DE19535759A1 - Stanz- und Biegewerkzeug zum Herstellen von Werkstücken in mehreren Folgeschritten und Schweißvorrichtung, vorzugsweise für ein solches Stanz- und/oder Biegewerkzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Stanz- und/oder Biegewerk­ zeug oder auf eine Schweißvorrichtung nach dem Anspruch 1,3 oder 7.

Bei der Herstellung von Werkstücken in einem Stanz- und/oder Biegewerkzeug in mehreren Folgeschritten ist es bekannt, am jeweiligen Werkstück besondere Verbindungsmaßnahmen durchzufüh­ ren. Hierbei kann es sich z. B. um das Verbinden von zwei Abschnitten des Werkstücks handeln. Es kann sich im weiteren auch um zwei Endteile des Werkstücks handeln, die zu einem Ring oder zu einem Rahmen miteinander verbunden werden.

Bei einem vorbekannten Stanz- und/oder Biegewerkzeug ist diese Verbindungsmaßnahme an einer Verbindungsvorrichtung vorgesehen, die vom Stanz- und/oder Biegewerkzeug separat angeordnet ist und mit dem Werkstück manuell bestückt wird. Hierdurch ist sowohl ein großer Bauraum oder Stellraum für die Herstel­ lungswerkzeuge als auch großer Förder- und Bestückungsaufwand sowie Zeitaufwand vorgegeben, was zu hohen Herstellungskosten für die Werkstücke führt.

Es ist im weiteren bekannt, bei einem vorliegenden Stanz­ und/oder Biegewerkzeug zum Herstellen von Werkstücken in mehreren Folgeschritten für den Antrieb der einzelnen Bearbei­ tungswerkzeuge an den Bearbeitungsstationen die Relativbewegung zwischen den Werkzeugteilen auszunutzen. Dabei ist das bekannte Stanz- und/oder Biegewerkzeug auf eine Bearbeitung der Werkstücke in der Bearbeitungsebene beschränkt. Für besondere Bearbeitungsmaßnahmen sind zusätzliche Bearbeitungswerkzeuge vorzusehen, was die Herstellung der Werkstücke ebenfalls verteuert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stanz- und/oder Biegevorrichtung so auszugestalten, daß bei Gewährleistung einer kompakten Bauweise eine preiswertere Herstellung der Werkstücke möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1,3 oder 7 gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen Stanz- und/oder Biegewerkzeug nach Anspruch 1 ist eine Verbindungsvorrichtung zum Verbinden des Werkstücks mit einem Teil vorgesehen, die die Verbindung des Teils ermöglicht, bevor das Werkstück vom Ausgangsmaterial getrennt wird. Hierdurch entfallen die beim Stand der Technik erforderlichen Förder- und Verbindungsmaßnahmen zu und an einem weiteren Bearbeitungsort. Bei der Erfindung kann die Verbindung des Werkstücks mit dem Teil vor oder an der Bearbeitungsstation erfolgen, wenn die Verbindung stattfindet, bevor das Werkstück vom Ausgangsmaterial getrennt wird. Hierdurch werden der Funktionsraum eingespart, eine kleinere und kompaktere Bauweise erreicht, die Herstellungszeit verringert und der Herstellungsprozeß vereinfacht und verbessert. Es lassen sich deshalb auch die Herstellungskosten für die Werkstücke wesentlich verringern.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung nach Anspruch 3 ermöglicht außerdem die Bearbeitung der Werkstücke in einer bezüglich der Bearbeitungsebene versetzten zweiten Bearbeitungsebene, wobei ein zusätzlicher Antrieb für das in der zweiten Bearbeitungs­ ebene wirksame Bearbeitungswerkzeug entfällt. Es läßt sich somit auch bei dieser Ausgestaltung eine kompakte Bauweise erreichen, wobei zusätzliche Förder- und Bearbeitungsmaßnahmen an einem zusätzlichen Bearbeitungsort entfallen. Darüber hinaus eignen sich diese erfindungsgemäßen Lösungen auch für solche Werkzeuge, die eine ring- bzw. rahmenförmige Bauform aufweisen und eine Bearbeitung an einer von der Bearbeitungsebene versetzten zweiten Bearbeitungsebene erfordern.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung nach Anspruch 7 ist den Schweißvorrichtungsteilen eine elektrische Kontaktvorrichtung zugeordnet, die parallel zu den Schweißelektroden angeordnet ist und die Stromverbindung mit den Elektroden gewährleistet, und eine ständige Stromverbindung im Form eines elektrischen Kabels ersetzt, das aus Platzgründen und im Hinblick auf einen Kabelbruch resultierend aus der ständigen Hin- und Herbewegung nachteilig ist. Die erfindungsgemäße Kontaktvorrichtung zeichnet sich somit durch Robustheit, lange Lebensdauer und kleine Bauweise bei großer Leistungsfähigkeit aus.

