WO2019214856A1 - Austauschbares werkzeug für eine werkzeugmaschine - Google Patents

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WO2019214856A1
WO2019214856A1 PCT/EP2019/025143 EP2019025143W WO2019214856A1 WO 2019214856 A1 WO2019214856 A1 WO 2019214856A1 EP 2019025143 W EP2019025143 W EP 2019025143W WO 2019214856 A1 WO2019214856 A1 WO 2019214856A1
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WO
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centering
tool
module
frame
unit
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/025143
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English (en)
French (fr)
Inventor
Bernd Rexroth
Original Assignee
Fritz Stepper Gmbh & Co. Kg
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Priority claimed from DE202018002243.8U external-priority patent/DE202018002243U1/de
Priority claimed from DE102018003620.1A external-priority patent/DE102018003620A1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/02—Die constructions enabling assembly of the die parts in different ways
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/04—Movable or exchangeable mountings for tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/02—Punching blanks or articles with or without obtaining scrap; Notching
    • B21D28/04—Centering the work; Positioning the tools

Definitions

  • the invention relates to a replaceable tool for a machine tool, in particular for a press, which has a frame top and a frame base, which are mutually relatively movable in the machine tool can be arranged, wherein the upper frame part a modulo top and the frame base is a module dulunterteil the tool can be fastened.
  • the invention further relates to a tool module for the aforementioned tool, wherein the tool module has a module upper part, which can be fastened to the frame upper part, and a module lower part, which can be fastened to the frame lower part of the known machine tool, and a machine tool particularly suitable for the aforesaid tool, which has an upper receiving plate and a lower receiving plate, which are relatively movable relative to one another, wherein the tool can be interchangeably arranged between the upper receiving plate and the lower receiving plate.
  • the invention also relates to a centering device for centering a lower tool part relative to a tool upper part of the replaceable tool, wherein the lower tool part has the lower frame and the releasably arranged on this module lower part and the upper tool part of the frame base and the detachable attached to this module upper part.
  • the invention further relates to a method for centering a tool in the machine tool.
  • the tool described in this document for a punch press is designed in two parts and has a lower tool part and a tool upper part.
  • the lower tool part comprises a lower frame part to which a module lower part is attached.
  • the upper tool part has a frame top, to which a module upper part is fastened.
  • the upper frame part and thus the module upper part of the upper part of the tool fastened to it and the lower part of the frame together with the lower module part of the tool lower part of the tool are brought into a relative movement by a drive device of the machine tool.
  • the upper frame part is arranged on an upper receiving plate of the machine tool and the lower frame part on a lower receiving plate.
  • the aforementioned drive mechanism of the machine tool causes one or both receiving plates to perform a lifting movement, whereby the relative movement between the lower tool part and the upper tool part and thus between the module upper part and the module lower part is achieved.
  • this is the upper at a stationary lower mounting plate Receiving plate and thus the tool upper part connected to it, so the Gestelloberteil including module upper part, moves up and down.
  • the detachable connection of the lower tool part with the supporting this lower receiving plate and / or the detachable connection of the upper tool plate with the upper mounting plate of the machine tool makes it possible to easily adapt to a different machining tasks or the corresponding module parts by a replacement of the lower tool part and / or the upper tool part especially at the end of their service life.
  • the plate-shaped upper frame part has centering elements formed as centering holes on its underside.
  • the lower frame part has, on its side facing the upper frame part, further centering bores. formed centering on.
  • Such centering elements can be produced in the production of the Gestelloberteils and the frame base with high precision in terms of their position and arrangement within the corresponding frame part, so that they can be used for positional centering of the Gestelloberteils relative to the frame base.
  • a centering adapter is introduced between the upper frame part and the lower part of the frame adapted to the number of centering elements of the Gestelloberteils number of complementary centering and on its in the inserted state the lower frame part facing the second upper side tuned to the number of centering elements of the frame base Number of other complementary centering has.
