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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren beziehungsweise eine Presse mit
einem Werkzeugsatz zur Fertigung von Umform und/oder Stanzteilen
nach der Gattung der nebengeordneten Ansprüche 1 und 5.
Es ist bereits bekannt, dass zur Fertigung von Umform- und/oder
Stanzteilen einzelne Pressen oder Pressentransferstrassen mit jeweils
einem Werkzeugsatz verwendet werden. Das bedeutet in der Praxis,
dass die konstruktiv verfügbare Hubhöhe nur für
einen einzigen Werkzeugsatz, der eine Matrize und eine Patrize umfasst,
genutzt wird, um die beiden Werkzeugteile zu öffnen beziehungsweise
zu schließen und um das gefertigte Werkstück aus
dem Werkzeugsatz herauszunehmen. In der Regel ist jedoch die konstruktiv
verfügbare Hubhöhe der Presse wesentlich höher
als die tatsächlich genutzte Hubhöhe.
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Aus
der
DE1752066A ist
bereits eine Vorrichtung zum Schließen und Öffnen
von Etagenpressen bekannt. Bei der Etagenpresse werden einzelne Pressplatten
auf stufenartig angeordneten Auflagen (Etagen) übereinanderliegend
gestapelt. Zum Pressen wird auf die einzelnen stufenartig angeordneten Auflagen
trockenes, faseriges Material aus Holzfasern oder Holzspänen
aufgebracht, das dann zwischen zwei benachbarten Pressplatten in
den einzelnen Etagen beispielsweise zu einer Holzspanplatte oder
einer Holzfaserplatte gepresst wird. Bei diesem Verfahren muss insbesondere
darauf geachtet werden, dass der Flächendruck auf die einzelnen
Etagen gleichmäßig verteilt und möglichst
gleich groß ist, um nach dem Zusammenpressen des faserigen
Materials eine gleichbleibende Qualität der Holzspanplatte beziehungsweise
der Holzfaserplatte zu erhalten. Probleme entstehen auch, wenn die
Schließgeschwindigkeit der einzelnen Etagen zu groß ist,
weil dann das faserige Material teilweise herausgeblasen wird. Des
weiteren treten Probleme auf, wenn die einzelnen Etagen nach dem
Pressvorgang zu schnell geöffnet werden, weil sich dann
sehr leicht Staub auf den einzelnen Pressplatten absetzen kann.
Dadurch würden sich Unebenheiten auf der Oberfläche
der Holzspanplatte beziehungsweise der Holzfaserplatte ergeben.
Zur Beseitigung dieses Problems muss die Presse abgeschaltet und
es müssen die einzelnen Pressplatten gereinigt werden,
bevor der Arbeitsgang wieder aufgenommen werden kann.
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Der
Erfindung liebt die Aufgabe zugrunde, bei der Fertigung von Umform-
und/oder Stanzteilen die Fertigungskapazität einer herkömmlichen
einzelnen Presse erheblich zu steigern. Diese Aufgabe wird mit den
Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche 1 und 5 gelöst.
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Bei
der erfindungsgemäßen Verfahren beziehungsweise
der Presse mit einem Werkzeugsatz zur Fertigung von Umform und/oder
Stanzteilen nach der Gattung der nebengeordneten Ansprüche
1 und 5 ergibt sich der Vorteil, dass durch die Anordnung wenigstens
eines weiteren Werkzeugsatzes die Fertigungskapazität der
Presse erheblich gesteigert und praktisch verdoppelt beziehungsweise
allgemeiner ausgedrückt vervielfacht wird, da gleichzeitig
zwei oder mehrere Werkstücke umgeformt und/oder gestanzt
werden können. Da die Werkzeugsätze übereinander
liegend angeordnet sind und der weitere, insbesondere zweite Werkzeugsatz
praktisch zwischen dem ersten Werkzeugsatz eingeschoben und angepasst
wird wird der mögliche Arbeitsraum der Presse besser ausgenutzt,
als es bisher der Fall ist. Die Fertigungskapazität wird
bei zwei Werkzeugsätzen somit verdoppelt, ohne dass zusätzliche
Investitionen in weitere Pressen oder in neue Fertigungswerkstätten
benötigt werden.
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Durch
die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten
Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen
des in den nebengeordneten Ansprüche 1 und 5 angegebenen
Verfahrens beziehungsweise der Presse gegeben. Als besonders vorteilhaft
wird angesehen, dass die beiden Werkzeugteile des weiteren, d. h.
zusätzlichen Werkzeugsatzes sehr raumsparend in einem einzigen Werkzeugteil
angeordnet sind. Dadurch verringert sich gegenüber einer
stapelweisen Anordnung von Werkzeugsätze die erforderliche
Hubhöhe für die Presse auf ein Minimum.
