergänzend mittels eines nicht dargestellten
Hubantriebes für
das Unterwerkzeug 6 erzeugt werden. An der Koordinatenführung 8 sind
weitere in die Werkzeugaufnahmen 5 und 7 einwechselbare
Bearbeitungswerkzeuge 3 untergebracht. Der Drehantrieb 10,
der Hubantrieb 12 und die Koordinatenführung 8 werden mit Hilfe
einer zentralen numerischen Steuereinheit 16 gesteuert.
Als Teil einer nachstehend beschriebenen Aktivierungsvorrichtung
weist die obere Werkzeugaufnahme 5 ein Ritzel 17 auf.
-
2 zeigt
das in den Werkzeugaufnahmen 5 und 7 angeordnete
Bearbeitungswerkzeug 3 der Werkzeugmaschine 1 aus 1.
Das Oberwerkzeug 4 des Bearbeitungswerkzeuges 3 weist
einen Grundkörper 18 mit
einem Schaft 19 und einem Justierkeil 20 auf.
Der Schaft 19 dient zum Festlegen des Oberwerkzeuges 4 in
der maschinenseitigen oberen Werkzeugaufnahme 5. Dabei
wird die Drehstellung des Oberwerkzeuges 4 in Bezug auf
die obere Werkzeugaufnahme 5 durch den Justierkeil 20 bestimmt. Entsprechend
besitzt das Unterwerkzeug 6 einen Grundkörper 21,
der dazu geeignet ist, in der unteren Werkzeugaufnahme 7 mit
einer definierten Drehstellung festgelegt zu werden.
-
An
der Unterseite des Oberwerkzeuges 4 ragen sieben Stempeleinsätze 22 in
Hubrichtung 14 vor. Die Stempeleinsätze 22 besitzen an
ihrem unteren Ende kreisförmige
Bearbeitungseinrichtungen bzw. Schneidkanten 13. Das Oberwerkzeug 4 weist als
Werkzeugteilelement ein gegenüber
dem Grundkörper 18 des
Oberwerkzeuges 4 gesteuert drehbares Aktivierungselement 23 auf.
Am Außenumfang besitzt
das Aktivierungselement 23 eine Verzahnung 24.
-
Je
nach Drehstellung des dreheinstellbaren Aktivierungselementes 23 relativ
zu dem Grundkörper 18 des
Oberwerkzeuges 4 bzw. zu den an dem Grundkörper 18 vorgesehenen
Stempeleinsätzen 22 steht
jeweils einer der Stempeleinsätze 22 in
Hubrichtung 14 gegenüber
den anderen Stempeleinsätzen
vor. In dem Zustand des Bearbeitungswerkzeuges 3 gemäß 2 ist
der Stempeleinsatz 22.1 gegenüber den anderen vorgesetzt.
-
Die
Schneidkante 13.1 an dem Stempeleinsatz 22.1 befindet
sich damit in einem Funktionszustand.
-
An
dem Unterwerkzeug 6 sind neun Durchbrüche 25 auf einer Schneidelatte 26 angeordnet.
Die Durchbrüche 22 werden
von Gegeneinrichtungen in Form von kreisförmigen Gegenschneidkanten 15 begrenzt.
-
Beide
Werkzeugteile des Bearbeitungswerkzeuges 3 sind mittels
des Drehantriebes 10 um die Drehachse 11 gesteuert
drehbar. Sowohl die Schneidkanten 13 als auch die Gegenschneidkanten 15 folgen
in Richtung der Drehbewegung um die Drehachse 11 aufeinander.
