DE4319969A1 - Werkzeugträger - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Werkzeugträger für ein Unterwerk­ zeug und ein Oberwerkzeug mit Vorrichtungen zum zeitweiligen Verbin­ den beider Werkzeuge zu einem Gesamtwerkzeug, zum Verschwenken sowie nachfolgendem Trennen des Gesamtwerkzeugs und Rückführen der Einzelwerkzeuge in ihre Grundstellungen.

Derartige Werkzeugträger können unter anderem eingesetzt werden bei der Hinterschäumung von Autoteppichen, bei der Fertigung von Spritzgußteilen mit Zusatzeinlegeteilen oder auch bei der Herstellung von Preßformteilen.

Bekannte Werkzeug- bzw. Formenträger werden von der Firma Krauss- Maffei-Kunststofftechnik GmbH, 8000 München 80, hergestellt und ver­ trieben. Unterschiedliche Typen dieser Werkzeug- bzw. Formenträger sind bspw. im Katalog 20G, 1. Aufl., 10/89 unter den Typenbezeich­ nungen KFT-Baureihe, CFT, DFT, UFT bzw. SFT dargestellt.

Danach zeichnet sich ein vielfältig einsetzbarer Formenträger dadurch aus, daß er zwei Aufspannplatten besitzt und zwar eine für ein Unter­ werkzeug und eine andere für ein oberes Werkzeug. In der Arbeitsstel­ lung des Werkzeug- bzw. Formenträgers sind beide Werkzeuge zu einem Gesamtwerkzeug kombiniert. In diesem Zustand wird PU-Schaum in die Form bzw. das Gesamtwerkzeug eingeschäumt, nachdem vorher in eine der Werkzeughälften eine Autoteppichmatte eingelegt worden war. Nach dem Einschäumen wird das Gesamtwerkzeug in eine Reaktions­ stellung verschwenkt, in der der PU-Schaum fließt und reagiert. Nach Beendigung dieses Arbeitsganges wird das Gesamtwerkzeug in seine Arbeitsstellung zurückgeführt, wo die Werkzeug- bzw. Formhälften wie­ der voneinander getrennt werden. Die Form- bzw. Werkzeughälften fah­ ren in ihre Ausgangsstellungen zurück, so daß das Werkstück ent­ nommen und die obere Werkzeug- bzw. Formhälfte in einer Reinigungs­ position von Resten des PU-Schaumes befreit werden kann. Gleichzeitig wird in die untere Werkzeughälfte eine weitere Autoteppichmatte einge­ legt und positioniert. Nach der Reinigung der oberen Form bzw. Werk­ zeughälfte und Einsprühung, werden je nach Mattentyp noch kleinere Kunststoff- oder Metallteile eingelegt, die dann mit der Automatte wie­ derum eingeschäumt werden.

Kombiniert ist der bekannte Formen- bzw. Werkzeugträger mit einer Dosiermaschine und mit einem Mischkopf. Alles zusammen bildet eine Produktionseinheit.

Die Arbeitsweise des bekannten Werkzeug- bzw. Formträgers bedingt eine verhältnismäßig aufwendige Kynematik. Die jeweiligen Schwenkpo­ sitionen für eine einfache Bedienung bei den Einlege-, Entnahme- und Reinigungsvorgängen und die Positionen für den Materialeintrag zum Schäumen und Entlüften müssen in rasch aufeinanderfolgenden Schritten eingenommen werden. Wesentlich für die Qualität der Er­ zeugnisse sind auch die Schließkräfte der Werkzeug- bzw. Formteile durch die Schließkraftverteilung, die gepaart mit den Schwenk- und Drehvorgängen der oft tonnenschweren Werkzeuge eine entsprechende Konstruktion in solider Ausführung verlangen. Die Handlings-Geräte müssen zudem eine hohe Präzision der Bewegungsabläufe zur Errei­ chung hoher Positionierungsgenauigkeiten gewährleisten.

Um dieses zu erreichen, weisen die bekannten Werkzeug- bzw. Formen­ träger hydraulisch betriebene, fein regulierbare Vorrichtungen zur Durchführung großer Parallelhübe auf, die auch eine Verschwenkung der Formen- bzw. Werkzeugträger zulassen.

Bekannte Werkzeuge bzw. Formenträger vom Typ UFT 15. TYp DFT 19 weisen folgende technische Daten auf:

Vor allem der elektrische Anschlußwert ist relativ hoch und muß je Zy­ kluszeit ca. 50 bis 70% der Zeit zur Verfügung gestellt werden. Weiter­ hin ist beim Typ DFT 19 ein pneumatischer Anschluß zur Schließ­ krafterzeugung von 600 kN und Hub 50 mm erforderlich. Für jeden Zy­ klus ist hierbei sehr viel pneumatische Energie nötig.

Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Werkzeug- bzw. Formenträger der eingangs geschilderten Art zu schaffen, der bei vergleichbarer Leistung eine einfachere Kynematik und einen wesentlich geringeren elektrischen Anschlußwert aufweist.

