EP1004394A2 - Tool holder for machine tool - Google Patents
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- EP1004394A2 EP1004394A2 EP99119230A EP99119230A EP1004394A2 EP 1004394 A2 EP1004394 A2 EP 1004394A2 EP 99119230 A EP99119230 A EP 99119230A EP 99119230 A EP99119230 A EP 99119230A EP 1004394 A2 EP1004394 A2 EP 1004394A2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
- B30B15/02—Dies; Inserts therefor; Mounting thereof; Moulds
- B30B15/028—Loading or unloading of dies, platens or press rams
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- Y10T83/8745—Tool and anvil relatively positionable
Definitions
- the invention relates to a tool holder for a Machine tool, especially for a press, which holds several tools, especially press stamps, the tool holder in the process on a Part holder (die) is moved in which at least there is a part to be machined.
- the object of the invention is to the known tool magazines to provide an alternative tool holder, in which several tools are available to create one To prevent production downtime when the tool is damaged.
- This object is achieved in that the individual tools are fixed and immovable in the tool holder and that every single tool by moving the Tool holder is movable into a working position.
- the tool holder is designed so that it is in its Entirety, i.e. with all the tools arranged on it a parts holder, the so-called die, is moved. At however, only one of those on the Tool holder arranged tools the actual Working step, e.g. the pressing out of a part because only this is in the working position.
- the Tool holder is slidably mounted in a rail.
- the use of a rail on the tool holder opens up at the same time the possibility of removing the entire tool holder remove his splint and use a new set of tools to be equipped, provided that all tools have their corresponding Have reached tool life and are closed.
- the tool holder After replacing the individual tools, the tool holder can be used put back in the rail and in its starting position be set up, for example, the working position of the first tool arranged on the tool holder corresponds. For this purpose, e.g. an attack be provided.
- the gear itself can be different Be driven in ways.
- the gear is in advantageously by operating a pneumatic Cylinder rotated via a lever.
- the angle of rotation of the Gear and thus the movement of the tool holder is at this construction due to the maximum deflection set given the push rod of the pneumatic cylinder.
- the Distances between those arranged in the tool holder Tools are the same.
- the deflection of the rack for example by means of of an attack taking into account the Gear ratio between gear, rack and Operating lever to the given distance between the Tools is customizable.
- the pneumatic cylinder and the gearwheel can be reached arranged stationary on the machine tool. Only the Tool holder on which the individual tools are firmly arranged are, as well as the rack attached to the tool holder carry out the labor movement. For this are rack and Gear designed so that the toothing of the rack in the toothing of the gear slides.
- the gear is cylindrical formed, the roller having a width that is greater than at least by the amount of the stroke of the machine the width of the rack.
- the most important part is the tool holder after a movement and reaching the working position of a new one Tool can be precisely positioned and locked.
- the one in Moving part of the entire machine shows for fine positioning and locking of the tool holder a pin on a corresponding one on the tool holder provided positioning and locking hole can be introduced.
- everyone is on the tool holder arranged tool assigned one of the holes.
- the pin and bore have matching cone shapes. Furthermore, the distances between the holes correspond to Distances between tools.
- the pin is spring loaded into the Pressed in the cone of the hole. Due to the spring load achieved that the tool holder even during the pressing operations remains locked.
- the pen is e.g. by means of of a pneumatic cylinder via a lever mechanism against the preloading spring force from the hole pulled out.
- the tool holder in one Rail is slidably mounted
- the tool holder with the several arranged on it Tools is rotatably mounted about an axis. For Positioning a new tool in the working position the locking pin is then made in this construction removed a new tool in the hole Working position rotated, and then the pen in again pressed the hole.
- the tool holder for positioning a new tool always in the working position by a constant angular amount rotatable.
- the rotation itself can, as mentioned above, with a gear and pneumatic cylinder construction or can be realized with another device.
- the embodiment shown in the two figures of the tool holder 1 according to the invention relates to a tool holder, as in a machine tool 10 for Production of screws can be used.
- tool holder 1 On the illustrated tool holder 1 there are several tools 2, in this case press stamp, fixed and immovable arranged.
- the Figure 1 to the right of the press rams 2 another conventional tool holder 1 'in which a single Press tool 2 'is arranged.
- An arrangement of two different tool holders are often used if more than one in the manufacture of a pressed part, in this If two work steps are to be carried out.
- This die 3 is usually a rotating die, so that several within this die Parts are in different stages of production.
- the Vorstauchers the preform of a screw in the die manufactured then the matrix becomes a Step further rotated to the next step by means of the pressing tool 2, which in the tool holder assembly 1 according to the invention, which to produce the final shape of the screw blank. After one The die can then be rotated further Screw blank are ejected from the die.
- a sensor system is used with the tool holder coupled, e.g. based on monitored press pressures perfect function of tools 2, i.e. the press stamp supervised. If there are any deviations, then by means of the tool holder 1 according to the invention damaged tool 2 from its working position pulled out and at the same time a subsequent one Tool moved into the working position. With the new The tool can then be restarted.
- the tool holder 1 in slidably mounted on a rail.
- This rail is in the Images not shown.
- the drive of the tool holder mounted in the rail A rack can be reached on the side of tool holder 1 5 arranged in the teeth, the teeth of a gear or a tooth roller 6 engage.
