DE3820051A1 - Wechselvorrichtung mit werkzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wechselvorrichtung mit Werkzeugen zum Einbringen einzelner Werkzeu­ ge unter den Stößel einer Presse mit mehreren Stempeln und zugehörigen Matrizen.

Mit dem Begriff "Pressen" werden diejenigen Werk­ zeugmaschinen bezeichnet, bei denen über einen antriebsabhängig bewegten Stößel ein Druck auf ein Werkstück übertragen wird. Pressen werden ein­ gesetzt zum Prägen, Formen, Biegen und Durchzie­ hen sowie zum Lochen, Schneiden und Trennen. Hier­ zu wird die Matrize auf dem Pressentisch bzw. der Aufspannplatte fixiert und der mit dieser zusam­ menarbeitenden Stempel nach dem Einbringen des Werkstückes mit Hilfe des Stößels zur Durchfüh­ rung des gewünschten Arbeitsschrittes abwärts be­ wegt wird. Stempel und Matrize bilden in einer Ge­ samtheit das Werkzeug.

Bei der Bearbeitung der Herstellung nur geringer Stückzahlen ist bereits nach kurzer Zeit ein Wech­ sel des Werkzeuges erforderlich. Ein demgegenüber noch schnellerer Wechsel ist dann erforderlich, wenn ein und dasselbe Werkstück sukzessive durch verschiedene Werkzeuge bearbeitet werden soll. Aus dem Stande der Technik ist hierzu bekannt, entwe­ der das Werkzeug unmmittelbar per Hand von Auf­ spannplatte bzw. Pressentisch zu lösen und gegen das neu zu verwendende Werkzeug auszutauschen oder das Werkstück innerhalb der Maschine zwischen meh­ reren Werkzeugen zu verschieben. Beide Vorgehens­ weisen sind von erheblichem Nachteil. Das Austau­ schen des Werkzeuges durch Lösen der Fixierung auf Aufspannplatte bzw. Pressentisch ist langwierig, schwierig vorzunehmen und entsprechend zeitaufwen­ dig. Das Verschieben des Werkstückes bei festge­ haltenem Werkzeug ist von erheblichem Nachteil, da eine automatisierte Zuführung des bandförmi­ gen Rohmateriales dann nicht möglich ist.

Hiervon ausgehend hat sich die Erfindung die Schaf­ fung einer Vorrichtung zur Aufgabe gemacht, mit de­ ren Hilfe ein rascher Wechsel verschiedenartiger Werkzeuge möglich wird.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß in einem oberen Drehteller der Stempel und in einem darunter koaxial angeordneten unteren Drehteller die Matrizen korrespondierend angeord­ net sind.

Der Kern der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vor­ richtung besteht in zwei koaxial und im Abstand einander gegenüberliegend angeordneter Drehteller, wobei im oberen die Stempel und im unteren die Matrizen angeordnet sind. Grundsätzlich ist nicht ausgeschlossen, daß Stempel und Matrizen jeweils identisch sind, hingegen dürfte es den Regelfall darstellen, verschiedenartige Stempel und Matrizen auf ein und demselben Drehteller anzuordnen. Un­ ter dem Begriff "korrespondierend" ist zu verste­ hen, daß bei Rotation des oder der Drehteller je­ der Stempel in eine solche Position bringbar ist, daß er mit der zugehörigen Matrize zusammenar­ beiten kann.

