DE10235236A1

DE10235236A1 - Bearbeitungspresse

Info

Publication number: DE10235236A1
Application number: DE2002135236
Authority: DE
Inventors: Konrad Schnupp
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-08-01
Filing date: 2002-08-01
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2022-08-02
Also published as: DE10235236B4

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bearbeitungspresse mit einem Pressengestell, an welchem ein Oberwerkzeug 1 und ein Unterwerkzeug 2 gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberwerkzeug 1 an einem Träger 3 gelagert ist, welcher um eine horizontale Achse drehbar und höhenverstellbar an dem Pressengestell gelagert ist, dass das Unterwerkzeug 2 auf einem Wagen 4 gelagert ist, der horizontal auf dem Pressengestell verfahrbar ist, und dass der Wagen 4 in der eingefahrenen Position mit dem Pressengestell verriegelbar ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bearbeitungspresse mit einem Pressengestell, an welchem ein Oberwerkzeug und ein Unterwerkzeug gelagert sind.

Bei hydraulischen Pressen zum Tiefziehen oder zur anderweitigen Bearbeitung von vornehmlich Blechteilen ergibt sich stets das Problem, dass die Werkzeuge präzise aufeinander abgestimmt werden müssen. So ist es beispielsweise bei der Neuherstellung von Werkzeugen erforderlich, diese durch Tuschieren in ihren Oberflächen passgenau aufeinander abzustimmen. Dieser Vorgang kann in einer üblichen Produktions-Presse durchgeführt werden. Dabei ergibt sich jedoch zum einen die Problematik, dass die Produktions-Presse während der Bearbeitungszeit nicht für den Produktionsprozess zur Verfügung steht. Insbesondere bei Pressenstraßen ist eine derartige Vorgehensweise deshalb nicht möglich.

Ein anderer, sehr schwer wiegender Nachteil besteht darin, dass der Arbeiter bei geöffneter Presse in dem sehr engen Zwischenraum arbeiten muss. Hierbei bereitet bereits die Bearbeitung des Unterwerkzeugs erhebliche Probleme. Eine Überkopf-Bearbeitung des Oberwerkzeuges ist sehr schwer, führt zu gesundheitlichen Problemen des Arbeiters und ist diesem kaum zumutbar.

Die reine Entnahme des Werkzeugs scheidet ebenfalls aus, da die beiden Werkzeughälften in einer Presse aufeinander abgestimmt bearbeitet werden müssen.

Der Stand der Technik schlägt einige Lösungen dieses Problems vor. So zeigt beispielsweise die DE 199 62 094 A1 eine vertikal arbeitende Presse mit einer integrierten Schwenkvorrichtung. Hierbei ist es möglich, das Oberwerkzeug teilweise aus zuklinken und um 180° zu drehen. Der apparative Aufwand ist sehr hoch, so dass derartige Pressen insbesondere bei schwereren Werkzeugen nicht zufrieden stellend arbeiten können.

Zur Drehung und Schrägstellung eines Werkzeuges sind auch Montagehilfen, beispielsweise Scherenhubtische vorgeschlagen worden. Derartige Zusatzeinrichtungen sind hinsichtlich des Gewichts, welches sie handhaben können, stark eingeschränkt und im Übrigen im Bereich einer Presse kaum installierbar. Ein Beispiel für einen derartigen Hubtisch bietet das Modell Rotolift der Firma Sideros. Eine weitere, technisch sehr aufwändige Schwenkkonstruktion ist aus der DE 93 16 793.8 U1 vorbekannt. Hierbei werden die Werkzeughälften aus der Tuschierpresse ausgeschwenkt und durch Drehen dem Arbeiter in einer etwas besseren Position angeboten. Auch hierbei ergibt sich das Problem der maximalen Gewichtsbeschränkung sowie der sehr aufwändigen Konstruktion.

Eine weitere Variante zeigt die DE 43 11 154 C2 . Auch hierbei wird das Werkzeugteil gekippt oder verschwenkt. Dabei stellt sich ebenfalls die Problematik des sehr beschränkten, zur Verfügung stehenden Arbeitsraumes einer üblichen Presse.

