DE3312671C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Stanz- und Biegewerkzeug- Aggregat gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Ein derartiges Werkzeug-Aggregat ist aus der GB- 20 73 071 A bzw. aus der DE 27 37 442 B2 bekannt. Derartige Werkzeug-Aggregate zeichnen sich insbesondere durch eine extrem hohe Taktzahl bei großer Leistungsstärke und hoher Arbeitspräzision aus. Diese Werkzeug-Aggregate sind so aufgebaut, daß jedes Biege- und Schneidwerkzeug jeweils eine gesonderte Werkzeugeinheit des Aggregats bildet und als solche in dem Werkzeug- bzw. Gehäuserahmen in exakter räumlicher Zuordnung zu den übrigen Werkzeugen derart montiert werden muß, daß die Werkzeuge zeitlich genau aufeinander abgestimmt arbeiten. Dabei gruppiert man die Biegeschlitten um eine das eigentliche Biegewerkzeug enthaltende zentrale Arbeitsstelle und schaltet dieser eine Schneidvorrichtung und eine Halbzeug-Einzugsvorrichtung vor, wobei dann diese beiden zusätzlichen Werkzeug-Teilvorrichtungen jeweils mit einem gesonderten abgezweigten Antrieb versehen werden. Gemäß der GB 20 73 071 A ist der Werkzeugträgertisch als Schnellwechselplatte ausgebildet, die die Biegeschlitten trägt und über eine Zentriereinrichtung am Gehäuserahmen befestigbar ist. Auf diese Weise kann der Umrüstvorgang des Stanz- und Biegewerkzeug-Aggregats schneller vor sich gehen, wodurch bessere Voraussetzungen für einen wirtschaftlichen Betrieb der Maschine geschaffen werden.

Weil die Antriebe der Schneid- und Einzugsvorrichtungen jedoch ebenfalls zeitlich exakt auf die Bewegung der Biegeschlitten abgestimmt arbeiten müssen und weil für jedes zu biegende Teil ganz spezifische Bewegungen des Schneid- und Vorschubvorrichtungsmechanismus erforderlich sind, wird beim Umrüsten des Werkzeugs nach bereits abgeschlossener Montage der Biegeschlitten noch verhältnismäßig viel Montagezeit benötigt, um die Bewegungsantriebsmechanismen für den Trennstempel, der im übrigen auf einer gesonderten Presse montiert werden muß, und den Halbzeug-Einzugschlitten auf die neuen Bewegungsabläufe der einzelnen Biegeschlitten und auf die neuen Biegeteilabmessungen einzustellen. Während dieser Montagearbeiten kann das Stanz- und Biegewerkzeug-Aggregat nicht in den Produktionsprozeß eingegliedert werden; die für diesen Umrüstvorgang benötigte Zeit stellt deshalb eine Montage-Totzeit dar, durch die die Wirtschaftlichkeit des Stanz- und Biegewerkzeug-Aggregats, insbesondere bei kleinen Serien bzw. bei häufigerem Wechsel, wenn nicht erheblich herabgesetzt, so doch zumindest stark begrenzt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hochleistungs- Stanz- und Biegewerkzeug-Aggregat gemäß dem Obebegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, das insbesondere bei kleineren Produktserien noch wirtschaftlicher betrieben werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Erfindungsgemäß wird das Schneidwerkzeug und gegebenenfalls auch das Halbzeug-Einzugswerkzeug mit in das bislang getrennte reine Biegewerkzeug integriert, und zwar in vorteilhafter Weise derart, daß eine aus verschiedenen Werkzeuggattungen aufgebaute und trotzdem zentral angetriebene Werkzeuggruppen-Einheit entsteht, deren zusammenfassendes Element einerseits bezüglich der räumlichen Lagezuordnung der einzelnen Werkzeuge untereinander der Werkzeugträgertisch und andererseits bezüglich der zeitlich aufeinander abgestimmten Bewegungssteuerung der zentrale Zahnkranz ist, der über Ritzel und Kurvenscheiben bzw. Exzenter mit allen Werkzeugen - auch unterschiedlicher Art - in dauerndem zwangsgekoppelten Eingriff steht. Diese an sich heterogene, durch den zentralen Antrieb und den Werkzeugträgertisch zu einer Gruppeneinheit zusammengefaßte einheitliche Struktur eröffnet nunmehr den weiteren Schritt, diese Werkzeuggruppeneinheit als selbständige und separat handhabbare, d. h. willkürlich austauschbare Struktur zu gestalten, die schnell auswechselbar am Gehäuserahmen lösbar angebracht wird. Neben der bereits beim Stand der Technik vorgesehenen Ausbildung als Schnellwechselplatte mit einer Zentriereinrichtung für das Anbauen an den Gehäuserahmen ist eine Justier- bzw. Arretiereinrichtung vorgesehen, mit der zuverlässig verhindert werden kann, daß sich die einmal eingestellte Winkellagezuordnung der einzelnen Ritzelwellen untereinander bei vom Rahmen abgenommener Werkzeuggruppeneinheit verändert, wodurch eine erneute und zwangsläufig mit wertvollem Montage-Zeitaufwand verbundene Einjustierung erforderlich würde. Da die Werkzeuggruppeneinheit somit als Ganzes und vom zentralen Zahnkranzantrieb entkoppelt frei handhabbar ist, ohne dadurch eine Verstellung der Lagezuordnung der Antriebsritzel untereinander hervorzurufen bzw. in Kauf nehmen zu müssen, kann die Werkzeuggruppeneinheit beispielsweise in einem Montagerahmen außerhalb des automatisch arbeitenden Werkzeugaggregats vollkommen fertig montiert werden, ohne dabei in den laufenden Betrieb des Werkzeugaggregats während dieser Vormontagephase eingreifen zu müssen. Die Totzeiten des Werkzeug-Aggregats reduzieren sich dadurch ausschließlich auf die Zeiten, die zum Ankoppeln der Werkzeuggruppeneinheit an den Gehäuserahmen und an den zentralen Zahnkranz benötigt werden. Die Zentriereinrichtung in Verbindung mit der beim Ansetzen der Werkzeuggruppeneinheit wirksamen Justier- bzw. Arretiereinrichtung tragen in dieser Phase dazu bei, diese Totzeiten zusätzlich zu minimieren, so daß das erfindungsgemäße Stanz- und Biegewerkzeug- Aggregat insbesondere bei Kleinserien mit großer Wirtschaftlichkeit eingesetzt werden kann; ein besonders vorteilhaftes Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Biegewerkzeug- Aggregats ist dabei zusätzlich dann zu sehen, wenn kleinere, in gewissen Zeitabständen wiederkehrende Serien anfallen, da in diesem Fall die vormontierte Werkzeuggruppeneinheit zwischenzeitlich auf Lager gelegt und bei Bedarf ohne zusätzliche Neueinstellung sofort verwendet werden kann.