In den Unteransprüchen sind Merkmale enthalten, die zu kleinen, kostengünstig herstellbaren und einfach montierbaren bzw. demontierbaren Bauweisen führen, die sich vorteilhaft in ein Stands- und/oder Biegewerkzeug oder in eine Schweißvorrichtung integrieren lassen, von stabiler Bauweise und störungsunan­ fälliger Funktion sind und außerdem eine vorteilhafte Bearbei­ tungsfolge der einzelnen Bearbeitungsschritte gewährleisten.

Die Erfindung umfaßt somit auch ein vorteilhaftes Verfahren oder Arbeitsverfahren zum Herstellen von Werkstücken in mehre­ ren Folgeschritten an einem Stands- und/oder Biegewerkzeug.

Nachfolgend werden die Erfindung und weitere bisher erzielbare Vorteile anhand von bevorzugten Ausführungsbeispiele und ver­ einfachten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Stands- und/oder Biegewerkzeug in einer Ausgangsposition in der vertikal geschnit­ tenen Seitenansicht;

Fig. 2 das Stands- und/oder Biegewerkzeug in der Vorderan­ sicht bei der Blickrichtung schräg nach unten gemäß Pfeil P in Fig. 1;

Fig. 3 ein ring- bzw. rahmenförmiges Werkstück in der Vor­ deransicht gemäß Pfeil P in Fig. 1;

Fig. 4 eine Plus-Elektrode und ein Kontaktteil in Parallel­ anordnung mit zugehörigen elektrischen Kraftfeldern in der Draufsicht;

Fig. 5 die Anordnung nach Fig. 4 in der Vorderansicht.

Die Hauptteile des Stands- und/oder Biegewerkzeugs 1 sind eine Matrize 2, ein darüber angeordneter und vertikal beweglich gehaltener Niederhalter 3 und darüber angeordnetes vertikal bewegbar geführtes und durch einen nicht dargestellten Antrieb bewegbares Oberteil 4, das Teil eines Werkzeug-Oberteils ist, während die Matrize 2 ein Werkzeug-Unterteil bildet.

Im Werkzeug 1 sind längs der Durchgangsrichtung 5 in gleichen Anständen hintereinanderliegend mehrere Bearbeitungsstationen angeordnet, von denen in den Fig. 1 und 2 lediglich drei Bear­ beitungsstationen B1, B2, B3 dargestellt sind, an denen ein Werkstück W in Folgeschritten bearbeitet und hergestellt wird, und zwar aus einem Ausgangsmaterial, hier in Form einer nicht dargestellten Platine. Die teilgefertigten Werkstücke W und das fertige Werkstück W bleiben durch jeweils einen Haltestreifen 6 bis zu einem letzten Folgeschritt miteinander verbunden, wobei das Werkstück W vom zugehörigen Haltestreifen 6 abgetrennt wird. Die vorgefertigten Werkstücke W bilden somit mit den Haltestreifen 6 eine strangförmige Materialeinheit 7, die durch eine nicht dargestellte Fördervorrichtung schrittweise horizontal durch einen zwischen der Matrize 2 und dem Niederhalter 3 in dessen Ausgangsstellung gemäß Fig. 1 vorhandenen Spalt 8 längs der Durchgangsrichtung 5 zur Ausführung der Folgeschritte geschoben wird. Nach jedem Schritt werden das das Oberteil 4 und den Niederhalter 3 umfassende Werkzeugoberteil abgesenkt und ein Bearbeitungsschritt ausgeführt.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein ring- bzw. rahmenförmiges Werkstück W von im wesentlichen viereckiger Querschnittsform vorhanden, mit einem oberen Rahmenteil W1, zwei seitlichen Rahmenteilen W2 und einem unteren Rahmenteil W3, das aus zwei im Bereich einer mittleren Teilungsfuge W4 einander überlappenden Rahmenteilabschnitten W3.1, W3.2 besteht, von denen der eine Rahmenteilabschnitt W3.1 über den anderen Rahmenteilabschnitt W3.2 gekröpft ist. Die Rahmenteilabschnitte W3.1, W3.2 sind im Bereich der Überlappung durch eine Schweißung S. z. B. eine Punktschweißung S miteinander verschweißt.

