DE3240858A1

DE3240858A1 - Vorrichtung fuer die bearbeitung eines metallischen werkstueckes durch stanzen oder praegen

Info

Publication number: DE3240858A1
Application number: DE19823240858
Authority: DE
Inventors: Rolf Dipl.-Ing. 5828 Ennepetal Peddinghaus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-11-05
Filing date: 1982-11-05
Publication date: 1984-05-10
Also published as: GB2129725A; GB2129725B; US4501507A; GB8329311D0; DE3240858C2; CA1205324A

Description

Andrejewski, Honke & Partner, Potentanwälte in Essen

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Vorrichtung für die Bearbeitung eines metallischen Werkstückes durch Stanzen oder Prägen, insbesondere zum Signieren von Profilstäben durch Prägen, - mit

Arbeitsrahmen,

Werkzeugträger,

austauschbarem Werkzeug und

Gegenwerkzeug,

wobei der Werkzeugträger mit Hilfe einer Antriebszylinderkolbenanordnung auf das Gegenwerkzeug zu bewegbar und dadurch das zwischen Werkzeug und Gegenwerkzeug angeordnete Werkstück bearbeitbar ist, wobei ferner der Arbeitsrahmen an einem Maschinengestell verstellbar ist.

Bei den bekannten gattungsgemäßen Vorrichtungen (DE-PS 23 528) können die Werkzeuge zwar ausgetauscht werden, es ist jedoch nicht möglich, im Stanz- oder Prägebetrieb die Werkzeuge zu wechseln, um unterschiedliche Stanz- oder Prägearbeiten durchzuführen, z. B. ein Werkstück mit einer Mehrzahl von Informationen zum Zwecke des sogenannten Signierens durch unterschiedliche eingeprägte Buchstaben oder Zahlen zu versehen. Im übrigen ist bei der bekannten Ausführungsform die Anordnung so getroffen, daß der Arbeitsrahmen an dem Maschinengestell an horizontalen Führungen geführt und bei Betätigung der Antriebszylinderkolbenanordnung verstellbar ist, wenn die dadurch mit ihrem Werkzeugträger primär bewegte Werkzeugscheibe mit einem Werkzeugelement ein zu bearbeitendes Werkstück beaufschlagt und

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dadurch den Arbeitsrahmen verschiebt sowie mit seinem Gegenwerkzeug an das Werkstück heranführt, welches danach durch weitere Betätigung der Antriebszylinderkolbenanordnung bearbeitbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung so weiter auszubilden, daß im Stanz- oder Prägebetrieb die Werkzeuge gewechselt werden können, um unterschiedliche. Stanz- oder Prägearbeiten an einem Werkstück oder auch an mehreren nacheinander zugeführten Werkstücken durchzuführen. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung soll dieses Wechseln der Werkzeuge auch automatisch nach Maßgabe einer digitalen Steuerung durchführbar sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß das Werkzeug als eine um ihre Scheibenachse verstellbare Werkzeugscheibe ausgebildet ist,

die über ihren Umfang verteilt eine Mehrzahl von Werkzeugelementen aufweist, die durch Verstellung der Werkzeugscheibe um die Scheibenachse wahlweise in Arbeitsstellung bringbar sind,

und daß die Antriebszylinderkolbenanordnung mit ihrem Kolben unmittelbar oder über ein zwischengeschaltetes Druckstück auf die Werkzeugscheibe arbeitet, die bei ihrer dadurch bedingten Bewegung den Werkzeugträger mitnimmt. - Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei Stanz- oder Prägearbeiten mit nicht zu hohen Stanz- bzw. Prägekräften der Kraftfluß gleichsam in Richtung eines Durchmessers über eine Werkzeugscheibe geleitet werden kann, die andererseits, wenn die Antriebszylinderkolbenanordnung außer Eingriff ist, verstellt werden kann, so daß unterschiedliche Werkzeuge, die an der Werkzeugscheibe als

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Werkzeugelemente bezeichnet sind, in Arbeitsstellung gebracht werden können. Es kann sich um Werkzeugelemente handeln, die integrale Bestandteile der Werkzeugscheibe sind, es kann sich jedoch auch um solche handeln, die ihrerseits an der Werkzeugscheibe austauschbar sind. Die Verstellung der Werkzeugscheibe j kann grundsätzlich von Hand oder auch automatisch erfolgen.

"Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung erfolgt sie

! automatisch, wozu die Erfindung lehrt, daß die Werkzeugscheibe mit Hilfe eines Stelltriebes (mit Stellmotor und Getriebe, z. B. Winkelgetriebe) um ihre Scheibenachse verstellbar ist und daß '. der Stellmotor an dem Werkzeugträger befestigt sowie bei Bewegung des Werkzeugträgers mitnehmbar ist.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglich- ^! keiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. Eine Ausführungsform schließt auch im kontruktiven Detail enger an den eingangs , behandelten Stand der Technik (DE-PS 23 40 528) an, wobei die • mit ihrem Werkzeugträger primär bewegte Werkzeugscheibe mit einem Werkzeugelement ein zu bearbeitendes Werkstück beaufschlagt und dadurch den Arbeitsrahmen verschiebt sowie mit seinem Gegenwerkzeug an das Werkstück heranführt, welches danach durch weitere Betätigung der Antriebszylinderkolbenanordnung bearbeitbar ist. Hier lehrt die Erfindung, daß der Arbeitsrahmen ; als umgekehrt U-förmiger Rahmen ausgeführt ist, der an dem einen Schenkel das Gegenwerkzeug trägt und an dessen anderem Schenkel die mit ihrem Kolben mittelbar oder unmittelbar auf die Werkzeugscheibe arbeitende Antriebszylinderkolbenanordnung abge^ stützt ist, und daß _der Arbeitsrahmen einerseits, der Werkzeugträger andererseits selbständig (z. B. mit Hilfe von Führungsbüchsen an den als Stangen ausgeführten horizontalen Führungen) geführt sind. Die horizontalen Führungen gehören dabei zum Maschinengestell. Um die erfindungsgemäße Vorrichtung insgesamt

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an spezielle Aufgabe anpassen zu können, empfiehlt es sich, , die Anordnung so zu treffen, daß das Maschinengestell aus einem j Sockel und einem demgegenüber heb- und senkbaren und ggf. dreh- j

baren Maschinengestelloberteil besteht. Hier sind die Führungen ^:

ι am Maschinengestelloberteil angebracht.

Es besteht aber auch die Möglichkeit, eine erfindungsgemäße Vorrichtung im konstruktiven Detail anders zu gestalten, als es im einzelnen dem eingangs behandelten Stand der Technik entspricht. Hierzu lehrt die Erfindung, daß der Werkzeugträger an vertikalen Führungen geführt und mit diesen an einen Arbeitsrahmen angeschlossen ist, der an horizontalen Portalführungen des Maschinengestells verstellbar und dadurch über dem Werkstück positionierbar ist und gegen den die Antriebszylinderkolbenanordnung abgestützt ist, und daß das Gegenwerkzeug unterhalb der Werkzeugscheibe im Maschinengestell neben oder zwischen Werkstückaufnahmeelementen (z. B. Werkstückaufnahmerollen) angeordnet sowie durch Gegenwerkzeugzylinderkolbenanordnungen in Arbeitsstellung und zurückbewegbar ist.