Montagehilfen, wie sie beispielsweise bei der Karosseriefertigung. für die Handhabung von Karosseriekörpern üblich sind, scheiden für das angesprochene Einsatzgebiet aus, da sie nicht geeignet sind, im Bereich einer hydraulischen Presse eingebaut zu werden und da sie hinsichtlich der Steuerung der Bewegungen im Zusammenhang mit einem Pressengestell nicht brauchbar sind. Eine derartige, durch Spindeln angetriebene Vorrichtung zeigt die DE 199 29 443 A1 .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Bearbeitungspresse der eingangs genannten Art zu schaffen, welche bei einfachem Aufbau und einfacher, kostengünstiger Herstellbarkeit eine ergonomische, einfache Bearbeitung von Oberwerkzeugen und Unterwerkzeugen, auch bei hohem Gewicht und großen Dimensionen der Werkzeuge, ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmalskombination des Hauptanspruchs gelöst. Die Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, dass das Oberwerkzeug an einem Träger gelagert ist, welcher um eine horizontale Achse drehbar und höhenverstellbar an dem Pressengestell gelagert ist, dass das Unterwerkzeug auf einem Wagen gelagert ist, der horizontal auf dem Pressengestell verfahrbar ist, und dass der Wagen in der eingefahrenen Position mit dem Pressengestell verriegelbar ist.

Die erfindungsgemäße Bearbeitungspresse zeichnet sich durch eine Reihe erheblicher Vorteil aus.

Zunächst ist darauf hinzuweisen, dass der Begriff Bearbeitungspresse eine hydraulische Presse zum Tuschieren und Einfahren von Werkzeugen bezeichnet. Eine derartige Presse ist eine voll funktionsfähige hydraulische Presse, die auch mit den weiteren, für eine Presse und die Betätigung ihrer Werkzeuge erforderlichen Aggregaten besetzt ist. So ist es beispielsweise möglich, komplette Umformvorgänge auf dieser Bearbeitungspresse durchzuführen, um die Qualität und Stimmigkeit der Werkzeuge zu testen. Es versteht sich, dass unterschiedlichste Stößel, Niederhalter oder Ähnliches realisiert sind.

Bei der erfindungsgemäßen Bearbeitungspresse ist es somit möglich, das Unterwerkzeug vollständig aus dem Pressenraum herauszufahren. Der Wagen dient dabei sowohl dem Transport des Unterwerkzeugs als auch – im eingefahrenen Zustand – als Untergurt oder Unterholm der Presse.

Das Oberwerkzeug kann an dem Träger beliebig verschwenkt und in der Höhe verfahren werden. Ein Arbeiter kann somit stehend vor der Presse in ergonomisch korrekter Position die erforderlichen Arbeitsgänge durchführen. Hierdurch verbessert sich nicht nur die Arbeitsbedingung des Arbeiters, dieser kann vielmehr mit weitaus höherer Präzision tätig werden.

Im Vergleich zum Stand der Technik können bei der erfindungsgemäßen Presse auch sehr schwere Teile (100 t und mehr) sicher bearbeitet werden.

In besonders günstiger Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Wagen seitlich formschlüssig in das Pressengestell einfahrbar und in seiner eingefahrenen Position formschlüssig festlegbar ist. Hierdurch wird zum einen erreicht, dass sich das Unterwerkzeug in der eingefahrenen Stellung präzise und reproduzierbar festlegen lässt. Zum anderen bildet der Wagen den Unterholm der Presse, so dass der Kraftfluss und die Kraftaufbringung während des Pressenbetriebes optimal sind. Bei einer nach unten gerichteten Kraft des Oberwerkzeuges besteht somit nicht die Gefahr, dass sich das Gestell der Presse vom Fundament abhebt oder dass das Pressengestell insgesamt verformt wird. Der Wagen, der gleichsam als Untertisch wirkt, bildet somit den Unterholm des Pressengestells.

Bevorzugterweise ist der Wagen auf einem absenkbaren Fahrgestell verfahrbar, um das Einfahren und Ausfahren zu vereinfachen.

Das Pressengestell umfasst bevorzugterweise zumindest zwei Führungssäulen, welche auf einem im Wesentlichen ebenen Fundament gelagert sind. Da der Wagen den Unterholm der hydraulischen Presse bildet, ist kein weiteres Fundament erforderlich. Weiterhin kann darauf verzichtet werden, eine Grube oder ähn 1iches vorzusehen, so wie dies bei sonstigen hydraulischen Pressen vielfach notwendig ist. Der Arbeiter braucht somit nicht über Stufen oder Podeste gehen, um das Formoberteil oder das Formunterteil zu bearbeiten. Hierdurch wird zusätzlich auch die Arbeitssicherheit erhöht. Insgesamt ergibt sich eine ganz erhebliche Kostenreduzierung.