  • the centering adapter is placed on the frame base, so that its lower centering elements dive into the corresponding with these centering elements of the frame base.
  • the frame top is placed on the centering adapter, so that its centering elements dive into the centering elements of the centering adapter correlated therewith.
  • the frame top and the frame base are thus in a defined positional relationship.
  • the thus formed unit of frame base, centering adapter and frame top is inserted between the upper receiving plate and the lower receiving plate of the machine tool and the frame top is attached to the upper receiving plate and the frame base to the lower receiving plate.
  • the upper receiving plate and the frame top part connected to it as well as the lower receiving plate together with the frame lower part connected to it are moved away from one another so that the centering adapter can be removed.
  • the columnless tool has at least one centering device, through which the upper module part The upper part of the frame and / or the lower part of the module can be attached to the lower part of the frame and can be attached, the centering device having a first centering unit and a second centering unit.
  • the first centering unit is provided on the frame upper part or on the frame lower part and the second centering unit on the module upper part or module lower part, so that the module upper part can be fixed on the previously laid-out frame upper part and / or the module lower part on the frame base which is likewise aligned beforehand by cooperating centering units.
  • a punching or cutting press with guides for tooling plates which has a frame top and a frame base as well as a module top and a module base.
  • the tool has a centering device, which has a centering unit, by means of which the module upper part can be positioned in position relative to the module lower part.
  • DE 10 2004 019 772 A1 describes a tool, wherein in a lower receiving plate and in an upper receiving plate at least one centering element is arranged, in which a centering element of a lower frame part and / or a Gestelloberteils of the tool can be introduced. It is therefore an object of the present invention to develop a tool for a machine tool in such a way that, in particular, the centering of the module lower part and the upper module part is achieved in a simple manner. Likewise, a tool module, a machine tool and a centering device are to be created, which are particularly suitable for the tool according to the invention. Also, a method for centering the module lower part of the relative to the module top is to be proposed.
  • the tool has at least one centering device, wherein the centering device has a first centering unit, a second centering unit and a third centering unit, that the module base part by the first centering unit relative to the frame base, by the second Centering the module lower part relative to the module upper part and the third centering the module upper part relative to the frame top is positionally positionable, and that the first centering a first centering, which is provided in the frame base, and a second centering element, which is arranged in the module base, that the second centering unit the first centering element, which is arranged in the module lower part, a second centering element, which is arranged in the module upper part, and has a third centering element which can be introduced between these two centering elements, and in that the third Centering a first centering, which is provided in the top part of the housing, and a second centering element, which is arranged in the module upper part has.
  • the centering device has a first centering unit, a second centering unit and a third centering
  • the tool module according to the invention for the tool according to the invention is characterized in that the work module has at least one centering device, wherein the centering device has a first centering unit, a second centering unit and a third centering unit, that by the first centering unit, the module base relative to the frame base , by the second centering unit the module lower part relative to the module upper part and by the third centering unit the module upper part relative to the frame top part being positionally positionable, and in that the second centering unit has a first centering element which is arranged in the module lower part, a second centering element which is arranged in the module upper part, and a third centering element which can be introduced between these two centering elements.
  • the centering device has a first centering unit, a second centering unit and a third centering unit, that by the first centering unit, the module base relative to the frame base , by the second centering unit the module lower part relative to the module upper part and by the third centering unit the module upper part relative to the frame top part being
  • the machine tool according to the invention is characterized by the use of the tool according to the invention.
  • the centering device provides that the centering device has a first centering unit, a second centering unit and a third centering unit, that relative to the frame base by the first centering unit, the module base relative to the module top by the second centering unit, and the module top section by the third centering unit is positionally positionable to Gestelloberteil.
  • the method according to the invention proposes that the centering device defined above be used.
  • a tool for a machine tool is created in an advantageous manner, which is characterized in that a centering of the module base relative to the module top and the frame top is made possible in a simple manner.
