DE3935498C2 - - Google Patents
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- DE3935498C2 DE3935498C2 DE19893935498 DE3935498A DE3935498C2 DE 3935498 C2 DE3935498 C2 DE 3935498C2 DE 19893935498 DE19893935498 DE 19893935498 DE 3935498 A DE3935498 A DE 3935498A DE 3935498 C2 DE3935498 C2 DE 3935498C2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
- B21D28/24—Perforating, i.e. punching holes
- B21D28/246—Selection of punches
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Press Drives And Press Lines (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine ein/ausschaltbare
Preßeinrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken, die eine
einen Stempelsatz enthaltende erste Grundplatte sowie eine einen
Matrizensatz enthaltende zweite Grundplatte aufweist, ge
genüber welcher die Stempel der ersten Grundplatte unter Druck
einwirkung zwecks Bearbeiten des zwischen Stempel- und Matrizensatz
eingesetzten Werkstücks zum Ausüben eines Arbeitshubs
bewegbar sind.
Solche Einrichtungen werden hauptsächlich für Stanz-, Schneid-
und Verformarbeiten verwendet. Bekannt sind z. B. Stanzeinrich
tungen, die auch eine numerische Steuerung, ein Werkzeugwech
selsystem und einen X/Y-Koordinatenschlitten - mit dem das
Werkstück in die erwünschte Position für die Arbeitshübe trans
portiert wird - aufweisen können. Für die Positionierung der
Werkzeuge kommen dabei verschiedene Werkzeugwechselsysteme zum
Einsatz. Insbesondere sind folgende Systeme zu erwähnen:
Bei diesem System sind die Werkzeuge im Kreis auf zwei
drehbaren Tellern angeordnet und werden, durch die Steue
rung abgerufen, unter dem Stößel für die Arbeitshübe posi
tioniert.
Bei diesem System werden die Werkzeuge in speziellen Maga
zinen gelagert und nach Bedarf mittels Manipulatoren in die
Arbeitsposition unter den Pressenstößel eingefahren.
Dieses System kennzeichnet sich durch eine Vielzahl von
Werkzeugen aus, wobei jedem Werkzeug ein eigener, unab
hängig und wahlweise betätigbarer, hydraulischer Stößel
zugeordnet ist.
All diese Systeme haben den Nachteil, daß durch die sehr engen
Platzverhältnisse ein flexibler Einsatz von verschiedenen Werk
zeugen oder Werkzeug-Sätzen sehr erschwert wird. Weiter ist bei
den unter a. und b. genannten Systemen ein gleichzeitiger Ein
satz von zwei oder mehr Werkzeugen nicht möglich. Beim System
gemäß c. ist diese Möglichkeit zwar gegeben, doch mit dem
Nachteil verbunden, daß jedem Werkzeug ein vollständiges, hy
draulisches Stößelsystem mit zugehöriger Steuerung zugeordnet
werden muß. Ein weiterer Nachteil der Systeme gemäß a. und b.
ist darin zu sehen, daß die einzelnen Werkzeuge nicht indivi
duell gegen Überlast gesichert werden können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist demnach, die vorgenannten
Nachteile zu vermeiden und eine Preßeinrichtung der eingangs
genannten Art so weiterzubilden, daß bei schnellem Werkzeugsatz-Wechsel
jedes Werkzeug individuell angesteuert werden
kann, wobei auch beliebige Kombinationen der gleichzeitig eingesetzten
Werkzeuge möglich sind, und wobei zudem jedem Werkzeug
eine individuelle Überlastsicherung zugeordnet werden kann.
Diese Aufgabe wird mit Hilfe einer Preßeinrichtung gelöst,
welche in Anspruch 1 definiert ist. Weitere Ausbildungen der
Preßeinrichtung sind in den Unteransprüchen 2-5 angegeben.
Aus der DE-PS 4 09 075 ist zwar eine Presse zur unmittelbaren Bearbeitung
von Werkstücken bekannt, mit einem unterteilten Stößel
und dazwischengeschaltetem hydraulischen Kraftübertragungsorgan
zur Regulierung der Stößelkraft und gegebenenfalls des Stößelhubes.