Vorteilhafte, die Handhabbarkeit der Werkzeuggruppeneinheit zusätzlich verbessernde und damit den wirtschaftlichen Einsatz des erfindungsgemäßen Werkzeug-Aggregats zusätzlich fördernde Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Von besonderem Vorteil ist dabei insbesondere die Weiterbildung gemäß Unteranspruch 3 bzw. 4, da diese Art der Zentrierung einerseits sehr zuverlässig und unempfindlich und auf der anderen Seite mit geringem fertigungstechnischen Aufwand herstellbar ist.

Die Weiterbildung gemäß Unteranspruch 7 hat den besonderen Vorteil, daß einerseits das zentrische Ansetzen der Schnellwechselplatte an den Gehäuserahmen erleichtert wird und deshalb in kürzester Zeit durchgeführt werden kann und daß andererseits durch diese Vorzentrierungseinrichtung die auf Präzision gefertigte Zentriereinrichtung so weit wie möglich geschont wird, so daß deren Lebensdauer verlängert und das Einrücken der Verzahnungen stark erleichtert werden kann.

In den Unteransprüchen 8 bis 14 sind besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Justier- bzw. Arretiereinrichtungen definiert, mit denen sichergestellt wird, daß sowohl im vom Gehäuserahmen abgenommenen Zustand als auch beim Wiederanbau an den Gehäuserahmen und beim Einrücken der Antriebsritzel in den zentralen Zahnkranz stets die richtige Stellung aller Antriebsglieder für die Biegeschlitten, für die Halbzeug- Vorschubvorrichtung und für die Schneid- bzw. Pressenvorrichtung zueinander aufrechterhalten bzw. gewährleistet ist. Eine erste Variante dieser Justier- bzw. Arretiereinrichtung ist Gegenstand des Unteranspruchs 8, wobei die Arretiervorrichtungen sowohl kraft- als auch formschlüssig arbeiten können. Mit diesen Arretiervorrichtungen gelingt es, die vorbestimmte Lagezuordnung aller angetriebenen Zahnräder der Werkzeuge durch Wirksamwerdenlassen der Klemmeinrichtungen zuverlässig zu sichern, so daß entweder die vom Gehäuserahmen abgenommene oder in einem Montagerahmen vormontierte Werkzeuggruppeneinheit mit vollkommen exakten Kurvenscheiben- bzw. Exzenter-Stellungen wieder an den Gehäuserahmen angekoppelt werden kann, wobei zwangsläufig und stellungsrichtig die Vielzahl von Antriebsritzeln für die Biegeschlitten, für die Presse und für die Einzugsvorrichtung in das zentrale Antriebszahnrad einrückt. Der hauptsächliche Vorteil dieser Ausführungsform ist in der kostengünstigen Herstellung der Justier- bzw. Arretiervorrichtungen zu sehen, zumal diese Justier- bzw. Arretiervorrichtungen verhältnismäßig geringe Kräfte aufnehmen müssen und somit kleinvolumig gebaut werden können.

Mit der Ausführungsform gemäß Unteranspruch 10 ergibt sich der besondere Vorteil, daß beim Abnehmen der Werkzeuggruppeneinheit kein einziger zusätzlicher Handgriff erforderlich wird, um die Winkellagen der einzelnen Antriebsritzelwellen zueinander in der richtigen vorbestimmten Position zu halten. Auf diese Weise wird zusätzlich Umrüst-Montagezeit gespart, was der Wirtschaftlichkeit des Werkzeugeinsatzes zugute kommt. Beim Ansetzen der Werkzeuggruppeneinheit muß bei dieser Ausgestaltung der Justier- bzw. Arretiereinrichtung lediglich noch darauf geachtet werden, daß das zentrale Antriebsrad bzw. -zahnrad an irgendeiner Stelle mit seinem Antriebsritzel in Eingriff gelangt. Das zentrale Antriebsrad kann sich im abgenommenen Zustand beliebig verdrehen, ohne daß dadurch die im Arbeitsbetrieb des Werkzeugaggregats erforderliche gegenseitige Winkellagezuordnung aller Werkzeug-Antriebsritzel verändert wird.