- the gear 6 is here by actuating the pneumatic Cylinder 7 rotated via a lever 8.
- the pneumatic cylinder 7 By controlling the pneumatic cylinder 7, the rod 17 of the pneumatic Tightened cylinder until the stop 18 on the housing of the pneumatic cylinder 7 comes to rest.
- the stop 18 the maximum path that the rod 17 execute can, definitely.
- this tool holder bores 12 in an upper region into which a positioning and locking pin 11 is inserted to position the tool holder to back up.
- the number of Positioning and locking holes determined. Each A tool is therefore assigned to a hole.
- the spring force can be applied to the pin by a lever 16 11 are deflected so that the spring and Direction of movement of the pin arranged perpendicular to each other could be.
- the tool holder 1 In order to reduce the weight of the moving parts, is, as already mentioned, the tool holder 1 from the rest Drive parts that move the tool holder 1 effect, decoupled. That is, the cylinder 7 and that Gear 6 are arranged in a stationary manner on the machine tool 10. Only the tool holder 1 leads with the on this arranged pressing tools 2, the working movement A to Pressing a part 4 which is in the die 3 is located.
- toothed roller 6 is provided with a sufficient width, so can during the entire stroke of the tool holder 1 the toothing of the rack 5 in the pressing movement Slide the toothing of the toothed roller 6 along.
- the tool holder 1 instead of the linear movement described B also perform a circular motion.
- the Tool holder rotated around an axis. On one certain radius around this axis of rotation, a Large number of equally spaced tools fixed and immovable be arranged one after the other in the event of wear the working position can be rotated.
- the rotation of the tool holder about its axis can be done here also carried out in different ways become.
- the described possibility of free-wheel storage the axis of the driving element can also be one rotating tool holder can be provided.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter für eine Werkzeugmaschine, insbesondere für eine Presse, welcher mehrere Werkzeuge, insbesondere Pressen-Stempel aufnimmt, wobei der Werkzeughalter im Arbeitsvorgang auf einen Teilehalter (Matritze) zubewegt wird, in dem sich wenigstens ein zu bearbeitendes Teil befindet.The invention relates to a tool holder for a Machine tool, especially for a press, which holds several tools, especially press stamps, the tool holder in the process on a Part holder (die) is moved in which at least there is a part to be machined.
Insbesondere bei Werkzeugmaschinen, die zur Herstellung von Massenrohlingen, z.B. Schrauben eingesetzt werden, wird die Produktivität in einer Produktionskette immer durch das schwächste Glied bestimmt. Bei der Schraubenherstellung handelt es sich hierbei im wesentlichen um den Innenangriffs-Stempel der Presse, der je nach Produkt und zu verarbeitendem Werkstoff eine Standmenge von etwa 30.000 - 250.000 Teilen aufweist.Especially for machine tools that are used to manufacture Bulk blanks, e.g. Screws are used, the Productivity in a production chain always through that weakest link determined. When making screws this is essentially the internal attack stamp the press, depending on the product and what is to be processed Material has a tool life of around 30,000 - 250,000 parts having.
Dies bedeutet, daß bei einer Hochleistungspresse, die mit einer Ausbringung von ca. 800 Teilen pro Minute arbeitet, alle 2 Stunden der Innenangriffsstempel gewechselt werden muß. This means that with a high-performance press that works with an output of approximately 800 parts per minute, all 2 hours the internal attack stamp must be changed.
Hierbei kommt es zu einem kostenaufwendigen Stillstand der Presse, der die Produktivität verschlechtert.This leads to a costly standstill Press that worsens productivity.
Um auch bei mannarmen Arbeitsschichten einen derartigen Produktivitätsausfall zu verhindern, ist es allgemein bekannt, an den entsprechenden Werkzeugmaschinen einen automatischen Stempelwechsel vorzusehen. Hierzu werden üblicherweise die Werkzeugmaschinen mit einem Magazin ausgestattet, in dem mehrere identische Werkzeuge, in diesem Fall z.B. die Innenangriffsstempel, auf Vorrat einliegen.This is also the case for low-working shifts To prevent loss of productivity, it is common knowledge automatic on the corresponding machine tools Stamp change. Usually the Machine tools equipped with a magazine in which several identical tools, in this case e.g. the Internal attack stamp, put in stock.
Im Wartungsfall wird sodann, das im Werkzeughalter einliegende Presswerkzeug automatisch aus seiner Arretierung gelöst, ausgestoßen, und durch ein neues Presswerkzeug ersetzt, welches dem Vorrats-Magazin entnommen wird.In the event of maintenance, the one that is lying in the tool holder Press tool automatically released from its lock, ejected and replaced by a new pressing tool, which is taken from the storage magazine.
Insbesondere bei ungleichmäßig geformten Werkzeugen kann es jedoch vorkommen, daß die im Vorratsmagazin einliegenden Werkzeuge gegeneinander verrutschen und es hierdurch zu einer Verklemmung der einzelnen Werkezeuge untereinander kommt.In particular with tools of uneven shape, it can however, it may happen that those in the storage magazine Tools slide against each other and this makes it one Jamming of the individual tools comes together.
