DE3640762C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Werkzeugwechsel bei Pressen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Das Entnehmen von Werkzeugen aus Pressen, z. B. bei Pressen­ straßen zum Herstellen von Karosserieteilen für Kraftfahrzeu­ ge, sowie das Ablegen und Einsetzen solcher Werkzeuge in die Pressen erfolgt mit Hilfe von Werkzeugwechselwagen, die zwischen Reihen von jeweils nebeneinander angeordneten Pressen verfahrbar sind und die aus einem Unterwagen und einem auf diesem beweglichen Oberwagen bestehen. Der Oberwa­ gen trägt das jeweilige Werkzeug und besitzt im Fall bekann­ ter Ausführungsformen eine im Oberwagen untergebrachte Spindel zum Abziehen des Werkzeuges. Der Werkzeugwechselwagen wird dabei an die Presse herangefahren, der Oberwagen gegen das Werkzeug ausgefahren und mit dem Pressenrahmen zentriert, die Spindel mit dem Werkzeug in Eingriff gebracht und durch Drehen der Spindel das Werkzeug aus der Presse abgezogen. Anstelle von Spindeln werden auch Kurbeltriebe eingesetzt, die jedoch relativ viel Platz beanspruchen und deshalb in der Regel nicht praktikabel sind.

Spindeln haben für das Abziehen von Werkzeugen wesentliche Nachteile, vor allem hohen Verschleiß und damit kurze Lebensdauer, schlechte Führung und schlechten Wirkungsgrad, weil der Wechsel einen sehr hohen Kraftaufwand erfordert.

Aus dem DE-GM 66 04 258 ist eine Gesenkzuführvorrichtung mit einem Bett mit Führungsschienen zur Aufnahme eines Gesenkes und zum Einschieben des Gesenkes in eine Presse und mit zwei durch hydraulische Stempel in Längsrichtung der Schienen beweglichen und quer über das Bett einen Abstand voneinander aufweisenden Schlitten bekannt; ein Querbalken erstreckt sich hierbei quer zu den Schienen über das Bett und ist mit den Schlitten verbunden; vom Querbalken aus erstrecken sich zwei längs des Querbalkens einstellbare Stoßvorrichtungen in Längsrichtung der Schienen. Um die Schlitten zu bewegen, sind die Kolben der beiden doppelt wirkenden hydraulischen Stempel mit jeweils zwei Kettenräder tragenden Querträgern verbunden, die ihrerseits mit Längsträ­ gern verbunden sind. Die Stempelzylinder sind am Bett befestigt. Über die Kettenräder laufen Ketten, deren untere Hälfte auf den Schienen aufliegt und mit diesen verbunden ist. Die Ketten laufen über entsprechende Kettenrä­ der am anderen Ende des Schlittens, die am Längsträger befestigt sind. Des weiteren sind die Ketten auch am Schlit­ ten befestigt. Eine derartige Vorrichtung weist keinen Ober- und Unterwagen auf, das Gesenk wird von den Schienen mit Hilfe des Schlittens in die Presse gestoßen, wodurch die Zuführvorrichtung viel Raum einnimmt.

