EP0311753B1

EP0311753B1 - Vorrichtung zum Wechsel von Werkzeugen bei Härtemaschinen

Info

Publication number: EP0311753B1
Application number: EP88111187A
Authority: EP
Inventors: Karl Heess; Karlheinz Schweikert
Original assignee: Karl Heess GmbH and Co Maschinenbau
Current assignee: Karl Heess GmbH and Co Maschinenbau
Priority date: 1987-10-13
Filing date: 1988-07-13
Publication date: 1992-09-23
Anticipated expiration: 2008-07-13
Also published as: DE8713703U1; DE3874851D1; ATE80915T1; EP0311753A1; EP0311753B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wechseln von Werkzeugen bei Härtemaschinen.
Automatische Härtevorgänge in Kombination mit eigens hierfür entwickelten Anlagen dienen der Produktivität und der rationellen Bearbeitung von Werkstücken. Die qualitativen Erfordernisse der zu bearbeitenden Werkstücke setzen hohe Maß- und Formgenauigkeiten voraus, um Nachbearbeitungen des Werkstücks auf ein Minimum zu reduzieren oder gar ganz zu vermeiden. Da verschiedenartige Werkstoffe wie niedrig- und hochlegierte Werkstoffe bzw. Werkzeugstähle nach dem Abschrecken im Kühlmedium unterschiedliche Formveränderungen aufzeigen, bedarf es, um die vorgenannte Maß- und Formgenauigkeit zu gewährleisten, des Einsatzes von Werkzeugen, die hydraulisch auf das Werkstück gepreßt werden.
Diese Werkzeuge sind entsprechend der Werkstückform angepaßt und wirken auf die Werkstük- ke,während diese sich im Kühlmedium befinden. Die Praxis hat gezeigt, daß die Produktion dem ständigen Werkzeugwechsel unterliegt, um sich dem Produktionsbedarf flexibel zu erweisen.
D. h. daß während eines Produktionstages mehrere Male das Werkzeug gewechselt werden muß, da verschiedenartige Werkstücke zum Härtevorgang herangezogen werden.
Aus der DE-PS 92 88 36 ist eine Einrichtung zum selbsttätigen, verzugsarmen Härten von Zahnrädern oder dergleichen bekannt, bei welcher das Härtegut während des Überflutens mittels eines Zentrierstempels und einer unter der Wirkung eines Druckstempels stehenden Obermatrize festgehalten wird, wobei die Obermatrize am Zentrierstempel aufgehängt ist und zwischen Druckstempel und Obermatrize keine Befestigungsmittel vorhanden sind. Dies hat zur Folge, daß die Obermatrize sich schon im ersten Arbeitsgang der Vorkühlung auf das Härtegut senkt.
Auch hier wird stets in der Vorrichtung ein Werkzeugwechsel erforderlich.
Diese Wechselarbeiten haben sich als mehr zeit- und somit kostenintensiv erwiesen und stören den Produktionsablauf erheblich.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bereitzustellen, die in einer minimalen Rüstzeit das Wechseln der Werkzeuge ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorrichtung zum Wechseln von Werkzeugen bei Härtemaschinen in Kombination mit Wechseltischen , Wechselmagazinen oder manuellem Betrieb, dadurch gekennzeichnet ist, daß die Vorrichtung aus einem mit Kühlmediumzu- und Abführkanälen versehenen geteilten Gehäuse, aus mit im Inneren des Gehäuses angeordneten, austauschbaren, das Werkstück spezifisch aufnehmende und mit Kühlmediumzu- und Abführkanälen versehene Matrizen, einem mit Arretiereinrichtung sowie Druckring(e) aufweisende(n) Aufnahmering, wobei mindestens ein Druckring eine Durchführung für einen Preßdorn vorsieht, und einer mit Kühlmediumzufuhrkanälen und Aufnahmedorn ausgestatteten Grundplatte besteht. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist definiert wie abgefasst im Anspruch 1.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse vorzugsweise zylindrisch ausgebildet ist.
Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Matrizen und das Gehäuse derart ausgebildet sind, daß sie Kanäle bilden, die eine gleichmäßige Umflutung des Werkstücks durch das Kühlmittel gewährleisten.
Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse vorzugsweise zweiteilig ausgebildet ist.
Anhand der beigefügten Zeichnungen, die ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen, wird diese nun näher erläutert.
Dabei zeigen:

Figur 1 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung;
Figur 2 ein Einsatzbeispiel der Erfindung in Kombination mit einem Wechseltisch.

Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung.
Ein geteiltes Gehäuse, vorzugsweise bestehend aus einem Oberteil 2 und einem Unterteil 3 sind dicht zusammengefügt und auf einer Grundplatte 15 montiert.
Als Werkzeuge kommen austauschbare Matrizen 4 bis 8 zum Einsatz, die innerhalb der Gehäuseteile 2, 3 angeordnet sind und das Werkstück 17 an spezifischen Stellen aufnehmen.
Der am Gehäusekopf angeordnete Aufnahmering 12 weist einen inneren Druckring 10 und einen äußeren Druckring 11 auf, die die hydraulischen Druckräfte über die Werkzeuge bzw. Matrizen 6,8 auf das Werkstück 17 übertragen und somit die erforderliche Maß- und Formgenauigkeit des Werkstücks 17 während des Härte bzw. Abschreckvorganges beeinflussen. Um das Abschrecken des Werkstücks den werkstoffspezifischen Anforderungen entsprechend durchzuführen, weist die Vorrichtung Kühlmediumzu-und Abführkanäle 1, 14, 16 und 18 auf, die das ständige Durchströmen des Kühlmediums gewährleisten.
Der Kühlmittelstromfluß ist durch die angedeuteten Pfeile gekennzeichnet.
Die Erfindung ermöglicht das Aufnehmen der Werkstücke durch Spreizsegmente oder Festdorne.
Da das Werkstück 17 nach dem Abkühlen auf den Festdorn 13 schrumpft ist die Einführung eines Preßdorns 19 vorgesehen.
Zur Aufnahme des Aufnahmerings 12 vom Gehäuse 2, 3 ist der Aufnahmering mit einer Arretiereinrichtung 9 ausgestattet.
Figur 2 zeigt ein Einsatzbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Kombination mit einem Wechseltisch.
Von einer Erwärmungsstation 20 wird das Werkstück 17 zur Härtemaschine 21 transportiert, wo es in die erfindungsgemäße Vorrichtung 22 eingelegt wird und der Abschreckvorgang durch das Kühlmediumbad durchgeführt wird.
Das Werkstück 17 wird nach dem Abkühlen aus der Vorrichtung 22 entnommen und zu einem nicht weiter beschriebenen Arbeitstakt befördert.
Diese Arbeitsfolge kann beliebig wiederholt werden, bis ein neues Werkstück 17 mit anderer Formgebung zur Härtung herangezogen wird. Dann muß das Werkzeug bzw. die Matrize gewechselt werden.
Diese Wechselarbeit ist bei den herkömmlichen Verfahren bekannter Weise sehr zeitaufwendig, da die Arbeit unmittelbar in der Härtemaschine durchgeführt werden muß.
Nach der vorliegenden Erfindung kann die Vorrichtung 22 mit den Werkzeugen bzw. Matrizen vorgerichtet werden, während der laufende Härtevorgang nicht unterbrochen wird. Im vorliegenden Einsatzbeispiel befinden sich die vorbereiteten Vorrichtungen 22 auf einem Wechseltisch 23.
Die Arbeitstakte können wie hier automatisch aber auch manuell durchgeführt werden.
Nachdem das Werkstück 17 aus der Erwärmungsstation 20 entnommen wurde, wird es nach "A" vor die in der Härtemaschine 21 befindliche , mit dem Werkzeug ausgerüsteten Vorrichtung 22 transportiert und in diese eingelegt.
Ist der Härtevorgang in der Härtemaschine 21 abgeschlossen, werden die Werkstücke 17 aus den Vorrichtungen entnommen und die nächsten Werkstücke 17 in die Vorrichtung eingelegt.
Wie bereits beschrieben erfolgt dieser Arbeitsgang solange, bis die Produktion ein anderes Werkstück erfordert.
Nun wird die Vorrichtung samt Grundplatte aus der Härtemaschine auf den Wechseltisch 23 gefahren.
Der Wechseltisch 23 dreht hierauf nach "x", so daß die Vorrichtung mit neuem Werkzeug vor der Härtemaschine 21 stationiert ist und in diese eingeschoben werden kann.
Die Produktion der nachfolgenden Werkstücke kann nun durchgeführt werden, während am Wechseltisch 23 die Vorrichtung(en) 22 den Anforderungen entsprechend umgerüstet werden, ohne daß hierbei der produktionsablauf gestört wird.
Die Erfindung stellt eine Vorrichtung dar, die eine hohe Qualität der zu bearbeitenden Werkstükke garantiert, und dabei den jeweiligen Anforderungen mühelos angepaßt werden kann.

Claims

1. Vorrichtung zum Wechseln von Werkzeugen bei Härtemaschinen in Kombination von Wechseltischen oder manuellem Betrieb, wobei eine mit Kühlmediumzu- und Abführkanälen (16) versehene Matrize sowie eine mit Kühlmediumzuführkanälen (14) ausgestattete Grundplatte (15) vorgesehen ist, durch die ein Aufnahmedorn (13) führbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtung aus einem, mit Kühlmediumzu- und Abführkanälen (1) versehenem geteiltem Gehäuse (2,3) besteht, in dem die das Werkstück (17) spezifisch aufnehmenden austauschbaren Matrizen (4-8) anordenbar sind, wobei am Gehäusekopf ein, eine Arretiereinrichtung (9) aufweisender Aufnahmering (12) vorgesehen ist, der aus einem inneren Druckring (10) und einem äußeren Druckring (11) gebildet ist und mindestens ein Druckring eine Durchführung (24) für einen Preßdorn (19) vorsieht.

2. Vorrichtung zum Wechseln von Werkzeugen nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Gehäuse (2, 3) zylindrisch ausgebildet ist.

3. Vorrichtung zum Wechseln von Werkzeugen nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Matrizen (4 - 8) und das Gehäuse (2, 3) derart ausgebildet sind, daß sie Kanäle (18) bilden, die eine gleichmäßige Umflutung des Werkstücks durch das Kühlmittel gewährleisten.