In dieser Druckschrift ist aber nicht die Rede davon,
daß das hydraulische Kraftübertragungsorgan auch die Funktion
haben soll oder kann, die Stößelkraft ein- und auszuschalten.
Für diese Funktion sind bei Pressen der beschriebenen Art in
der Regel andere, einfachere Mittel (z. B. Kupplung im Zuge des
Stößelantriebs) vorgesehen. Aus diesem Grund ist im Zusammenhang
mit der hier vorgeschlagenen Lösung der Gedanke, dem Übertragungsorgan
auch eine Schaltfunktion zuzuordnen, völlig abwegig.
Die genannte Druckschrift enthält zudem keinen Hinweis auf eine
Verwendung der Presse zur Betätigung von Werkzeugen, z. B. für
die Blechbearbeitung, und insbesondere auch nicht auf eine
gleichzeitige Betätigung von mehreren Werkzeugen durch einen
Pressenstößel. Selbstverständlich fehlt damit auch jeglicher
Hinweis auf die Möglichkeit einer zeitweiligen Unterbrechung
der Tätigkeit einzelner Werkzeuge.
Die Druckschrift DE-PS 33 39 503 C2 schlägt eine Stanzmaschine
vor, bei welcher mehrere Werkzeuge durch einen Pressenstößel
betätigbar sind und jedem Werkzeug eine Kopplungseinrichtung
zugeordnet ist, die der wahlweisen Stanzkraftübertragung zum
zugeordneten Stanzstempel dient. Diese Kopplungseinrichtungen
sind gemäß der Beschreibung am Pressenstößel befestigt und
weisen je einen zum Pressenstößel relativ beweglichen Übertragungsstößel
und ein zwischen Pressenstößel und Übertragungstößel
einschiebbares und wegziehbares Zwischenstück auf.
Der der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Gedanke, diese
mechanischen, als Kraftschalter wirkenden Kopplungseinrichtungen
durch solche hydraulischer Art zu ersetzen, wird auch durch die
Verbindung des Inhalts der beiden vorgenannten Druckschriften
nicht nahegelegt, weil erstens die DE-PS 4 09 075 dazu keine Anregung
gibt und zweitens die Anwendung eines hydraulischen
Kraftübertragungsorgans in Verbindung mit einer Presse allein
bei der Lösung nach der DE-PS 33 503 C2 nicht zu einer entsprechenden
Lösungsvariante geführt hat, obwohl die erstgenannte
Druckschrift schon seit über 50 Jahren bekannt ist und immerhin
für die Betätigung des Pressenstößels und für die Verschiebung
des mechanischen Zwischenstücks jeweils ein hydraulischer
Antrieb in Betracht gezogen wurde.
Gemäß dem Vorschlag der Erfindung werden zumindest einige
Stempel des Stempelsatzes, welche in einer Grundplatte zusam
mengefaßt sind, mit Hilfe eines einzigen, gemeinsamen Betäti
gungsorgans mit Druck beaufschlagt. Das Betätigungsorgan wirkt
primär auf Zwischenglieder ein, die den einzelnen Stempeln des
Stempelsatzes zugeordnet und verteilt angeordnet sind. Die Zwi
schenglieder sind ein- und ausschaltbar, so daß sie entweder
den Druck des Betätigungsorgans weiter auf den zugehörigen
Stempel übertragen oder einzelne Stempel druckfrei belassen.
Die Stempel können zum Stanzen, Schneiden, Verformen oder Prä
gen verwendet werden, wobei eine sehr hohe Stanz- bzw. Verform
kadenz erreicht wird.
Auf beiliegenden Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel des
Erfindungegenstands dargestellt, und zwar zeigen:
Fig. 1 eine rein schematische Darstellung einer Preßeinrich
tung, aufgrund welcher auch das Verfahren erläutert
wird; und
Fig. 2 die nähere Ausbildung eines Zwischenglieds.
Die vorgeschlagene Preßeinrichtung dient zum Bearbeiten von
Werkstücken eignet sich hauptsächlich zum Stanzen, aber
auch zum Verformen und Prägen von z. B. Blechstücken und ist
rein schematisch in Fig. 1 dargestellt ist.