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Vorzugsweise
werden mit dem beschriebenen Verfahren Gehäuseteile von
Haushaltsgeräten hergestellt.
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Der
weitere Werkzeugsatz wird derart ausgebildet, dass die weitere Patrize
passend, das heißt spiegelbildlich zur ersten Matrize ausgebildet
ist. Des weiteren ist die weitere Matrize passend zur ersten Patrize
des ersten Werkzeugsatzes ausgebildet. Durch diese Ausformung kann
der weitere Werkzeugsatz ohne großen Aufwand sehr einfach
zwischen der ersten Matrize und der ersten Patrize des ersten Werkzeugsatzes
eingefügt werden.
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Gemäß einer
zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung sind
die übereinanderliegend angeordneten Werkzeugsätze
zur Bearbeitung von gleichartigen Umform- und/oder Stanzteilen (Werkstücke) ausgebildet.
Insbesondere bei der Bearbeitung von gleichartigen Werkstücken
ergibt sich der Vorteil, dass die Bearbeitungsabläufe und
Arbeitszeiten parallel abgearbeitet werden können und im
Wesentlichen zeitlich gleich lang sind. Dadurch ergibt sich auch
bei der Materialzuführung beziehungsweise der Entnahme
der Werkstücke ein optimaler Arbeitsablauf mit kürzesten
Bearbeitungszeiten.
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In
weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
dass die Werkzeugsätze zur Bearbeitung von unterschiedlichen
Umform- und/oder Stanzteilen ausgebildet sind. In diesem Fall kann
die Presse für die Bearbeitung mehrerer unterschiedlicher
Werkstücke gleichzeitig verwendet werden. Dadurch ist die
Presse praktisch universell einsetzbar, so dass keine weiteren Spezialpressen
verwendet werden müssen. Damit können erhebliche
Investitionskosten an Maschinen, Gebäuden und Personal
eingespart werden.
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Eine
weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht auch darin,
dass die zum Öffnen der wenigstens zwei Werkzeugsätze
erforderliche Hubhöhe in Abhängigkeit von der
Bauhöhe der Werkzeugsätze und den erforderlichen
Zwischenräumen für das Handling einstellbar ist.
Dadurch kann einerseits die erforderliche Hubhöhe auf ein
Minimum reduziert und die maximale Hubhöhe der Presse optimal
genutzt werden.
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Die
erfindungsgemäße Presse ist insbesondere für
die Bearbeitung von Metall- oder Kunststoffteilen ausgebildet, wie
sie insbesondere zur Herstellung von Gehäuseteilen von
Haushaltsgeräten benötigt werden.
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Ein
vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in
der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert.
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1 zeigt
eine handelsübliche Presse mit einem einzelnen Werkzeugsatz,
mit dem Umform- und/oder Stanzteile herstellbar sind, und
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2 zeigt
in schematischer Darstellung eine nach dem erfindungsgemäßen
Konstruktionsprinzip ausgebildete Presse, die mit zwei übereinanderliegend
angeordneten Werkzeugsätzen ausgebildet ist.
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Ein
wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, die Kapazität
einer handelsüblichen Presse, die zum Umformen und/oder
Stanzen von Werkstücken oder Fertigungsteilen in einer
Fertigungsstraße eingesetzt wird, erheblich zu steigern. Umfangreiche
Umbauten an der Presse selbst sind nicht erforderlich, wie später
noch näher erläutert wird.
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In 1 ist
in schematischer Darstellung eine Presse 1 dargestellt,
wie sie in heutigen Fertigungseinrichtungen als einzelne Presse
oder als Pressetransferstraße bekannt ist. Die Presse 1 ist
mit einer unteren Trägerplatte 3 und einer oberen
Trägerplatte 5 ausgebildet. Die beiden Trägerplatten 3, 5 sind übereinanderliegend
angeordnet. Die obere Trägerplatte 5 ist in vertikaler
Richtung beweglich angeordnet und kann mit Hilfe einer hydraulischen
Anlage von der unteren Trägerplatte 3 abgehoben
werden. Zum Pressen oder Stanzen wird die obere Trägerplatte 5 in
Richtung der unteren Trägerplatte 3 abgesenkt
und gegebenenfalls mit hohem Druck auf die untere Trägerplatte 3 gepresst.
Zwischen den beiden Trägerplatten 3, 5 ist
ein Werkzeugsatz angeordnet, der aus einer Matrize 4 und
einer Patrize 6 gebildet ist. Die Matrize 4 ist
auf der unteren Trägerplatte 3 angeordnet und
enthält je nach Anwendung Vertiefungen, Aussparungen und/oder
Durchbrüche. Die Patrize 6 ist auf der oberen
Trägerplatte 5 angeordnet und ist spiegelbildlich
zur Matrize 4 mit entsprechenden erhabenen Strukturen ausgebildet.