Besonders günstig ist es, wenn an der Führungssäule vertikal mittels eines Hydraulikantriebs verschiebbar zumindest ein Schlitten gelagert ist, welcher eine seitliche Drehachse des Trägers lagert. Durch den Schlitten ist mittels eines Hydraulikantriebes eine Vertikalbewegung möglich, während die Drehachse des Trägers (durch einen Lagerzapfen des Trägers) die Schwenkbewegung ermöglicht. Das Oberwerkzeug ist, ebenso wie das Unterwerkzeug, mittels geeigneter Führungs- und Montageschlitze oder ähnlichem an dem Träger befestigt. Die Drehbewegung wird durch zumindest einen Drehantrieb an zumindest einem der Schlitten realisiert. Der Drehantrieb ist bevorzugterweise selbsthemmend ausgebildet, er kann beispielsweise als Schneckengetriebe ausgebildet sein. Hierdurch ergibt sich ein hohes Maß an Betriebssicherheit, da ein unerwünschtes Verschwenken des Trägers nicht möglich ist.

Durch den hydraulischen Antrieb der Schlitten ist es möglich, Parallelitätsschwankungen, die beispielsweise in der Produktionspresse, aus welcher das Werkzeug entnommen wurde, vorliegen, zu simulieren und somit das Werkzeug präzise einzustellen. Dies Parallelitätsschwankungen können erfasst und in der erfindungsgemäßen Bearbeitungspresse berücksichtigt werden.

An dem Schlitten ist bevorzugterweise eine Verriegelungseinrichtung für den Träger vorgesehen. Diese kann zur spielfreien Fixierung des Trägers beispielsweise keilartige Riegelelemente umfassen.

Der Träger selbst kann mit Arretierungs- und Fixierungseinrichtungen zum formgenauen Lagern des Oberwerkzeugs versehen sein.

Durch die präzise Zuordnung des Oberwerkzeugs zu dem Unterwerkzeug und durch den Gesamtaufbau der erfindungsgemäßen Presse ist es möglich, auch komplizierte Geometrien von Werkstücken bzw. Werkzeugen zu bearbeiten. So ist es auch möglich, Schnittwerkzeuge, die eine sehr präzise Führung benötigen, zu montieren, zu bearbeiten und zu testen.

Um Verbiegungen des Werkzeugs, beispielsweise auf dem Träger, zu vermeiden, kann das Werkzeug in vorgespannter Position, beispielsweise durch Unterlegen von Blechstreifen o. ä. montiert werden.

