DE1955193A1

DE1955193A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Werkzeugwechsel an einer Maschine mit hin- und hergehender Arbeitsbewegung

Info

Publication number: DE1955193A1
Application number: DE19691955193
Authority: DE
Inventors: Berthold Dipl-Ing Leibinger
Original assignee: Trumpf SE and Co KG
Current assignee: Trumpf SE and Co KG
Priority date: 1969-11-03
Filing date: 1969-11-03
Publication date: 1971-05-13
Also published as: DE1955193C3; GB1307093A; JPS546751B1; FR2066940B1; DE1955193B2; US3678562A; CH537246A; SE383110B; FR2066940A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einsetzen und Entfernen mindestens eines aus wenigstens zwei Werkzeugteilen bestehenden Werkzeugsatzes in eine Maschine mit hin- und hergehender Arbeitsbewegung. Bei diesem Werkzeugsatz kann es sich beispielsweise um einen Stanzoder .Nibbelstempel mit Matrize oder ein Prägwerkzeug mit Matrize und Patrize oder dergleichen handeln. Das Stanzwerkzeug beispielsweise befindet sich dabei üblicherweise

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in einer oberen, und die zugehörige Matrize in einer unteren Werkzeugaufnahme. .Ähnliches gilt für die sog. Dibbelmaschinen u.dgl. Zum Wechsel des Werkzeugsatzes wird zunächst der Stempel und anschließend die Matrize ausgewechselt. Der Bedienungsmann muß dabei in die Ma-, schine hineingreifen, was entsprechende Sicherheitsvorkehrungen erforderlich macht.

Zudem besteht die Gefahr, daß beim Wechsel des Werkzeugsatzes nicht zueinander passende Werkzeugeatzteile eingesetzt werden, was zu Schäden führen kann. ■*■■'<

Um nun hier eine entsprechende Verbesserung zu schaffen,

insbesondere auch eine wesentliche Verkürzung der Werkzeugwechselzeiten zu erreichen und zudem die lediglich für den Werkzeugwechsel erforderlichen Sicherheitseinrichtungen einzusparen, wird bei einen» Verfahren der genannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Werkzeugteile des Werkzeugsatzes außerhalb der Maschine in einen Halter eingesetzt und von diesem mittels entsprechender Organe festgehalten werden, der Halter in die Maschine eingeführt wird und anschließend geeignete Verriegelungsvorrichtungen der Maschine die Werkzeugteile :des Werkzeugsatzes festhalten, •daß ferner die ffesthalteorgane des Halters gelöst werden und der Halter aus der Maschine herausgenommen wird. _;·₍ ;

Vielfach weisen Stanz-? Uibbelmaschinen u.dergl. noch einen Abstreifer, Niederhalter od. dgl. auf. Um auch solchen Maschinen gerecht zu werden, wird bei einem Verfahren zum zusätz-

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lichen. Einsetzen und Entfernen eines solchen Abstreifers, Hiederhalters od. dgl. in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß zusätzlich in den Halter ein Abstreifer od. dgl. eingesetzt und mittels entsprechender Organe desselben festgehalten wird.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Halteorgane des Halters in dessen Übergabestellung in der Maschine automatisch in ihre !Freigabestellung und die Verriegelungsvorrichtung der Maschine automatisch in ihre Verriegelungsstellung überführt. Dies kann dadurch geschehen, daß der Halter einen Schalter betätigt, ein Luft- oder Öldruckventil eines Servo-Mechanismus öffnet oder lediglich rein mechanisch beispielsweise über ein Gestänge oder über Hebel die Verriegelungsvorrichtung betätigt. ... . ^;

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht bei einer Maschine mit Stempel und Matrize.erfindungsgemäß darin, daß sie als zwei übereinanderliegend© Haltearme aufweisender Halter ausgebildet ist, wobei der eine Haltearm dem einen Teil des Werkzeugsatzes und der andere dem anderen Teil des Werkzeugsatzes zugeordnet ist. Dieser Halter ist vergleichbar mit einer Einschiebkassette,-die man vor dem Einbringen in die Maschine oder das Gerät ladt oder beschickt. Bei Maschinen mit zusätzlichem Abstreifer oder dergl. besteht die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gem. der Erfindung darin, daß-sie als drei übereinanderliegende Haltearme aufweisender Halter ausgebildet ist, wobei der mittlere dem Abstreifer oder dergl. und die beiden äußeren dem einen bzw· dem anderen (Cell des Werkzeugsatzes zugeordnet Bind.