Die Preßeinrichtung weist einen Pressenstößel 1 und einen
Maschinentisch 2 auf, welche Teile an und für sich bekannt sind
und nicht näher erläutert werden müssen. Zur Bearbeitung eines
Werkstücks 3 ist eine erste Grundplatte 4 vorgesehen, welche
mit einer Anzahl von Stempeln 5 bestückt ist, die zur Ausübung
eines Arbeitshubs in vertikaler Richtung beweglich in der
Grundplatte 4 gelagert sind. Die Stempel 5 arbeiten mit ent
sprechenden Matrizen 6 zusammen, welche am Maschinentisch 2 in
einer zweiten Grundplatte 7 Aufnahme finden.
Jedem Stempel 5 ist ein als Zwischenglied dienender Stößel 8
zugeordnet, welche Stößel 8 andernends durch den Pressenstö
ßel 1 mit Druck beaufschlagbar sind und mit diesem zur Druck
ausübung auf die einzelnen Stempel 5 vertikal bewegbar sind.
Die Stößel 8 sind zweiteilig ausgebildet, bestehen aus einem
Oberteil 8a und Unterteil 8b, wobei die beiden Teile in einer
gemeinsamen Führungshülse 9 untergebracht und vertikal geführt
sind. Zwischen den beiden Stößelteilen 8a und 8b ist ein Raum
10 vorhanden, welcher über eine Öffnung 11 in der Wandung der
Führungshülse mit einem nicht komprimierbaren Medium, z. B. ei
ner Flüssigkeit wie Drucköl etc., gefüllt und entleert werden
kann. Zu diesem Zweck führt von jeder Öffnung 11 eine Leitung
12 zu einem Flüssigkeitsverteiler 13, welcher vorzugsweise ein
Mehrfachventil sein kann, welches mit einer Hochdruckpumpe 15
über eine Leitung 14 verbunden ist. Eine weitere Leitung 16
führt zu einem Rechner oder einem Steuergerät 17, welches pro
grammiert werden kann und zum wahlweisen Öffnen und Schließen
der Ventile des Flüssigkeitsverteilers 13 dient. Vorteilhafter
weise kann jedem Hohlraum 10 noch eine Druckentlastungsleitung
(nicht dargestellt) zugeordnet werden, damit ein aktiviertes
(d. h. mit Druckflüssigkeit gefüllter Hohlraum) Zwischenglied 8
schneller desaktiviert werden kann. In dieser Druckentlastungs
leitung kann ein Überdruckventil eingebaut sein, welches da
durch eine einfache und wirksame Überlastsicherung für das be
treffende Werkzeug bildet.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführung stehen sämtliche
Stempel 5 des Stempelsatzes der ersten Grundplatte 4 unter Ein
fluß des Pressenstößels 1 der Preßeinrichtung, wobei der
Druck zur Ausübung eines Arbeitshubs durch Vermittlung von Zwi
schengliedern, welche als Stößel 8 ausgebildet sind, auf die
Stempel 5 verteilt wird. Es ist aber auch möglich, einzelne
Stempel zu Gruppen zusammenzufassen und jeder Gruppe ein ge
meinsames Betätigungsorgan in Form eines Pressenstößels zuzu
ordnen.
Die beschriebene Anordnung erlaubt, daß Stößel nach Belieben
ein- oder ausgeschaltet werden können. Um einen Stößel einzu
schalten, wird in den Raum 10 zwischen den beiden Stößelteilen
8a und 8b ein Flüssigkeitsmedium unter hohem Druck eingelassen,
so daß die Bewegung des Stößeloberteils 8a durch Vermittlung
des Druckmediums auf das Stößelunterteil 8b übertragen wird.