-
Anhand
der in 3 dargestellten Draufsicht auf das Oberwerkzeug 4 und
auf das Unterwerkzeug 6 ist ersichtlich, dass die Schneidkanten 13 entlang einer
Kreisbahn 28 und die Gegenschneidkanten 15 entlang
einer Kreisbahn 29 um die Drehachse 11 also in
Richtung der gesteuerten Drehbewegung der beiden Werkzeugteile angeordnet
sind. Vier der Schneidkanten 13 besitzen verhältnismäßig große Durchmesser,
drei weisen relativ kleine Durchmesser auf. In ähnlicher Weise sind an dem
Unterwerkzeug 6 fünf
der Gegenschneidkanten 15 mit relativ großen Durchmessern
und vier der Gegenschneidkanten 15 mit verhältnismäßig kleinen
Durchmessern vorgesehen. Aufgrund der großen Durchmesserunterschiede der
Schneidkanten 13 und Gegenschneidkanten 15 ergibt
sich ein sehr unterschiedlicher Platzbedarf der einzelnen Bearbeitungs-
und Gegeneinrichtungen.
-
Die
gegenseitigen Abstände
in Richtung der gesteuerten Drehbewegung von unmittelbar aufeinander
folgenden Schneidkanten 13 oder Gegeneinrichtungen 15 sind
uneinheitlich. Beispielhaft sind in 3 der Abstand
d1 zwischen den Schneidkanten 13.1 und 13.2 sowie
der von dem Abstand d1 verschiedene Abstand d2 zwischen den Schneidkanten 13.1 und 13.3 eingezeichnet.
Dabei entsprechen die Abstände
d1 und d2 der Länge
der Kreisbögen
zwischen den auf der Kreisbahn 28 angeordneten Mittelpunkten
der Schneidkanten 13.1, 13.2 und 13.3.
Entsprechend sind die Abstände
d3 und d4 zwischen den Gegenschneidkanten 15.1 und 15.2 sowie 15.1 und 15.3 definiert.
-
Im
Falle von Bearbeitungswerkzeugen mit Gegeneinrichtungen, die entlang
unterschiedlicher Kreisbahnen um die Drehachse 11 angeordnet
sind, werden die Abstände
von in Richtung der Aktivierungsdrehbewegung unmittelbar aufeinanderfolgenden,
aber auf verschiedenen Kreisbahnen angeordneten Gegeneinrichtungen
als Abstände
auf einer der Kreisbahnen definiert. Vergleichbares gilt für Bearbeitungswerkzeuge
mit entlang unterschiedlicher Kreisbahnen um die Drehachse 11 angeordneten
Bearbeitungseinrichtungen.
-
In 3 dargestellt
sind die Drehwinkel α1 und α2 zwischen
den Mittelpunkten der Schneidkanten 13.1 und 13.2 sowie
zwischen den Mittelpunkten der Schneidkanten 13.1 und 13.3.
Entsprechend liegt zwischen den Mittelpunkten der Gegenschneidkanten 15.1 und 15.2 der
Drehwinkel α3.
Dieser unterscheidet von dem Drehwinkel α4 zwischen den Mittelpunkten
der Gegenschneidkanten 15.1 und 15.3 und dem Drehwinkel α5 zwischen
den Gegenschneidkanten 15.2 und 15.4.
-
Die
Funktionsweise der Werkzeugmaschine 1 bzw. des Bearbeitungswerkzeuges 3 stellt
sich wie folgt dar:
Gemäß 2 befindet
sich die Einrichtungspaarung aus der Schneidkante 13.1 und
der Gegenschneidkante 15.1 in einem aktivierten Zustand.
Werden die Schneidkante 13.1 und die Gegenschneidkante 15.1 ausgehend
von diesem aktivierten Zustand in Hubrichtung 14 mit einem
Arbeitshub aufeinander zu bewegt, so schneiden bzw. stanzen die
Schneidkante 13.1 und die Gegenschneidkante 15.1 im
Zusammenspiel ein Loch in das zu bearbeitende Blech 2.
-
Um
ausgehend von den in 2 dargestellten Verhältnissen
die Einrichtungspaarung aus der Schneidkante 13.2 und der
Gegenschneidkante 15.2 in einen aktivierten Zustand zu überführen, führt das Aktivierungselement 23 eine
Aktivierungsdrehbewegung über
den Drehwinkel α1
durch.
