EP1004394B1 - Werkzeughalter für eine Werkzeugmaschine - Google Patents

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EP1004394B1
EP1004394B1 EP99119230A EP99119230A EP1004394B1 EP 1004394 B1 EP1004394 B1 EP 1004394B1 EP 99119230 A EP99119230 A EP 99119230A EP 99119230 A EP99119230 A EP 99119230A EP 1004394 B1 EP1004394 B1 EP 1004394B1
Authority
EP
European Patent Office
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tool holder
tool
previous
holder according
press
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP99119230A
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English (en)
French (fr)
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EP1004394A2 (de
EP1004394A3 (de
EP1004394B9 (de
Inventor
Kurt Gaul
Wolfgang Ausländer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gebr Hilgeland & Co GmbH
Original Assignee
Gebr Hilgeland & Co GmbH
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Publication date
Application filed by Gebr Hilgeland & Co GmbH filed Critical Gebr Hilgeland & Co GmbH
Publication of EP1004394A2 publication Critical patent/EP1004394A2/de
Publication of EP1004394A3 publication Critical patent/EP1004394A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1004394B1 publication Critical patent/EP1004394B1/de
Publication of EP1004394B9 publication Critical patent/EP1004394B9/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T83/00—Cutting
    • Y10T83/869—Means to drive or to guide tool
    • Y10T83/8745—Tool and anvil relatively positionable

Definitions

  • the invention relates to a tool holder for a press, with a plurality of pressing tools, wherein the tool holder is moved in the operation on a parts holder in which there is at least one part to be machined and each fixed and immovable in the tool holder pressing tool by a movement of the Tool holder is movable in a working position.
  • Such a tool holder is z, B. from the US 1,297,429 known, which shows a three-bladed press with three different press stamps.
  • productivity in a production chain is always determined by the weakest link.
  • this is essentially the inner attack punch of the press, which, depending on the product and the material to be processed, has a level of about 30,000-250,000 parts.
  • the machine tools are usually equipped with a magazine in which several identical tools, in this case, for example, the inner attack pistons, in stock eino.
  • the pressing tool inserted in the tool holder is then automatically released from its locking, ejected, and replaced by a new pressing tool, which is removed from the storage magazine.
  • the object of the invention is to provide an alternative tool holder to the known tool magazines, in which several tools are available to prevent production loss with damaged tool.
  • This object is achieved in that in the tool holder a plurality of identical pressing tools are arranged and in the movement only the tool located in the working position performs the step until the stall quantity is exceeded, after which by moving the tool holder a new pressing tool in the Work position is mobile.
  • the tool holder is constructed so that it is in its entirety, ie with all on it arranged tools on a parts holder, the so-called die, is moved. In this movement, however, only one of the tools arranged on the tool holder performs the actual work step, for example, the pressing of a part, since only this is in the working position.
  • the tool holder For a movement of the tool holder to drive a new tool in the working position, it is advantageous if the tool holder is slidably mounted in a rail. At the same time, the use of a rail on the tool holder opens up the possibility of removing the entire tool holder from its rail and of equipping it with a new set of tools, provided that all the tools have reached their respective levels and are worn out.
  • the tool holder After replacing the individual tools, the tool holder can be re-inserted into the rail and set up in its initial position, which corresponds to the working position, for example, of the first tool arranged on the tool holder.
  • a stop For this purpose, on the tool holder, e.g. a stop be provided.
  • the gear is advantageously rotated by actuation of a pneumatic cylinder via a lever.
  • the rotation angle of the Gear and thus the movement of the tool holder is given in this construction by the maximum set deflection of the push rod of the pneumatic cylinder.
  • the distances between the tools arranged in the tool holder are the same.
  • the deflection of the rack for example by means of a stop, taking into account the transmission ratio between the gear, rack and operating lever to the given distance between the tools is customizable.
  • the pneumatic cylinder and the gear on the machine tool are arranged stationary. Only the tool holder on which the individual tools are fixed, and attached to the tool holder rack perform the working movement.
  • rack and gear are designed so that the teeth of the rack slides in the toothing of the gear.
  • the gear is cylindrical, wherein the roller has a width which is greater than the width of at least the amount of the stroke of the machine rack.
  • the tool holder Since the alignment between the tool and the part to be molded is extremely important, the tool holder is after a movement and Reaching the working position of a new tool with fine positioning and locking.
  • the moving in the operation part of the entire machine has for fine positioning and locking of the tool holder on a pin which is insertable into a corresponding provided on the tool holder positioning and locking hole.