Beispielsweise ist die Matrize 4 zur Fertigung z. B. einer
Gehäusewand oder Tür eines Haushaltsgeräts
wie z. B. einer Geschirrspülmaschine oder eines Kühlgeräts
mit einer Negativform ausgebildet, die der gewünschten Form
des Rohlings entspricht. Die Patrize 6 ist dagegen als
Positivform ausgebildet und an der Unterseite der oberen Trägerplatte 5 in
Richtung der Matrize 4 angeordnet. Um eine genaue Passung
beim Umformen oder Stanzen zu erreichen, sind in der Regel Führungsstifte
zwischen den beiden Trägerplatten 3, 5 angeordnet,
um ein seitliches Weggleiten oder Verkanten der beiden Trägerplatten 3, 5 beim
Zusammenpressen zu vermeiden. Wie 1 weiter
entnehmbar ist, wird von links ein Rohling 7 in das geöffnete
Werkzeug 4, 6 eingeführt. Der Rohling 7 ist
vorzugsweise eine Blechplatte oder ein Blechstreifen, der in entsprechender
Größe ausgebildet ist. Als Material können
Stahlbleche oder nicht magnetische Werkstoffe wie Kupfer, Aluminium
oder dergleichen verwendet werden. Auch ist vorsehbar, dass Kunststoffplatten
verwendet werden. Nach dem Einlegen des Rohlings 7 in die
geöffnete Presse 1 wird durch hydraulischen Druck
die obere Trägerplatte 5 mit der Patrize 6 in
Richtung auf die untere Trägerplatte 3 mit der
Matrize 4 zusammengepresst. Durch das Zusammenpressen wird
der Rohling 7 entsprechend der ausgeformten Struktur in
der Matrize 4 und der Patrize 6 geformt. Anschließend
kann nach dem Öffnen der Presse das umgeformte Werkstück 8 entnommen.
Das umgeformte Werkstück 8 kann nun weiter verarbeitet
werden. Beispielsweise können die Kanten noch beschnitten
und umgeformt werden, usw. Ungünstig ist jedoch, dass mit
jedem Hub der Presse 1 bzw. mit jedem Arbeitstakt nur ein
einziges Werkstück 8 hergestellt werden kann.
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Ergänzend
wird noch darauf hingewiesen, dass anstelle des Umformens der Werkzeugsatz
mit der Matrize 4 und Patrize 6 auch als Stanzwerkzeug ausgebildet
sein kann. In diesem Fall können dann bei jedem Arbeitstakt
der Presse 1 am Rohling 7 entsprechende Durchbrüche
ausgestanzt werden. Der Werkzeugsatz kann auch derart ausgebildet
sein, dass gleichzeitig Durchbrüche ausgestanzt und entsprechende
Strukturen in den Rohling geprägt werden.
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2 zeigt
ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten
Presse 1 in schematischer Darstellung. Bei dem erfindungsgemäßen
Ausführungsbeispiel liegt die gleiche Presse 1 zugrunde, wie
sie bereits zu 1 erläutert wurde.
Erfindungsgemäß ist jedoch, dass in der Presse 1 wenigstens zwei übereinanderliegend
angeordnete, d. h. aufeinander geschichtete Werkzeugsätze
vorhanden sind. Der erste Werkzeugsatz ist mit einer ersten Matrize 4 und
einer ersten Patrize 12 ausgebildet, der weitere, insbesondere
zweite Werkzeugsatz hat eine weitere Matrize 13 und eine
weitere Patrize 6. Zwischen den beiden Werkzeugsätzen 4, 12 und 6, 13 wird
jeweils ein Rohling 7 bzw. 9 in die geöffnete
Presse 1 eingeführt. Als Material für
den Rohling sind z. B. Stahl-, Aluminium-, Kupfer oder Verbundwerkstoff-,
oder Kunststoffplatten verwendbar. Die Presse 1 wird nun so
weit geöffnet, dass beide Rohlinge 7, 9 gleichzeitig in
die geöffneten Werkzeugsätze 4, 12 und 6, 13 eingeführt
werden können. Es ist vorgesehen, dass der Öffnungsweg
(Hubweg der Presse 1) in Abhängigkeit von der
notwendigen Höhe der verwendeten Werkzeugsätze
und des notwendigen Handlingraumes ausgebildet ist. Dadurch wird
erreicht, dass noch weitere Werkzeugsätze zwischengeschoben
werden können, um den verfügbaren Hubweg der Presse 1 optimal
ausnutzen zu können. Werden beispielsweise drei Werkzeugsätze
eingebaut, können somit auf diesem Weg drei Werkstücke
gleichzeitig gefertigt werden.