Für den Werkzeugwechsel an Pressenstraßen in der Automobil­ industrie sind Wechselwagen und Wechselhubtische bekannt (Prospekt Windhoff AG, Rheine, "Wirtschaftlicher Werkzeugwechsel an Pressen-Straßen", 2. 4. 1981, Nr. 1196), bei denen das Werkzeug mittels eines hydraulisch-mechanischen Schubsystems ohne Umstecken der Kuppelstange vom Pressentisch auf den Wechsel­ wagen gezogen wird. Der Wechselwagen weist dabei eine in seine Oberseite eingelassene, relativ zum Wechselwagen horizontal verschiebbare Zug/Schub-Einrichtung auf, die zur Einleitung des Wechselvorganges über den Wechselwagen hinaus bis zur Presse vorsteht. Eine auf der Zug/Schub-Einrichtung angeordnete Kuppelklinke wird dabei mit dem Werkzeug auf dem Pressentisch gekoppelt, und die Zug/Schub-Einrichtung wird mit angekoppeltem Werkzeug auf den Wechselwagen bis zum von der Presse abgewandten Ende des Wechselwagens gezogen, wo die Zug/Schub-Einrichtung den gleichen Überstand aufweist wie zu Beginn des Wechselvorganges auf der der Presse zugewandten Seite. Dann wird das Werkzeug von der Zug/Schub-Einrichtung abgekoppelt, und die Zug/Schub-Einrichtung wird in Richtung zur Presse unter dem Werkzeug verfahren, bis sie über den Wechselwagen vorsteht, erneut gekoppelt, und in einem zweiten Bewegungsvorgang wird das Werkzeug bis zur Mitte des Wechselwagens verfahren, so daß der Wechselwagen mit Werkzeug abtransportiert wird. Bei einer derartigen Vorrichtung und Betriebsweise wird der Wechselvorgang in Schritten vorgenommen, was zusätzliche Zeit beansprucht.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, bei einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 den Werkzeugwech­ sel bei Pressen sowie den Ablagevorgang des Werkzeuges außerhalb der Presse auf einen Ablagetisch bei durch die Tischhöhe der Pressen begrenzter Bauhöhe der Oberfläche des Oberwagens (zur Erzielung einer gleich hohen Gleitfläche für die Werkzeuge) bezüglich seiner Betriebssicherheit zu verbessern.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Mit der Erfindung wird das Wechseln des Werkzeuges statt mit Hilfe einer Spindel mittels Kettenantrieb und Ziehvorrichtung vorgenommen. Die Kette ist dabei an ihren beiden Endpunkten starr im Oberwagen befestigt und in einer horizontalen Ebene angeordnet. Zwischen den beiden Endpunkten ist die Kette symmetrisch in eine geradlinigen Anzahl von Schleifen jeweils über Kettenräder geführt; die beiden äußeren Kettenräder sind am freien Ende eines Betätigungszy­ linders, vorzugsweise eines Hydraulikzylinders, befestigt; die beiden Betätigungszylinder werden synchron und gegenläu­ fig betätigt, so daß der eine Zylinder eingefahren und der andere gleichzeitig ausgefahren wird und damit der entspre­ chende Kettenabschnitt mit dem einen Zylinder verkürzt und mit dem anderen Zylinder verlängert wird. Durch diese Betätigung wird das Mittelstück der Kette zwischen den beiden inneren Kettenrädern um die Strecke bewegt, die der Summe der Hübe der Betätigungszylinder (der eine beim Ausfahren und der andere beim Einfahren) entspricht. Der mit der Kette starr verbundene Mitnehmer, z. B. eine Kulissenscheibe, die in Eingriff mit dem Werkzeug steht, wird damit beim Abziehen des Werkzeuges zusammen mit der Kette und mit dem Werkzeug um die volle Strecke zwischen den beiden entgegengesetzten inneren Kettenrädern bewegt.