Dies hat zur Folge, daß im Wartungsfall die Nachführung eines neuen werkzeuges nicht mehr gewährleistet ist, so daß es trotz Einsatz eines Vorrats-Magazins mit neuen Werkzeugen zum Produktionsausfall der betreffenden Maschine kommen kann.This has the consequence that in the case of maintenance the tracking of a new tool is no longer guaranteed, so that despite Use of a storage magazine with new tools for Production loss of the machine in question can come.
Aufgabe der Erfindung ist es, zu den bekannten Werkzeug-Magazinen einen alternativen Werkzeughalter bereitzustellen, in dem mehrere Werkzeuge zur Verfügung stehen, um einen Produktionsausfall bei beschädigtem Werkzeug zu verhindern.The object of the invention is to the known tool magazines to provide an alternative tool holder, in which several tools are available to create one To prevent production downtime when the tool is damaged.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die einzelnen Werkzeuge im Werkzeughalter fest und unbeweglich angeordnet sind und daß jedes einzelne Werkzeug durch eine Bewegung des Werkzeughalters in eine Arbeitsposition bewegbar ist. This object is achieved in that the individual tools are fixed and immovable in the tool holder and that every single tool by moving the Tool holder is movable into a working position.
Durch die Befestigung der Werkzeuge im Werkzeughalter wird erreicht, daß eine Verschiebung der einzelnen Werkzeuge im Werkzeughalter unterbleibt, so daß ein Werkzeugstau, wie er bei den bekannten Magazinen vorkommen kann, vermieden wird. Um einen Produktionsausfall bei Beschädigung eines Werkzeuges in Folge des Erreichens der Standmenge zu verhindern, sind auf dem Werkzeughalter, mehrere, insbesondere identische Werkzeuge angeordnet, wobei eine ausreichende Anzahl zu wählen ist, damit die Maschine auch in mannarmen Schichten ohne Produktionsausfall arbeiten kann.By fastening the tools in the tool holder achieved that a displacement of the individual tools in Tool holder is omitted, so that a tool jam like him can occur in the known magazines is avoided. Around a production breakdown when a tool is damaged in Preventing from reaching the standing quantity are on the tool holder, several, in particular identical tools arranged, with a sufficient number to choose so that the machine can be used even in low-man shifts Loss of production can work.
Der Werkzeughalter ist so konstruiert, daß er in seiner Gesamtheit, d.h. mit allen auf ihm angeordneten Werkzeugen auf einen Teilehalter, die sogenannte Matritze, zubewegt wird. Bei dieser Bewegung führt jedoch nur eines der auf dem Werkzeughalter angeordneten Werkzeuge den eigentlichen Arbeitsschritt, z.B. das Pressen eines Teiles aus, da sich nur dieses in der Arbeitsposition befindet.The tool holder is designed so that it is in its Entirety, i.e. with all the tools arranged on it a parts holder, the so-called die, is moved. At however, only one of those on the Tool holder arranged tools the actual Working step, e.g. the pressing out of a part because only this is in the working position.
Sollte nun das Werkzeug seine Standmenge überschreiten, und es zu einem Ausfall des Werkzeuges kommen, so besteht die Möglichkeit durch eine Bewegung des Werkzeughalters ein neues Werkzeug in die Arbeitsposition zu verfahren. Mit diesem neu positionierten Werkzeug wird sodann die Produktion wieder aufgenommen, bis auch dieses Werkzeug seine Standmenge erreicht hat und es zu einem Ausfall des Werkzeuges kommt.If the tool now exceeds its tool life, and it If the tool fails, there is Possibility of a new one by moving the tool holder To move the tool into the working position. With this new positioned tool will then resume production added until this tool also has its tool life has reached and the tool fails.
Für eine Bewegung des Werkezeughalters, um ein neues Werkzeug in die Arbeitsposition zu fahren, ist es vorteilhaft, wenn der Werkzeughalter in einer Schiene verschieblich gelagert ist. Der Einsatz einer Schiene am Werkzeughalter eröffnet dabei gleichzeitig die Möglichkeit, den gesamten Werkzeughalter aus seiner Schiene zu entfernen und mit einem neuen Satz Werkzeuge zu bestücken, sofern sämtliche Werkzeuge ihre entsprechenden Standmengen erreicht haben und verschliessen sind. For a movement of the tool holder to a new tool to drive to the working position, it is advantageous if the Tool holder is slidably mounted in a rail. The use of a rail on the tool holder opens up at the same time the possibility of removing the entire tool holder remove his splint and use a new set of tools to be equipped, provided that all tools have their corresponding Have reached tool life and are closed.
Nach Austausch der einzelnen Werkzeuge kann der Werkzeughalter wieder in die Schiene eingesetzt und in seiner Anfangsposition eingerichtet werden, die der Arbeitsposition beispielsweise des ersten auf dem Werkzeughalter angeordneten Werkzeuges entspricht. Hierzu kann am Werkzeughalter z.B. ein Anschlag vorgesehen sein.After replacing the individual tools, the tool holder can be used put back in the rail and in its starting position be set up, for example, the working position of the first tool arranged on the tool holder corresponds. For this purpose, e.g. an attack be provided.