-
Infolge
der gesteuerten Drehbewegung des Aktivierungselementes 23 um
die Drehachse 11 wird der Stempeleinsatz 22.2 durch
eine herkömmliche, im
Inneren des Oberwerkzeuges 3 untergebrachte Mechanik in
Hubrichtung 14 zu dem Werkstück hin vorgeschoben, während der
Stempeleinsatz 22.1 gleichzeitig zurückgezogen wird. Nun steht die Schneidkante 13.2 an
dem Stempeleinsatz 22.2 gegenüber den anderen Schneidkanten
in Hubrichtung 14 vor. Damit ist die Schneidkante 13.2 in
ihren Funktionszustand überführt. Falls
die im Funktionszustand befindliche Schneidkante 13.2 der
Gegenschneidkante 15.2 auch zugeordnet, also in Hubrichtung 14 über der
Gegenschneidkante 15.2 angeordnet ist, befindet sich die
Einrichtungspaarung aus der Schneidkante 13.2 und Gegenschneidkante 15.2 nach
der Aktivierungsdrehbewegung des Aktivierungselementes 23 ohne
Weiteres in einem aktivierten Zustand.
-
Wird
das Aktivierungselement 23 mit einer Aktivierungsdrehbewegung
ausgehend von dem in 2 darstellten Zustand in entgegengesetzter Richtung über den
Drehwinkel α2,
der sich von dem Drehwinkel α1
unterscheidet, gedreht, so gelangt die Schneidkante 13.3 in
ihren Funktionszustand. Die im Funktionszustand befindliche Schneidkante 13.3 liegt
der Gegenschneidkante 15.3 gegenüber und ist dieser damit zugeordnet.
Die von der Schneidkante 13.3 und der Gegenschneidkante 15.3 gebildete
Einrichtungspaarung ist in einen aktivierten Zustand überführt.
-
Demzufolge
sind an dem Bearbeitungswerkzeug 3 unterschiedliche Einrichtungspaarungen
mit in Richtung der Aktivierungsdrehbewegung des Aktivierungselementes 23 unmittelbar
aufeinander folgenden Gegenschneidkanten 15.1, 15.2, 15.3 in
einen aktivierten Zustand überführbar, indem
das dreheinstellbare Aktivierungselement 23 bei der Aktivierungsdrehbewegung
mittels des Drehantriebes 10 mit Aktivierungsdrehbewegungen über zwei
voneinander verschiedene Drehwinkel α1 und α2 drehbar ist.
-
Die
vorstehend beschriebene Aktivierungsdrehbewegung des Aktivierungselementes 23,
bei welcher das Aktivierungselement 23 seine Drehstellung
gegenüber
dem Grundkörper 18 des
Oberwerkzeuges 4 ändert,
wird mittels der an dem Außenumfang
des Aktivierungselementes 23 vorgesehenen Verzahnung 24 ausgeführt. Das
Ritzel 17 der oberen Werkzeugaufnahme 5 der Werkzeugmaschine 1 greift
in die Verzahnung 24 ein.
-
Bei
einer mittels des Drehantriebes 10 bewirkten Drehung des
Grundkörpers 18 des
Oberwerkzeuges 4 um die Drehachse 11 lässt das
Ritzel 17 entweder eine Drehung des Aktivierungselementes 23 simultan
mit dem Grundkörper 18 zu,
oder es hindert das Aktivierungselement 23 an einer gemeinsamen
Drehbewegung mit dem Grundkörper 18.
-
Wird
das Aktivierungselement 23 an einer Drehbewegung mit dem
Grundkörper 18 gehindert, so
bewirkt eine Drehung des Grundkörpers 18 eine Aktivierungsdrehbewegung
des Aktivierungselementes 23 gegenüber dem Grundkörper 18.
Der Drehwinkel der Aktivierungsdrehbewegung wird derart gewählt, dass
eine der Schneidkanten 13 in ihren Funktionszustand überführt wird,
in welchem sie gegenüber
den übrigen
Schneidkanten in Hubrichtung 14 vorsteht. Diese Aktivierungsdrehbewegung
des Aktivierungselementes 23 gegenüber dem Grundkörper 18 stellt
eine erste Art der Aktivierungsdrehbewegung an dem Bearbeitungswerkzeug 3 dar.