Die Verwendung der vorgeschlagenen Vorrichtung geschieht in der Weise, daß sie auf den Pressen­ tisch aufgesetzt und in eine solche Position ver­ bracht wird, daß der Stößel der Presse unmittel­ bar auf einen im oberen Drehteller befindlichen Stempel einwirken kann. Dann wird das Werkstück in an sich bekannter Weise zwischen Stempel und Matrize eingebracht und durch Betätigen der Pres­ se der Arbeitsgang durchgeführt. Mit Beendigung des Arbeitstaktes bestehen mehrere Möglichkei­ ten: So kann bei Herstellung mehrerer gleich­ artiger Werkstücke das nächste Rohteil in das­ selbe Werkzeug eingebracht und der vorbeschrie­ bene Arbeitsvorgang in entsprechender Anzahl wiederholt werden. Eine andere, besonders be­ vorzugte Arbeitsweise besteht darin, daß das bereits (teil-)bearbeitete Werkstück in seiner Position verbleibt, jedoch das Werkzeug gewech­ selt wird und ein zweiter und evtl. weiterer Arbeitsgang anschließend an ein und demselben Werkstück durchgeführt wird. Eine dritte Alter­ native besteht darin, daß für jedes Werkstück ein neues Werkzeug eingesetzt wird.

Ohne Beschränkung können Werkzeuge eingesetzt werden, die in an sich bekannter Art zum Prägen, Formen, Biegen, Durchziehen aber auch zum Lo­ chen, Schneiden und Trennen geeignet sind. Eine Beschränkung oder Einengung der Einsatzmöglich­ keiten der bekannten Pressen ist bei Verwen­ dung der erfindungsgemäßen Wechselvorrichtung nicht gegeben.

Die mit Hilfe der vorgeschlagenen Wechselvor­ richtung erreichbaren Vorteile sind in mehr­ facher Hinsicht bedeutend: Zunächst ermöglicht die Verwendung der in den Drehtellern angeord­ neten Stempel und Matrizen einen raschen Wech­ sel der einzelnen Werkzeuge. Als weiterer hier­ bei entscheidender Vorzug ist anzusehen, daß auf­ grund der Verschiebung des Werkzeuges das Werk­ stück selbst raumfest bleibt. Eine automatisier­ te Zuführung des bandförmigen Rohmateriales ist deshalb möglich. Als weiterer Vorzug ist anzu­ sehen, daß die vorgeschlagene Wechselvorrichtung universell, d.h. ohne Umbauarbeiten bei jeder Presse eingesetzt werden kann und auch nachträg­ lich ohne Schwierigkeiten bei einer neuen Pres­ se wieder verwendbar ist. Schließlich ist durch die Einfachheit des Aufbaues die Herstellung ent­ sprechend kostengünstig durchführbar.

In einer zweckmäßigen Weitergestaltung wird die Synchronisation der Drehbewegung beider Teller vorgeschlagen. Sie stellt sicher, daß die paar­ weise Zuordnung von Stempel und Matrize bei je­ der Einstellung garantiert bleibt.

Die Rotation der Drehteller kann auf letztlich beliebige Art und Weise erfolgen. Besonders von Vorteil ist, sie mit einem Antrieb in Verbindung zu setzen, der einerseits bei entsprechender Kopplung die Synchronisation garantiert und an­ dererseits und insbesondere bei Verwendung einer CNC-Steuerung eine automatisierte und nachträg­ lich ohne weiteres veränder- und umstellbare Reihenfolge des Einsatzes der Werkzeuge gestat­ tet.

Trotz der notwendigerweise verschieblichen und geführten Anordnung des Stempels im oberen Dreh­ teller lassen sich die Übertragung nicht uner­ heblicher Kräfte auf beide Drehteller nicht oh­ ne weiteres vermeiden. Aufgrund der drehbaren Anordnung lassen sich Ausweichbewegungen ins­ besondere im Sinne einer Rotation und bei Beauf­ schlagung mit entsprechenden Kräften nicht immer ohne weiteres unterbinden. Hier erweist sich die Verwendung von in die Drehteller eingreifende Arretiervorrichtungen von Vorteil. Haben Stem­ pel und Matrize ihre gewünschte Position er­ reicht, wird vor Betätigen des Stößels die Ar­ retiervorrichtung zur Festlegung der Drehtel­ ler aktiviert.