Um die Verschiebung des Werkzeughalters innerhalb der Schiene zu realisieren, ist z.B. seitlich am Werkzeughalter eine Zahnstange angeordnet, in die die Zähne eines Zahnrades eingreifen. Das Zahnrad selbst kann hierbei auf verschiedene Arten und Weisen angetrieben sein.To move the tool holder within the rail to realize is e.g. one on the side of the tool holder Rack arranged in the teeth of a gear intervention. The gear itself can be different Be driven in ways.
So ist es sinnvoll, daß das Zahnrad sich immer um einen bestimmten Betrag dreht, um ein altes, verschließenes Werkzeug aus seiner Arbeitsposition herauszufahren und gleichzeitig hierbei ein neues Werkzeug in seine Arbeitsposition zu bringen.So it makes sense that the gear is always one certain amount rotates around an old, locked tool move out of his working position and at the same time a new tool in its working position bring.
Um diese diskrete Bewegung auszuführen, wird das Zahnrad in vorteilhafter Weise durch Betätigung eines pneumatischen Zylinders über einen Hebel gedreht. Der Drehwinkel des Zahnrades und damit die Bewegung des Werkzeughalters ist bei dieser Konstruktion durch die maximal eingestellte Auslenkung der Schubstange des pneumatischen Zylinders gegeben.To perform this discrete movement, the gear is in advantageously by operating a pneumatic Cylinder rotated via a lever. The angle of rotation of the Gear and thus the movement of the tool holder is at this construction due to the maximum deflection set given the push rod of the pneumatic cylinder.
Um eine Rückkehr der Schubstange in die Ausgangsposition zu erreichen, ohne daß hierbei das Zahnrad verdreht wird, ist es vorteilhaft, wenn die Drehachse des Zahnrades freilaufgelagert ist. Eine Drehung des Zahnrades erfolgt dann selbst bei einer bidirektionalen Bewegung der Schubstange immer nur in einer Richtung. Bei Betätigung des Zylinders wird daher auch der Werkzeughalter immer in eine Richtung und zwar um eine Werkzeugposition weiter bewegt.To return the push rod to the starting position reach without turning the gear, it is advantageous if the axis of rotation of the gear is freewheel mounted is. The gear is then rotated even at one bidirectional movement of the push rod only in one Direction. When the cylinder is actuated, the Tool holder always in one direction and one Tool position moved on.
Für einen Werkzeugwechsel ist es vorteilhaft, wenn die Abstände zwischen den im Werkzeughalter angeordneten Werkzeugen gleich sind. In diesem Fall ist es gewährleistet, daß die Auslenkung der Zahnstange, beispielsweise mittels eines Anschlages unter Berücksichtigung des Übersetzungsverhältnisses zwischen Zahnrad, Zahnstange und Betätigungshebel an den gegebenen Abstand zwischen den Werkzeugen anpassbar ist.For a tool change, it is advantageous if the Distances between those arranged in the tool holder Tools are the same. In this case it is guaranteed that the deflection of the rack, for example by means of of an attack taking into account the Gear ratio between gear, rack and Operating lever to the given distance between the Tools is customizable.
Um eine Reduzierung der im Arbeitsvorgang zu bewegenden Massen zu erreichen, sind der pneumatische Zylinder und das Zahnrad an der Werkzeugmaschine ortsfest angeordnet. Lediglich der Werkzeughalter auf dem die einzelnen Werkzeuge fest angeordnet sind, sowie die an dem Werkzeughalter befestigte Zahnstange führen die Arbeitsbewegung aus. Hierzu sind Zahnstange und Zahnrad derart ausgelegt, daß die Verzahnung der Zahnstange in der Verzahnung des Zahnrades gleitet.To reduce the masses to be moved in the work process the pneumatic cylinder and the gearwheel can be reached arranged stationary on the machine tool. Only the Tool holder on which the individual tools are firmly arranged are, as well as the rack attached to the tool holder carry out the labor movement. For this are rack and Gear designed so that the toothing of the rack in the toothing of the gear slides.
Um einen Eingriff der Verzahnung über den gesamten Hub des Werkzeughalters, der bei einer Arbeitsbewegung ausgeführt wird, aufrecht zu erhalten ist das Zahnrad walzenförmig ausgebildet, wobei die Walze eine Breite aufweist, die mindestens um den Betrag des Hubes der Maschine größer ist als die Breite der Zahnstange.To engage the toothing over the entire stroke of the Tool holder that runs during a work movement the gear is cylindrical formed, the roller having a width that is greater than at least by the amount of the stroke of the machine the width of the rack.
Da die Ausrichtung zwischen dem Werkzeug und dem zu formenden Teil im höchsten Maße wichtig ist, ist der Werkzeughalter nach einer Bewegung und Erreichen der Arbeitsposition eines neuen Werkzeugs fein positionier- und arretierbar. Der im Arbeitsvorgang bewegte Teil der gesamten Maschine weist dabei zur Feinpositionierung und Arretierung des Werkzeughalters einen Stift auf, der in eine entsprechende am Werkzeughalter vorgesehene Positionierungs- und Arretierungsbohrung einführbar ist. Hierbei ist jedem auf dem Werkzeughalter angeordneten Werkzeug eine der Bohrungen zugeordnet.Because the alignment between the tool and the one to be molded The most important part is the tool holder after a movement and reaching the working position of a new one Tool can be precisely positioned and locked. The one in Moving part of the entire machine shows for fine positioning and locking of the tool holder a pin on a corresponding one on the tool holder provided positioning and locking hole can be introduced. Everyone is on the tool holder arranged tool assigned one of the holes.