Mit Ausnahme des oberen Rahmenteils W1 sind die Wände des Werkstücks W koaxial angeordnet. Das obere Rahmenteil W1 schließt mit den seitlichen Stegen einen Winkel von etwa 60 Grad ein.

Bei dem Werkzeug 1 kann es sich um ein solches handeln, daß separat angeordnet ist und dem ein vertikaler Antrieb (nicht dargestellt) zum vertikalen Bewegen des Werkzeug-Oberteils zugeordnet ist.

Der Niederhalter 3 ist durch eine geeignete Aufhängungsvor­ richtung am Oberteil 4 aufgehängt, und zwar in einem Abstand a. Die Aufhängungsvorrichtung ermöglicht eine vertikale Ver­ schiebung des Niederhalters 3 im Sinne einer Verringerung des Abstands a, so daß dann, wenn der Niederhalter 3 sich beim Absenken des Oberteils 4 auf die Materialeinheit 7 auflegt, das Oberteil 4 sich dem Niederhalter 3 im Bereich des vertikalen Bewegungsspiels der Aufhängungsvorrichtung nähern kann.

Bei dem Werkzeug 1 kann es sich um ein solches handeln, daß separat auf einer Arbeitsunterlage angeordnet ist und einen eigenen Antrieb zum vertikalen Verschieben des Werkzeug- Oberteils aufweist. Bei der vorliegenden Ausgestaltung ist das Werkzeug 1 in eine Presse 11, z. B. eine Exenterpresse integriert, wobei das Werkzeug-Oberteil am nicht dargestellten Stößel der Presse 11 befestigt ist. In den Fig. 1 und 2 ist von der Presse 11 lediglich der Pressenständer teilweise sichtbar.

An der Bearbeitungsstation B2 ist unter der Matrize 2 eine Verbindungsvorrichtung für die unteren Rahmenteile W3.1, W3.2, z. B. eine Schweißvorrichtung 12 zur Ausführung der Schweißung S mittels einer unteren und einer oberen Schweißelektrode 13a, 13b angeordnet. Die Schweißvorrichtung 12 befindet sich in einer Schräglage, die dem vorgenannten Werkstückwinkel von etwa 30° entspricht, das heißt, die aufrechte Mittelachse der Schweißvorrichtung 12 erstreckt sich nach hinten schräg aufwärts. Im Bereich der Schweißvorrichtung 12 ist die Matrize 2 mit einem Matrizenkopf 2a ausgebildet, der bezüglich eines ihn tragenden Matrizenhalses 2b in die Durchgangsrichtung 5 vorspringt, so daß unterhalb des Matrizenkopfes 2a ein Freiraum 15 vorgesehen ist.

Die Schweißvorrichtung 12 besteht aus übereinander angeordneten Schweißvorrichtungsteilen 12a, 12b, von denen der untere Schweißvorrichtungsteil 12a unterhalb des Matrizenkopfes 2a angeordnet ist und der obere Schweißvorrichtungsteil 12b in den Matrizenkopf 2a integriert ist und von diesem nach unten vorspringt.

Der untere Schweißvorrichtungsteil 12a weist einen Haltekörper 16 auf, der in nicht dargestellter Weise an einem Haltefuß 17 befestigt ist, der zum Haltekörper 16 hin isoliert ist, aus elektrisch nicht leitendem Material besteht oder zum Matrizenhals 2b hin isoliert und daran befestigt oder angeschraubt ist. An der Oberseite des Haltekörpers 16 ist die untere Schweißelektrode 13a befestigt insbesondere mit einem verjüngten Elektrodenschaft in einem im Haltekörper 16 befindlichen Loch fest eingesetzt, vorzugsweise eingeschraubt.