  • one of the holes is assigned to each tool arranged on the tool holder.
  • pin and bore have matching cone shapes. Furthermore, the distances between the holes correspond to the distances between the tools.
  • the pin is pressed by spring loading in the cone of the bore.
  • the spring load ensures that the tool holder is locked during the pressing operations.
  • the pen is e.g. Pulled out of the bore by means of a pneumatic cylinder via a lever mechanism against the biasing spring force.
  • the pneumatic cylinder associated with the gear is actuated to achieve a displacement of the tool holder, whereby a new tool is moved to the working position.
  • the control of the pneumatic cylinder, which is associated with the lever repealed, so that it automatically presses the pen under the spring load in the cone of the pin now facing hole and thus automatically finely adjusts the tool holder and locked in its then reached position.
  • the tool holder is slidably mounted in a rail
  • the tool holder is rotatably mounted with the several tools arranged on it about an axis. To position a new tool in the working position then in this construction, the locking pin is removed from the bore, a new tool is rotated to the working position, and then the pin pressed again into the hole.
  • the tool holder for positioning a new tool in the working position is always rotatable by a constant angle.
  • the rotation itself can hereby, as mentioned above, be realized with a construction of gear and pneumatic cylinder or with another device.
  • the embodiment of the tool holder 1 according to the invention shown in the two figures refers to a tool holder, as it can be used in a machine tool 10 for the production of screws.
  • FIG. 1 right next to the press dies 2 another conventional tool holder 1 ' , in which a single pressing tool 2' is arranged.
  • An arrangement of two different tool holders is often used when several, in this case, two steps are to be performed in the production of one pressing part.
  • the pre-form of a screw is usually produced by means of the so-called pre-burster 1 'in which the pre-burster tool 2' is inserted.
  • the screw blank is located in a in the FIG. 1 not illustrated die 3, which is located in front of the pre-sampler and in front of the tool holder 1.
  • This die 3 is usually a rotating die, so that within this die several parts in different stages of production eintru.
  • the pre-form of a screw in the die is first produced by means of the pre-dumper, then the die is further rotated a step step to the next step by means of the PressWerkzeuges 2, which rests in the tool holder assembly 1 according to the invention, the final shape of the Produce screw blank. After further rotation of the die, the finished shaped screw blank can then be ejected from the die.
  • a sensor is coupled to the tool holder, e.g. from monitored pressing pressures the proper functioning of the tools 2, i. the press stamp is monitored. Should there be deviations, the damaged tool 2 is moved out of its working position by means of the tool holder 1 according to the invention, and a subsequent tool is simultaneously moved into the working position. With the new tool, production can then be resumed,
  • the tool holder 1 is slidably mounted in a rail. This rail is not shown in the figures.
  • a toothed rack 5 is arranged laterally on the tool holder 1, in the teeth of which the teeth of a toothed wheel or toothed roller 6 engage.
  • the gear 6 is thereby rotated by actuation of the pneumatic cylinder 7 via a lever 8.
  • the rod 17 of the pneumatic cylinder is tightened until the stop 18 comes to the housing of the pneumatic cylinder 7 to the plant. In this case, by the stop 18, the maximum distance that the rod 17 can perform determined.
  • the movement of the rod 17 is then transmitted by means of the lever 8 to the gear 6, which due to the limited movement of the rod 17, also performs a limited rotation.
  • the axis 9 of the gear 6 is mounted free-wheel. As a result, the gear remains in its position. Since the driving of the pneumatic cylinder due to the stop 18, the gear 6 is always rotated by a constant amount, it is necessary that the distances D between the tool holder 1 arranged in the tools 2 are equal to each other.
  • this tool holder has bores 12 in an upper region into which a positioning and locking pin 11 is inserted in order to secure the tool holder in its position.
  • both the pin 11 and the bores 12 cone shapes 13 which are adapted to each other to pull the axis of the bore and the pin during insertion of the pin into the bore to each other.
  • Each tool is therefore assigned a hole.
  • the spring force can be deflected by a lever 16 on the pin 11, so that the force of the spring and the direction of movement of the pin can be arranged perpendicular to each other.
  • the tool holder 1 is decoupled from the other drive parts which cause the displacement of the tool holder 1. That is, the cylinder 7 and the gear 6 are fixedly arranged on the machine tool 10. Only the tool holder 1 performs with the pressing tools 2 arranged on this, the working movement A for pressing a part 4, which is located in the die 3 from.