-
Eine
zweite Art der Aktivierungsdrehbewegung besteht in einer Relativ-Drehbewegung
der Schneidkanten 13 und der Gegenschneidkanten 15 um
die Drehachse 11. Durch eine derartige Relativ-Drehbewegung
werden die Scheidkanten 13 und die Gegenschneidkanten 15 nicht
in einen Funktionszustand versetzt, sondern es werden vielmehr eine bereits
in einem Funktionszustand befindliche Schneidkante und eine der
Gegenschneidkanten 15 einander zugeordnet, d. h. derart
positioniert, dass sie in Hubrichtung 14 einander gegenüberliegen.
-
Demzufolge
wird eine Einrichtungspaarung in den aktivierten Zustand überführt, indem
die Bearbeitungseinrichtung und/oder die Gegeneinrichtung der betreffenden
Einrichtungspaarung zuerst mit einer ersten Aktivierungsdrehbewegung
in ihren Funktionszustand überführt werden.
Wenn diese Bearbeitungseinrichtung und diese Gegeneinrichtung nicht einander
in Hubrichtung 14 gegenüberliegen,
werden sie anschließend
mit einer zweiten Aktivierungsdrehbewegung einander zugeordnet.
Danach befindet sich die betreffende Einrichtungspaarung in dem
aktivierten Zustand.
-
Alternativ
kann auch zuerst die Aktivierungsdrehbewegung zur Herstellung der
Zuordnung Schneidkante/Gegenschneidkante und anschließend die
Aktivierungsdrehbewegung, zur Überführung der
betreffenden Bearbeitungseinrichtung und/oder Gegeneinrichtung in
den Funktionszustand ausgeführt
werden. Ebenso können
beide Aktivierungsdrehbewegungen gleichzeitig erfolgen.
-
Die Änderung
der Zuordnung Schneidkante/Gegenschneidkante dient an dem Bearbeitungswerkzeug 3 der
Variation der Weite des Schneidspaltes, der sich zwischen der im
Funktionszustand befindlichen Schneidkante und einer der Gegenschneidkanten 15 ausbildet.
Beispielsweise weist die Schneidkante 13.1 einen Durchmesser
von 3,0 Millimetern auf. Der Durchmesser der Gegenschneidkante 15.1 beträgt 3.1 Millimeter,
der Durchmesser der Gegenschneidkante 15.2 beläuft sich
auf 3.2 Millimeter. Die Einrichtungspaarung 13.1/15.1 besitzt
demnach einen Schneidspalt von 0.1 Millimetern, wohingegen die Einrichtungspaarung 13.1/15.2 einen Schneidspalt
von 0.2 Millimetern aufweist. Üblicherweise
wird die Weite des Schneidspaltes in Abhängigkeit von der Dicke des
zu bearbeitenden Bleches eingestellt.
-
Ausgehend
von den Verhältnissen
gemäß 2 werden
durch gesteuertes Drehen des gesamten Oberwerkzeuges 4,
d. h. des Aktivierungselementes 23 und des Grundkörpers 18 mit
den daran vorgesehenen Schneidkanten 13, relativ zu dem
Unterwerkzeug 6 mit den Gegenschneidkanten 15 über den
Drehwinkel α3
die Schneidkante 13.1 und die Gegenschneidkante 15.2 einander
zugeordnet. Nach dieser Zuordnung befindet sich die Einrichtungspaarung
aus der im Funktionszustand befindlichen Schneidkante 13.1 und
der Gegenschneidkante 15.2 in einem aktivierten Zustand.
Wird das gesamte Oberwerkzeug 4 mit einer weiteren Aktivierungsdrehbewegung über den
Drehwinkel α5
gedreht, der sich von dem Drehwinkel α3 unterscheidet, wird die Schneidkante 13.1 der
Gegenschneidkante 15.4 zugeordnet. Nun ist die Einrichtungspaarung
aus der Schneidkante 13.1 und der Gegenschneidkante 15.4 aktiviert.