Der obere Schweißvorrichtungsteil 12b weist einen Elektro­ denhalter 18 auf, der längs der Mittelachse 14 zwischen einer oberen Ausgangsstellung (Fig. 1) und einer unteren Schweiß­ stellung verschiebbar und durch die Kraft einer Feder 19 in seine obere Ausgangsstellung vorgespannt ist, in der er gegen einen Anschlag 21 stößt. Der Elektrodenhalter 18 ist teles­ kopierbar ausgebildet und besteht im einzelnen aus einem unteren Halteteil 22a und einem oberen Halteteil 22b, die te­ leskopierbar aneinander geführt sind und gemeinsam in einer Führungshülse 23 längs verschiebbar geführt sind, die fest in eine den Matrizenkopf 2a durchsetzende Bohrung 24 eingesetzt ist. Im einzelnen ist das untere Halteteil 22a durch eine Schubstange 25 gebildet, die in der Ausgangsstellung aus der Führungshülse 23 vorragt und ein axiales Loch aufweist, in das die obere Schweißelektrode 13b mit einem Halteschaft fest eingesetzt ist. Im oberen Bereich ist die Schubstange 25 mit einem vorzugsweise runden Querschnitt verjüngt, der mit seinem oberen Ende in einer Bohrung 27 im als Schubbolzen oder ebenfalls als Schubstange 28 ausgebildeten oberen Halteteil 22a gelagert ist. Das obere und das untere Halteteil 22a, 22b sind durch einen Querstift 29 miteinander verbunden, der in dem einen Teil eine Bohrung und in dem anderen Teil, hier dem Schaft 26, ein Langloch 31 durchsetzt. In dem den Schaft 26 umgebenden Freiraum, der teilweise auch von einer von der oberen Schubstange 28 nach unten vorspringenden Hülse umgeben sein kann, befindet sich eine Druckfeder 32, z. B. mehrere Tellerfedern, die den Haltekörper 22 spreizen, wobei dieser durch die in der Führungshülse 23 angeordnete, sich an einer unteren Schulter der Führungshülse 23 abstützende und gegen das obere Halteteil 22b wirksame Druckfeder 19 mit einem unteren Kragen 34 gegen die Führungshülse 23 vorgespannt und begrenzt ist. Dem Haltekörper 22 ist auch noch eine Drehsicherungsvorrichtung 35 zugeordnet, bestehend aus einer Längsnut 35a in der oberen Schubstange 28, in die ein von der Führungshülse 23 nach innen vorspringender Führungsnocken 35b einfaßt. In der vorbeschriebenen Anschlagstellung befindet sich die aufgrund ihrer Schräge horizontal angeordnete Stirnfläche 22c des Haltekörpers 22 etwa in der Durchgangsebene, das heißt an der Unterseite der Materialeinheit 7.

Der Schweißvorrichtung 12 ist eine elektrische Kontaktvor­ richtung 41 zugeordnet, die bezüglich der Mittelachse 14 parallel angeordnet und somit versetzt ist, insbesondere in die Durchgangsrichtung 5. Die Kontaktvorrichtung 41 weist ein am unteren Schweißvorrichtungsteil 12a angeordnetes Kontaktteil 41a und ein am oberen Schweißvorrichtungsteil 12b, insbesondere am Haltekörper 22, angeordnetes oberes Kontaktteil 41b auf, von denen eines, vorzugsweise das untere Kontaktteil 41a in einer Führung 42 parallel zur Mittelachse 14 zwischen einer oberen und unteren Endstellung verschiebbar geführt und durch eine Feder 43 in seine obere Endstellung vorgespannt ist. Vorzugsweise weisen die Kontaktteile 41a, 41b an ihren Kontaktenden keil- bzw. kegelförmige äußere und innere Kontaktflächen 44a, 44b auf, in deren Bereich sie beim Kontakt aneinander liegen. Bei der vorliegenden Ausgestaltung ist das obere Kontaktteil 41b am Kragen 34 befestigt, insbesondere mit einem Zapfen darin eingesetzt. Das untere, in Form eines runden Bolzens ausgebildete Kontaktteil 41a ist mit einem seinem unteren Ende angeordneten Stromanschlußteil 47 mit dem Minuspol einer Mittelfrequenz-Stromversorgungseinrichtung verbunden. Es handelt sich somit um eine Mittelfrequenz- Schweißvorrichtung. Eine Impuls-Schweißvorrichtung eignet sich ebenfalls.

Das Kontaktteil 41a und das Stromanschlußteil 47 sind bezüglich des zugehörigen Haltekörpers 16 elektrisch isoliert angeordnet. Bei der vorliegenden Ausgestaltung dient hierzu eine Buchse 48 aus nichtleitendem Material, insbesondere Kunststoff, die zugleich die Führung 42 bildet. Mit dem Bezugszeichen 49 ist ein zweiter Stromanschluß als Plus-Anschluß im Haltekörper 16 angedeutet. Die elektrische Stromverbindung mit der unteren Elektrode 13a erfolgt durch das elektrisch leitende Material des Haltekörpers 16.