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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der Halter Klemm- und Xerriegelungsvorrichtungen für die Einzelteile des Werkzeugsatzes und - soweit vorhanden - für den Abstreifer auf. Sie sorgen für einen einwandfreien Sitz dieser !eile im Halter sowie für richtige und maßgenaue Zuordnung, so daß die Übergabe an Greif- und Halteorgane der Maschine störungsfrei vollzogen werden kann und die zu wechselndetftDeile genau an die richtige Stelle der Maschinen gelangen. An dieser Stelle sei noch ausdrücklich betont, daß in den Fällen, in denen hier von Montage, Einschieben, !Festhalten u. dgl. gesprochen wird, entsprechendes selbstverständlich für die umgekehrten Vor- bzw. Arbeitsgänge gilt, also für die Demontage, das Herausziehen und das Freigeben.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Haltearme gabelförmige Gestalt besitzen und zur Bildung -einer Halte- und Klemmvorrichtung die Gabelzinken das festzuhaltende !eil seitlich umfassen, insbesondere an zwei etwa parallelen ebenen Flächen desselben anliegen. Eine weitere Variante der Erfindung besteht darin, daß wenigstens einer der Gabelzinken jeder Gabel einen nach innen ragenden, in eine entsprechende Vertiefung des zu haltenden Teils eingreifenden Haltebolzen eine Haltewarze, -Mste od. dgl. aufweist, wobei wenigstens ein Gabelzinken oder ein Haltebolzen oder dgl. quer zur Längsachse der Gabelzinken bewegbar ist. Bei Verwendung von Warzen oder kurzen Bolzenenden ist es ausreichend, wenn einer der Gabelarme so elastisch ist, daß er federnd zur Seite gebogen werden kann. Bei Verwendung relativ starrer Gabelzinken kann man die Haltewarzen in vorteilhafter Weise als KugelSchnepper ausbilderu

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Eine andere vorteilhafte Variante der Erfindung besteht darin,-daß wenigstens einer der Haltebolzen od.dgl. mittels eines federbelasteten Schwenkhebels in seiner Festhaltestellung gehalten ist. Dieser Schwenkhebel kann dann von Hand oder bei Erreichen einer bestimmten Ein- bzw. Ausschaltstellung über eine entsprechende Steuereinrichtung verschwenkt werden, um so eine Halte- bzw. Sreigabestellung einzunehmen.

Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal ist wenigstens einer der Haltebolzen od.dgl. durch Hilfskraft steuerbar, wobei die Steuerung dieser Hilfskraft beliebig von Hand oder zwangsläufig bei einer bestimmten Relativstellung von Halter und Maschine erfolgen kann. In besonders vorteilhafter Weise ist zur Steuerung der Hilfskraft in der Maschine eine vom Halter auslösbare Steuer- oder Schalteinrichtung vorgesehen.

Da die Halter möglichst universell verwendbar sein sollen, andererseits, die darin einzusetzenden Teile durchaus verschiedene Größe und Abmessung besitzen können, ist in Weiterbildung der Erfindung wenigstens ein Haltearm gegenüber den anderen einstellbar, insbesondere höheneinstellbar ausgebildet. Am einfachsten und damit wohl auch am preisgünstigsten ist. die Aufreihung der Gabeln auf eine Gewindespindel mit entsprechenden Stütz- und Kontermuttern, ι

