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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.
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Des
Weiteren betrifft die Erfindung ein Bearbeitungswerkzeug für
die zuvor genannte Werkzeugmaschine.
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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.
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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.
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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 Aktivierungsdrehbewegung 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.
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Besondere
Ausführungsarten der Werkzeugmaschine nach Patentanspruch
1 sowie des Bearbeitungswerkzeuges nach Patentanspruch 11 ergeben sich
aus den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 10.
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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, sodass insgesamt eine Verkürzung der Bearbeitungszeit
des Werkstückes erreicht wird.
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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.
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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.
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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.
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Nach
Patentanspruch 15 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.
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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.
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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.
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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 Bearbeitungeinrichtungen und/oder der Gegeneinrichtungen
erfolgen. Dadurch wird die Gestaltungsfreiheit bei der Anordnung
von Gegeneinrichtungen und/oder von Bearbeitungseinrichtungen weiter
erhöht.
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Nachstehend
wird die Erfindung anhand beispielhafter schematischer Darstellungen
näher erläutert. Es zeigen:
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1:
eine perspektivische Darstellung einer Werkzeugmaschine zum Schneiden
und/oder Umformen von Blechen,
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2:
eine perspektivische Darstellung eines Bearbeitungswerkzeuges erster
Bauart zum Schneiden von Blechen, mit einem oberen und einem unteren
Werkzeugteil,
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3:
das untere und das obere Werkzeugteil des Bearbeitungswerkzeuges
nach 2 in der Draufsicht und
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4:
das untere Werkzeugteil eines Bearbeitungswerkzeuges zweiter Bauart
in der Draufsicht.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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 Bearbeitungswerk zeuges 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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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 an geordnet ist, befindet sich
die Einrichtungspaarung aus der Schneidkante 13.2 und Gegenschneidkante 15.2 nach
der Aktivierungsdrehbewegung des Aktivierungselementes 23 ohne
Weiteres in einen aktivierten Zustand.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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. Übli cherweise wird die Weite
des Schneidspaltes in Abhängigkeit von der Dicke des zu
bearbeitenden Bleches eingestellt.
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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.
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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.
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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.
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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 un mittelbar aufeinander folgenden Gegenschneidkanten 32 ein
aus Stabilitätsgründen vorgegebenes Mindestmaß nicht
unterschreitet.
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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 versehen, die jeweils mittels
eines Aktivierungselementes in einen Funktionszustand überführbar
sind.
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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.
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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.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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