Dem Werkzeug 1 ist an der Oberseite der Matrize 2 eine erste Positioniervorrichtung 51 zugeordnet, die zwischen der Materialeinheit 7 und der Matrize 2 oder dem Niederhalter 3 wirksam sein kann, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Bei der vorliegenden Ausgestaltung sind an der Unterseite des Niederhalters 3 kegelförmige Positionierdorne 52 nach unten ragend angeordnet, die in nicht dargestellte Positionierlöcher in der Materialeinheit 7 einfassen und dadurch diese positionieren. Den Positionierdornen 52 können Ausnehmungen in der Oberseite 4 der Matrize 2 zugeordnet sein, in die die Positionierdorne 52 eintauchen können.

Eine zweite Positioniervorrichtung 53 ist zwischen den unteren Rahmenteilen W3.1, W3.2 und dem unteren Schweißvorrichtungsteil 12a wirksam. Diese Positioniervorrichtung 53 weist zwei oder vorzugsweise vier in einer Querreihe angeordnete Positionierdorne 54 auf, die in einer am Haltekörper 16 befestigten Isolationsplatte 16a befestigt sind und von dieser nach oben ragen, vorzugsweise als kegelförmige Dorne. Vorzugsweise sind die Positionierspitzen der Positionierdorne 54 vertikal und bezüglich ihrer Schäfte gekippt angeordnet. Zugehörige Positionierlöcher in den unteren Rahmenteilen W3.1, W3.2 sind von einer unrunden Querschnittsform, die sich aufgrund der aus der Schräglage resultierenden Verzerrung ergibt. Wenn jedem unteren Rahmenteil W3.1, W3.2 zwei Positionierdorne 53 zugeordnet sind, ist die Positionierung optimal. Die Positioniervorrichtung ermöglichen eine sehr genaue Positionierung.

Im folgenden wird die Funktion des Werkzeugs 1 beschrieben. Es wird ausgegangen von einer Stellung, nach dem eine Schweißung S erfolgt ist und das Werkzeug-Oberteil 4 hochgefahren worden ist. Anschließend wird die Materialeinheit 7 mittels der zugehörigen Fördervorrichtung in dem Spalt b um einen Schritt in die Durchgangsrichtung 5 vorbewegt. In dieser Position sind die seitlichen Rahmenteile W2 des Werkstücks W an der Bearbeitungsstation B1 und den vorherigen nicht bezeichneten Bearbeitungsstationen noch gespreizt, um die unteren Rahmenteile W3.1, W3.2 seitlich am Matrizenhals 2b vorbei in die Bearbeitungsstation B2 vorschieben zu können. Wenn das Werkzeug-Oberteil 4 heruntergefahren wird, senkt sich mit dem Oberteil 4 der Niederhalter 3, und die Positionierdorne 52 positionieren die strangförmige Materialeinheit 7, wobei diese nach unten verschoben wird und die unteren Rahmenteile W3.1, W3.2 gegen die Elektrode 13a gedrückt wird. Vorher oder gleichzeitig werden durch ein nicht dargestelltes Werkzeug an der Bearbeitungsstation B1 die seitlichen Rahmenteile W2 zu einem geschlossenen Rahmen zusammengebogen, wobei die unteren Rahmenteile einander überlappend schräg in der unteren Arbeitsebene stehen. Gleichzeitig wird auch der Haltekörper 22 mit der oberen Elektrode 13b in eine Zwischenposition heruntergeschoben. Ebenfalls gleichzeitig bei diesem Absenken werden die unteren Rahmenecken W5 an Schrägflächen oder -rundungen 55 und Seitenflächen 56 von zu beiden Seiten des unteren Schweißvorrichtungsteils 12a angeordneten Zentrierteilen 57 nach innen gebogen und zentriert. Der Abstand c der Zentrierteile 57 voneinander entspricht der äußeren Breite des Werkstücks W. Durch diese Zentrierung ist eine sichere Einführung der unteren Positionierdorne 54 in die zugehörigen Positionierlöcher gewährleistet, und das noch mit der Materialeinheit 7 verbundene Werkstück W ist genau positioniert und zwar in einer Position, in der das untere Rahmenteil W3 auf der unteren Elektrode 13a aufliegt. Die Anordnung kann so getroffen sein, daß in dieser Anlageposition die oberen Rahmenteile W1 mit den sie verbindenden Haltestreifen 6 in einem Abstand über der Matrize 2 angeordnet sind. Wenn der obere Haltekörper 22 abgesenkt wird, geraten zunächst die Kontaktteile 41a, 41b in Kontakt. Bei einer weiteren Absenkung des Oberteils 4 kann der Niederhalter 3 aufgrund seiner besonderen Aufhängung stehenbleiben, während ein an der Unterseite des Oberteils 4 angeordneter erster Druckstempel 58 einen zweiten, im Niederhalter in einer Führung 59 vertikal gegen eine Feder verschiebbar geführten zweiten Druckstempel 62 nach unten gegen den Haltekörper 22 drückt und diesen soweit herunterschiebt, bis die obere Elektrode 13b gegen die überlappten Abschnitte der unteren Rahmenteile W3.1, W3.2 drückt. Hierbei oder durch einen besonderen Schalter wird der elektrische Kreislauf geschlossen und es erfolgt aufgrund eines Stromimpulses die Verschweißung der überlappten Abschnitte. Die dabei wirksame Andruckkraft F1 ist zum einen durch die Federkraft der vorzugsweise durch Tellerfedern gebildeten Feder 32 bestimmt, die beim Zusammenschieben des Haltekörpers 22 im Bereich des Langloches 31 wirksam wird, wobei das Haltekörperteil 22a Materialbewegungen im Bereich der Schweißstelle folgen kann.