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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Werkzeugteile und - soweit vorhanden - der Abstreifer od. dgl. wenigstens Je eine Spannfläche oder eine Hut zur Aufnahme eines entsprechenden, etwa in Richtung der Werkzeugfc bewegung in der Maschine verschiebbaren Spannstücke mit Querkeil aufweisen. Sobald der Halter völlig in die Maschine eingeführt ist, werden diese Spannkeile zugestellt, um die festzuhaltenden Teile gegen entsprechende Anschlagflächen der Maschine oder der Werkzeugaufnahmen zu pressen. Umgekehrt.werden sie erst dann zurückgezogen, wenn die aus der Maschine zu nehmenden Teile genau über den sie aufnehmenden Sitzen des Halters stehen. In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, daß das Werkzeug, die Matrize und der Abstreifer od. dgl, je einen konischen, mit einem entsprechenden Gegenkonus der Maschine zusammenwirkenden Teil besitzen. Konus und Gegenkonus müssen dabei ein Ein- und Ausschieben quer zur Konus-Längsachse zulassen.

Die Bewegung des Halters wird in weiterer Ausbildung der Erfindung über eine automatische Werkzeugwechselvorrichtung gesteuert. Man kann dabei mehrere Halter in Verbindung mit einem Magazin benutzen, das nach Durchführung eines oder mehrerer Arbeitsgänge automatisch einen Werkzeugwechsel durchführt. Die Steuerung kann über !lochkarten, Magnetband od.dgl. erfolgen. .

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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigens

Fig. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Halters kurz vor dem Einschieben in die Maschine, deren Werkzeugaufnähme im Längsschnitt dargestellt ist,

Fig. 2 den Halter in der Einschiebet-Endstellung,

Fig. 5 die Verriegelungsstellung des Werkzeugsatzes samt Abstreifer,

Fig. 4 die Maschine in Arbeitsstellung bei herausgezogenem Halter,

Fig. 5 den leeren Halter in der Seitenansicht,

Fig. 6 einen Schnitt gemäß der Linie YI-VI der Fig. 5

Fig. 7 eine Seitenansicht der Matrize,

Fig. 8 einen Schnitt gem. der Linie VIII-VIII der Fig. 7.

Der erfindungsgemäße Halter 1 besteht, wie insbesondere aus Fig. 5 hervorgeht, aus drei übereinander liegenden Haltearmen 2 bis 4-, Der obere Haltearm 4 dient zur Aufnahme eines Stempels 5» "während der mittlere einen Abstreifer. 6 und der untere 2 eine Matrize 7 trägt. Stempel 5» Matrize 7 und Abstreifer 6 bilden dabei einen Werkzeugsatz. Teilweise ist es auch üblich, den Abstreifer nicht zum Werkzeugsatz zu rechnen. Wie aus Fig« 6 zu ersehen ist, besitzen die Haltearme eine gabelförmige Gestalt, wobei die Gabelzinken 8,9 ihr zu,haltendes Teil seitlich umfassen. Zur Schaffung von Anlageflächen 10,1IfUr die Innenflächen der Gabelenden sind in das Werkzeug, den Abstreifer sowie die Matrize zwei parallele Schlitze 12 eingearbeitet. In der Mitte ^edes Schlitzes befindet eich außerdem noch eine konische Haltebohrung 15·

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In diese Bohrungen greifen die beiden nach innen und gegeneinander weisenden Enden 14, 15 von Haltebolzen 16,17 ein.. Der Haltebolzen 16 ist beim Aus fühungsb ei spiel gem. Fig. 6 starr angeordnet, während der Haltebolzen 17 in nicht näher gezeigter Weise in Richtung des Doppelpfeiles verschiebbar ist. Bewegt man den Halter in Pfeilrichtung gegen das aufzunehmende Teil, so bewegen sich die Gabelzinken aufgrund des nach innen ragenden Haltebolzenendes 14,15 in Pfeilrichtung 20 bzw. 21 elastisch nach außen. Dies ist insbesondere auch dann der Fall, wenn beide Haltebolzen unverschiebaar in den Gabelzinken befestigt sind. Nach dem Einrasten der Haltebolzenenden 14, 15 in die konischen Haltebohrungen 15 kehren die Gabelzinken wieder in ihre Ausgangslage zurück und halten dadurch das aufzunehmende Teil fest. Der Abstand der Gabelzinken-Innenflächen 22, 23 entspricht dem Abstand der beiden Nut-Grundflächen 10, 11. An Stelle der Haltebolzen 16,17 können auch federbelastete Kugeln, sog. Kugelschnepper, Verwendung finden, die ein seitliches elastisches Ausweichen der Gabelzinken bei der Montage des aufzunehmenden Teils, überflüssig machen.