Es wurde gefunden, daß sich dieses in einfacher Weise erreichen läßt, wenn das Unterwerkzeug mit einem Hubtisch und das Oberwerkzeug mit einem Drehrahmen in Wirkverbindung steht, durch den das Oberwerkzeug zwischen seiner Grundstellung und einer über dem Hubtisch liegenden Indexierstellung verschwenk- und verfahrbar ist, in der das Unterwerkzeug anhebbar und mit dem Oberwerkzeug zu einem Gesamtwerkzeug verbindbar, als solches vom Drehrahmen übernehm­ bar und in eine Endposition überführbar ist, und daß nach Beendigung des Arbeitsganges in der Endstellung und nach Trennung des Gesamt­ werkzeuges das Oberwerkzeug durch den Drehrahmen und das Unter­ werkzeug durch den Hubtisch in ihre Grundstellungen rückführbar sind.

Mit diesem Werkzeugträger lassen sich die einzelnen Arbeitsgänge si­ cher einleiten. Er garantiert eine optimale, kostengünstige und qualita­ tiv hochwertige Fertigung. Der auch als Rotationswerkzeug bzw. -formenträger bezeichnete Werkzeugträger vereinigt einen konstruktiv einfachen und robusten Aufbau mit sicheren Funktionsabläufen, gerin­ gerem Energieaufwand durch Drehen und Schwenken der oberen Werkzeughälfte bzw. der oberen und unteren Werkzeughälfte zusam­ men in der jeweiligen Schwerpunktachse und Wartungsfreudigkeit zu einem kompakten, zuverlässigen Fertigungssystem.

Der Werkzeugträger nach der Erfindung besteht aus wenigen Baugrup­ pen. Ein ein- bzw. aufgespanntes Werkzeug kann in drei Achsen bewegt werden: horizontal (X-Achse), vertikal, Heben/Senken (Z-Achse) und Drehen um einen Schwenkpunkt (B-Achse).

Einzelheiten der Erfindung lassen sich den Unteransprüchen 2 bis 30 entnehmen.

Das Unterwerkzeug ist zusammen mit einer Aufspannplatte montiert, die formschlüssig auf einer Gummimembrane liegt, die als ganzes im Untertisch integriert ist. Der Untertisch steht auf einer Hubplatte, die mit einer lösbaren Indexiervorrichtung ausgeführt ist. Die Hubplatte ist mit dem Hubscherentisch verbunden.

Das Oberwerkzeug ist auf einer Aufspannplatte eines Obertisches mon­ tiert, an welchen erste Koppelstücke für Drehmitnehmer am Drehrah­ men angeordnet sind. Von besonderem Vorteil ist, daß diese ersten Koppelstücke in der Schwerpunktachse des Oberwerkzeugs liegen. In­ folgedessen ist zur Handling des Oberwerkzeugs nur ein geringer Kraft­ aufwand erforderlich.

Die Drehmitnehmer sind entlang der Drehachse des Drehrahmens beweglich und in die Koppelstücke des Oberwerkzeugs einkoppelbar und aus diesem auskoppelbar. Durch die sinnvolle Anordnung der Koppelstücke am Oberwerkzeug und der Drehmitnehmer am Drehrah­ men wird erreicht, daß die Behandlung des Oberwerkzeugs optimal durchgeführt werden kann.

Der Drehrahmen seinerseits ist drehbar auf einem Fahrwagen angeord­ net.

Von besonderem Vorteil ist, daß das aus dem Unterwerkzeug und dem Oberwerkzeug zusammengefügte Gesamtwerkzeug eine Gesamtschwer­ punktachse aufweist, in der zweite Koppelstücke für die Drehmitneh­ mer des Drehrahmens angeordnet sind. Hierdurch wird erreicht, daß auch zur Handling des Gesamtwerkzeuges ein niedriger Kraftaufwand erforderlich ist.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel liegt die Hubplatte des Hubtisches in Ruhestellung unterhalb von Führungs- bzw. Fahrschie­ nen für den Fahrwagen. In Fällen, in denen unterhalb der Führungs- bzw. Fahrschienen für den Fahrwagen keine Möglichkeit der vorstehend erläuterten Unterbringung des Hubtisches besteht, muß der Hubtisch entsprechend anders ausgebildet sein.

In bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung wird als Hubtisch ein Standardhubtisch mit einer von einem Stellantrieb angetriebenen Hubschere verwendet. Dieser Stellantrieb kann hydraulisch, pneuma­ tisch, elektromagnetisch, aber auch mittels einer Trapezgewindespindel erfolgen.

An der Unterseite des Untertisches sind erste Verriegelungseinheiten für entsprechende zweite Verriegelungseinheiten am Obertisch ange­ ordnet. Durch diese können Ober- und Unterwerkzeug nach ihrem Zusammenführen zum Gesamtwerkzeug sicher verriegelt werden.

Die Gesamtschwerpunktachse für das Gesamtwerkzeug verläuft durch die Querseiten des Untertisches. Aus diesem Grunde sind auch die zweiten Koppelstücke für das Gesamtwerkzeug an den Querseiten des Untertisches angeordnet.