Zum anderen wird das Werkstück W zusätzlich zur Andruckkraft F1 mit einer Zusatzkraft F2 zusammengedrückt, die je nach Ausführung durch die elektromagnetischen oder elektrostatischen Kraftfelder hervorgerufen wird, was weiter unten noch näher erklärt werden wird.

Nach Ausführung der Schweißung S wird das Oberteil 4 wieder hochgefahren, wobei der obere Haltekörper 22 mit den Schubstangen aufgrund der vorhandenen Federkräfte in die obere Ausgangsposition wieder zurückgeschoben wird.

Durch einen Kühlkreislauf mit Kühlkanälen K im Haltekörper 16 kann Stauwärme vorzugsweise mittels Kühlwasser abgeführt und die Betriebstemperatur optimiert werden.

Beim vorbeschriebenen Herunterfahren des Oberteils 4 mit dem Niederhalter 3 wird ebenfalls gleichzeitig das vorderste, soweit vorgefertigte Werkstück W an der Bearbeitungsstation B3 von der Materialeinheit 7 abgetrennt. Dies kann durch ein Messer 62 erfolgen, das an der Unterseite des Niederhalters 3 angeordnet ist und mit einer nicht dargestellten Schneidkante an der Oberseite der Matrize 2 zusammenwirkt.

Die vorliegende Ausgestaltung mit dem Minus- und Plus-Anschluß 47, 49 an ein und demselben, vorzugsweise unteren Schweißvorrichtungsteil 12a bzw. Haltekörper 16 ermöglicht einen kleinen Stromkreis und die Übertragung großer Ströme bei kleiner Spannung. Gleichzeitig sind die Übergangswiderstände zwischen den Elektroden 13a, 13b, was durch eine Versilberung der Kontaktflächen der aus Kupfer bestehenden Elektroden noch weiter verbessert wird.

Die vorteilhafte Zusatzkraft F2 läßt sich wie folgt erklären. Aufgrund der parallelen Anordnung des Pluspols, hier die untere Elektrode 13a, und des Minuspols, hier das untere Kontaktteil 41a, mit einem geringen Abstand x voneinander, ergeben sich Drückungen in den zugehörigen, in der Fig. 4 in der Draufsicht dargestellten Kraftfeldern 61, 62, wobei in diesem mit 63 bezeichneten Drückungsbereich nach oben abgelenkte Kraftkomponenten 64 entstehen, die im Bereich des gegenüberliegenden, hier oberen Schweißvorrichtungsteil 12b eine Schleife bilden und die gegen den Pluspol 13a gerichtete Zusatzkraft F2 erzeugen, mit der die zugehörigen beweglichen Bauteile gegen den Pluspol gezogen werden. Aufgrund der vorliegenden Anordnung und der Stromrichtung von Minus nach Plus werden die Kraftfelder 61, 62 so gerichtet, daß sich die Andruckkraft zum Pluspol gelenkt erhöht (F1+F2) und das bei bekannten Schweißvorrichtungen vorhandene Ausweichverhalten der Werkstückteile oder -hälften und Elektroden im Sinne einer Addition der Andruckkraft verändert.

Das bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung vorhandene und durch die Kraftpfeile 65, 66 in Fig. 4 verdeutlichte Ausweichverhalten der Plus-Elektrode 13a und des parallelen Kontaktteils 41a kann aufgrund der Halterung am gleichen Träger, hier dem Haltekörper 16, ohne Spannungen in der Mechanik aufgenommen werden.