Die Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Bearbeitungspresse als Zwei-Gestell-Presse bringt den Vorteil, dass der Arbeitsraum erheblich vergrößert und leichter zugänglich ist, im Vergleich zu einer Vier-Gestell-Presse.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigen:
1 bis 4 in schematischer, perspektivischer Ansicht unterschiedliche Funktionsstellungen eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bearbeitungspresse,
5 und 6 perspektivische, vereinfachte Darstellungen verschiedener Stellungen des Trägers mit dem Oberwerkzeug,
7a bis 7c unterschiedliche Verriegelungsstellungen des Trägers,
8 eine schematische Teil-Seitenansicht einer Führungssäule mit Schlitten und Träger,
9 eine Teil-Seitenansicht des erfindungsgemäßen Wagens,
10 eine vereinfachte Seitenansicht eines geschwenkten Trägers mit Oberwerkzeug,
11 eine vereinfachte Seiten-Teilansicht der erfindungsgemäßen Presse in schematischer Darstellung, und
12 eine Plan-Draufsicht auf die Integrierung der erfindungsgemäßen Bearbeitungspresse in eine Pressenstraße.
In den nachfolgenden Figuren sind gleiche Teile jeweils mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
Die 1 bis 4 zeigen jeweils ein Oberwerkzeug 1 sowie in zugehöriges Unterwerkzeug 2 in stark vereinfachter Ausgestaltung und Darstellung. Auf Details wurde verzichtet, da diese zur Beschreibung der Erfindung nicht erforderlich sind.
Auf einem Fundament 8, beispielsweise einer Produktionshalle, stehen seitliche Führungssäulen 6 und 7, in welchen jeweils verschiebbar (siehe beispielsweise 8) Schlitten 9 und 10 gelagert sind. Diese sind über Kolben-Zylinder-Einheiten vertikal verfahrbar. An den Schlitten 9, 10 ist mittels Drehzapfen 14, 15 (siehe beispielsweise 11) ein im Wesentlichen plattenförmiger Träger 3 gelagert. Der Träger 3 ist um die Mittelachse der Drehzapfen 14, 15 drehbar, so wie dies beispielsweise durch die Pfeile in 2 dargestellt ist. Die
1 zeigt die Vertikalbewegung des Trägers 3 durch vertikales Verfahren der Schlitten 9, 10.
Der Träger 3 trägt das Oberwerkzeug 1. Zur Fixierung sind beispielsweise Nuten in dem Träger 3 ausgebildet, welche ein Verrutschen des Oberwerkzeugs 1 verhindern, siehe auch die Darstellung der 10. Dort ist beispielsweise auch ein Endschalter 16 gezeigt, ein seitliches Verrutschen anzeigen könnte. Die Fixierung erfolgt beispielsweise mittels Spindeln 17, denen Muttern und Anschläge zugeordnet sind (in 10 nur schematisch dargestellt).
Das Unterwerkzeug 2 ist auf einem vertikal verschiebbaren Wagen 4 gelagert, der horizontal längs Führungsbahnen 18 verfahrbar ist. Die Figuren zeigen, dass der Wagen 4 aus dem Pressenraum der Bearbeitungspresse heraus fahrbar ist, um das Unterwerkzeug 2 ungestört bearbeiten zu können.
Die 5 und 6 zeigen nochmals Detaildarstellungen der Führungssäulen 6 und 7 sowie des Trägers 3. Dabei ist insbesondere ersichtlich, dass die Drehzapfen 14, 15 an den Schlitten 9, 10 gelagert sind.
Mit dem Bezugszeichen 11 ist ein Drehantrieb gezeigt, der beispielsweise ein Zahnrad 19 sowie eine Schnecke 20 umfasst. Der Antrieb kann elektrisch oder hydraulisch erfolgen.
Die 7a bis 7c zeigen in schematischer Seitenansicht den Träger 3. In der Darstellung der 7a ist dieser noch verschwenkt, wird jedoch im Urzeigersinn in seine horizontale Position gebracht. Hierfür wird ein Riegelelement 12 seitlich verschoben. Sobald der Träger 3, wie in 7b gezeigt, gegen das Riegelelement 12 satt anliegt, wird ein gegenüberliegendes Riegelelement 13, welches eine keilförmige Seitenfläche haben kann, eingeschoben. Somit wird der Träger 3 spielfrei an dem Schlitten 9 (siehe 8) positioniert. Es versteht sich, dass eine Einschwenkung in der anderen Richtung (gegen den Uhrzeigersinn) in analoger Weise erfolgt, wobei dann das Riegelelement 12 keilförmig ist.
Die 9 zeigt in schematischer Seitenansicht vereinfacht den Wagen 4. Dieser weist seitlich jeweils wulstartige Ansätze 21 auf, die in Schlitze 25 des Pressengestells bzw. der seitlichen Führungssäulen 6 und 7 einschiebbar sind, so wie dies in 11 gezeigt ist. Die Ansätze 21 weisen jeweils zumindest ein Zentrierstück 22 auf, welches selbstzentrierend (beispielsweise kegelstumpfförmig) ist und sich an der Unterseite der Ansätze 21 befindet (siehe 9). Bei einem Absenken des Wagens 4 gelangen somit die Zentrierstücke 22 in entsprechende nicht dargestellte Ausnehmungen der Führungssäulen 6 und 7 (siehe 11) .
Das Absenken des Wagens 4 erfolgt mittels entsprechender Fahrgestelle 5. Diese sind über Räder 23 (9) in den Führungen 18 verschiebbar. Oberhalb der Räder 23 und diese lagernd sind beispielsweise Hydraulikzylinder 24 vorgesehen, um die Räder 23 anzuheben und somit den Wagen 4 abzusenken. Dieser liegt dann über die Ansätze 21 und die Zentrierstücke 22 in den seitlichen Nuten oder Schlitzen 25 der Führungssäulen 6, 7.
Die 11 zeigt jeweils Kolben-Zylinder-Einheiten 26 zur Bewegung der Schlitten 9, 10.
Die 12 zeigt in der schematischen Draufsicht vereinfacht dargestellt Produktionspressen 27 einer Pressenstraße. Diesen ist ein Werkzeugwechselwagen 28 zugeordnet, der in bekannter Weise auf Schienen 29 verfahrbar ist, um einen Werkzeugwechsel der Produktionspressen zu ermöglichen. An geeigneter Stelle ist eine erfindungsgemäße Bearbeitungspresse 30 aufgestellt. Die 12 zeigt die Führungsbahnen 18 sowie einen ausgefah renen, schematisch dargestellten Wagen 4. Somit ergibt sich, dass es ohne Störung des Produktionsprozesses möglich ist, Werkzeuge oder Werkzeugsätze aus den Produktionspressen 27 zu entnehmen, in der erfindungsgemäßen Bearbeitungspresse 30 zu bearbeiten und wieder in die Produktionspressen einzusetzen. Der Werkzeugwechselwagen 28 zieht damit das gesamte Werkzeug (Oberwerkzeug und Unterwerkzeug) aus der Produktionspresse 27 heraus und übergibt beide Werkzeuge an die Bearbeitungspresse 30. In dieser wird das Oberwerkzeug 1 an dem Träger 3 und das Unterwerkzeug 2 an dem Wagen 4 befestigt.
Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ergeben sich im Rahmen der Erfindung vielfältige Abwandlungs- und Modifikationsmöglichkeiten.