Nahezu die gleichen Vorzüge bezüglich der einfachen Handhabbarkeit der Justier- bzw. Arretiereinrichtung erzielt man mit der Weiterbildung gemäß Unteranspruch 11 bzw. 12. Allerdings ergibt sich mit dieser Ausgestaltung der weitere zusätzliche Vorteil, daß die Werkzeuggruppeneinheit wesentlich leichter ausgebildet werden kann. Bei dieser Ausgestaltung ist das zentrale Antriebsrad bzw. der zentrale Antriebs-Zahnkranz geteilt, so daß ein Teil beim Abnehmen der Werkzeuggrupeneinheit an dieser, der andere Teil hingegen am Gehäuserahmen verbleibt.

Mit der Weiterbildung gemäß Unteranspruch 14 kann die Justiereinrichtung bei Aufrechterhaltung sehr einfacher Handgriffe beim Wiederanbauen der Werkzeuggruppeneinheit weiter vereinfacht werden, wobei sich der zusätzliche Vorteil ergibt, daß die zu handhabende Werkzeuggruppeneinheit noch leichter gebaut werden kann. Auch bei dieser Ausführungsform müssen wiederum lediglich die beiden Verzahnungen in axiale Fluchtungsdeckung gebracht werden, um damit automatisch ein sanftes Eingreifen bzw. Einrücken aller Antriebsritzel der Werkzeuggruppeneinheit in den zentralen Antriebszahnkranz sicherzustellen.

Mit der Weiterbildung gemäß Unteranspruch 15 wird eine noch einfachere und dennoch sehr genaue Positionierung der Biegeschlitten in deren Hauptarbeitsrichtungen ermöglicht. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Schnellwechselplatte besteht darin, die Paßnuten in einem gleichbleibenden Winkelabstand von 30° anzubringen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.

Es wird in der GB 20 73 071 A zwar bereits vorgeschlagen, eine Trägerplatte für Biegeschlitten auswechselbar an einem Rahmen eines Biegewerkzeugs zu befestigen. Allerdings muß bei diesen Werkzeugen sowohl das den Biegewerkzeugen vorgeschaltete und auf einer gesonderten Presse montierte Schneidwerkzeug als auch das Halbzeug-Einzugswerkzeug unabhängig von der Wechselplatte einzeln umgerüstet, d. h. bezüglich der räumlichen Anordnung und auch bezüglich der zeitlichen Steuerung auf das neu eingesetzte Biegewerkzeug eingestellt werden, wodurch wertvolle Betriebszeiten des Werkzeugaggregats verloren gehen.

Nachstehend werden anhand schematischer Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Frontansicht des Hochleistungs-Stanz- und Biegewerkzeug-Aggregats,

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht des Werkzeug-Aggregats mit einer ersten Ausführungsform einer Justier- bzw. Arretiereinrichtung für die jeweiligen Antriebsritzelwellen der einzelnen, auf der Schnellwechselplatte montierten Werkzeuge,

Fig. 3 eine Schnittansicht des in Fig. 2 dargestellten Stanz- und Biegewerkzeug-Aggregats bei einer Schnittführung in einer vertikalen Axialebene des Biegewerkzeug- Aggregats, wobei zur Vereinfachung der Darstellung nur ein Biegeschlitten gezeigt ist,

Fig. 4 bis 6 in der Fig. 3 entsprechenden Ansichten drei weitere Ausführungsformen des Biegewerkzeug-Aggregats mit unterschiedlichen Justiereinrichtungen für die Werkzeug- Antriebsritzel und

Fig. 7 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Biegewerkzeug-Aggregats bei abgenommenen Werkzeugen.

Das in den Fig. 1 bis 7 dargestellte Stanz- und Biegewerkzeug, das beispielsweise zur automatisierten Herstellung von Biegeteilen aus Draht oder Band oder dergleichen Halbzeugen dient, weist einen mit der Bezugsnummer 1 bezeichneten Gehäuserahmen auf, der im wesentlichen kastenförmig ausgebildet ist und sich hauptsächlich in einer Vertikalebene erstreckt. Im Gehäuserahmen 1 ist eine zentrale Antriebsstelle in Form eines zentralen Antriebszahnkranzes bzw. Antriebszahnrades 2 vorgesehen, das in den Fig. 1 und 2 lediglich schematisch durch den strichpunktierten Wälzkreis angedeutet ist. Das zentrale Antriebszahnrad 2 wird von einem Antriebsritzel 37 angetrieben, das beispielsweise an einen Elektromotor gekoppelt ist. Das Antriebszahnrad 2 dient zum gleichzeitigen Antrieb einer Vielzahl von Triebritzeln 3 bis 10, die in den Fig. 1 bis 2 wiederum lediglich schematisch dargestellt sind. Jedes dieser Antriebsritzel 3 bis 10 gehört einem gesonderten Bearbeitungswerkzeug 11 bis 18 an, die in einer vorbestimmten räumlichen Zuordnung zueinander an einem am Gehäuserahmen 1 befestigten Werkzeugträgertisch 19 befestigt sind. Der Werkzeugträgertisch 19 ist in den Fig. 1, 2 und 7 frontal zu sehen. Sämtliche Werkzeuge 11 bis 18 werden jeweils über eine mit dem zugehörigen Ritzel 3 bis 10 drehfest verbundene Ritzelantriebswelle 20 (in der Darstellung ist lediglich die Ritzelantriebswelle 20 des Werkzeugs 11 dargestellt, in Fig. 2) angetrieben, die sich durch einen Werkzeugschlittenträger 21 hindurch erstreckt und an ihrem vom Ritzel 3 (bis 10) abgewandten Ende 44 einen Werkzeugantrieb zum Beispiel eine Kurvenscheibengruppe 22 oder einen Exzenter 22′ trägt, wodurch sowohl der Arbeits- als auch der Rückhub eines zugeordneten Werkzeugschlittens 23 (bei den Werkzeugen 11 bis 16) bzw. 24 (beim Werkzeug 17) bzw. 25 (beim Werkzeug 18) bewerkstelligt wird.