Im Rahmen der Erfindung kann anstelle einer Verbindungsvorrichtung oder Schweißvorrichtung 12 eine andere Bearbeitungsvorrichtung vorgesehen sein, die eine Arbeitsbewegung ausführt, z. B. einen Biegevorgang am Werkstück.

Die Steuerung der vorbeschriebenen aktiven Arbeitsbewegungen erfolgt durch eine nicht dagestellte Steuervorrichtung.

Claims (24)

1. Stanz- und/oder Biegewerkzeug (1) zum Herstellen von Werkstücken (W) in mehreren Folgeschritten an mehreren Bearbeitungsstationen (B1, B2, B3) aus einem Ausgangsmaterial (7), bestehend aus zwei bezüglich einer ersten Arbeitsebene (E1) vorzugsweise vertikal relativ zueinander bewegbaren Werkzeugsteilen (2a, 4a), wobei dem einen vorzugsweise unteren Werkzeugteil (2a) eine Verbindungs- oder Bearbeitungsvorrichtung (12) zum Verbinden von zwei Abschnitten (W3.1, W3.2) des Werkstücks (W) oder zum Verbinden des Werkstücks (W) mit einem weiteren Teil zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsebene (E2) der Verbindungs- oder Bearbeitungsvorrichtung (12) bezüglich der Arbeitsebene (E1) des Werkzeugs (1) quer zur letzteren versetzt ist, und die Verbindungs- oder Bearbeitungsvorrichtung (12) durch eine Antriebsverbindung (V) mit dem Werkzeugteil (4a) verbunden und angetrieben ist, das der Versatzrichtung abgewandt angeordnet ist.

2. Stanz- und/oder Biegewerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bearbeitungsebene (E2) der Verbindungsvorrichtung (12) bezüglich der Bearbeitungsebene (E1) des Werkzeugs (1) vorzugsweise vertikal versetzt ist.

3. Stanz- und/oder Biegewerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Werkzeugteil (4b) in Form eines Kopfes (2a) und eines diesen tragenden Halses (2b) mit einer in die Durchgangsrichtung (5) offenen Halsausnehmung (15) ausgebildet ist.

4. Stanz- und/oder Biegewerkzeug (1) zum Herstellen von Werkstücken (W) in mehreren Folgeschritten an mehreren Bearbeitungsstationen (B1, B2, B3) aus einem Ausgangsmaterial (7), bestehend aus zwei bezüglich einer ersten Arbeitsebene (E1) vorzugsweise vertikal relativ zueinander bewegbaren Werkzeugsteilen (2a, 4a), wobei dem einen vorzugsweise unteren Werkzeugteil (2a) eine Verbindungs- oder Bearbeitungsvorrichtung (12) zum Verbinden von zwei Abschnitten (W3.1, W3.2) des Werkstücks (W) oder zum Verbinden des Werkstücks (W) mit einem weiteren Teil zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsebene (E2) der Verbindungs- oder Bearbeitungsvorrichtung (12) bezüglich der Arbeitsebene (E1) des Werkzeugs (1) quer zur letzteren versetzt ist, und das untere Werkzeugteil (4b) in Form eines Kopfes (2a) und eines diesen tragenden Halses (2b) mit einer in die Durchgangsrichtung (5) offenen Halsausnehmung (15) ausgebildet ist.

5. Stanz- und/oder Biegewerkzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugteile (2, 4) vertikal relativ zueinander bewegbar sind, wobei vorzugsweise das obere Werkzeugteil (4) vertikal bewegbar ist.

6. Stanz- und/oder Biegewerkzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsvorrichtung (12) aus zwei vorzugsweise etwa parallel zur Relativbewegungsrichtung des Werkzeug (1) bewegbaren Verbindungswerkzeugteilen (12a, 12b) be­ steht und daß der Bearbeitungsebene (E1) näher angeordnete Verbindungsvorrichtungsteil (12b) durch die Antriebsver­ bindung (V) verbunden ist.

7. Stanz- und/oder Biegewerkezeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsvorrichtung durch eine elektrische Schweißvorrichtung gebildet ist.

8. Stanz- und/oder Biegewerkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißvorrichtung aus zwei vorzugsweise etwa parallel zur Relativbewegungsrichtung des Stanz- und/oder Biegewerkzeugs (1) relativ bewegbaren Schweißwerkzeugteilen (12a, 12b) besteht.