Die errreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei den erfindungsgemäßen Vorrichtungen die Werkzeuge im Stanz- oder Prägebetrieb gewechselt werden können, um unterschiedliche Stanz- oder Prägearbeiten durchzuführen, insbesondere um ein Werkstück mit einer Mehrzahl von Informationen zum Zwecke des sogenannten Signierens durch unterschiedliche, eingeprägte Buchstaben oder Zahlen zu versehen. Dabei wird mit einer Werkzeugscheibe gearbeitet, die die unterschiedlichen Werkzeuge als Werkzeugelemente trägt und die folglich leicht mit einem Stellmotor verstellt werden kann, und zwar auch nach Maßgabe von digitalen Steuerungen, die der Vorrichtung insgesamt zugeordnet sind.

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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 2 eine Draufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht des Gegenstandes der Fig. 1 aus Richtung des Pfeiles A,

Fig. 4 die Ansicht einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, und

Fig. 5 eine Seitenansicht des Gegenstandes der Fig. 4.

Die in den Figuren dargestellten Vorrichtungen dienen im Ausführungsbeispiel für die Bearbeitung eines metallischen Werkstückes 1 durch Prägen, und zwar zum Signieren von Profilstäben in Form von Flacheisen, I-Profilen od. dgl.. Zum grundsätzlichen Aufbau gehören stets

ein Arbeitsrahmen 2,
ein Werkzeugträger 3,
austauschbare Werkzeuge 4, und ein Gegenwerkzeug 5.

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Au

Der Werkzeugträger 3 ist mit Hilfe einer Antriebszylinderkolbenanordnung 6 auf das Gegenwerkzeug 5 zubewegbar. Dadurch ist das zwischen Werkzeug 4 und Gegenwerkzeug 5 angeordnete Werkstück 1 bearbeitbar. Der Arbeitsrahmen 2 ist aber außerdem an einem Maschinengestell 7 verstellbar. Das geschieht, wie weiter unten einerseits anhand der Fig. 1 bis 3 und andererseits anhand der Fig. 4 und 5 erläutert wird, auf unterschiedliche Weise. Zunächst ist wesentlich, daß bei allen Ausführungsformen das Werkzeug 4 als eine mit ihrer Scheibenachse 8 verstellbare Werkzeugscheibe 4 ausgebildet ist. Diese besitzt über ihren Umfang verteilt eine Mehrzahl von Werkzeugelementen 9, die durch Verstellung der Werkzeugscheibe 4 um die Scheibenachse 8 wahlweise in Arbeitsstellung bringbar sind. Die Antriebszylinderkolbenanordnung 6 arbeitet mit ihren Kolben unmittelbar oder, wie in den Ausführungsbeispielen, über ein zwischengeschaltetes Druckstück 10 auf die Werkzeugscheibe 4. Die Werkzeugscheibe 4 nimmt bei ihrer dadurch bedingten Bewegung ihren Werkzeugträger 3 mit. Die Werkzeugscheibe 4 ist im übrigen im Ausführungsbeispiel nit Hilfe eines Stelltriebes, der aus einem Stellmotor 11 und einem Getriebe 12, z. B. in Form eines Winkelgetriebes, besteht, um ihre Scheibenachse 8 verstellbar. Der Stellmotor 11 ist an dem Werkzeugträger 3 befestigt sowie bei einer Bewegung des Werkzeugträgers 3 mitnehmbar. Die verschiedenen Bewegungsfreiheitsgrade sind in den Figuren durch Pfeile bzw. Doppelpfeile angedeutet worden.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 ist der Arbeitsrahmen 2 an dem Maschinengestell 7 an horizontalen Führungen 13 geführt. Er ist bei Betätigungen der Antriebszylinderkolbenanordnung 6 verstellbar, wenn und weil die dadurch mit ihrem Werkzeugträger 3 primär bewegte Werkzeugscheibe mit einem Werkzeugelement 9 ein zu bearbeitendes Werkstück 1 beaufschlagt und

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! "■■■■.