Mit einer derartigen Vorrichtung wird aufgrund der extrem geringen Reibung durch den Kettenantrieb und aufgrund der Anordnung der Kette ein erheblich besserer Wirkungsgrad als bei der Verwendung mit Spindeln erzielt. Die Vorrichtung hat eine hohe Lebensdauer, da die Beanspruchung an allen Stellen relativ gering ist; des weiteren lassen sich die auftretenden Massenkräfte einfach beherrschen, da die auf die Vorrichtung einwirkenden Kräfte wesentlich geringer sind als bei Spindel­ anordnungen. Ein weiterer entscheidender Vorteil der Vorrich­ tung nach der Erfindung besteht in ihrer niedrigen Bauhöhe (bedingt durch die liegende Anordnung des Seilzuges), da die Gesamthöhe von Oberwagen plus Unterwagen möglichst niedrig sein muß und im Einzelfall fest vorgegeben ist. Weiterhin ist mit der Vorrichtung nach der Erfindung eine beidseitige Beschickbarkeit sichergestellt, da der Antrieb des Kulissen­ steines und der Kette in beiden Richtungen über die Breite des Oberwagens in gleicher Weise gewährleistet ist, wobei der Hub über die gesamte Breite ausgenutzt werden kann. Auch weist die Vorrichtung keine nach der Seite oder nach oben vorstehenden Teile auf, die den Betriebsablauf störend beeinflussen könnten. Auf diese Weise kann die Vorrichtung nach der Erfindung ohne Umrüstarbeiten in beiden Richtungen über den gesamten Hub, d. h. die gesamte Wagenbreite, ziehend und schiebend bei gleichbleibendem Kraftaufwand eingesetzt werden; dabei kann mit extrem kurzen Rüstzeiten gearbeitet werden. Die Vorrich­ tung nach der Erfindung ist hoch belastbar und hat eine besonders kurze Bauweise.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeich­ nung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Werkzeugwechsel­ wagens mit Oberwagen in Eingriff mit dem Werkzeug,

Fig. 2 eine Schnittansicht durch den Oberwagen nach Fig. 1 längs der Linie I-I, und

Fig. 3 eine Aufsicht auf den geöffneten Oberwagen und die Wirkungsweise der Werkzeug-Transportvorrichtung.

Auf dem Unterwagen 1, der auf Rollen bzw. Rädern 2 auf dem Boden verfahrbar ist, ist ein Oberwagen 4 angeordnet, der seinerseits über Führungen 5 auf dem Unterwagen relativ zu diesem verfahrbar ist. Der Oberwagen 4 nimmt das Werkzeug 6 auf und wird mit diesem Werkzeug an einem seitlich von der Presse 7 angeordneten Tisch, auf dem das Werkzeug 6 für das Einsetzen in die nächste Presse bereitgelegt wird bzw. beim Beladen an die Presse 7, die das Werkzeug 6 aufnehmen soll, verfahren. Der Oberwagen wird an der Presse 7 bei 8 mit Hilfe einer Spindelführung 9 so zentriert, daß eine exakte Positio­ nierung des auf dem Oberwagen befindlichen Werkzeuges zur Werkzeugaufnahme in der Presse sichergestellt ist. Dann wird das Werkzeug auf dem Oberwagen in die Presse eingefahren und dort befestigt. Oberwagen 4 und Werkzeug 6 werden dabei z. B. durch eine Klammer oder ein entsprechendes Koppelelement 10 miteinander fest verbunden. Dieses wird vorzugsweise von Hand eingesetzt und entnommen.