Der Drehrahmen besteht erfindungsgemäß aus zwei Laufringen, die durch drei Verbindungsstreben miteinander verbunden sind. Von Vor­ teil ist, wenn die Laufringe als Hohlprofilringe ausgebildet sind. Jeder Laufring ist durch Speichen mit einer Nabe verbunden. Jede Nabe nimmt einen Bewegungsantrieb für die Drehmitnehmer auf.

In einfacher Weise steht jeder Laufring des Drehrahmens auf je zwei im Fahrwagen gelagerten Reibrollen auf, die in Antriebsverbindung mit je einem drehzahlgeregelten Elektro-Drehmotor stehen.

Der Fahrwagen besteht aus zwei autarken Fahrwerken mit Fahr- und Führungsrollen, die über den Drehrahmen miteinander verbunden sind, und die jeweils mit einem eigenen Fahrmotor in Antriebsverbin­ dung stehen. Jedes Fahrwerk ist als eine Profil-Stahl-Schweißkon­ struktion ausgeführt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Erfindung in Grund­ stellung,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Erfindung in Arbeits- bzw. Indexierstellung,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Erfindung in Reak­ tions- bzw. Endstellung,

Fig. 4 eine Ansicht des Werkzeugträgers nach Fig. 3 in Richtung des Pfeiles IV, teilweise im Schnitt,

Fig. 5 eine vereinfachte Seitenansicht des Werkzeug­ trägers in seiner Arbeits- bzw. Indexierstellung,

Fig. 6 eine Ansicht auf Fig. 5 in Richtung des Pfei­ les VI,

Fig. 7 eine Ansicht der Fig. 5 in Richtung des Pfeiles VII,

Fig. 8 eine Seitenansicht des Werkzeugträgers gemäß Fig. 2, jedoch mit abgesenktem Tisch und Darstel­ lung des in Fig. 2 nicht gezeigten vorderen Lauf­ ringes mit Speichen,

Fig. 9 einen Schnitt durch die Nabe des Drehrah­ mens,

Fig. 10 einen Schnitt durch gleichlaufende Speichen des Drehrahmens entlang der Linie X-X in Fig. 9,

Fig. 11 einen Schnitt durch den Untertisch mit Darstel­ lung der Aufspannplatte und Membrane und

Fig. 12 eine komplette Werkzeugaufspannfläche von oben mit Luftanschlüssen zur Schließkrafterzeugung.

In der Seitenansicht des Werkzeugträgers 1 gemäß Fig. 1 ist dieser in seiner Grundstellung 58 dargestellt. Fig. 1 zeigt, daß der Werkzeugträ­ ger 1 aus fünf Baugruppen besteht. Die erste Baugruppe umfaßt einen Drehrahmen 33, die zweite Baugruppe umfaßt einen Fahrwagen 42, die dritte Baugruppe besteht aus einem Hubtisch 25, die vierte Baugruppe aus einem Obertisch 6 und die fünfte Baugruppe aus einem Untertisch 15.

Zunächst wird unter Bezugnahme auf alle Figuren der Drehrahmen 33 beschrieben. Er besteht aus zwei Laufringen 34, die durch drei Verbin­ dungsstreben 35 miteinander verbunden sind. In den Fig. 1 bis 3 ist je­ weils nur der hintere Laufring 34 dargestellt. Die Verbindungsstreben 35 sind geschnitten dargestellt.

Fig. 8 zeigt eine Ansicht auf den Drehrahmen 33, wobei der vordere Laufring 35 dargestellt ist.

Beide Laufringe 34 weisen Speichen 36 auf, durch welche jeder Lauf­ ring 34 mit einer Nabe 37 verbunden ist.

Die Laufringe sind in bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung als Hohlprofilringe 34 ausgebildet. Auch die Speichen 36 können gemäß Fig. 10 als Hohlprofilrohre ausgebildet sein. Ohne am Kern der Erfin­ dung etwas zu ändern, sind auch andere Speichen zur Verbindung zwi­ schen den Laufringen 34 und den Naben 37 möglich.

Die Drehachse des Drehrahmens 33 ist mit 38 bezeichnet. In der Drehachse 38 sind Drehmitnehmer 39 (Fig. 9 und 10) angeordnet, die mittels einer Antriebseinrichtung 14 entlang der Drehachse bewegt wer­ den können. Die Antriebseinrichtung 40 ist im dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel ein pneumatischer bzw. hydraulischer Zylinder, der auf einen Kolben 41 einwirkt, an dessen Ende ein Drehmitnehmer 39 ange­ ordnet ist. Jeder Drehmitnehmer 39 kann in Richtung des Doppelpfeils entlang der Drehachse 38 hin- und herbewegt werden, wie dieses in Fig. 9 durch strichpunktierte Linien angedeutet ist.

Fig. 9 zeigt, daß jeder Drehmitnehmer 39 mit Klauen versehen sein kann, die in entsprechende Ausnehmungen eines zweiten Koppel­ stückes 31 eingreifen, dessen Bedeutung später erläutert wird.