Der Halter 1 wird mit dem eingesetzten Werkzeug 5? Abstreifer 6 sowie der Matrize 7 in Richtung des Pfeiles 24 (Fig. 1) in die Öffnung 25 der Maschine eingeführt. Wenn die in Fig. 2 dargestellte Einschiebe endlage erreicht ist, werden die Spannstücke 26 bis 28 in Richtung der Pfeile 29 bzw. 30 zugestellt. Die Spannkeile 3I bis 33 der Spannstücke 26 bis 28 sorgen dafür, daß die an den Stempel, die Matrize sowie den Abstreifer angeformten konischen Teile 34 bis 36 in die entsprechenden Gegenkonusse der Werkzeugaufnahmen gepresst werden. Nach Surchführung dieser Werkzeugverriegelung wird der Halter wieder aus der Maschine herausgezogen. Die nunmelm? erreichte Stellung ist in Fig.

dargestellt, unddLe Maschine ist damit..· arbeitsfähig.

Zum Wechseln des Werkzeuges.- bzw. der Matrize und des Abstreifers wird der leere Halt er-in Richtung des Pfeils 24-'(Fig. 1) in die Maschine eingeschoben, bis die Haltebolzen 14-, 15 in die zugehörigen konischen Haltebohrungen 13 eingeschnappt sind. Anschließend werden die Spannstücke 26 bis 28 mit ihren Querkeilen entgegen der Sichtung der Pfeile 29 bzw. 30 zurückgezogen. Damit ist die Entriegelung in der Maschine vollzogen und der Halter kann entgegen der Pfeilrichtung, 24- mit den aufgenommenen Teilen zusammen wieder herausgezogen werden. Mittels eines neuen oder neu bestückten Halters können dann andere Stanzwerkzeuge in die Maschine gebracht werden. ·

Aus Fig. 5 geht noch hervor, daß die untere Gabel 2 einstückig mit dem Halter gefertigt ist, wohingegen die beiden anderen Gabeln 3 und 4- entlang eines Gewindebolzens 37 auf- und ab- sowie nach der Seite hin verstellbar sind. Zur Fixierung dieser Gabeln 3> 4 dienen Muttern 38, 39· Der Übersichtlichkeit wegen wurden diese Muttern für die Gabel 4- nicht eingezeichnet.

Es sei noch nachgetragen, daß die Spannstücke und Spannkeile vor dem Eintreten der Spannwirkung eine gewisse Wegstrecke gemeinsam- zurücklegen können. Zu diesem Zwecke ist ^jeder Spannkeil mit einem Langloch versehen, welches mit einem ortsfesten Stift od.dgl. diese Verschiebebewegung nach beiden Seiten hin begrenzt. Die Längsverschiebung beider Teile 26-28 und 31-33 ist notwendig, um die Teile des Werkzeugsatzes samt Abstreifer od· dgl· ungestört montieren zu können.

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Claims

Ansprüche

Verfahren zum Einsetzen und Entfernen mindestens eines aus wenigstens zwei Werkzeugteilen bestehenden Werkzeugsatzes in eine Maschine mit hin- und hergehender Arbeitsbewegung, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugteile (5*7) des Werkzeugsatzes außerhalb der Maschine in einen Halter (1) eingesetzt und von diesem mittels entsprechender Organe (8,9,14·, 15) festgehalten werden, der Halter in die Maschine eingeführt wird und anschließend geeignete Verriegelungsvorrichtungen (26 bis 28 u. 31 bis 33) der Maschine die Werkzeugteile des Werkzeugsatzes festhalten, daß ferner die 3?esthalteorgane des Halters gelöst werden und der Halter aus der Maschine herausgenommen wird·

Verfahren nach Anspruch 1 zum zusätzlichen Einsetzen und Entfernen eines Abstreifers, Niederhalters oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich in den Halter (1) ein Abstreifer (6)oder dergleichen eingesetzt und mittels entsprechender Organe (8,9ι14,15) desselben festgehalten wird. .