Für eine Feinpositionierung des Werkzeughalters und der darauf fest angeordneten Werkzeuge ist es überdies vorteilhaft wenn Stift und Bohrung zueinander passende Konusformen aufweisen. Weiterhin entsprechen die Abstände zwischen den Bohrungen den Abständen zwischen den Werkzeugen.For fine positioning of the tool holder and on it fixed tools, it is also advantageous if The pin and bore have matching cone shapes. Furthermore, the distances between the holes correspond to Distances between tools.
Zur Realisierung der Feinpositionierung und der Arretierung des Werkzeughalters wird der Stift durch Federbelastung in den Konus der Bohrung eingepreßt. Durch die Federbelastung wird erreicht, daß der Werkzeughalter auch während der Preßvorgänge arretiert bleibt.For realizing fine positioning and locking of the tool holder, the pin is spring loaded into the Pressed in the cone of the hole. Due to the spring load achieved that the tool holder even during the pressing operations remains locked.
Um nun eine Bewegung des Werkzeughalters für einen Werkzeugwechsel zu ermöglichen, wird der Stift z.B. mittels eines pneumatischen Zylinders über einen Hebelmechanismus gegen die vorspannende Federkraft aus der Bohrung herausgezogen.To now move the tool holder for one To enable tool changes, the pen is e.g. by means of of a pneumatic cylinder via a lever mechanism against the preloading spring force from the hole pulled out.
Im Anschluß daran wird der pneumatische Zylinder, der dem Zahnrad zugeordnet ist, betätigt, um eine Verschiebung des Werkzeughalters zu erreichen, wodurch ein neues Werkzeug in die Arbeitsposition gefahren wird. Danach wird die Ansteuerung des pneumatischen Zylinders, der dem Hebel zugeordnet ist, aufgehoben, so daß dieser automatisch unter der Federbelastung den Stift in den Konus der, dem Stift nun zugewandten Bohrung einpreßt und somit automatisch den Werkzeughalter feinjustiert sowie in seiner dann erreichten Position arretiert.Then the pneumatic cylinder, which the Gear is assigned, operated to shift the To achieve tool holder, creating a new tool in the working position is driven. Then the control the pneumatic cylinder assigned to the lever, canceled so that this automatically under the spring load the pin in the cone of the hole that is now facing the pin presses in and thus automatically fine-tunes the tool holder and locked in its then reached position.
Neben der Konstruktion, daß der Werkzeughalter in einer Schiene verschieblich gelagert ist, ist es ebenso möglich, daß der Werkzeughalter mit den mehreren auf ihm angeordneten Werkzeugen um eine Achse drehbar gelagert ist. Zur Positionierung eines neuen Werkzeuges in die Arbeitsposition wird sodann bei dieser Konstruktion der Verriegelungsstift aus der Bohrung entfernt, ein neues Werkzeug in die Arbeitsposition gedreht, und anschließend der Stift erneut in die Bohrung eingepreßt. In addition to the construction that the tool holder in one Rail is slidably mounted, it is also possible that the tool holder with the several arranged on it Tools is rotatably mounted about an axis. For Positioning a new tool in the working position the locking pin is then made in this construction removed a new tool in the hole Working position rotated, and then the pen in again pressed the hole.
Um auch hier ein reproduzierbares Arbeiten zu ermöglichen, ist der Werkzeughalter zur Positionierung eines neuen Werkzeuges in die Arbeitsposition immer um einen konstanten Winkelbetrag drehbar. Die Drehung selbst kann hierbei, wie oben erwähnt, mit einer Konstruktion aus Zahnrad und pneumatischen Zylinder oder mit einer anderen Vorrichtung realisiert werden.To enable reproducible work here, too the tool holder for positioning a new tool always in the working position by a constant angular amount rotatable. The rotation itself can, as mentioned above, with a gear and pneumatic cylinder construction or can be realized with another device.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den nachfolgenden Zeichnungen dargestellt.An embodiment of the invention is in the following Drawings shown.