  • the centering of the module base is possible without a guide column.
  • the tool according to the invention builds compact and simple in an advantageous manner.
  • the tool according to the invention and a machine tool using this tool can be used not only for the production of workpieces separated from a base material. Rather, a tool constructed in accordance with the invention and a machine tool using it can not only be used for a material-separating production of workpieces, but also also for material-forming production methods such.
  • a further advantageous development of the invention provides that the lower part of the handle and / or the upper part of the frame has at least one centering element, which cooperates with a centering element of the associated receiving plate, that the at least one centering element of the lower frame part and / or the upper frame part by a relative movement of this frame part relative to the associated receiving plate in alignment with the complementary centering of the receiving plate can be brought.
  • an interchangeable tool for a machine tool is provided in an advantageous manner, which is characterized in that the frame top can be aligned in a simple manner and without the use of a centering adapter in the machine tool.
  • the tool according to the invention therefore permits rapid replacement of a tool, since the orientation of the frame top part carrying the module top part and / or the frame bottom part supporting the module bottom part can be carried out with simple means and uncomplicated and therefore in a relatively short time.
  • a further advantageous development of the machine tool according to the invention provides that at least one centering element is arranged in a lower mounting plate and / or in an upper mounting plate of the machine tool, in which a centering element of the frame base and / or the frame top part of the tool can be introduced, according to an advantageous development of the invention this or one of the centering in a bar, which is arranged in the associated receiving plate of the machine tool, is provided.
  • Such a measure has the advantage that the machine tool can be adapted to differently configured centering elements of the tool according to the invention by a simple replacement of the strip.
  • a further advantageous development of the invention provides that at least one pair of cooperating centering elements of the machine tool and the corresponding frame top part or frame bottom part are designed to be self-centering. Such a measure has the advantage that in this way the centering of the Gestelloberteils and / or the frame base is simplified on the corresponding mounting plate of the machine tool.
  • Figure 1 is a schematic representation of an embodiment of a
  • FIG. 2 is a plan view of the embodiment of FIG. 1,
  • FIG. 4 shows a plan view of a frame lower part of the tool
  • FIG. 5 shows a section along the line C-C of FIG. 4 for a first embodiment of centering elements
  • FIG. 6 shows a section along the line D-D of FIG. 4 for the first embodiment of centering elements
  • FIG. 7 shows a section along the line CC of FIG. 4 for a second embodiment of centering elements
  • FIG. 8 shows a section along the line DD of FIG. 4 for the second embodiment of centering elements
  • FIG. 9 shows an embodiment of a centering device
  • FIG. 10 shows a plan view of the exemplary embodiment of the device
  • 11a shows a section along the line A-A of FIG. 10 in the upper dead center of FIG
  • Figure 11 b is a section along the line B-B of Figure 10 at top dead center of
  • FIG. 12a shows a section along the line A-A of FIG. 10 in the upper dead center with inserted centering elements of the machine tool, FIG.
  • FIG. 12b shows a section along the line B-B of FIG. 10 at top dead center with inserted centering elements of the machine tool
  • Figure 13a is a section along the line A-A of Figure 10 at the bottom dead center of
  • Figure 13b is a section along the line B-B of Figure 10 at the bottom dead center of
  • FIGS. 1 to 3 schematically show the basic structure of such a machine tool 100 and a tool 1 received therein, with elements of the machine tool 100 and the tool arranged on a machine bed B not being necessary for understanding the following description 1 have been omitted for clarity.
  • the tool 1 is formed in two parts and has a lower tool part 1 a and a Tool upper part 1 b, wherein the lower tool part 1 a on a lower receiving plate A of the machine tool 100 and the upper die 1 b on an upper receiving plate A 'thereof is arranged.
  • the two receiving plates A, A ' are mutually relatively movable and perform a lifting movement, whereby the lower tool part 1 a and the upper tool part 1 b perform a corresponding stroke movement.