f dadurch den Arbeitsrahmen 2 verschiebt sowie mit seinem Gegenwerkzeug 5 an das Werkstück 1 heranführt, welches danach durch weitere Betätigung der Antriebszylinderkolbenanordnung 6 bearbeitbar ist. Der Arbeitsrahmen 2 ist als umgekehrt U-förmiger ■ Rahmen ausgeführt. Er trägt an dem einen Schenkel 14 das Gegen-• werkzeug 5. An dem anderen Schenkel 15 ist die mit ihren Kolben im Ausführungsbeispiel über Druckstücke 10 auf die Werkzeug-

j Scheibe 4 arbeitende Antriebszylinderkolbenanordnung 6 abge-

ι ¹M

stützt. Der Arbeitsrahmen 2 einerseits, der Werkzeugträger 3

; andererseits sind selbständig am Maschinengestell 7 geführt, und zwar mit Hilfe von unterschiedlichen Führungsbuchsen 16, an den als Stangen ausgeführten horizontalen Führungen 13» Man entnimmt aus den Fig. 1 bis 3, daß das Maschinengestell 7 aus einem Sockel 7a und einem demgegenüber heb- und senkbaren sowie ggf. drehbaren Maschinengestelloberteil 7b besteht. Dieses ; Maschinengestelloberteil 7b trägt die schon erwähnten Führungs- ; stangen 13. Wie die Fig. 1 ferner erkennen läßt, besitzt das Druckstück 10 eine Ausnehmung 10a zur Aufnahme der Werkzeugelemente 9 beim PrägeVorgang.

Anders ist die Gestaltung bei der Ausführungsform nach den Fig.

4 und 5. Man erkennt, daß der Werkzeugträger 3 an vertikalen Führungen 18 geführt und mit diesen an einen Arbeitsrahmen 2 angeschlossen ist, der an horizontale Portalführungen 19 des Maschinengestells 7 verstellbar und dadurch über dem Werkstück 1 positionierbar ist. An dem Arbeitsrahmen 2 ist auch die Antriebs zylinderkolbenanordnung 6 abgestützt. Das Gegenwerkzeug

5 ist unterhalb der Werkzeugscheibe 4 im Maschinengestell 7 heben oder zwischen Werkstückaufnahmeelementen 20 in Form von Werkstückaufnahmerollen od. dgl. angeordnet. Es ist durch Gegenwerkzeugzylinderkolbenanordnungen 21 in Arbeitsstellung und zurückbewegbar. Die Arbeitsstellung ist diejenige, bei der das

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Al

Gegenwerkzeug 5 am Werkstück 1 anliegt, so daß ohne Belastung
oder zumindest ohne störende Belastung der Werkstückaufnahmeelemente 20 die Bearbeitung durchgeführt werden kann. Der '.

Arbeitsrahmen 2 ist über eine Spindelmutter 22 an eine von einem!

Verstellmotor 23 angetriebene Spindel 24 angeschlossen und damitj

i über dem Werkstück 1 verfahrbar. Die Werkzeugaufnahmeelemente ';

20 und das Gegenwerkzeug 5 erstrecken sich über die Länge des i

Verfahrweges. Im Ausführungsbeispiel ist das Gegenwerkzeug 5 ι

an seinen Enden jeweils an eine Gegenwerkzeugzylinderkolbenan- j

Ordnung 21 angeschlossen. ^:

Claims

Andre'iewski, Honke & Partner

Patentanwälte

Diplom-Physiker

Dr. Walter Andrejewski

Diplom-Ingenieur

Dr.-Ing. Manfred Honke

Diplom-Physiker

Dr. Karl Gerhard Masch

Anwaltsakte:

59 517/C-

4300 Essen 1, ΤΙιβαΙεφΙαίζ 3, Postf. 100254

28. Oktober 1982

Patentanmeldung des Herrn

Rolf Peddinghaus Deterbergerstraße 5828 Ennepetal

Vorrichtung für die Bearbeitung eines metallischen Werkstückes durch Stanzen oder Prägen = , : ,

Patentansprüche:

Vorrichtung für die Bearbeitung eines metallischen Werkstückes durch Stanzen oder Prägen, insbesondere zum Signieren von Profil-Stäben durch Prägen, - mit

Arbeitsrahmen,
Werkzeugträger,
austauschbarem Werkzeug und

. BAD ORIGINAL

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Gegenwerkzeug,

wobei der Werkzeugträger mit Hilfe einer Antriebszylinderkolbenanordnung auf das Gegenwerkzeug zu bewegbar und dadurch das zwischen Werkzeug und Gegenwerkzeug angeordnete Werkstück bearbeitbar ist, wobei ferner der Arbeitsrahmen an einem Maschinengestell verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß das Werkzeug als eine um ihre Scheibenachse (8) verstellbare Werkzeugscheibe (4) ausgebildet ist,

die über ihren Umfang verteilt eine Mehrzahl von Werkzeugelementen (9) aufweist, die durch Vers=fceiiifficpder Werkzeugscheibe (4) um die Scheibenachse (8) wahlweise in Arbeitsstellung bringbar sind,

und daß die Antriebszylinderkolbenanordnung (6) mit ihrem Kolben unmittelbar oder über ein zwischengeschaltetes Druckstück (10) auf die Werkzeugscheibe (4) arbeitet, die bei ihrer dadurch bedingten Bewegung den Werkzeugträger (3) mitnimmt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugscheibe (4) mit Hilfe eines Stelltriebes (11, 12) um ihre Scheibenachse (8) verstellbar ist und daß der Stellmotor (11) an dem Werkzeugträger (3) befestigt sowie bei Bewegung des Werkzeugträgers (3) mitnehmbar ist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2 in einer Ausführungsform, bei der der Arbeitsrahmen an dem Maschinengestell an horizontalen Führungen geführt und bei Betätigung der Antriebszylinderkolbenanordnung verstellbar ist, wenn die

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dadurch mit ihrem Werkzeugträger primär bewegte Werkzeugscheibe mit einem Werkzeugelement ein zu bearbeitendes Werkstück beaufschlagt und dadurch den Arbeitsrahmen verschiebt sowie mit seinem Gegenwerkzeug an das Werkstück heranführt, welches danach durch weitere Betätigung der Antriebszylinderkolbenanordnung bearbeitbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß der Arbeitsrahmen (2) als umgekehrt U-förmiger Rahmen ausgeführt ist, der an dem einen Schenkel (14) das Gegenwerkzeug (5) trägt und an dessem anderen Schenkel (15) die mit ihrem Kolben auf die Werkzeugscheibe (4) arbeitende Antriebszylinderkolbenanordnung (6) abgestützt ist, und daß der Arbeitsrahmen (2) einerseits, der Werkzeugträger (-3)" andererseits selbständig am Maschinengestell (7) geführt sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Maschinengestell (7) aus einem Sockel (7a) und einem demgegenüber heb- und senkbaren und gegebenenfalls drehbaren Maschinengestelloberteil (7b) besteht, wobei der Arbeitsrahmen

(2) und der Werkzeugträger (3) am Maschinengestelloberteil (7b) geführt sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder ~2, d a durch gekennzeichnet , daß der Werkzeugträger (3) an vertikalen Führungen (18) geführt und mit diesen an einen Arbeitsrahmen (2) angeschlossen ist, der an horizontalen Portalführungen (19) des Maschinengestells (7) verstellbar und dadurch über dem Werkstück (1) positionierbar ist und gegen den die Antriebszylinderkolbenanordnung (6) abgestützt

Andrejewski, Honke & Portner, Patentanwälte in Essen

ist, und daß das Gegenwerkzeug (5) unterhalb der Werkzeugscheibe (4) im Maschinengestell (7) neben oder zwischen Werkstückaufnahmeelementen (20) angeordnet sowie durch Gegenwerkzeug zylinderkolbenanordnungen (21) in Arbeitsstellung und zurückbewegbar ist.