Es zeigen:
- Figur 1
- Eine auf die wesentlichen Merkmale beschränkte Frontansicht des erfindungsgemäßen Werkzeughalters
Figur 2- Eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Werkzeughalters
- Figure 1
- A front view of the tool holder according to the invention limited to the essential features
- Figure 2
- A side view of the tool holder according to the invention
Das in den beiden Abbildungen dargestellte Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Werkzeughalters 1, bezieht sich auf
einen Werkzeughalter, wie er bei einer Werkzeugmaschine 10 zur
Herstellung von Schrauben einsetzbar ist.The embodiment shown in the two figures
of the tool holder 1 according to the invention relates to
a tool holder, as in a
Auf dem dargestellten Werkzeughalter 1 sind mehrere Werkzeuge
2, in diesem Fall Pressenstempel, fest und unbeweglich
angeordnet.On the illustrated tool holder 1 there are
Zusätzlich zu dem erfindungsgemäßen Werkzeughalter 1 zeigt die
Figur 1 rechts neben den Pressenstempeln 2 eine weiteren
konventionellen Werkzeughalter 1', in dem ein einziges
Presswerkzeug 2' angeordnet ist. Eine Anordnung aus zwei
verschiedenen Werkzeughaltern wird häufig dann eingesetzt,
wenn bei der Herstellung eines Pressteils mehrere, in diesem
Fall zwei Arbeitsschritte durchzuführen sind.In addition to the tool holder 1 according to the invention, the
Figure 1 to the right of the
So wird bei einer Schraubenherstellung üblicherweise mittels
des sogenannten Vorstauchers 1' in dem das Vorstaucher-Werkzeug
2' einsetzt ist, die Vorform einer Schraube
hergestellt. Der Schraubenrohling befindet sich dazu in einer
in der Figur 1 nicht dargestellten Matritze 3, die sich vor
dem Vorstaucher und vor dem Werkzeughalter 1 befindet.So is usually used in a screw production
of the so-called pre-upsetter 1 'in which the pre-upsetter tool
2 'is inserted, the preform of a screw
manufactured. The screw blank is in one
not shown in Figure 1
Bei dieser Matritze 3 handelt es sich üblicherweise um eine rotierende Matritze, so daß innerhalb dieser Matritze mehrere Teile in unterschiedlichen Fertigungastufen einliegen.This die 3 is usually a rotating die, so that several within this die Parts are in different stages of production.
In einem Arbeitsschritt wird daher zunächst mittels des
Vorstauchers die Vorform einer Schraube in der Matritze
hergestellt, im Anschluß daran, wird die Matritze einen
Stufenschritt weitergedreht, um im nächsten Arbeitsschritt
mittels des Press-Werkzeuges 2, welches in der
erfindungsgemäßen Werkzeughalteranordnung 1 einliegt, die
endgültige Form des Schraubenrohlings herzustellen. Nach einem
Weiterdrehen der Matritze kann sodann der fertiggeformte
Schraubenrohling aus der Matritze ausgeworfen werden.In one step, the
Vorstauchers the preform of a screw in the die
manufactured, then the matrix becomes a
Step further rotated to the next step
by means of the
Da die Beanspruchung des Pressenstempels 2 bei der Herstellung
der Schrauben-Endform deutlich größer ist als die
Beanspruchung des Stempels 2', treten nach einer üblichen
Standmenge von etwa 30.000 - 250.000 Teilen
Ausfallerscheinungen des Stempelsauf. Aufgrund von Abnutzung
oder gar Bruch des Pressenstempels 2, kommt es zu einem
Qualitätsverlust bzw. zu dem Ausfall der gesamten
Werkzeugmaschine.Since the stress on the
Um dies zu verhindern ist mit dem Werkzeughalter eine Sensorik
gekoppelt, die z.B. anhand von überwachten Pressdrücken die
einwandfreie Funktion der Werkzeuge 2, d.h. der Pressenstempel
überwacht. Sollte es hierbei zu Abweichungen kommen, so wird
mittels des erfindungsgemäßen Werkzeughalters 1 das
beschädigte Werkzeug 2 aus seiner Arbeitsposition
herausgefahren und hierbei gleichzeitig ein nachfolgendes
Werkzeug in die Arbeitsposition hineinbewegt. Mit dem neuen
Werkzeug kann sodann die Produktion wieder aufgenommen werden. To prevent this, a sensor system is used with the tool holder
coupled, e.g. based on monitored press pressures
perfect function of
Um eine derartige Bewegung B eines neuen Werkzeuges in die Arbeitsposition zu realisieren, ist der Werkzeughalter 1 in einer Schiene verschieblich gelagert. Diese Schiene ist in den Abbildungen nicht dargestellt.To such a movement B of a new tool in the To realize the working position, the tool holder 1 in slidably mounted on a rail. This rail is in the Images not shown.
Um den Antrieb des in der Schiene gelagerten Werkzeughalters zu erreichen ist seitlich am Werkzeughalter 1 eine Zahnstange 5 angeordnet, in deren Zähne, die Zähne eines Zahnrades bzw. einer Zahnwalze 6 eingreifen.The drive of the tool holder mounted in the rail A rack can be reached on the side of tool holder 1 5 arranged in the teeth, the teeth of a gear or a tooth roller 6 engage.
Das Zahnrad 6 wird hierbei durch Betätigung des pneumatischen
Zylinders 7 über einen Hebel 8 gedreht. Durch Ansteuerung des
pneumatischen Zylinders 7 wird die Stange 17 des pneumatischen
Zylinders angezogen, bis der Anschlag 18 am Gehäuse des
pneumatischen Zylinders 7 zur Anlage kommt. Hierbei wird durch
den Anschlag 18 der maximale Weg, den die Stange 17 ausführen
kann, bestimmt.The gear 6 is here by actuating the pneumatic
Cylinder 7 rotated via a
Die Bewegung der Stange 17 wird dann mittels des Hebels 8 auf
das Zahnrad 6 übertragen, welches aufgrund der begrenzten
Bewegung der Stange 17, ebenfalls eine begrenzte Drehung
ausführt.The movement of the
Durch die Drehung des Zahnrades 6 beim Anziehen der Stange 17 erfolgt dann mittels der Kraftübertragung auf die Zahnstange 5 eine Verschiebung des Werkzeughalters 1, in diesem Falle nach oben. Hierdurch wird dann das zweite Werkzeug in die Arbeitsposition verfahren.By rotating the gear 6 when tightening the rod 17th is then carried out by means of the power transmission to the rack 5 a displacement of the tool holder 1, in this case after above. This will then be the second tool in the Move working position.