Letzteres führt also die gleiche Hubbewegung wie das Stößel
oberteil 8a aus, so daß der zugehörige Stempel 5 in der ersten
Grundplatte 4 betätigt wird. Dieser wirkt auf das Werkstück 3
und verformt oder stanzt dieses. Soll ein Stempel 5 nicht betä
tigt werden, so wird der zugehörige Stößelunterteil 8b still
gelegt, indem der Flüssigkeitsverteiler 13 die Flüssigkeitszu
fuhr in den entsprechenden Raum 10 unterbricht und das Flüssigkeitsmedium
aus dem Raum 10 entweichen läßt. In diesem Falle
übt der Stößeloberteil 8a die Hubbewegung gegen den Stößelunterteil
8b aus, ohne diesen jedoch zu beeinflussen. Voraussetzung
ist dabei, daß der Hub des Pressenstößels 1 und somit
des Stößeloberteils 8a etwas kleiner ist als die vertikale
Ausdehnung des Raums 10, welche Ausdehnung der Entfernung der
beiden Teile 8a und 8b voneinander in der Ausgangslage entspricht.
Ob und welche Stempel 5 eines Stempelsatzes aktiv bzw. passiv
sind, kann mittels des Rechners oder Steuergeräts 17 program
miert werden. Dieses Gerät 17 betätigt die Ventile des Flüssig
keitsverteilers 13 nach dem eingegebenen Programm.
In Fig. 2 ist eine Einzelheit näher und vergrößert darge
stellt. Aus dieser Figur ist ersichtlich, daß das Stößelober
teil 8a, welches pendelnd am Oberwerkzeug befestigt ist, in der
Führungshülse 9 Aufnahme findet, die ihrerseits in einem Block
oder in Einzelelementen 18 untergebracht ist. Ferner geht noch
aus dieser Figur hervor, daß der Stößeloberteil 8a und der
Stößelunterteil 8b mit Hilfe einer Distanzschraube 19 mitein
ander verbunden sind. Die Anordnung ist dabei so getroffen,
daß die Distanzschraube 19 in den Boden des Stößeloberteils
8a eingeschraubt ist, sich durch eine Axialbohrung 23 des
Stößelunterteils 8b erstreckt und mit ihrem Mitnehmerkopf 20
in einer Sackbohrung 21 des Stößelunterteils 8b Aufnahme fin
det. Ferner ist noch die Öffnung 11 im Raum 10 sowie die ent
sprechende Bohrung 11a ersichtlich, wo die zum Flüssigkeitsver
teiler 13 führende Leitung 12 angeschlossen wird. Hier kann
auch noch eine Überlastsicherung bzw. ein Überdruckventil ange
ordnet sein.
In der zweiten Grundplatte 7 ist ein Stempel oder ein Stanz
werkzeug 22 anstelle der Matrize 6 befestigt.
Anstelle des beschriebenen zweiteiligen Stößels 8a, 8b kann
auch ein als Teleskoprohr ausgebildeter Stößel Verwendung fin
den, bei welchem die gegeneinander verschiebbaren beiden Teile
einen mit Flüssigkeit gefüllten Hohlraum begrenzen. Eine weite
re Möglichkeit besteht in der Verwendung einer Kolben-Zylinder-
Kombination anstelle des zweiteiligen Stößels, in welcher die
Zylinderbewegung blockiert oder freigegeben werden kann. We
sentlich ist in allen Fällen, daß ein ein- und ausschaltbares
Zwischenglied Verwendung findet.
Die beschriebene Vorrichtung kann in vielen Gebieten der Fertigungstechnik
angewendet werden und garantiert eine hohe Flexibilität
mit großer Variantenvielfalt und steigert deshalb in hervorra
gender Weise die Produktivität. Es eignen sich zur Verarbeitung
sowohl Stahl als auch Leicht- und Buntmetalltafeln sowie
Schichtpreßstoffe, wobei die Verarbeitung nebst Stanzen auch
Schneiden, Verformen und Prägen umfaßt.
Zusammenfassend kann gesagt werden, daß die Einrichtung in
einfacher Weise
einen gleichzeitigen Einsatz von individuell aus
wählbaren, einzelnen Werkzeugen in beliebiger Zahl ermögli
chen. Als weitere Vorteile können angeführt werden, daß pro
Werkzeug eine individuell einstellbare Überlastsicherung vorge
sehen werden kann, die zusammen mit dem Zwischenglied 8 als
verlängerte Stößelführung eine maximale Werkzeugsicherheit und
Standzeit bringt, daß ein großer Freiraum in der Gestaltung
der Grundplatten 4 und 7 für die Werkzeugaufnahme und damit
einfache, flexible Einsatzmöglichkeiten von verschiedenen Werk
zeugsystemen, hydraulischen Presseneinheiten sowie weiteren
Verfahrenstechniken gegeben sind, daß die Vorrichtung gut mit
anderen Bearbeitungssystemen (z. B. Laserschneiden) kombinierbar
ist, und daß sie schließlich gut ausbaubar für einen voll me
chanisierten Werkzeugwechsel ist.