9. Stanz- und/oder Biegewerkzeug nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise durch eine Widerstandsschweißvorrichtung gebildete Schweißvorrichtung (12) eine elektrische Kontakt­ vorrichtung (41) aufweist, bestehend aus zwei Kontaktvor­ richtungsteilen (41a, 41b), die etwa parallel zur Relativ­ bewegungsrichtung der Schweißvorrichtungsteile (12a, 12b) bewegbar sind und beim Zusammenschieben der Schweißvor­ richtungsteile (12a, 12b) in Kontakt geraten, bevor die Schweißelektroden (13a, 13b) das Werkstück (W) kontaktie­ ren.

10. Stanz- und/oder Biegewerkzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsverbindung (V) sich durch das unbewegbare oder untere Werkzeugteil (2) erstreckt.

11. Stanz- und/oder Biegewerkzeug (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsverbindung (V) durch eine Schubstange (25, 28) gebildet ist.

12. Stanz- und/oder Biegewerkzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsverbindung (V) in einer das Werkzeugteil (4) durchsetzenden Führung geführt ist.

13. Stanz- und/oder Biegewerkzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsverbindung (V) in ihrer Längsrichtung te­ leskopierbar ist.

14. Stanz- und/oder Biegewerkzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsverbindung (V) aus zwei Antriebsverbin­ dungsvorrichtungsteilen (25, 28) besteht, die längs ihrer gemeinsamen Mittelachse relativ zueinander verstellbar sind und durch eine Feder in ihre gestreckte Endstellung vorgespannt sind.

15. Stanz- und/oder Biegewerkzeug nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der der Bearbeitungsebene (E1) abgewandt angeordnete, vor­ zugsweise untere Kontaktvorrichtungsteil (41a) etwa paral­ lel zur Relativbewegungsrichtung der Schweißvorrichtung (12) bewegbar und durch eine Feder in seine Kontaktposi­ tion vorgespannt ist.

16. Stanz- und/oder Biegewerkzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem der Bearbeitungsebene (E1) des Werkzeugs (1) entfernt angeordneten Verbindungsvorrichtungsteil oder Schweißvorrichtungsteil (12a) eine Positioniervorrichtung (53) zum Positionieren des Werkstücks (W) an diesem Verbindungsvorrichtungsteil oder Schweißvorrichtungsteil (12a) zugeordnet ist.

17. Stanz- und/oder Biegewerkzeug nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniervorrichtung (53) vorzugsweise keil- oder kegelförmige Positionierdorne (54) aufweist, die in zugehörigen Positionierlöchern des Werkstücks (W) einfas­ sen.

18. Stanz- und/oder Biegewerkzeug oder Schweißvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten einer in der Durchgangsrichtung (5) angeordneten vertikalen Mittelebene ein oder zwei Positio­ nierdorne (54) vorgesehen sind.

19. Stanz- und/oder Biegewerkzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zentrieren der seitlichen Werkstückteile (W2) ei­ nes ring- oder rahmenförmigen Werkstücks (W) zu beiden Seiten der in der Durchgangsrichtung (5) verlaufenden ver­ tikalen Mittelebene Zentrierteile vorgesehen sind, die vorzugsweise schräge oder gerundete Zentrierflächen aufweisen.

20. Stanz- und/oder Biegewerkzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (22) durch die Kraft einer Feder in Richtung auf die Arbeitsebene (E1) des Werkzeugs (1) vorgespannt ist.

21. Stanz- und/oder Biegewerkzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem bewegbaren oder unbewegbaren Werkzeugteil (2a oder 4a) und dem Werkstück (W) eine Positioniervorrichtung (51, 52) wirksam ist.

22. Stanz- und/oder Biegewerkzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromanschlüsse (47, 49) an einem Schweißvorrichtungsteil, vorzugsweise dem unbeweglichen Schweißvorrichtungsteil (12a), insbesondere parallel zueinander angeordnet sind.

23. Stanz- und/oder Biegevorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Kontaktteil, vorzugsweise das dem unbeweglichen Schweißvorrichtungsteil (12a) zugeordnete Kontaktteil (41a), axial beweglich gelagert und durch eine Federkraft in seine Kontaktstellung beaufschlagt ist.

24. Stanz- und/oder Biegewerkzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (x) zwischen der Plus-Elektrode (13a) und dem zugehörigen Kontaktteil (41a) nur wenige Millimeter beträgt, insbesondere etwa 1 bis 15 mm, vorzugsweise etwa 3 bis 5 mm beträgt.