-
Demzufolge
sind bei der zweiten Art der Aktivierungsdrehbewegung unterschiedliche
Einrichtungspaarungen mit in Richtung der Aktivierungsdrehbewegung
unmittelbar aufeinander folgenden Gegenschneidkanten 15 in
einen aktivierten Zustand überführbar, indem
die Schneidkanten 13 und die Gegenschneidkanten 15 durch
eine Aktivierungsdrehbewegung mittels des Drehantriebes 10 über uneinheitliche
Drehwinkel relativ zueinander drehbar sind.
-
Die
Relativ-Drehbewegung zur Änderung der
gegenseitigen Zuordnung der Schneidkanten 13 und der Gegenschneidkanten 15 kann
durch gesteuertes Drehen allein des Oberwerkzeuges 4 oder durch
gesteuertes Drehen allein des Unterwerkzeuges 6 mittels
des Drehantriebes 10 um die Drehachse 11 bewirkt
werden. Denkbar ist auch eine Erzeugung der Relativ-Drehbewegung
durch eine Überlagerung
von Drehbewegungen des Oberwerkzeuges 4 und des Unterwerkzeuges 6.
-
4 zeigt
ein Unterwerkzeug 30 einer weiteren Bauart eines Bearbeitungswerkzeuges
in der Draufsicht. Im Falle des in 4 dargestellten
Unterwerkzeuges 30 sind Durchbrüche 31, die von kreisförmigen Gegenschneidkanten 32 begrenzt
werden, auf einer Kreisbahn 33 um die Drehachse 11 aufeinander
folgend angeordnet. Die Gegenschneidkanten 32 besitzen
voneinander verschiedene Durchmesser. Sie sind auf einer Schneidplatte 34 derart
angeordnet, dass die Breite eines Zwischensteges 35 zwischen
zwei unmittelbar aufeinander folgenden Gegenschneidkanten 32 ein
aus Stabilitätsgründen vorgegebenes
Mindestmaß nicht
unterschreitet.
-
Zur
Veranschaulichung sind die Durchmesserunterschiede übertrieben
dargestellt. Bei geringeren Unterschieden zwischen den Durchmessern
der Gegenschneidkanten 32 ist es durchaus denkbar, dass
an dem zugehörigen
Oberwerkzeug nur eine Schneidkante vorgesehen ist, die zur Werkstückbearbeitung
unter Ausbildung eines jeweils unterschiedlichen Schneidspaltes
mit jeder der Gegenschneidkanten 32 zusammenwirken kann.
Ebenso kann es aber auch vorteilhaft sein, das Oberwerkzeug entsprechend
dem Bearbeitungswerkzeug 3 gemäß den 2 und 3 mit
mehreren Stempeleinsätzen
zu verse hen, die jeweils mittels eines Aktivierungselementes in
einen Funktionszustand überführbar sind.
-
Andere
Arten von Bearbeitungs- und Gegeneinrichtungen als die dargestellten
Schneidkanten 13 und Gegenschneidkanten 15, 32 sind
denkbar. Beispielsweise können
als Bearbeitungs- und/oder Gegeneinrichtungen Prägeformen vorgesehen sein. Möglich sind
auch sonstige schneidende und/oder umformende Bearbeitungs- und
Gegeneinrichtungen.
-
Die
numerische Steuereinheit 16 umfasst zur Steuerung der Werkzeugmaschine 1 Speichermittel, in
denen die mittels des Drehantriebes 10 einstellbaren Relativ-Drehstellungen der
Werkzeugteilelemente hinterlegt sind. Dadurch lässt sich die jeweils gewünschte Einrichtungspaarung
in den aktivierten Zustand überführen. Ein
auf der Werkzeugmaschine 1 auszuführendes numerisches Bearbeitungsprogramm
muss lediglich die Parameter der Bearbeitung, beispielsweise Lochdurchmesser
und Schneidspalt, vorgeben. Die numerische Steuereinheit 16 ermittelt
anhand dieser Angaben und den hinterlegten Werkzeuginformationen
die notwendigen Relativ-Drehstellungen der Werkzeugteilelemente, um
eine für
die gewünschte
Bearbeitung geeignete Einrichtungspaarung in den aktivierten Zustand
zu überführen.