Wird die Ansteuerung des pneumatischen Zylinders 7 aufgehoben,
so kehrt die Stange 17 und der Hebel 8 jeweils in die
Ausgangsposition zurück. Diese Ausgangsposition kann ebenfalls
durch einen Anschlag gegeben sein.If the control of the pneumatic cylinder 7 is canceled,
the
Um zu verhindern, daß bei der Rückkehr in die
Ausgangspositionen das Zahnrad 6 und die Zahnstange 5
zurückbewegt werden, ist die Achse 9 des Zahnrades 6
freilaufgelagert. Hierdurch verbleibt das Zahnrad in seiner
Position. Da durch die Ansteuerung des pneumatischen Zylinders
aufgrund des Anschlages 18 das Zahnrad 6 immer um einen
konstanten Betrag gedreht wird, ist es nötig, daß die Abstände
D zwischen den im Werkzeughalter 1 angeordneten Werkzeugen 2
untereinander gleich sind.To prevent that when returning to the
Starting positions the gear 6 and the rack 5
are moved back is the axis 9 of the gear 6
freewheeling. As a result, the gear remains in its
Position. Because by controlling the pneumatic cylinder
due to the
Hierdurch wird gewährleistet, daß die Arbeitsposition des
neuen Werkzeuges 2 zumindest grob eingestellt wird. Um eine
Feinpositionierung und eine Arretierung des verschieblichen
Werkzeugshalters 1 in der neuen Position zu erreichen, weist
dieser Werkzeughalter in einem oberen Bereich Bohrungen 12
auf, in die ein Positionierungs- und Arretierungsstift 11
eingeführt wird, um den Werkzeughalter in seiner Position zu
sichern.This ensures that the working position of the
Um eine Feinpositionierung zu erreichen, weisen hierbei sowohl
der Stift 11 als auch die Bohrungen 12 Konusformen 13 auf, die
aneinander angepaßt sind, um die Achse der Bohrung und des
Stiftes beim Einführen des Stiftes in die Bohrung
aufeinanderzuziehen.To achieve a fine positioning, both show
the pin 11 and the
Da die Abstände D' der einzelnen Bohrungen den Abständen D der einzelnen Werkzeuge entsprechen, wird eine reproduzierbare Einstellung der Arbeitsposition des neuen Werkzeuges ermöglicht.Since the distances D 'of the individual holes correspond to the distances D of individual tools will be reproducible Setting the working position of the new tool enables.
Entsprechend der Anzahl der Werkzeuge ist auch die Anzahl der Positionierungs- und Arretierungsbohrungen bestimmt. Jedem Werkzeug ist daher eine Bohrung zugeordnet.According to the number of tools, the number of Positioning and locking holes determined. Each A tool is therefore assigned to a hole.
Da der Werkzeughalter 1 durch den in der Bohrung 12
einliegenden Stift 11 gesichert ist, ist vor einer
Weiterbewegung B des Werkzeughalters 1 der Stift 11 aus der
Bohrung 12 herauszuziehen. Since the tool holder 1 through the in the bore 12th
inserted pin 11 is secured is in front of a
Further movement B of the tool holder 1 of the pin 11 from the
Pull out
Um auch während des Pressvorgangs zu gewährleisten , daß der
Stift 11 in der Bohrung 12 verbleibt und die Positionierung
und Arretierung des Werkzeughalters erhalten bleibt, ist
dieser durch Federbelastung mittels einer Feder 14 in den
Konus 13 der Bohrung 12 eigepreßt.In order to ensure during the pressing process that the
Pin 11 remains in the
Die Federkraft kann hierbei durch einen Hebel 16 auf den Stift
11 umgelenkt werden, so daß Kraftwirkung der Feder und
Bewegungsrichtung des Stiftes senkrecht zueinander angeordnet
sein können.The spring force can be applied to the pin by a
Für den Fall der beabsichtigten Verschiebung eines neuen
Werkzeuges 2 in die Arbeitsposition, wird dann zunächst ein
pneumatischer Zylinder 15 angesteuert, dessen wirkende Kraft
gegen die Federkraft der Feder 14 gerichtet ist. Hierdurch
wird gleichzeitig ebenfalls wieder durch den Hebel 16 eine
Bewegung des Stiftes 11, diesmal aus der Bohrung heraus,
bewirkt.In the event of the intended postponement of a new one
Nach der Entriegelung des Werkzeughalters 1 kann dieser, wie
oben beschrieben, durch die Ansteuerung des pneumatischen
Zylinders 7 in die nächste Werkzeugposition verschoben werden.