Fig. 10 läßt erkennen, daß der Drehmitnehmer 39 auch mit Ansätzen 64 versehen sein kann, die in entsprechende Ausnehmungen 65 eines zweiten Koppelstückes eingreifen.

Beide Laufringe 34 des Drehrahmens 33 stehen auf je zwei im Fahrwa­ gen 42 gelagerten Reibrollen 50 auf, die in Antriebsverbindung mit je einem drehzahlgeregelten Elektro-Drehmotor 53 stehen. Die Elektro- Drehmotoren 53 für die Reibrollen 50 sind frequenzgeregelte Dreh­ strom-Kegelradgetriebemotoren. Ohne am Kern der Erfindung etwas zu ändern, können jedoch auch andere Drehmotoren zum Einsatz kom­ men.

Die Messung des jeweils erreichten Drehwinkels der Laufringe 34 erfolgt über inkrementale Drehgeber 51.

Durch den Doppelpfeil 63 wird die Drehrichtung des Drehrahmens 33 um seine Drehachse angedeutet.

Der Fahrwagen 42 besteht aus zwei autarken Fahrwerken 43 mit Fahr- bzw. Führungsrollen 44, 45. Beide den Fahrwagen bildenden autarken Fahrwerke 43 werden über den Drehrahmen 33 miteinander verbun­ den. Jedes Fahrwerk steht mit einem eigenen Fahrmotor 48 in Antriebsverbindung. Vor allem Fig. 4 läßt erkennen, daß jedes Fahr­ werk 43 Fahr- bzw. Führungsrollen 44 und 45 aufweist, von denen die Führungsrollen 44 mit Seitenrändern versehen sind, mit denen sie auf Führungsschienen 47 geführt werden. Der Fahrmotor 48 jedes Fahr­ werks 43 wirkt direkt über ein Kegelradgetriebe 49 auf die Führungs­ rolle 44 ein. Die Fahrrollen 45 laufen auf Fahrschienen 46, die ebenfalls in Fig. 4 erkennbar sind. Die Führungsschienen 47 sind auf nicht be­ zeichneten Doppel-T-Trägern verlegt, die auf Fundamenten angeordnet sind.

In bevorzugten Ausführungsbeispielen ist jeder Fahrmotor 48 als Dreh­ stromaufsteckgetriebemotor ausgebildet. Fig. 4 läßt auch erkennen, daß jedes Fahrwerk 43 als eine Profil-Stahl-Schweißkonstruktion ausgebil­ det ist. Jedes Fahrwerk weist ein Auflager (Reibrollen 50) für den Dreh­ rahmen 33, den Obertisch 6 und den Untertisch 15 auf.

Jeder Laufring 34 des Drehrahmens 33 wird durch je zwei Führungs­ rollen 56 geführt, die im jeweiligen Fahrwerk 43 gelagert sind. Jede Führungsrolle ist als Vulkanlaufrolle 56 ausgebildet.

Das Unterwerkzeug 13 ist zusammen mit einer Aufspannplatte 14 montiert und liegt formschlüssig auf einer Gummimembrane 21 im Untertisch. Dieser ist auf einer Hubplatte 26 des Hubtisches 25 aufge­ stellt. Zur Ausrichtung des Untertisches 15 auf der Hubplatte 26 ist eine lösbare Indexiervorrichtung 24 vorgesehen. Diese Indexiervorrich­ tung 24 ist schematisch in Fig. 2 dargestellt. Sie besteht im Ausfüh­ rungsbeispiel nach Fig. 2 aus einem nicht bezeichneten Stift, der in eine entsprechende Öffnung des Untertisches greift. Diese Indexiervorrichtung 24 kann, ohne am Kern der Erfindung etwas zu ändern, auch durch eine anders geartete Indexiervorrichtung ersetzt werden.

Die Hubplatte 26 des Hubtisches 25 liegt in Ruhestellung unterhalb der Führungs- bzw. Fahrschienen 46, 47 für den Fahrwagen 42. Ist am Aufstellort des Werkzeugträgers unterhalb der Führungs- und Fahr­ schienen 46, 47 kein Platz für den Hubtisch 25 vorhanden, muß dieser zwischen den Führungs- bzw. Fahrschienen 46, 47 und zwar auf glei­ cher Ebene aufgebaut werden. Der Fahrwagen 42 muß dann entspre­ chend höher ausgebildet werden, damit er den Hubtisch 25 gefahrlos überfahren kann, oder der Hubtisch 25 muß geometrisch anders aus­ geführt sein.

Normalerweise wird als Hubtisch 25 ein Standard-Hubtisch mit einer von einem Stellantrieb 28 angetriebenen Hubschere 27 verwendet. Die­ ser Stellantrieb kann als Hydraulikzylinder, als pneumatischer Zylin­ der, als elektromagnetischer Antrieb bzw. als Antrieb mit einer Gewin­ despindel ausgebildet sein.