1: Oberwerkzeug
2: Unterwerkzeug
3: Träger
4: Wagen
5: Fahrgestell
6: Führungssäule
7: Führungssäule
8: Fundament
9: Schlitten
10: Schlitten
11: Drehantrieb
12: Verriegelelement
13: Verriegelelement
14: Drehzapfen
15: Drehzapfen
16: Endschalter
17: Spindel
18: Führungsbahn
19: Zahnrad
20: Schnecke
21: Ansatz
22: Zentrierstück
23: Rad
24: Hydraulikzylinder
25: Nut
26: Kolben-Zylinder-Einheit
27: Produktionspresse
28: Werkzeugwechselwagen
29: Schienen
30: Bearbeitungspresse

Claims

Bearbeitungspresse mit einem Pressengestell, an welchem ein Oberwerkzeug (1) und ein Unterwerkzeug (2) gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Oberwerkzeug (1) an einem Träger (3) gelagert ist, welcher um eine horizontale Achse drehbar und höhenverstellbar an dem Pressengestell gelagert ist, dass das Unterwerkzeug (2) auf einem Wagen (4) gelagert ist, der horizontal auf dem Pressengestell verfahrbar ist und dass der Wagen (4) in der eingefahrenen Position mit dem Pressengestell verriegelbar ist.
Bearbeitungspresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wagen (4) seitlich formschlüssig in das Pressengestell (1) einfahrbar und in seiner eingefahrenen Position formschlüssig festlegbar ist.
Bearbeitungspresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wagen (4) auf einem absenkbaren Fahrgestell (5) verfahrbar ist.
Bearbeitungspresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Pressengestell zumindest zwei seitliche Führungssäulen (6, 7) umfasst, welche auf einem im Wesentlichen ebenerdigen Fundament (8) gelagert ist.
Bearbeitungspresse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an der Führungssäule (6, 7) vertikal mittels eines Hydraulikantriebs verschiebbar zumindest ein Schlitten (9, 10) gelagert ist, welcher eine seitliche Drehachse des Trägers (3) lagert.
Bearbeitungspresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einem Schlitten (9, 10) ein Drehantrieb (11) für den Träger (3) gelagert ist.
Bearbeitungspresse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb (11) selbsthemmend ausgebildet ist.
Bearbeitungspresse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Schlitten (9, 10) eine Verriegelungseinrichtung für den Träger (3) vorgesehen ist.
Bearbeitungspresse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungseinrichtung zur spielfreien Fixierung des Trägers (3) zumindest ein keilartiges Riegelelement (12, 13) umfasst.
Bearbeitungspresse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (3) mit Arretierungs- und Fixiereinrichtungen zur formgenauen Lagerung des Oberwerkzeugs (1) versehen ist.