  • the lower tool part 1 a has a lower frame part 10, to which a module lower part 30 is releasably attached and thus replaceable.
  • the upper tool part 1 b has a Gestelloberteil 20 to which a module upper part 40 is releasably secured and thus replaceable.
  • the frame base 10 and the frame top 20 together form the frame of the tool 1 and module base 30 and the module top 40 together form the tool module of this tool 1.
  • the frame upper part 20 has an upper frame plate 21 and an upper frame pressure plate 22, and the frame lower part 10 has a lower frame plate 11 and a lower frame pressure plate 12.
  • the detailed structure of such a frame top 20 and a frame base 10 of a frame are known and this is also not necessary for understanding the further description of the tool 1, so that a detailed explanation of the structure and operation of the Gestelloberteils 20 and the frame base 10th of the tool 1 can be dispensed with.
  • the module upper part 40 has, likewise in a known manner, an upper pressure plate 41, which, preferably replaceable, is fastened to the frame upper part 20. Under the pressure plate 41, an upper module plate 42 is arranged.
  • the module lower part 30 has a lower module plate 31, which is arranged on a lower pressure plate 32. The lower module part 30 is fastened to the frame lower part 10 via a holding unit 35 and the upper module part 40 is fastened to the upper frame part 20 by means of a further holding unit 45.
  • the machine tool is a punch press and the tool is a stamping tool.
  • the tool is a stamping tool.
  • this is not mandatory, but it is possible to design the tool as a cutting tool, a shearing tool, an embossing tool or a bending tool, to name but a few examples. It is therefore not necessary that the machine tool is a punch press.
  • a person skilled in the art will be aware of the modifications which he has to make in each case from the following description, so that further explanations are not required.
  • the tool 1 must therefore be arranged in a defined position between the lower receiving plate A and the upper receiving plate A 'of the machine tool 100, which requires that the lower frame part 10 and the upper frame part 20 in a defined position on the respective assigned to the receiving plate A, A 'are arranged, and that the module base 30 and the module upper part 40 in an Exact positional relationship to the frame base 10 and the Gestelloberteil 20 and thus aligned with each other.
  • FIG. 4 now shows a plan view of the frame base 10. Also shown are the machine bed B and the lower clamping plate A, on which the frame base 10 is arranged.
  • FIGS. 5 and 6 show a section along the lines C-C and D-D of FIG. 4, respectively.
  • the lower receiving plate A has two centering elements 15a and 15b, which in FIG a defined orientation and position in the lower receiving plate A are arranged, and that the lower frame part 10 for this purpose complementary centering 15a ', 15b', which cooperate with the centering elements 15a, 15b of the receiving plate A, respectively.
  • the centering elements 15a, 15b of the lower receiving plate A are formed as centering, while the complementary centering elements 15a ', 15b' of Gestellun- terteils 10 are formed as Zentriervorsprünge.
  • the lower frame part 10 For positional alignment of the frame lower part 10 relative to the lower receiving plate A, the lower frame part 10 is placed on the lower receiving plate A and moved so long that the first centering element 15a 'of the frame base 10 in registration with the first centering element 15a of the receiving plate A and the second centering element 15b' of Frame bottom parts 10 is aligned in alignment with the second centering element 15b of the lower receiving plate A.
  • the centering elements 15a ', 15b' of the frame lower part 10 which are designed as centering projections, dive into the centering elements 15a, 15b of the lower receiving plate A, so that a defined positional relationship between the lower frame 10 of the tool 1 and the lower receiving plate A of the machine tool 100 is given.
  • the frame base 10 by corresponding connection means, for. As screws, fixed to the lower receiving plate A.
  • the centering elements 15a, 15b of the lower receiving plate A the shape of a half-shell and cooperating with these centering elements 15a ', 15b' of the lower frame 10, the shape of the lower surface of the frame base 10 excellent Own half-waves.