  • the gear 6 is in the form of a long toothed roller, which in the FIG. 1 can not be seen.
  • the toothing of the toothed rack 5 in the toothing of the toothed roller 6 can slide along during the entire stroke of the tool holder 1 during the pressing movement.
  • the tool holder 1 instead of the described linear movement B also perform a circular motion.
  • the tool holder is rotatably mounted about an axis. At a certain radius around this axis of rotation, then a plurality of equally spaced tools may be fixed and immovable, which are rotatable successively in the event of wear in the working position.
  • this arrangement also has the means described from an inset in a conical bore pin. It is of course conceivable to provide other locking and positioning options.
  • the rotation of the tool holder about its axis can also be different Ways are performed.
  • the described possibility of a Freilauflagerung the axis of the driving element can also be provided in a rotating tool holder.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter für eine Presse, mit mehreren Press-Werkzeugen, wobei der Werkzeughalter im Arbeitsvorgang auf einen Teilehalter zubewegt wird, in dem sich wenigstens ein zu bearbeitendes Teil befindet und jedes im Werkzeughalter fest und unbeweglich angeordnete Press-Werkzeug durch eine Bewegung des Werkzeughalters in eine Arbeitsposition bewegbar ist.
  • Ein solcher Werkzeughalter ist z,B. aus der US 1,297,429 bekannt, die eine Dreischlagpresse mit drei verschiedenen Pressenstempeln zeigt.
  • 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.
  • 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.
  • Hierbei kommt es zu einem kostenaufwendigen Stillstand der Presse, der die Produktivität verschlechtert.
  • Um auch bei mannarmen Arbeitsschichten einen derartigen Produktivitätsausfall zu verhindern, ist es allgemein bekannt, an den entsprechenden Werkzeugmaschinen einen automatischen Stempetwechsel 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.
  • 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.
  • Insbesondere bei ungleichmäßig geformten Werkzeugen kann es jedoch vorkommen, daß die im Vorratsmagazin einliegenden Werkzeuge gegeneinander verrutschen und es hierdurch zu einer Verldemmung der einzelnen Werkzeuge untereinander kommt
  • 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.
  • 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.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in dem Werkzeughalter mehrere identische Press-Werkzeuge angeordnet sind und bei der Bewegung nur das in der Arbeitsposition befindliche Werkzeug den Arbeitsschritt ausführt bis das dessen Standmenge überschritten ist, wonach durch Bewegung des Werkzeughalters ein neues Press-Werkzeug in die Arbeitsposition fahrbar ist.
  • 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 identische Werkzeuge angeordnet, wobei eine ausreichende Anzahl zu wählen ist, damit die Maschine auch in mannarmen Schichten ohne Produktionsausfall arbeiten kann.
  • 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.
  • 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.
  • Für eine Bewegung des Werkzeughalters, 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 verschlissen sind.
  • 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.
  • 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.
  • So ist es sinnvoll, daß das Zahnrad sich immer um einen bestimmten Betrag dreht, um ein altes, verschlissenes Werkzeug aus seiner Arbeitsposition herauszufahren und gleichzeitig hierbei ein neues Werkzeug in seine Arbeitsposition zu bringen.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 entfemt, ein neues Werkzeug in die Arbeitsposition gedreht, und anschließend der Stift erneut in die Bohrung eingepreßt.
  • 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.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den nachfolgenden Zeichnungen dargestellt.
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    Eine auf die wesentlichen Merkmale beschränkte Frontansicht des erfindungsgemäßen Werkzeughalters
    Figur 2
    Eine Seitenansicht des erfindungsgemäßenWerkzeug halters
  • 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.
  • Auf dem dargestellten Werkzeughalter 1 sind mehrere Werkzeuge 2, in diesem Fall Pressenstempel, fest und unbeweglich angeordnet.
  • 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 Werkzeughaltem wird häufig dann eingesetzt, wenn bei der Herstellung eines Pressteils mehrere, in diesem Fall zwei Arbeitsschritte durchzuführen sind.
  • 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.
  • Bei dieser Matritze 3 handelt es sich üblicherweise um eine rotierende Matritze, so daß innerhalb dieser Matritze mehrere Teile in unterschiedlichen Fertigungsstufen einliegen.
  • 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 PressWerkzeuges 2, welches in der erfindungsgemäßen Werkzeughalteranordnung 1 einliegt, die endgültige Form des Schraubenrohlings herzustellen. Nach einem Weiterdrehen der Matritze kann sodann der fertig geformte Schraubenrohling aus der Matritze ausgeworfen werden.