Die Werkzeuge 11 bis 16 sind abgesehen von den an den Werkzeugschlitten befestigten und nicht näher dargestellten Arbeitsstempeln identisch ausgebildet und fungieren meist als reine Biegewerkzeuge, die mit einem im Zentrum des Werkzeugträgertischs 19 angebrachten Biege-Formwerkzeug 26 zusammenwirken. Das Biegewerkzeug 26 bildet somit eine zentrale Arbeitsstelle, um die herum die kurvengesteuerten Biegewerkzeuge herumgruppiert sind. Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, besitzt das Biegewerkzeug 26 eine der Anzahl der Biegeschlitten entsprechende Anzahl von Stempelführungen 27 bis 31 zur Führung der jeweiligen Biegestempel, die zeitlich durch die Kurvensteuerung exakt aufeinander abgestimmt in das Werkzeug 26 zur Verformung des darin aufgenommenen Halbzeugs aus Draht oder Band eingreifen. Bei einer Umdrehung des zentralen Antriebszahnkranzes 2 führen die einzelnen Biegeschlitten 11 bis 16 mehrere Arbeits- und Rückhübe aus, was bedeutet, daß bei einer Umdrehung des Antriebszahnkranzes 2 mehrere Biegewerkstücke fertiggestellt werden können.

Dem die zentrale Arbeitsstelle bildenden Biegewerkzeug 26 ist wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich mindestens ein Schneidwerkzeug 18 und diesem eine Halbzeug-Einzugsvorrichtung 17 vorgeschaltet, so daß ein automatisiertes Arbeiten des Werkzeugaggregats ermöglicht wird. Mit der Bezugsnummer 32 ist die Achse angedeutet, entlang der das Halbzeug, d. h. der zu biegende Draht oder das zu biegende Band dem Biegewerkzeug-Aggregat zugeführt wird.

Wie vorstehend bereits erwähnt, sind auch die Werkzeugschlitten 24 und 25 der dem Biegewerkzeug 26 vorgeschalteten Werkzeug 17 bzw. 18 über Antriebsritzel 9 bzw. 10 angetrieben, die direkt mit dem zentralen Antriebszahnkranz 2 kämmen. Die Schlitten 24 und 25 sind wiederum kurven- oder exzentergesteuert, und zwar derart, daß die Schlittenbewegungen zeitlich exakt aufeinander sowie auf die Schlittenbewegungen der Biegewerkzeuge 11 bis 16 abgestimmt sind. Die zeitlich exakt aufeinander abgestimmte Arbeitsbewegung der einzelnen Werkzeuge erzielt man in der Regel durch Einjustieren der einzelnen Kurvenscheibengruppen 22 bzw. Exzenter 22′ aufeinander.

Die hauptsächliche Besonderheit des neuen Stanz- und Biegewerkzeug- Aggregats ist neben des einzigen zentralen Antriebszahnkranzes 2 für alle den automatischen Betrieb ermöglichenden Werkzeuge 11 bis 18 darin zu sehen, daß sämtliche Biegewerkzeuge 11 bis 16 sowie das Schneidwerkzeug 18 und gegebenenfalls - wenn vorhanden - auch die Halbzeug- Einzugsvorrichtung 17 auf dem runden Werkzeugträgertisch 19 zu einer gesondert handhabbaren Werkzeuggruppen- Einheit zusammengefaßt sind und der Werkzeugträgertisch 19 zu diesem Zweck als eine Schnellwechselplatte ausgebildet ist, auf der die einzelnen Werkzeuge 11 bis 18 in fester Ausrichtung montiert und die ihrerseits lösbar am Gehäuserahmen 1, beispielsweise an einem radiakl innenliegenden Ringflansch 33 angebracht ist (vgl. Darstellungen in Fig. 3, 5 und 6). Die in den Fig. 1 und 2 in der Gesamtheit dargestellte Werkzeuggruppeneinheit ist somit leicht lösbar mit dem Gehäuserahmen 1 verbunden und kann als Ganzes von diesem abgenommen werden, wobei die einzelnen, auf der Schnellwechselplatte 19 montierten Werkzeuge 11 bis 18 ihre gegenseitige Lagezuordnung unverändert beibehalten. Zur sicheren Befestigung der Werkzeuge dienen dabei beispielsweise T-Nuten zur Aufnahme von Spannpratzen und/oder radial in Hauptarbeitsrichtungen R_A verlaufende Plattenausnehmungen bzw. Paßnuten 34 zur Aufnahme von Paßfedern, die das Positionieren der Werkzeuge erleichtern.

In den Fig. 3 bis 6 sind die T-Nuten bzw. Ausnehmungen 35 sowie die Ausnehmungen 34 zur Aufnahme von Paßfedern 36 dargestellt.

Aus den Fig. 3 bis 6 ist deutlich erkennbar, daß die Montage der Werkzeuge 11 bis 18 an der Platte 19, die beispielsweise als einfaches Drehteil ausgebildet ist, derart erfolgt, daß die Antriebsritzel 3 bis 10 im befestigten Zustand der Werkzeuge in vollen Kämmeingriff mit dem zentralen Antriebszahnkranz 2 gelangen, der in den dargestellten Ausführungsformen als zentrales Antriebszahnrad ausgebildet ist, das gemäß den Ausführungsbeispielen in Fig. 3 und 6 auf dem Ringflansch 33 im Gehäuserahmen 1 gelagert ist. Man erkennt in den Darstellungen gemäß Fig. 3 bis 6 an der Unterseite des Gehäuserahmens 1 das Antriebsritzel 37, das von einem Hauptantriebsmotor angetrieben wird.