Das Oberwerkzeug 2 ist auf einer Aufspannplatte 4 des Obertisches 6 montiert, an welche erste Koppelstücke 7 für die Drehmitnehmer 39 am Drehrahmen 33 angeordnet sind. Die ersten Koppelstücke 7 liegen in der Schwerpunktachse 3 des Oberwerkzeugs 2. Bei der Bewegung der Drehmitnehmer 39 entlang der Drehachse 38 des Drehrahmens 33 be­ wegen sich die Drehmitnehmer in Koppelstellung mit den Koppel­ stücken 7 bzw. werden aus dieser Koppelstellung ausgekoppelt. In der Aufspannplatte 4 ist eine Öffnung 5 vorgesehen, durch die bspw. ein Schäumwerkzeug für das Oberwerkzeug 2 an dieses geführt sein kann.

Aus der Unterseite 9 des Obertisches ragen vier Beine 10 heraus, deren untere Enden zweite Verriegelungseinheiten 8 aufweisen.

An der Oberseite 18 des Untertisches 15 sind erste Verriegelungsein­ heiten 20 für die entsprechenden zweiten Verriegelungseinheiten 8 am Obertisch 6 angeordnet.

Fig. 2 zeigt eine Arbeits- bzw. Indexierstelle 59, in welcher das Unterwerkzeug 13 durch den Hubtisch 25 angehoben ist, bis die ersten Verriegelungseinheiten 20 und die zweiten Verriegelungseinheiten 8 miteinander in Verbindung treten. Die Fig. 2 und 4 lassen erkennen, daß die erste Verriegelungseinheit 20 mit einem Loch 200 versehen ist, in welches ein Verriegelungsstück 12 infolge der Betätigung eines An­ triebszylinders 11 eindringen kann. In der Fig. 2 dargestellten Indexierstellung 59 hat diese Verriegelung von Ober- und Unterwerkzeug statt­ gefunden.

Aus der Unterseite 16 der Querseiten 18 ragen vier Beine 17 heraus, die auf dem Obertisch 15 aufstehen.

Die Figuren lassen erkennen, daß das Oberwerkzeug 2 eine Schwer­ punktachse 3 und das aus Oberwerkzeug und Unterwerkzeug zusammengefügte Gesamtwerkzeug 29 eine Gesamtschwerpunktachse 30 aufweist, die im in Fig. 2 dargestellten Zustand mit der Drehachse 38 des Drehrahmens 33 zusammenfällt. Die Gesamtschwerpunktachse 30 des Gesamtwerkzeuges 29 tritt aus den Querseiten 19 des Unterti­ sches 15 heraus. An den Querseiten 19, in Ausrichtung mit der Gesamtschwerpunktachse 13, sind auch die zweiten Koppelstücke 31 (Fig. 4) angeordnet. Fig. 4 zeigt auch, daß zwischen Oberwerkzeug 2 und Unterwerkzeug 13 lösbare Positioniervorrichtungen 32 angeordnet sind.

Die Profilstahlkonstruktion der Fahrwerke 43 kann gemäß Fig. 4 aus U- förmigen Profilstahlträgern bestehen.

Die Aufspannplatte 14 für das Unterwerkzeug 13 liegt - ohne mechani­ sche Verbindung - auf einer Gummimembran 21, die zum Untertisch 15 richtungsmäßig fixiert ist.

Zwischen der Gummimembran 21 und dem Untertisch 15 ist ein an ei­ nem Preßluftanschluß geführter, abgedichteter Zwischenraum von 3 bis 5 mm Höhe vorgesehen.

Fig. 5 zeigt in vereinfachter Seitenansicht den Werkzeugträger 1 in der in Fig. 2 dargestellten Arbeits- bzw. Indexierstellung. Der Hubtisch 25 ist, betätigt durch den Hydraulikzylinder 28 (Fig. 2) nach, oben gefah­ ren. Die ersten und zweiten Verriegelungseinheiten 20, 8 sind noch nicht verriegelt. Fig. 5 deutet an, daß der Werkzeugträger 1 entlang ei­ ner horizontalen Fahrachse 61 verfahrbar ist, und daß das Oberwerk­ zeug 13 und auch das Gesamtwerkzeug 29 durch den Hubtisch 35 entlang der vertikalen Hubachse 62 beweglich ist. Der Doppelpfeil 63 deutet an, daß der Drehrahmen 33 in Richtung des Doppelpfeiles 63 um die Drehachse 38 verschwenkt werden kann.

Fig. 6 zeigt die Ansicht auf Fig. 5 in Richtung des Pfeiles VI in Fig. 5. Deutlich sind die beiden Laufringe 34 und eine der sie verbindenden Verbindungsstreben 35 erkennbar.

Fig. 7 schließlich zeigt in Draufsicht entlang des Pfeiles VII den Werk­ zeugträger 1. Deutlich sind die drei Verbindungsstreben 35 erkennbar, durch welche die Laufringe 34 zusammengehalten werden.

Nachfolgend wird die Wirkungsweise des Werkzeugträgers 1 anhand des Hinterschäumens eines beliebigen Werkzeuges mit PU-Schaum be­ schrieben.