  • 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 Stempels auf. Aufgrund von Abnutzung oder gar Bruch des Pressenstempels 2, kommt es zu einem Qualitätsverlust bzw. zu dem Ausfall der gesamten Werkzeugmaschine.
  • 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,
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 aufeinander zu ziehen.
  • Da die Abstände D' der einzelnen Bohrungen den Abständen D der einzelnen Werkzeuge entsprechen, wird eine reproduzierbare Einstellung der Arbeitsposition des neuen Werkzeuges ermöglicht.
  • Entsprechend der Anzahl der Werkzeuge ist auch die Anzahl der Positionierungs-und Arretierungsbohrungen bestimmt. Jedem Werkzeug ist daher eine Bohrung zugeordnet.
  • 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.
  • 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 eingepreßt.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Um eine Gewichtsreduzierung der bewegten Teile zu ermöglichen, ist, wie bereits 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.
  • 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.
  • Wird die Zahnmalze 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.

Claims (17)

  1. Werkzeughalter (1) für eine Presse mit mehreren Press-Werkzeugen (2), wobei der Werkzeughalter (1) im Arbeitsvorgang (A) auf einen Teilehalter (3) zubewegt wird, in dem sich wenigstens ein zu bearbeitendes Teil (4) befindet und jedes im Werkzeughalter (1) fest und unbeweglich angeordnete Press-Werkzeug (2) durch eine Bewegung (B) des Werkzeughalters (1) in eine Arbeitsposition bewergbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Werkzeughalter mehrere identische Press-Werkzeuge angeordnet sind und bei der Bewegung nur das in der Arbeitsposition befindliche Press-Werkzeug den Arbeitsschritt ausführt bis dessen Standmenge überschritten ist, wonach durch Bewegung des Werkzeughalters ein neues Press-Werkzeug in die Arbeitsposition fahrbar ist.
  2. Werkzeughalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter (1) in einer Schiene verschieblich gelagert ist.
  3. Werkzeughalter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Werkzeughalter (1) eine Zahnstange (5) angeordnet ist, in deren Zähne die Zähne eines Zahnrades (6) eingreifen.
  4. Werkzeughalter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (6) durch Betätigung eines pneumatischen Zylinders (7) über einen Hebel (8) gedreht wird.
  5. Werkzeughalter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (9) des Zahnrades (6) freilaufgelagert ist.
  6. Werkzeughalter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch Betätigung des Zylinders (7) der Werkzeughalter (1) um eine Werkzeugposition weiterbewegbar ist.
  7. Werkzeughalter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände (D) zwischen den im Werkzeughalter (1) angeordneten Press-Werkzeugen (2) gleich sind.
  8. Werkzeughalter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Zylinder (7) und Zahnrad (6) an der Werkzeugmaschine (10) ortsfest angeordnet sind und der Werkzeughalter (1) mit Zahnstange (5) die Arbeitsbewegung (A) ausführt.
  9. Werkzeughalter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung der Zahnstange (5) in der Verzahnung des Zahnrades (6) gleitet.
  10. Werkzeughalter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter (1) nach einer Bewegung (B) und Erreichen der Arbeitsposition eines Press-Werkzeugs (2) feinpositionier- und arretierbar ist.
  11. Werkzeughalter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feinpositionierung und Arretierung ein Stift (11) in eine dem benutzten Press-Werkzeug (2) zugeordnete Positionierungs- und Arretierungsbohrung (12) einführbar ist.
  12. Werkzeughalter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Stift (11) und Bohrung (12) zueinander passende Konusformen (13) aufweisen.
  13. Werkzeughalter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände (D')zwischen den Bohrungen (12) den Abständen (D) zwischen den Press-Werkzeugen (2) entsprechen.
  14. Werkzeughalter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (11) durch Federbelastung (14) in den Konus (13) der Bohrung (12) eingepreßt ist.
  15. Werkzeughalter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (11) durch Betätigung eines pneumatischen Zylinders (15) gegen die Federbelastung (14), insbesondere über einen Hebel (16) aus der Bohrung (12) herausgezogen wird.
  16. Werkzeughalter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter um eine Achse drehbar gelagert ist.
  17. Werkzeughalter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter zur Positionierung eines neuen Press-Werkzeuges in die Arbeitsposition um einen konstanten Winkelbetrag drehbar ist.
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