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3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteorgane (14, 15) des Halters in dessen Übergabestellung in der Maschine automatisch in ihre Freigabestellung und die Verriegelungsvorrichtung (26 bis 28 u. 31 bis 33) der Maschine automatisch in ihre Verriegelungsstellung überführt werden·

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch

1 und/oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung als zwei übereinander liegende Haltearme (2,4-) aufweisender Halter (1) ausgebildet ist, wobei der eine Haltearm (4) dem einen Teil (5) des Werkzeugsatzes und der andere (2) dem anderen Teil (7) des Werkzeugsatzes zugeordnet ist.

5· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch

2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung als drei übereinander liegende Haltearme (2 bis 4) aufweisender Halter (1) ausgebildet ist, wobei der mittlere (3) dem Abstreifer (6) oder dergleichen und die beiden äußeren (2,4) dem einen Teil (5) bzw. dem anderen Teil (7) des Werkzeugsatzes zugeordnet sind.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4 und 5> dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (1) Klemm-(8,9) und Verriegelungsvorrichtungen (14,15) für das eine Teil (5) und das andere Teil (7) des Werkzeugsatzes sowie den Abstreifer (6) oder dergleichen aufweist.

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7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 4- und 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltearme (2-4). gabelförmige Gestalt besitzen und zur Bildung einer Halte- und • Klemmvorrichtung die Gabelzinken. (8, 9) das festzuhaltende Teil seitlich umfassen, insbesondere an_: zwei etwa parallelen ebenen Flächen (IO, ii) desselben anliegen.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Gabelzinken (8, 9) Jeder Gabel (2 bis 4-) einen nach innen ragenden, in eine entsprechende Vertiefung (13) des zu haltenden leils (5 bis 7) eingreifenden Haltebolzen (16, 17) eine Haltewarze, -leiste oder dergleichen aufweist, wobei wenigstens ein Gabelzinken (9) oder ein Haltebolzen (17) oder dergleichen quer zur Längsachse der Gabelzinken bewegbar ist.

9· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltewarzen als KugelSchnepper ausgebildet sind.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Haltebolzen (16,17) oder dergleichen mittels eines federbelasteten Schwenkhebels in seiner IPesthaltestellung gehalten ist..

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11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Haltebolzen (16, 17) oder dergleichen durch Hilfskraft steuerbar ist.

12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung der Hilfskraft in der Maschine eine vom Halter (1) auslösbare Steuer- oder Schalteinrichtung angeordnet ist.

15· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 12, dadurch . gekennzeichnet, daß wenigstens ein Haltearm (2 bis 4) gegenüber den anderen einstellbar, insbesondere höheneinstellbar ausgebildet ist. '

14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrene nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 15, dadurch

gekennzeichnet, daß die Werkzeugteile (5» 7) und der Abstreifer (6) oder dergleichen wenigstens je eine Spannfläche oder eine Nut zur Aufnahme eines entsprechenden, etwa in Richtung (29) der Werkzeugbewegung in der Maschine verschiebbaren Spannstücks (26 bis 28) mit Querkeil (51 bis 55) aufweisen. - '

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15· Torrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach' Anspruch 14, dadurch gekennzeiclinet, daß das Y/erkzeug (5), die Matrize (7) und der Abstreifer (6) oder dergl. je einen-konischen, mit einem entsprechenden Gegenkonus der Maschine zusammenwirkenden Teil (34, 35, 36) aufweisen. "' " ' -

16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach' einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 15» dadurch " ' gekennzeichnet, daß die Bewegung des Halters (1) über eine automatische Werkzeugwechselvorrichtung gesteuert wird. "

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