In der in Fig. 1 dargestellten Grundstellung 58 wird manuell eine vorge­ formte Teppichplatine in das Unterwerkzeug 13 eingelegt. Durch Auslö­ sen eines automatischen Prozesses durch Tastendruck (Taste und elektrische Antriebs- und Steuerungseinheit nicht dargestellt, da sie nicht zur Erfindung gehören) wird die automatische Prozeßfolge des Werkzeugträgers ausgelöst. Der Drehrahmen 33 mit dem Oberwerkzeug 2 verschwenkt um 90° im Uhrzeigersinn um die Drehachse 38 des Drehrahmens 33. Dabei gelangt der Drehrahmen 33 in die in Fig. 2 ge­ zeigte Indexierstellung 59, wobei der Fahrwagen 42 den Drehwagen 33 mit dem Obertisch 6 und dem Oberwerkzeug 2 entlang der horizontalen Fahrachse 61 in die Position oberhalb des Hubtisches 25 verfährt.

Der Hubtisch 25 fährt entlang der vertikalen Hubachse 62 nach oben, bis das Unterwerkzeug 13 im Oberwerkzeug 2 indexiert. Die Verriege­ lungseinheiten 8, 20 stellen daraufhin eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Oberwerkzeug 2 und dem Unterwerkzeug 13 her.

Daraufhin wird unterhalb der Gummimembran 21 und dem Untertisch 15 ein Druck aufgebaut, der zu einer Schließkraft von 600 kN zwischen dem Oberwerkzeug und dem Unterwerkzeug führt.

Daraufhin fahren die Drehmitnehmer 39 zurück und geben die ersten Koppelstücke 7 für den Obertisch 6 frei. Der Hubtisch 25 fährt danach weiter nach oben, bis die Drehachse 38 des Drehrahmens 33 und die Gesamtschwerpunktachse 30 des Gesamtwerkzeuges 29 zusammenfal­ len. Daraufhin fahren die Drehmitnehmer vor und indexieren in den zweiten Koppelstücken 31. Daraufhin fährt der Hubtisch 25 nach unten und gibt den Untertisch 15 frei. Der Drehrahmen 33 verschwenkt und bringt das Gesamtwerkzeug 29 in die Endstellung 60. In dieser Stellung wird der PU-Schaum über nicht dargestellte Düsen in an sich bekann­ ter Weise in das Oberwerkzeug 2 eingeschäumt. Der Drehrahmen 33 bleibt in dieser Reaktionsstellung, bis der Reaktionsvorgang des PU- Schaumes abgeschlossen ist.

Danach schwenkt der Drehrahmen 33 zurück in seine in Fig. 2 darge­ stellte Indexierstellung 59. Der Hubtisch 25 fährt nach oben und in­ dexiert im Untertisch 15.

Daraufhin fahren die Drehmitnehmer 39 zurück und geben das Gesamtwerkzeug 29 frei. Der Hubtisch 25 fährt nach unten, bis die Schwerpunktachse 3 des Oberwerkzeugs 2 in der Drehachse 38 des Drehrahmens liegt. Die Drehmitnehmer 39 fahren vor und indexieren in den ersten Koppelstücken 7.

Die Gummimembran 21 des Untertisches 15 wird drucklos, wodurch die Schließkraft zwischen dem Oberwerkzeug 2 und dem Unterwerk­ zeug 13 aufgehoben wird.

Die Verriegelungseinheiten 8, 20 fahren zurück und lösen die Verbin­ dung zwischen dem Obertisch 6 und dem Untertisch 15. Der Hubtisch 25 mit dem Untertisch 15 und Unterwerkzeug 13 fahren nach unten in ihre Grundstellung. Der Fahrwagen 42 fährt ebenfalls in seine in Fig. 1 dargestellte Grundstellung 58. Der Drehrahmen 33 schwenkt dabei ebenfalls in seine Grundstellung, aus der die fertig geschäumte Tep­ pichplatine entnommen wird. Der Prozeß ist zu Ende und die Reinigung der Werkzeuge, vor allem des Oberwerkzeugs, schließt sich an.

Die technischen Daten des vorstehend beschriebenen und erläuterten Werkzeugträgers 1 sind folgende:

Schließkraft:|600 kN
Aufspannfläche:	1600×1040 mm
Spanndruck:	4,3 bar
Luftvolumen:	ca. 18 L
Öffnungsweite:	900 mm
Drehwinkel:	360°
Drehwinkel Obertisch:	360°
Maschinenzeit:	ca. 36 s
elektrischer Gesamtanschluß:	7,9 kW
Fahrwagen:	2×0,65 kW
Drehantrieb:	2×0,55 kW
Hubantrieb:	5,5 kW
Maschinengewicht:	5000 kg
Maschinengröße:	3600×3200×1925 mm

Die Elektromotore und hier in erster Linie der Hubantriebsmotor mit 5,5 kW ist je Zyklus nur ca. 12 sec. eingeschaltet.