Zur sicheren Befestigung der Werkzeuge 11 bis 18 an dem als Schnellwechselplatte ausgebildeten Werkzeugträgertisch 19 besitzt jeder Werkzeugschlittenträger 21 einen Zentrierbund 38, der mit Passung in den radialen Ringraum zwischen der Außenseite der Schnellwechselplatte 19 und der Innenoberfläche des Gehäuserahmens 1 eingreift.

In Fig. 1 ist das automatisch arbeitende kombinierte Schneid- und Biegewerkzeug-Aggregat in fertigmontiertem Zustand dargestellt, in dem es in Betrieb genommen werden kann. In diesem Zustand ist der Werkzeugträgertisch 19 über lösbare Befestigungsmittel 39, beispielsweise in Form von Schrauben, die von der Rückseite in die Schnellwechselplatte 19 geschraubt sind, am Gehäuserahmen 1 zentrisch befestigt. Zur Vorzentrierung sind zusätzlich Führungssäulen 40 vorgesehen, die in den Fig. 3 bis 6 lediglich mit gestrichelten Linien angedeutet sind. Zum sicheren und zuverlässigen Anbau der auf der Schnellwechselplatte 19 mit den darauf montierten Werkzeugen 11 bis 18 bestehenden Werkzeuggruppen-Einheit an den Gehäuserahmen 1 ist zusätzlich im Bereich der sich gegenüberliegenden Radialflächen 42 der Schnellwechselplatte 19 und 43 des Ringflansches 33 eine Zentriereinrichtung 41 vorgesehen, mit der die sich gegenüberliegenden Stirnflächen 42 und 43 in formschlüssigen Flächenkontakt bringbar sind. Die Zentriereinrichtung 41 kann beispielsweise von einer Hirth-Verzahnung gebildet sein; in den dargestellten Ausführungsformen der Erfindung ist diese Zentriereinrichtung von einer einfachen Nut- und Federverbindung gebildet: Für diese Verbindung weist sowohl die Rückseite der Schnellwechselplatte 19 als auch die Ringoberfläche des Anschlußflansches 33 mehrere, beispielsweise 4, in gleichem Winkelabstand zueinander stehende Radialnuten zur Aufnahme eines Paß-Nutensteins auf, so daß dann, wenn die entsprechenden Nuten in axiale Fluchtung miteinander gebracht werden, eine sichere Zentrierung der Schnellwechselplatte 19 am Gehäuserahmen 1 gewährleistet ist.

Wenn die vorstehend beschriebene Werkzeuggruppeneinheit vom Gehäuserahmen 1 abgenommen werden soll, müssen lediglich die Befestigungsschrauben 39 gelöst werden, und die gesamte Werkzeuggruppen-Einheit kann axial vom Gehäuserahmen 1 wegbewegt werden. Dabei gelangen bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 alle Antriebsritzel 3 bis 10 der Werkzeuge 11 bis 18 außer Kämmeingriff mit dem zentralen Antriebszahnkranz 2. In diesem Moment wird allerdings die bis zu diesem Moment über den zentralen Antriebszahnkranz 2 vorliegende Kopplung aller Antriebsritzel 3 bis 10 aufgegeben, so daß sich ohne eine zusätzliche Maßnahme die einzelnen Antriebsritzel 3 sowie die damit drehfest verbundenen Antriebsritzelwellen 20 und die darauf sitzenden Werkzeugantriebe 22 bzw. 22′ beispielsweise unter Einwirkung der Schwerkraft der einzelnen Werkzeugschlitten gegeneinander verdrehen würden. Mit dieser gegenseitigen Verdrehung würde die einjustierte Winkellagezuordnung aller Werkzeug-Antriebsritzel bzw. Werkzeug-Antriebe 22 bzw. 22′ aufgegeben, so daß bei einem erneuten Ansetzen der Werkzeuggruppen-Einheit an den Gehäuserahmen 1 die einzelnen Werkzeuge 11 bis 18 nicht mehr in der vorbestimmten zeitlichen Aufeinanderfolge arbeiten würden. Darüber hinaus würde ein Ansetzen der Werkzeuggruppen- Einheit generell schwierig, da sich die einzelnen Antriebsritzel 3 bis 10 so verdrehen würden, daß nicht alle Zahnlücken der Antriebsritzel 3 bis 10 gleichzeitig in die Zähne des Zentral-Antriebszahnkranzes 2 einrücken. Dies würde aber die Umrüstzeiten des kombinierten Schneid- und Biegewerkzeug-Aggregats in unerwünschter Weise erhöhen. Aus diesem Grund wird die Werkzeuggruppen- Einheit mit einer Justier- bzw. Arretiereinrichtung versehen, mit der die im Arbeitsbetrieb des Werkzeugaggregats vorliegende gegenseitige Winkellagezuordnung aller Werkzeug- Antriebsritzel 3 bis 10 auch bei abgenommener Schnellwechselplatte 19 unverändert festlegbar ist.