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Zum
Umformen oder Stanzen wird nun die Presse 1 mit den beispielsweise
beiden Werkzeugsätzen 4, 12 und 6, 13 zusammengefahren,
so dass gleichzeitig die beiden Rohlinge 7, 9 umgeformt und/oder
gestanzt werden. Nach dem Pressen werden dann die beiden Fertigungstücke 8, 14 der
Presse 1 entnommen und können dann weiter bearbeitet werden.
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In
vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass die beiden Werkzeugsätze 4, 12 bzw. 6, 13 zur
Bearbeitung von gleichartigen Werkstücken ausgebildet sind.
Alternativ ist vorsehbar, dass die Werkzeugsätze unterschiedlich
ausgebildet sind, so dass mit einem Arbeitstakt zwei unterschiedliche
Werkstücke 8, 14 gefertigt werden können.
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Um
beide Werkzeugsätze in der Presse 1 anzubringen
bzw. anzustellen, ist vorgesehen, dass zwischen der unten angeordneten
Matrize 4 des ersten Werkzeugsatzes und der oben angeordneten
Patrize 6 des ersten Werkzeugsatzes mindestens ein weiterer,
d. h. zusätzlicher Werkzeugsatz eingefügt wird,
der sowohl eine Matrize 13 als auch eine Patrize 12 aufweist.
Die Matrize 13 des zweiten Werkzeugsatzes ist oberseitig
angeordnet und der Patrize 6 des ersten Werkzeugsatzes
zugewandt. Die Matrize 13 und die Patrize 6 bilden
einen oberen Werkzeugsatz. Die Patrize 12 des zweiten Werkzeugsatzes
ist der Matrize 4 des ersten Werkzeugsatzes zugewandt und
unterseitig angeordnet. Sie bildet zusammen mit der Matrize 4 einen
unteren Werkzeugsatz. Der eingefügte Werkzeugsatz ist derart
ausgebildet, dass die Matrize 13 passend bzw. korrespondierend
zur Patrize 6 des oberen Werkzeugsatzes ausgeformt ist.
Des Weiteren ist die Patrize 12 passend zur Matrize 4 des
unteren Werkzeugsatzes ausgeformt. Die beiden Formteile 12, 13 können
je nach ihren Gegenformstücken 4 oder 6 gleichartig
oder unterschiedlich ausgebildet sein.
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Des
Weiteren ist vorgesehen, dass die beiden Werkzeugteile 12, 13 übereinanderliegend
an zwei sich gegenüberliegenden Flächen des Werkzeugsatzes 12, 13 angeordnet
sind und vorzugsweise in einem Stück als einzelnes Werkzeugteil
ausgebildet sind. Durch diese Anordnung ist die Ausbildung des zweiten
Werkzeugsatzes relativ kostengünstig herstellbar. Dadurch
kann die Kapazität der Presse sehr leicht verdoppelt oder
bei weiteren Einschüben mehrfach erhöht werden,
ohne dass eine neue Presse 1 installiert werden muss. Die
Pressenkapazität kann somit bei der Herstellung von gleichen
oder unterschiedlichen Werkstücken vervielfacht werden.
Es ist lediglich eine Erweiterung der Handling-Einrichtung erforderlich,
um die Rohlinge in die einzelnen Werkzeugsätze einführen
zu können.
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Die
Anzahl der zwischengefügten Werkzeugsätze ist
abhängig von der Bauart der Presse. Beispielsweise wird
die Zahl der übereinanderliegend angeordneten Werkzeugsätze
nur begrenzt durch die maximale Pressenkraft, durch den maximalen
Hubweg der Presse, durch die erforderlichen Bauhöhen der
Werkzeugsätze und durch die für das Handling erforderlichen
Zwischenräume.
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Mit
dem beschriebenen Verfahren können Gehäuseteile
von Haushaltsgeräten, insbesondere von Waschmaschinen,
Geschirrspülern, Backöfen, Kühlschränken
usw. hergestellt werden. Es kann neben der Herstellung von diesen „Weiße
Ware”-Produkten auch für Produkte der Automobilindustrie,
sowie zur Herstellung von „Braune Ware”-Produkten wie
z. B. TV, sowie „Graue Ware”-Produkten wie z.
B. PC verwendet werden.
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- 1
- Presse
- 3
- untere
Trägerplatte
- 4
- erste
Matrize
- 5
- obere
Trägerplatte
- 6
- erste
Patrize
- 7
- (erster)
Rohling
- 8
- (erstes)
Fertigungsteil
- 9
- (weiterer)
Rohling
- 12
- weitere
Patrize (weiterer Werkzeugsatz)
- 13
- weitere
Matrize (weiterer Werkzeugsatz)
- 14
- weiteres
Fertigungsteil/weiteres Werkstück
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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