Schließlich ist noch vorgesehen, die vorgeschla­ genen Wechselvorrichtung zur nachträglichen Ver­ schiebung und Justierung mit einem Sockel zu ver­ sehen, auf dem die Drehteller unmittel- oder mit­ telbar verschiebbar sind. Die konkrete bauliche Ausgestaltung kann beispielsweise nach Art eines Schlittens erfolgen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung lassen sich dem nachfolgenden Beschrei­ bungsteil entnehmen, indem anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher er­ läutert wird. Sie zeigt in prinzipienhafter Dar­ stellung eine erfindungsgemäße Wechselvorrichtung in Seitenansicht.

Die Wechselvorrichtung wird im in einer angedeutet wiedergegebenen Presse eingelegtem Zustand ge­ zeigt. Sie besteht in ihrem grundsätzlichen Auf­ bau aus einem etwa horizontal verlaufenden U-för­ migen Rahmen (1), an dessen unterem Schenkel (2) der untere Drehteller (3) und an dessen gegen­ überliegenden oberen Schenkel (4) der obere Dreh­ teller (5) und zwar koaxial hierzu angeordnet ist. In diesem ist außerhalb des Rahmens (1) ein Stem­ pel (6) angeordnet, das innerhalb des Drehtellers (5) vertikal verschiebbar befestigt und geführt ist. Mit Hilfe des darüber angeordneten Stößels (7) der Presse ist eine Abwärtsbewegung des Stem­ pels (6) möglich. Dabei arbeitet er nach Ein­ wirkung auf das hier nicht gezeigte Werkstück mit der darunter d.h. im unteren Drehteller (3) be­ findlichen Matrize (8) zusammen.

Mit Beendigung des Arbeitstaktes, d.h. nach Rück­ kehr des Stempels (6) in seine Ausgangsposition kann entweder bei positionsfestem Werkstück oder Einbringen neuen Rohmateriales der Wechsel von Stempel (6) und Matrize (8) durch Betätigen des unteren (3) und oberen Drehtellers (5) vorgenommen werden.

Zu diesem Zweck stehen die Drehteller über ein Ge­ triebe (9) mit einem Antrieb (10) in Verbindung.

Rahmen (1) und die beiden Drehteller (3, 5) ruhen auf einem Sockel (11), durch den nach Auflegen auf Pressentisch oder Aufspannplatte die Vorrichtung bei raumfestem Sockel (11) relativ verschiebbar und justierbar wird. Eine exakte Positionierung des Stempels (6) unter dem Stößel (7) wird dann mög­ lich.

Am Rahmen (1) sind in die Drehteller (3, 5) ein­ greifende Arretiervorrichtungen (12) angebracht, mit deren Hilfe eine Fixierung während der Arbeits­ phase vorgenommen wird.

Im Ergebnis erhält man eine mit mehreren, vorzugs­ weise unterschiedlichen Werkzeugen ausgerüstete Wech­ selvorrichtung, die ein rasches Wechseln der einzel­ nen Werkzeuge gegeneinander und eine vollautoma­ tische Zuführung des bandförmigen Werkstückmateria­ les erlaubt.

Claims (5)

1. Wechselvorrichtung mit Werkzeugen zum Einbrin­ gen einzelner Werkzeuge unter den Stößel einer Presse mit mehreren Stempeln und zugehörigen Matrizen, dadurch gekennzeich­ net, daß in einem oberen Drehteller (5) die Stempel (6) und in einem darunter koaxial ange­ ordneten unteren Drehteller (3) die Matrizen (8) korrespondierend angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet durch Synchronisation der Drehbewegung beider Drehteller (3, 5).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Drehteller (3, 5) mit einem Antrieb (10), vorzugsweise CNC-gesteuert, in Verbindung stehen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine in den Drehteller (3, 5) eingreifende Arretier­ vorrichtung (12).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehteller (3, 5) auf einem Sockel (11) verschiebbar angeordnet sind.