Eine Lösungsvariante dieser Justier- bzw. Arretiereinrichtung ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Jedem Werkzeug 11 bis 18 bzw. jeder Antriebsritzelwelle 20 dieser Werkzeuge ist im Bereich des Werkzeugantriebs 22 bzw. 22′ eine durch einen Handhebel 45 bzw. 46 oder Klemmschraube 47 betätigbare Arretiervorrichtung 48 zugeordnet, die beispielsweise zwischen die Kurvenscheibengruppe 22 greift. Die Arretiervorrichtungen 45 bis 47 stehen mit der Antriebsritzelwelle 20 und andererseits mit dem Werkzeugschlitten 23 bzw. 24 oder 25 derart im Eingriff, daß beim Anziehen der Handhebel 45 bis 47 die jeweilige Antriebsritzelwelle 20, 44 zuverlässig gegen Verdrehen gesichert ist. Die Arretiervorrichtung 47 kann sowohl kraft- als auch formschlüssig arbeiten. Wenn jede Antriebsritzelwelle 20, 44 durch eine derartige Arretiervorrichtung gegen Verdrehen gesichert ist, kann die gesamte Werkzeuggruppen- Einheit nach Lösen der Befestigungsschrauben 39 vom Gehäuserahmen 1 abgenommen werden, ohne daß man Gefahr läuft, daß sich die verschiedenen Antriebsritzelwellen 20, 44 und damit die Werkzeugantriebe 22 bzw. 22′ gegeneinander verdrehen. Dies bedeutet, daß die abgenommene Werkzeuggruppeneinheit mit arretierten Ritzelwellen 20 gelagert und bei Bedarf, d. h. bei einer wiederkehrenden Produktserie, bequem wieder an den Gehäuserahmen 1 angebracht werden kann, ohne daß Schwierigkeiten beim Einrücken der einzelnen Ritzel 3 bis 10 in den zentralen Antriebszahnkranz 2 auftreten können. Wenn nämlich ein Ritzel 3 in den Zahnkranz 2 einrückt, fluchten die Zahnlücken der anderen Ritzel zwangsläufig mit den richtigen Zähnen des Antriebszahnkranzes 2, so daß die Umrüstzeit auf ein Minimum beschränkt wird. Zur zentrischen Positionierung der Werkzeuggruppen-Einheit dient - wie bereits erwähnt - die Zentriereinrichtung 41 in den sich gegenüberliegenden Planflächen 42 und 43. Darüber hinaus sind zur Vorzentrierung Säulenführungen 40 vorgesehen, mit der die Schnellwechselplatte 19 axial auf den Gehäuserahmen 1 zubewegt wird. Das erleichtert das Einrücken der Verzahnungen zusätzlich.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform der Werkzeuggruppen- Einheit dargestellt. Bauteile, die den Bauteilen der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform entsprechen, sind dabei mit gleichen Bezugsnummern gekennzeichnet. Der hauptsächliche Unterschied zur Ausführungsform gemäß Fig. 3 besteht darin, daß das zentrale Antriebszahnrad 2 nicht mehr auf dem Ringflansch 33 des Gehäuserahmens 1, sondern auf einem Axialfortsatz 49 der Schnellwechselplatte 19 gelagert ist. Die Zentriereinrichtung 41 befindet sich deshalb zwischen der Ringfläche 50 des Axialfortsatzes 49 und der hinteren Planfläche 51 des Gehäuserahmens 1. Das zentrale Antriebszahnrad 2 ist mittels eines Axial-Sicherungsrings 52 am Axialfortsatz 49 der Schnellwechselplatte 19 festgelegt.

Bei dieser Ausführungsform ist die vorstehend beschriebene Justier- bzw. Arretiereinrichtung zur Festlegung der gegenseitigen Winkellagezuordnung aller Werkzeug-Antriebsritzel vom zentralen Antriebsrad 2 selbst gebildet, das beim Abnehmen der Schnellwechselplatte 19 zusammen mit der Werkzeuggruppen-Einheit abgenommen wird. Dadurch können sich die einzelnen Ritzel im abgenommenen Zustand zwar gegenseitig, aber nicht aus ihrer Winkellagezuordnung heraus verdrehen, und beim Wiederansetzen der Werkzeuggruppen-Einheit muß lediglich dafür gesorgt werden, daß das Antriebsritzel 37 sanft in das zentrale Antriebszahnrad 2 einrückt.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform des kombinierten Schneid- und Biegewerkzeug-Aggregats dargestellt, wobei auch hier wiederum die Bauteile, die auch bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet sind, mit identischen Bezugsziffern bezeichnet sind. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der gemäß Fig. 4 darin, daß das Zentral-Antriebszahnrad 2 geteilt ist. Die eine Zahnradhälfte 201 ist auf einem verkürzten Axialflansch 33′ des Gehäuserahmens 1 drehbar und axial unverschiebbar gelagert. Die andere Zahnradhälfte 202 ist drehbar und axial unverschiebbar auf einem kurzen Axialfortsatz 49′ der Schnellwechselplatte 19 gelagert. Beide Zahnradhälften 201 und 202 sind mit einer identischen Verzahnung ausgebildet; die eine Zahnradhälfte 201 kämmt mit dem Antriebsritzel 37, wohingegen die andere Zahnradhälfte 202 mit sämtlichen Antriebsritzeln 3 bis 10 der Werkzeuge 11 bis 18 im Kämmeingriff steht. Im angebauten Zustand der Werkzeuggruppen- Einheit stehen die beiden Zahnradhälften 201 und 202 über eine lösbare, axial aus- und einrückbare Drehkupplung 53 miteinander im Eingriff. Zum Abnehmen der Werkzeuggruppen- Einheit vom Gehäuserahmen 1 werden wiederum die Befestigungsschrauben 39 gelöst, und die Schnellwechselplatte 19 kann zusammen mit der darauf gelagerten Zahnradhälfte 202 unter Ausrücken der Drehkupplung 53 und der Zentriereinrichtung 41 als Ganzes abgenommen werden. Die Zahnradhälfte 202 sorgt wiederum dafür, daß sich die eingestellte Winkellagezuordnung aller Antriebsritzelwellen 20, 44 bzw. der darauf befestigten Werkzeugantriebe 22 bzw. 22′ untereinander im abgenommenen Zustand der Werkzeuggruppen-Einheit nicht verändert. Beim erneuten Ansetzen der Werkzeuggruppen-Einheit müssen lediglich die Klauen der axial aus- und einrückbaren Drehkupplung 53 in axiale Fluchtung miteinander gebracht werden, und das Werkzeugaggregat kann nach Anziehen der Befestigungsschrauben 39 in den Betriebsprozeß eingegliedert werden.

Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 6 dargestellt. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig. 5 dargestellten lediglich dadurch, daß die auf der Schnellwechselplatte 19 gelagerte Zahnradhälfte 202 durch ein Hilfszahnrad 54 ersetzt ist, dessen Verzahnung identisch mit der des Zentral-Antriebszahnrades 2 ausgebildet ist. Die Verzahnungsbreite B_V des Hilfszahnrades 54 ist wesentlich kleiner als die Breite B₃ des Ritzels 3, das somit im angebauten Zustand der Werkzeuggruppen-Einheit mit dem Zentral-Antriebszahnrad 2 kämmen kann. Der Unterschied dieser Ausführungsform zu der gemäß Fig. 5 besteht somit darin, daß das Ritzel 3 selbst die Funktion der axial aus- und einrückbaren Drehkupplung 53 der Ausführungsform gemäß Fig. 5 übernimmt. Im abgenommenen Zustand der Werkzeuggruppen- Einheit übernimmt das Hilfszahnrad 54 dieselbe Funktion wie die Zahnradhälfte 202 gemäß Fig. 5. Dies bedeutet, daß beim erneuten Ansetzen der Schnellwechselplatte 19 immer dann, wenn ein Antriebsritzel in das zentrale Antriebszahnrad 2 einrücken kann, zwangsläufig alle anderen Antriebsritzel frei und ohne Zwängungen in Kämmeingriff mit diesem gebracht werden können.

In Fig. 7 ist eine andere Ausgestaltung der Schnellwechselplatte 19 dargestellt. Zusätzlich oder anstatt der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Radialnuten 34, die in vorbestimmten Winkelabständen von beispielsweise 30° zueinander ausgebildet sind, weist die dort gezeigte Schnellwechselplatte 19′, die darüber hinaus radial etwas weiter nach außen geführt ist, einen Kranz von Durchgangsbohrungen 55 auf, die zur Aufnahme der jeweiligen Zentrierungs- bzw. Führungsbunde 38 der einzelnen Werkzeuge 11 bis 18 dienen. Die Schnellwechselplatte 19′ kann wiederum als Drehteil ausgebildet sein, das in einer Ausdrehung 56 des Gehäuserahmens 1 zentriert aufgenommen ist. Die vorstehend beschriebene Zentriereinrichtung in Form einer Kreuznutzentrierung wird bevorzugterweise beibehalten.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist klar ersichtlicht, daß der dargestellte Gehäuserahmen 1 auch als Vormontage- Rahmen fungieren kann, auf dem bei laufendem Produktionsbetrieb des eigentlichen Werkzeug-Aggregats eine neue Werk­ zeuggruppen-Einheit um ein neues Biege-Formwerkzeug herum aufgebaut wird, die dann unter Beibehaltung der vorjustierten Winkellagezuordnung aller Ritzelantriebswellen als Ganzes an den Gestellrahmen angesetzt werden kann. Unmittelbar nach dem Anschließen der Schnellwechselplatte ist das Werkzeug-Aggregat fertig für den Produktionsbetrieb mit dem neuen Biegeformwerkzeug.

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen beschränkt. Die Erfindung eröffnet insbesondere die Möglichkeit, abweichend von den dargestellten Ausführungsformen, mehrere Schneid- und Halbzeug-Einzugwerkzeuge auf der zentralen Schnell­ wechselplatte 19, 19′ zu montieren, ohne dadurch die vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Vorteile in irgendeiner Weise zu beschränken.

Die Erfindung schafft somit ein kombiniertes Schneid- und Biegewerkzeug-Aggregat zur automatisierten Herstellung von Biegeteilen aus Draht oder Band oder dergleichen Halbzeugen. Das Werkzeugaggregat weist eine Anzahl von Biegeschlitten auf, die um einen runden am Gehäuserahmen befestigten Werkzeugträgertisch mit zentraler Arbeitstelle herum gruppiert und jeweils durch Kurven gesteuert sind, die ihren Antrieb jeweils über ein in einen zentralen Antriebszahnkranz eingreifendes Antriebsritzel erhalten. Der zentralen Arbeitsstelle ist zumindest ein zeitlich auf die Biegeschlitten abgestimmt arbeitendes Schneidwerkzeug und gegebenenfalls zumindest eine Halbzeug-Einzugsvorrichtung vorgeschaltet. Die Biegeschlitten sind zusammen mit dem Schneidwerkzeug und gegebenenfalls mit der Einzugsvorrichtung auf dem runden Werkzeugträgertisch zu einer über den zentralen Antriebszahnkranz und die damit kämmenden Ritzel zwangsgetriebenen Werkzeuggruppen-Einheit zusammengefaßt, und der Werkzeugträgertisch ist als Schnellwechselplatte ausgebildet, die eine Zentriereinrichtung zum Anschluß an den Gehäuserahmen und eine Justier- bzw. Arretiereinrichtung aufweist, mit der die im Arbeitsbetrieb des Werkzeugaggregats vorliegende gegenseitige Winkellagezuordnung aller Werkzeug- Antriebsritzel bei abgenommener Wechselplatte festlegbar ist.