Fig. 11 läßt erkennen den Untertisch 15, hergestellt aus einem IPB- Profilrahmen mit aufgeschweißter Flanschplatte. In der Flanschplatte ist eine Vertiefung von ca. 3 mm eingefräst. Auf dieser Flanschplatte ist die Gummimembrane 21 mit Stahlleisten dicht aufgeschraubt. Umlau­ fend auf den Untertisch sind Leisten aufgeschraubt. Sie dienen zur formschlüssigen Aufnahme der Aufspannplatte 14 mit Unterwerkzeug 13.

Fig. 12 zeigt in Draufsicht den gesamten Untertisch 15 mit Unter­ werkzeug 13 und erster Verriegelungseinheit 20. Ebenso sind die Luft­ anschlüsse 23 zum Einblasen der Luft und zum Aktivieren der Mem­ brane dargestellt. Diese Luftanschlüsse 23 sind als Bohrungen in der ausgefrästen Flanschplatte vom Untertisch 15 vorgesehen.

Bezugszeichenliste

1 Werkzeugträger
2 Oberwerkzeug
3 Schwerpunktachse
4 Aufspannplatte
5 Öffnung
6 Obertisch
7 erstes Koppelstück
8 zweite Verriegelungseinheit
9 Unterseite d. Tischplatte
10 Bein
11 Antriebszylinder
12 Verriegelungsstück
13 Unterwerkzeug
14 Aufspannplatte
15 Untertisch
16 Unterseite
17 Bein
18 Oberseite
19 Querseite
20 erste Verriegelungseinheit
21 Gummimembran
22
23 Preßluftanschluß
24 Indexiervorrichtung
25 Hubtisch
26 Hubplatte
27 Hubschere
28 Hydraulikzylinder
29 Gesamtwerkzeug
30 Gesamtschwerpunktachse
31 zweites Koppelstück
32 Positioniervorrichtung
33 Drehrahmen
34 Laufring
35 Verbindungsstrebe
36 Speiche
37 Nabe
38 Drehachse
39 Drehmitnehmer
40 Antriebseinrichtung
41 Kolben
42 Fahrwagen
43 Fahrwerk
44 Führungsrolle
45 Fahrrolle
46 Fahrschiene
47 Führungsschiene
48 Fahrmotor
49 Kegelradgetriebe
50 Reibrolle
51 Drehgeber
52 Profilstahl
53 Drehmotor
54 Auflager
55 Werkzeugablegeplatte
56 Vulkanlaufrolle
57
58 Grundstellung
59 Indexierstellung
60 Endstellung
61 horizontale Fahrachse
62 vertikale Hubachse
63 Doppelpfeil Drehsicherung
64 Ansätze
65 Absicherung

Claims (30)

1. Werkzeugträger für ein Unterwerkzeug und ein Oberwerkzeug, mit Vorrichtungen zum zeitweiligen Verbinden beider Werkzeuge zu einem Gesamtwerkzeug, zum Verschwenken sowie nachfol­ gendem Trennen des Gesamtwerkzeugs und Rückführen der Ein­ zelwerkzeuge in ihre Grundstellungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterwerkzeug (13) mit einem Hubtisch (25) und das Oberwerkzeug (2) mit einem Drehrahmen (33) in Wirkverbindung steht, durch den das Oberwerkzeug (2) zwischen seiner Grundstellung (58) und einer über dem Hubtisch (25) liegenden Indexierstellung (59) verschwenkbar und verfahrbar ist, in der das Unterwerkzeug (13) anhebbar und mit dem Oberwerkzeug zu einem Gesamtwerkzeug (29) verbindbar und als solches vom Drehrahmen (33) übernehmbar und in eine Endstellung (60) überführbar ist, und daß nach Beendigung des Bearbeitsganges in der Endstellung (60) und nach der Trennung des Gesamtwerk­ zeuges (29) das Oberwerkzeug (2) durch den Drehrahmen (33) und das Unterwerkzeug (13) durch den Hubtisch (25) in ihre Grundstellungen (58) rückführbar sind.

2. Werkzeugträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterwerkzeug (13) verbunden mit der Aufspannplatte (14) formschlüssig auf dem Untertisch (15) liegt und der Unter­ tisch (15) auf einer Hubplatte (26) des Hubtisches (25) indexiert steht.

3. Werkzeugträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausrichtung des Untertisches (15) der Hubplatte (26) eine lösbare Indexiervorrichtung (24) vorgesehen ist.

4. Werkzeugträger nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberwerkzeug (2) auf einer Aufspannplatte (4) eines Obertisches (6) montiert ist, an welchen erste Koppelstücke (7) für Drehmitnehmer (39) am Drehrahmen (33) angeordnet sind.

5. Werkzeugträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Koppelstücke (7) in der Schwerpunktachse (3) des Oberwerkzeugs (2) liegen.

6. Werkzeugträger nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmitnehmer (39) entlang der Drehachse (38) des Drehrahmens (33) beweglich und in Koppelstücke (7, 31) einkop­ pelbar und aus diesem auskoppelbar sind.

7. Werkzeugträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehrahmen (33) drehbar auf einem Fahrwagen (42) angeordnet ist.

8. Werkzeugträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gesamtwerkzeug (29) eine Gesamtschwerpunktachse (30) aufweist, in der zweite Koppelstücke (31) für die Drehmitnehmer (39) des Drehrahmens (33) angeordnet sind.

9. Werkzeugträger nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubplatte (26) des Hubtisches (25) in Ruhestellung unter­ halb von Führungs- bzw. Fahrschienen (46, 47) für den Fahrwagen (42) liegt.

10. Werkzeugträger nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Hubtisch (25) ein Standardhubtisch mit einer von einem Stellantrieb (28) angetriebenen Hubschere (27) verwendet wird.

11. Werkzeugträger nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite des Untertisches (15) erste Verriegelungseinheiten (20) für entsprechende zweite Verriege­ lungseinheiten (8) am Obertisch (6) angeordnet sind.

12. Werkzeugträger nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtschwerpunktachse (30) für das Gesamtwerkzeug (29) durch eine Querseite (19) des Untertisches (15) verläuft, und daß die zweiten Koppelstücke (31) für das Gesamtwerkzeug (29) an den Querseiten (19) des Untertisches (15) angeordnet sind.

13. Werkzeugträger nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Unterseite (9) des Obertisches (6) vier Beine (10) her­ ausragen, deren untere Enden mit den zweiten Verriegelungsein­ heiten (8) versehen sind.

14. Werkzeugträger nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Beinen (10) des Obertisches (6) die Schwer­ punktachse (3) des Oberwerkzeugs (2) verläuft, und daß an gegenüberliegenden Seitenwänden des Obertisches (6) die ersten Koppelstücke (7) angeordnet sind.

15. Werkzeugträger nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Drehrahmen (33) aus zwei Laufringen (34) besteht, die durch drei Verbindungsstäbe (35) miteinander verbunden sind.

16. Werkzeugträger nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufringe (34) Profilringe sind.

17. Werkzeugträger nach den Ansprüchen 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Laufring (34) durch Speichen (36) mit einer Nabe (37) verbunden ist, und daß jede Nabe (37) einen Bewegungsantrieb (40) für die Drehmitnehmer (39) aufnimmt.

18. Werkzeugträger nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Laufring (34) des Drehrahmens (33) auf je zwei im Fahr­ wagen (42) gelagerten Reibrollen (50) steht, die in Antriebsverbin­ dung mit je einem drehzahlgeregelten Elektro-Drehmotor (53) ste­ hen.

19. Werkzeugträger nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektro-Drehmotoren (53) frequenzgeregelte Drehstrom- Kegelradgetriebemotoren sind.

20. Werkzeugträger nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung des Drehwinkels der Laufringe (34) inkremen­ tale Drehgeber (51) verwendet werden.

21. Werkzeugträger nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrwagen (42) aus zwei autarken Fahrwerken (43) mit Fahr- bzw. Führungsrollen (44, 45) besteht, die über den Drehrahmen (38) miteinander verbunden sind, und die jeweils mit einem eigenen Fahrmotor (48) in Antriebsverbindung stehen.

22. Werkzeugträger nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Fahrwerk (43) seitliche Fahrrollen (45) und/oder Füh­ rungsrollen (44) aufweist, die auf Fahr- bzw. Führungsschienen (46, 47) laufen.

23. Werkzeugträger nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrrollen (45) Stahlkranzlaufrollen sind und direkt mit je einem drehzahlgeregelten Fahrmotor (48) in Antriebsverbin­ dung stehen.

24. Werkzeugträger nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Fahrmotor (48) ein Drehstromaufsteck-Getriebemotor ist.

25. Werkzeugträger nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Fahrwerk (43) als eine Profil-Stahl-Schweißkonstruk­ tion ausgebildet ist, die je eine Vulkulan Reibradantriebsrolle (50), eine Vulkulan-Laufrolle und je zwei seitliche Vulkulan-Führungs­ rollen (45) hat, die als Auflager für den Drehrahmen (33), den Obertisch (6) und den Untertisch (15) mit Aufspannplatten (4, 14) zur Aufnahme des Unterwerkzeuges (13) und Oberwerkzeuges (2) dienen.

26. Werkzeugträger nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Laufring (34) des Drehrahmens (33) durch je zwei Füh­ rungsrollen (56) geführt ist, die im jeweiligen Fahrwerk (43) gela­ gert sind.

27. Werkzeugträger nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrollen Vulkulanlaufrollen (56) sind.

28. Werkzeugträger nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufspannplatte (4) für das Oberwerkzeug (2) mit einer Öff­ nung (5) für einen Spritzkopf für das Oberwerkzeug (2) versehen ist.

29. Werkzeugträger nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufspannplatte (14) für das Unterwerkzeug (13) - ohne mechanische Verbindung - auf einer Gummimembran (21) liegt, die zum Untertisch (15) richtungsmäßig fixiert wird.

30. Werkzeugträger nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Gummimembran (21) und dem Untertisch (15) ein an einen Preßluftanschluß geführter abgedichteter Zwischen­ raum von 3 bis 5 mm Höhe vorgesehen ist.