Claims (5)
1. Preßeinrichtung mit wenigstens einem Stößel (1)
zur Betätigung von mehreren, je aus Stempel (5) und Matrize
(6) bestehenden Werkzeuggarnituren für die Blechbearbeitung,
wobei jeder Werkzeuggarnitur ein ein- und ausschaltbares
Übertragungsorgan für die Übertragung der Stößelkraft auf
den Stempel der Werkzeuggarnitur zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Pressenstößel und den Stempel
der Werkzeuggarnituren je ein aus einem Zylinder und mindestens
einem Kolben bestehendes, hydraulisches Übertragungsorgan
(8, 9, 10) eingesetzt ist, das mit einer nicht komprimierbaren
Flüssigkeit befüllbar ist, und daß Mittel (11 bis
16) vorgesehen sind, durch die die Flüssigkeit in dem Zylinder
wahlweise gehalten oder aus diesem abgelassen werden kann.
2. Preßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Übertragungsorgan (8, 9, 10) in einem vertikalen
Zylinder (9) zwei darin verschiebbare Kolben (8a, 8b)
aufweist, zwischen denen sich ein Hohlraum (10) zur Aufnahme
der Flüssigkeit befindet, wobei der obere Kolben (8a) unter
der Krafteinwirkung des Pressenstößels (1) steht und der untere
Kolben (8b) die Stößelkraft bei mit Flüssigkeit gefülltem
Hohlraum (10) auf den Stempel (5) der Werkzeuggarnitur
(5, 6) überträgt.
3. Preßeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß zum Füllen und Leeren des Hohlraumes (10) aller
Übertragungsorgane (8, 9, 10) eine Hochdruckpumpe (15)
und ein Flüssigkeitsverteiler (13) vorhanden sind, welch
letzterer mit einem Rechner oder Steuergerät (17) in Verbindung
steht, wobei vom Flüssigkeitsverteiler (13) je mindestens
eine separate Leitung (12) zu den einzelnen Hohlräumen
(10) der Übertragungsorgane führt.
4. Preßeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß dem Hohlraum (10) jedes Übertragungsorgans (8,
9, 10) eine Druckentlastungsleitung zugeordnet ist, welche
mit einem dazwischengeschalteten Überlastventil versehen ist.
5. Preßeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der obere Kolben (8a) und der
untere Kolben (8b) mit einer im Boden des oberen Kolbens (8a)
verschraubten und in einer axialen Bohrung (23) des unteren
Kolbens (8b) gleitend geführten Distanzschraube (19) verbunden
sind, welche einen Mitnehmerkopf (20) aufweist, der in
einer Sackbohrung (21) des unteren Kolbens (8b) angeordnet
ist, so daß bei drucklosem Hohlraum (10) bei einer vertikalen
Abwärtsbewegung des oberen Kolbens (8a) die Distanzschraube
(19) mit ihrem Schaft in der axialen Bohrung (23)
und mit ihrem Mitnehmerkopf (20) in der Sackbohrung (21)
gleitet, während, nach einer nach unten gerichteten Arbeitsbewegung
der beiden Kolben (8a, 8b) bei gefülltem Hohlraum
(10), mit dem Rückzug des oberen Kolbens (8a) in die Ausgangslage
der untere Kolben (8b) durch die Distanzschraube
(19) mitgenommen wird, auch wenn der Hohlraum (10) drucklos
ist.
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Family Applications (1)
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DE19893935498 Expired - Fee Related DE3935498C3 (de) | 1989-10-25 | 1989-10-25 | Schaltbare Presseinrichtung zum Bearbeiten von Werkstücken |
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- 1989-10-25 DE DE19893935498 patent/DE3935498C3/de not_active Expired - Fee Related
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