Der Aufbau der Transportvorrichtung im Oberwagen 4 ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Bodenplatte 9 und Deckplatte 12 schließen den Oberwagen nach unten und nach oben ab. Auf der Deckplatte 12 bzw. in diese eingelassen ist eine Mitnehmer­ platte 13, die mit dem Kulissenstein 14 verbunden wird, angeordnet. Diese Mitnehmerplatte 13 steht so in Eingriff mit dem Kulissenstein bzw. Mitnehmerbauteil 14, daß beide fest miteinander gekoppelt sind und gemeinsam auf dem Oberwagen bewegt werden. Der Kulissenstein 14 ist mit einer Kette 15 starr verbunden, die den Kulissenstein und die Mitnehmer­ platte 13 von einem Ende 16 des Oberwagens zum anderen Ende 17 bewegt. Der Kulissenstein 14 ist in stationären Führungen 18, 19, z. B. Führungsschienen geführt, die sich über die gesamte Länge 16, 17 des Oberwagens 4 erstrecken, so daß der Kulissenstein 14 sich praktisch über die volle Länge des Oberwagens bewegen kann. Der Kulissenstein 14 weist dabei z. B. einen oberen Ansatz 20 auf, der mit der Mitnehmerplatte 13 gekoppelt ist. Die Kette 15 ist an den beiden Endseiten 16 und 17 je über ein Kettenrad 21, 22 und von dort über Kettenräder 23, 23′ geführt, die jeweils fest mit dem freien Ende einer Kolbenstange 25, 26 von stationären Druckzylin­ dern 27, 28 verbunden sind. Die Kette 15 ist mit ihrem freien Ende 29 an der Seite 16 und mit ihrem freien Ende 30 an der Seite 17 des Oberwagens 4 festgelegt, so daß beim Einfahren des Zylinders 28 und gleichzeitigem Ausfahren des Zylinders 27 die Schleife 32 der Kette 15 sich verkürzt und die Schleife 31 der Kette 15 sich verlängert, und gleichzeitig der mittlere Kettenabschnitt 15′ zwischen den Zahnrädern 21, 22 und mit dem Kulissenstein 14 sich vom Zahnrad 21 zum Zahnrad 22, d. h. praktisch über die volle Länge 16-17 des Oberwa­ gens 4 bewegt. In Fig. 3 sind die beiden Extremstellungen des Kulissensteines 14 dargestellt, die voll ausgezogene Linie zeigt die eine Endstellung und die gestrichelte Linie die andere Endstellung.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Werkzeugwechsel bei Pressen mit Hilfe eines aus Oberwagen und Unterwagen bestehenden Werkzeug­ wechselwagens und einem im Oberwagen angeordneten, mit dem Werkzeug koppelbaren Verschiebeantrieb, dadurch gekennzeichnet,
daß eine an sich bekannte Kettenanordnung vorgesehen ist,
daß die Kette (15) der Kettenanordnung in ihrem Mitten­ abschnitt einen Mitnehmer (14) aufweist, an dem der Koppelmechanismus (13, 10) befestigt ist, und
daß die Kette (15) über liegende Kettenräder (21, 22, 23, 23′) mehrfach umgelenkt wird, sich in horizontaler Ebene erstreckt und mit den beiden Enden am Oberwagen (4) fixiert ist, wobei von zwei bewegbaren Kettenrädern (23, 23′) jeweils eines durch einen an seiner Achse angreifen­ den Betätigungszylinder (27, 28) in Werkzeugbewegungs­ richtung vortreibbar ist, während dabei das andere bewegliche Kettenrad relativ zu seinem zugehörigen, gegenüber dem erstgenannten Betätigungszylinder entgegen­ gesetzt angeordneten Betätigungszylinder zurückfährt, wobei zwei zum Oberwagen (4) ortsfeste Kettenräder (21, 22) jeweils nahe an den gegenüberliegenden Kanten der Oberfläche des Oberwagens (4) angeordnet sind und wobei bei arbeitenden Betätigungszylindern der Mittenabschnitt (15′) der Kette mit dem Mitnehmer (14) zwischen diesen Kettenrädern hin- und hergezogen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Umlenkungen der Kette (15) um die Ketten­ räder (23, 23′) entstandenen Schlaufen (31, 32) beidseits des Mittenabschnittes der Kette symmetrisch angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Mitnehmer (14) als Kulissenstein in einer die Oberseite des Oberwagens (4) rechtwinkelig zu seinen Seitenkanten durchquerenden, unter die Auflagefläche für das Werkzeug (6) versenkten Kulissenführung (18, 19) geführt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub der Betätigungszylinder (27, 28) so groß bemessen ist und daß die übrigen Elemente des Verschiebeantriebes so angeordnet und beschaffen sind, daß der Kulissenstein (14) die volle Strecke zwischen den beiden ortsfesten Kettenrädern (21, 22) durchfahren kann.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kulissenstein (14) unter einer auf der Oberseite des Oberwagens (4) vorhandenen Mitnehmerplatte (13) befestigt ist, die mit dem Werkzeug (6) koppelbar ist.