  • Such a measure has the advantage that this simplifies the positional alignment of the frame lower part 10 to the lower receiving plate A, since the centering elements 15a ', 15b' of the frame lower part cooperate with centering elements 15a ', 15b' or 15b, 15b 'which cooperate with each other through the co-ordinated form of centering elements 15a, 15a' 10 can automatically align in the centering elements 15a, 15b of the lower receiving plate A.
  • Each pair of cooperating centering elements 15a, 15a 'and 15b, 15b' thus act self-centering, since the half-wave-like projections of the centering elements 15a ', 15b' slide in the half-shell-shaped centering openings of the centering elements 15a, 15b of the lower mounting plate A until a corresponding centering position is reached.
  • the centering elements 15a, 15a 'and 15b, 15b' are thus preferably self-centering centering elements.
  • centering elements 15c, 15c 'and 15d, 15d' are provided, wherein - as can be seen from FIGS. 5 and 6 - the further centering elements 15c, 15c 'or 15d, 15d' relative to the centering elements 15a, 15a 'and 15b, 15b' are offset by a defined angle, preferably 90 °.
  • a defined angle preferably 90 °.
  • FIGS. 7 and 8 show a second embodiment of the frame lower part 10, which differs from the first embodiment shown in FIGS. 4 to 6 by the configuration of the centering elements. While, as described above, it is provided in the centering elements 15a-15d 'that the centering elements 15a'-15d' of the Gestelloberteils 10 are formed as half-waves, is provided in the centering elements 16a 'and 16b' of the second embodiment that their Projections are designed hemispherical. In a corresponding manner, the centering elements 16a and 16b of the lower receiving plate A designed as centering openings are then configured as hemispherical recesses. Such a hemispherical shape has the advantage that in a simple manner, a two-dimensional alignment of the frame base 10 on the lower receiving plate A can be achieved.
  • centering elements 15a, 15b, 15c, 15a ', 15b', 15c ', 15d, 15d' and 16a to 16b ' is not mandatory. Rather, any shape is possible which leads to a self-centering operation of the centering elements 15a-15c ', 15d, 15d' and 16a-16b '. Of course, it is also possible to combine half-wave and hemispherical centering elements within one embodiment.
  • the centering elements 15a'-15d 'or 16a', 16b ' are formed as circular rods. It is also possible to reduce or increase the number of cooperating centering elements. Also, the arrangement of the centering elements can be reversed, d. H. the centering elements of the frame lower part 10 are designed as depressions and the centering elements of the receiving plate A as corresponding projections.
  • the lower receiving plate A - as shown in Figures 4 to 8 - has a receiving groove 110, in which a the centering elements 15a, 15b, 15c, 15d or 16a, 16b of the receiving plate A having bar 111 is introduced.
  • a the centering elements 15a, 15b, 15c, 15d or 16a, 16b of the receiving plate A having bar 111 is introduced.
  • Such a measure has the advantage that, on the one hand, such a strip 111 can be introduced into the receiving plate A simply and with high precision.
  • the bar 111 accommodating the centering members 15a, 15b, 15c, 15d and 16a, 16b can be easily exchanged, so that the configuration and arrangement of the centering members 15a, 15b, 15c, 15d and 16a, 16b of the receiving plate A are easily changed can.
  • the module base 30 of the lower die part 1a is placed on the base part 10 oriented in this way and in a known manner or preferably like described below relative to the frame base 10 aligned.
  • the module upper part 40 is then placed on the module lower part 30 oriented in this way and also relative to the module lower part 30 and thus aligned to the frame base 10.
  • the upper frame part 20 is then placed on the upper module part 40 and aligned with the upper module part 40.
  • the frame top 20 is fixed to its associated upper receiving plate A 'of the machine tool 100 in a defined position, the tool 1 is thus aligned in the machine tool 100.
  • the lower fitting part 10 and the lower receiving plate A have the above-described centering elements 15a-15d, 16a, 16b and 15a'-15d ', 16a', 16b ', respectively.