Claims (16)

1. Stanz- und Biegewerkzeug-Aggregat zur automatisierten Herstellung von Biegeteilen aus Draht oder dergleichen Halbzeugen, mit einer Anzahl von Biegeschlitten, die um einen am Gehäuserahmen befestigten Werkzeugträgertisch mit zentraler Arbeitsstelle herum gruppiert und jeweils durch Kurven gesteuert sind, die ihren Antrieb jeweils über ein in einen zentralen Antriebszahnkranz eingreifendes Antriebsritzel erhalten, wobei der zentralen Arbeitsstelle mindestens ein zeitlich auf die Biegeschlitten abgestimmt arbeitendes Schneidwerkzeug und gegebenenfalls eine Halbzeug-Einzugvorrichtung vorgeschaltet und der Werkzeugträgertisch als die Biegeschlitten tragende Schnellwechselplatte ausgebildet ist, die über eine Zentriereinrichtung am Gehäuserahmen befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegeschlitten (11 bis 16) und ein oder mehrere Schneidwerkzeuge (18) und gegebenenfalls die Halbzeug-Einzugvorrichtung (17) zu einer über den zentralen Antriebszahnkranz (2; 201; 202) zwangsangetriebenen und auf dem Werkzeugträgertisch angebrachten Werk­ zeugruppen-Einhneit zusammengefaßt sind und der Werkzeugträgertisch eine Justier- bzw. Arretiereinrichtung (45 bis 48; 2, 49; 202; 54) aufweist, mit der die im Arbeitsbetrieb des Werkzeug-Aggregats vorliegende gegenseitige Winkellagezuordnung aller Werkzeug- Antriebsritzel (3 bis 10) bei abgenommener Schnellwechselplatte (19) unverändert festlegbar ist.

2. Werkzeug-Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriereinrichtung von einer formschlüssigen Flächenverbindung zwischen sich gegen­ überliegenden Planflächen (42; 43; 50, 51) der Schnell­ wechselplatte (19) und des Gehäuserahmens (1) gebildet ist.

3. Werkzeug-Aggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die formschlüssige Flächenverbindung von einer Nut- und Federverbindung gebildet ist, wobei zumindest drei im Winkelabstand zueinanderstehende Nut und Federn (41) vorgesehen sind.

4. Werkzeug-Aggregat nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die sich gegenüberliegenden Planflächen der Schnellwechselplatte (19) und des Gehäuserahmens (1) jeweils Nuten besitzen, die sich axial fluchtend zur Aufnahme von Nuten-Paßsteinen (41) gegenüberliegen.

5. Werkzeug-Aggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die formschlüssige Flächenverbindung von einer Stirnverzahnung gebildet ist.

6. Werkzeug-Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnellwechselplatte (19; 19′) mittels einer Schraubverbidung (39) am Gehäuserahmen (41) befestigt ist.

7. Werkzeug-Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Vorzentrierungseinrichtung zur axialen Führung der Schnellwechselplatte (19; 19′) relativ zum Gehäuserahmen (1) in Form einer Säulenführung (40).

8. Werkzeug-Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Justier- bzw. Arretiereinrichtung von einer Vielzahl von Arretiervorrichtungen (45 bis 47) gebildet ist, mit denen die Antriebsritzelwellen (44) der einzelnen Werkzeuge (11 bis 18) willkürlich gegen Verdrehen sicherbar sind.

9. Werkzeug-Aggregat nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Antriebszahnkranz (2) ortsfest im Gehäuserahmen (1) gelagert und unabhängig von der Schnellwechselplatte (19) darin axial unverschiebbar befestigt ist.

10. Werkzeug-Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Justier- bzw. Arretiereinrichtung vom Antriebszahnkranz (2) gebildet ist, der auf der Schnellwechselplatte (19, 49) gelagert und zusammen mit dieser vom Gehäuserahmen (1) abnehmbar ist.

11. Werkzeug-Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Justier- bzw. Arretiereinrichtung von einem mit sämtlichen einzelnen Ritzeln (3 bis 10) kämmenden Arretierzahnkranz (202; 54) gebildet ist.

12. Werkzeug-Aggregat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Justier- bzw. Arretiereinrichtung von einem auf der Schnellwechselplatte (19, 19′) gelagerten und axial unverschiebbar befestigten Zahnkranz (202) gebildet ist, dessen Verzahnung identisch mit der des zentralen, im Gehäuserahmen (1) gelagerten Antriebszahnkranzes (201) ausgebildet ist und der über eine lösbare axial aus- und einrückbare Drehkupplung (53) mit dem Antriebszahnkranz (201) verbindbar ist.

13. Werkzeug-Aggregat nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsritzel (3 bis 10) ausschließlich mit dem an der Schnellwechselplatte (19) gelagerten Zahnkranz (202) in Kämmeingriff bringbar sind.

14. Werkzeug-Aggregat nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der an der Schnellwechselplatte (19) gelagerte Zahnkranz (54) als Hilfs- oder Justierzahnrad ausgebildet ist, dessen Zahnbreite (B_V) nur einen Bruchteil der Ritzelbreite (B₃) ausmacht, und daß die aus- und einrückbare Drehkupplung von den einzelnen Ritzeln (3 bis 10) und dem damit kämmenden zentralen Antriebszahnkranz (2) gebildet ist.

15. Werkzeug-Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnellwechselplatte (19) in ausgewählten Haupt-Montagerichtungen Paßnuten (34) für die Zentrierung der Biegeschlitten (11 bis 16) aufweist.

16. Werkzeug-Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schnellwechselplatte (19′) radial über die Antriebs-Ritzelwellen (44) hiaus erstreckt und zu deren zentrierender Aufnahme einen Kranz von Durchgangs-Bohrungen (55) besitzt, die zur Aufnahme von Zentrierungsbünden (38) für Biegeschlitten (11 bis 16), Pressen (18) und/oder Halbzeug-Einzugsvorrichtungen (17) dienen.