Ist das neue Werkzeug 2 positioniert, so wird die Ansteuerung
des pneumatischen Zylinders 15 aufgehoben, wodurch wiederum
die Federkraft über den Hebel 16 auf den Stift 11 wirkt und
diesen in den Konus 13 der nun dem neuen Werkzeug zugeordneten
Bohrung 12 einpreßt.After unlocking the tool holder 1, how
described above, by controlling the pneumatic
Cylinder 7 can be moved to the next tool position.
If the
Um eine Gewichtsreduzierung der bewegten Teile zu ermöglichen,
ist, wie bereist erwähnt, der Werkzeughalter 1 von den übrigen
Antriebsteilen, die die Verschiebung des Werkzeughalters 1
bewirken, entkoppelt. Das heißt, daß der Zylinder 7 und das
Zahnrad 6 an der Werkzeugmaschine 10 ortsfest angeordnet sind.
Lediglich der Werkzeughalter 1 führt mit den auf diesem
angeordneten Press-Werkzeugen 2 die Arbeitsbewegung A zum
Pressen eines Teils 4, welches sich in der Matritze 3
befindet, aus.In order to reduce the weight of the moving parts,
is, as already mentioned, the tool holder 1 from the rest
Drive parts that move the tool holder 1
effect, decoupled. That is, the cylinder 7 and that
Gear 6 are arranged in a stationary manner on the
Um zu vermeiden, daß während des großen Hubes, den der Werkzeughalter beim Pressen ausführt, die Verzahnungen von Zahnstange 5 und Zahnrad 6 ausser Eingriff geraten, ist das Zahnrad 6 in Form einer langen Zahnwalze ausgebildet, was in der Figur 1 nicht zu erkennen ist.To avoid that during the large stroke the Tool holder executes the gears by pressing Rack 5 and gear 6 disengaged, that is Gear 6 formed in the form of a long toothed roller, which in the figure 1 is not recognizable.
Wird die Zahnwalze 6 mit einer genügenden Breite ausgestattet, so kann während des gesamten Hubes des Werkzeughalters 1 bei der Pressbewegung die Verzahnung der Zahnstange 5 in der Verzahnung der Zahnwalze 6 entlanggleiten.If the toothed roller 6 is provided with a sufficient width, so can during the entire stroke of the tool holder 1 the toothing of the rack 5 in the pressing movement Slide the toothing of the toothed roller 6 along.
In einer Alternative zur dargestellten Asuführungsform kann der Werkzeughalter 1 statt der beschriebenen linearen Bewegung B auch eine Kreisbewegung ausführen. Hierzu wird der Werkzeughalter um eine Achse drehbar gelagert. Auf einem bestimmten Radius um diese Drehachse herum, kann dann eine Vielzahl gleichbeabstandeter Werkzeuge fest und unbeweglich angeordnet sein, die nacheinander im Falle von Verschleiß in die Arbeitsposition verdrehbar sind.In an alternative to the embodiment shown the tool holder 1 instead of the linear movement described B also perform a circular motion. For this, the Tool holder rotated around an axis. On one certain radius around this axis of rotation, a Large number of equally spaced tools fixed and immovable be arranged one after the other in the event of wear the working position can be rotated.
Um auch hier eine Arretierung und Feinpositionierung des in die Arbeitsposition gedrehten Werkzeuges zu erreichen, weist auch diese Anordnung die beschriebenen Mittel aus einem in einer konusförmigen Bohrung einliegenden Stiftes auf. Es ist selbstverständlich denkbar auch andere Arretierungs- und Positionierungsmöglichkeiten vorzusehen.To lock and fine position the in to reach the working position of the turned tool also this arrangement the means described in one a cone-shaped bore. It is of course, other locking and conceivable To provide positioning options.
Die Drehung des Werkzeughalters um seine Achse kann hierbei ebenfalls auf verschiedene Arten und Weisen durchgeführt werden. Die beschriebene Möglichkeit einer Freilauflagerung der Achse des antreibenden Elementes kann auch bei einem sich drehenden Werkzeughalter vorgesehen werden. The rotation of the tool holder about its axis can be done here also carried out in different ways become. The described possibility of free-wheel storage the axis of the driving element can also be one rotating tool holder can be provided.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß mit Hilfe des erfindungsgemäßen Werkzeughalters auch in mannarmen Arbeitsschichten ein Stillstand der Werkzeugmaschinen, in diesem Fall eine Schraubenpresse, verhindert werden, da der Verschleiß des Presswerkzeuges automatisch überwacht und für den Fall der anstehenden Wartung durch eine Bewegung des Werkzeughalters ein neues Presswerkzeug in die Arbeitsposition verfahren wird.In summary it can be stated that with the help of tool holder according to the invention also in low-man Working shifts a standstill of the machine tools, in this case a screw press, can be prevented because of the Wear of the press tool automatically monitored and for the case of upcoming maintenance by moving the Tool holder a new pressing tool in the working position is proceeded.
Wird eine genügende Anzahl von Presswerkzeugen auf dem Werkzeughalter vorgesehen, so können im normalen Betrieb der Maschine auch ohne persönlichen Wartungseinsatz Nachtschichten mit Hilfe des erfindungsgemäßen Werkzeughalters gefahren werden.Will a sufficient number of pressing tools on the Tool holder provided, so the normal operation of the Machine even without personal maintenance work night shifts driven with the help of the tool holder according to the invention become.
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