  • centering elements 15a-15d, 16a, 16b or 15a'-15d ', 16a', 16b 'in the frame upper part 20 and the upper receiving plate A' are also possible.
  • a combination of the above measures, namely both in the frame base 10 and the lower receiving plate A and in the frame top 20 and the upper receiving plate A 'centering 15a-15d, 16a, 16b and 15a'-15d', 16a ', 16b' provide , is possible in principle.
  • FIGS. 9 to 13b A preferred centering technique for the modules 20 and 30 of the tool 1 is described in FIGS. 9 to 13b, which is of independent patent-based significance.
  • FIG. 9 shows an embodiment of a centering device 50, as used by the exemplary embodiment described for centering the module lower part 30, the module upper part 40 and the upper frame part 20 becomes.
  • FIG. 10 shows a plan view of the tool 1, that is to say on the upper receiving plate A ', under which the upper frame part 20 and the upper module part 40 as well as under these two units, the lower module part 30 and the lower frame part
  • FIGS. 1a, 12a and 13a each show a section along the line A-A of FIG. 10. The figures show correspondingly
  • 1 1 d, 12 b and 13 b are each a section along the line B-B of Figure 10.
  • the centering device 50 shown in FIG. 9 is subdivided into three centering units 51a, 51b and 51c, the first centering unit 51a for centering the module lower part 20 relative to the lower frame part 10, the second centering unit 51b for positional alignment between the lower module part 30 and the second centering unit 51b Module upper part 40 and the third centering unit 51c for aligning the upper module part 40 to the Gestelloberteil 20 is used.
  • the centering unit 51 a has a first centering element 51 a 'and a cooperating with this complementary centering 51 a "on. It is preferred that the centering element 51 a 'formed as a Flalbschale and cooperating with this complementary centering 51a "as Flalbwelle. As can be seen from FIGS.
  • the first centering element 51a 'of the first centering unit 51a is arranged in the frame lower part 10 so that its centering openings lie on the surface of the frame lower part 10 facing the module lower part 30.
  • the centering element 51a "of the centering unit 51a is arranged in the module lower part 30 so that its centering projection cooperating with the centering opening of the first centering element 51a 'protrudes from the underside of the module lower part 30.
  • the centering element 51a is rod-shaped and extends through the module lower part 30. Its upper end forms a first centering element 51b 'of the second centering unit 51b of the centering device 50 and is here designed as a half-shell-shaped centering opening.
  • Centering unit 51c of the centering device 50 is designed in accordance with the first centering unit 51a and serves for positional alignment between the module upper part 40 and the frame upper part 20 of the tool 1.
  • the centering element 51 a "corresponding centering 51 c" of the third centering unit 51 c has a centering protruding from the top of the module lower part 40.
  • the centering element 51c "extends through the module upper part 40 and its lower second end forms a centering element 51b" of the second centering unit 51b of the centering device 50.
  • the second centering unit 51b of the centering device 50 serving for aligning the position between the module lower part 30 and the upper module part 40 is thus guided by the centering element 51b ', ie in the described case by the centering opening provided at the second end of the centering element 51a "and by the second end of the centering element 51c "provided further centering opening and a further centering 51 b '" formed, which is formed as a shaft and as described below between the centering 51 b', 51 b "can be introduced.
  • each centering element 51 a'-51c has a compensation opening 53, which serves to absorb an excessive pressure load that may occur during the centering process.
  • the tool 1 has six centering devices 50a-50f, which are designed like the centering device 50 described above. It can be seen from FIG. 10 that the centering devices 50a to 50f are aligned in an alternating manner, so that Therefore, a two-dimensional centering is enabled:
  • the centering devices 50b and 50c are preferably aligned orthogonal to the centering devices 50a, 50c and 50e and 50f.
  • FIGS. 11a-13b Figures 1 1 a and 1 1 b show the tool 1 at the beginning of the adjustment.
  • the frame base 10 has, as described above, aligned relative to the receiving plate A of the machine tool 100 and fixed on this.
  • the module base 30 is inserted into the holding unit 35, which is connected to the frame base 10.
  • the holding unit 35 is designed such that the module base 30 is received in this with a sufficient clearance, so that the module base 30 is movable in the holding unit 35.
  • the holding unit 35 effects a coarse pre-centering of the module lower part 30.
  • the pressurization of the module base 30 causes in conjunction with the self-centering configuration cooperating centering 51 a ', 51 a "that the module base 30 on the frame base 10 by the pairwise cooperating centering 51 a', 51 a" of first centering unit 51 a of the centering devices 50a-50f and the application of the holding unit 35 in registration on the frame base 10 aligns.
  • the module base 30 is then attached to the frame base 10.
  • the frame top 20 was placed on the upper receiving plate A 'of the machine tool as described below. As stated above, although at this time the frame base 10 is aligned relative to the receiving plate A of the machine tool 100 and the module base 30 relative to the already centered frame base 10, the lower tool part 1 a is thus centered. But not centered is the frame top 20 and thus in the holding unit 45 - at this time still movable - recorded module upper part 40 of the upper tool part 1 b with respect to the lower tool part 1 a. In order to accomplish this, as shown in FIGS. 12a and 12b, the further centering elements 51b '"are inserted into the centering elements 51b' of the second centering units 51b of the centering devices 50a to 50f.
  • the upper receiving plate A 'and thus the frame upper part 20 arranged displaceably on it and thus the module upper part 40 centered thereon are delivered in the direction of the tool lower part 1a.
  • the centering elements 51b "of the second centering units 51b of the centering devices 50a to 50f thereby come into operative engagement with the further centering elements 51b '" of the second centering units 51b of the centering devices 50a to 50f accommodated in the first centering elements 51b'.
  • an orientation of the module upper part 40 relative to the module lower part 30 and the Gestelloberteils 20 relative to the receiving plate A ' is achieved by above-described feed movement between the upper receiving plate A' and the lower receiving plate A.
  • the third centering elements 51 b' can be removed again from the tool 1.
  • the tool 1 and thus the machine tool 100 using this are thus ready for use.
  • the frame base 10 is arranged in a defined position position on its associated lower receiving plate A and then the orientation of the module base 30, the module top 40 and the Gestelloberteils 20 as described above.
  • frame lower part used there is understood to mean that frame part 10 or 20 of the tool 1 which was aligned first on the associated receiving plate A or A ', and under the term “module lower part That module part 30 or 40, which is first aligned relative to the as described above on the corresponding receiving plate A and A 'fixed in position frame part 10 and 20 respectively.
  • Such an embodiment of the two centering 51 a ', 51 c' has the advantage that such an insert, which is inserted into a corresponding recess of the frame part in question, can be made easily and with high precision. Such a procedure is not mandatory. It is also possible, for example, to form the first centering element 51a 'of the first centering unit 51a and / or the centering element 51c' of the third centering unit 51c as an integral part of the frame bottom part 10 and / or of the frame top part 20, wherein a combination of the both aforementioned measures within a centering device 50, 50a-50f is possible. It is also conceivable that some of the centering units 50, 50a-50f, which are provided in a tool 1, are designed differently in this respect.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug für eine Werkzeugmaschine (100), insbesondere für eine Presse, welches ein Gestelloberteil (20) und ein Gestellunterteil (10) aufweist, die zueinander relativ beweglich in der Werkzeugmaschine (100) anord- bar sind, wobei am Gestelloberteil (20) ein Moduloberteil (40) und am Gestellunterteil (10) ein Modulunterteil (30) des Werkzeugs (1) befestigbar ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Werkzeug (1) mindestens eine Zentriereinrichtung (50; 50a-50f) aufweist, wobei die Zentriereinrichtung (50; 50a-50f) eine erste Zentriereinheit (51a), eine zweite Zentriereinheit (51b) und eine dritte Zentriereinheit (51c) besitzt, dass durch die erste Zentriereinheit (51a) das Modulunterteil (30) relativ zum Gestellunterteil (10), durch die zweite Zentriereinheit (51b) das Modulunterteil (30) relativ zum Moduloberteil (40) und durch die dritte Zentriereinheit (51c) das Moduloberteil (40) relativ zum Gestelloberteil (20) lage- positionierbar ist, und dass die erste Zentriereinheit (51a) ein erstes Zentrierelement (51 a'), welches im Gestellunterteil (10) vorgesehen ist, und ein zweites Zentrierelement (51a''), welches im Modulunterteil (30) angeordnet ist, aufweist, dass die zweite Zentriereinheit (51b) ein erste Zentrierelement (51b), das im Modulunterteil (30) angeordnet ist, ein zweites Zentrierelement (51b''), das im Moduloberteil (40) angeordnet ist, und ein zwischen diese beiden Zentrierelemente (51 b', 51b'') einbringbares drittes Zentrierelement (51 b''') aufweist, und dass die dritte Zentriereinheit (51c) ein erstes Zentrierelement (51 c'), das im Gestelloberteil (20) vorgesehen ist, und ein zweites Zentrierelement (51c''), das im Moduloberteil (40) angeordnet ist, aufweist.

Description

Austauschbares Werkzeug für eine Werkzeugmaschine
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein austauschbares Werkzeug für eine Werkzeugmaschine, insbesondere für eine Presse, welches ein Gestelloberteil und ein Gestellunterteil aufweist, die zueinander relativ beweglich in der Werkzeugmaschine anordbar sind, wobei am Gestelloberteil ein Moduloberteil und am Gestellunterteil ein Mo- dulunterteil des Werkzeugs befestigbar ist. Die Erfindung betrifft des weiteren ein Werkzeugmodul für das vorgenannte Werkzeug, wobei das Werkzeugmodul ein Moduloberteil, das an dem Gestelloberteil befestigbar ist, und ein Modulunterteil, das an dem Gestellunterteil der bekannten Werkzeugmaschine befestigbar ist, aufweist, sowie eine für das vorgenannte Werkzeug besonders geeignete Werkzeugmaschine, die eine obere Aufnahmeplatte und eine untere Aufnahmeplatte aufweist, die zueinander relativ beweglich sind, wobei zwischen der oberen Auf- nahmeplatte und der unteren Aufnahmeplatte das Werkzeug auswechselbar anordbar ist. Die Erfindung betrifft auch eine Zentriereinrichtung zur Zentrierung eines Werkzeugunterteils relativ zu einem Werkzeugoberteil des austauschbaren Werkzeugs, wobei das Werkzeugunterteil das Gestellunterteil und das an diesem lösbar angeordnete Modulunterteil und das Werkzeugoberteil das Gestellunterteil und das an diesem lösbar befestigte Moduloberteil aufweist. Die Erfindung betrifft des weiteren ein Verfahren zur Zentrierung eines Werkzeugs in der Werkzeugmaschine.
Ein derartiges Werkzeug sowie eine dieses Werkzeug verwendende Werkzeug- maschine, nämlich eine Stanzpresse, sind aus der DE 20 2014 004 375 U1 der Anmelderin bekannt. Das in dieser Druckschrift beschriebene Werkzeug für eine Stanzpresse ist zweiteilig ausgebildet und weist ein Werkzeugunterteil und ein Werkzeugoberteil auf. Das Werkzeugunterteil umfasst ein Gestellunterteil, an dem ein Modulunterteil befestigt ist. Das Werkzeugoberteil weist ein Gestelloberteil, an dem ein Moduloberteil befestigt ist, auf. Das Gestelloberteil und somit das an ihm befestigte Moduloberteil des Werkzeugoberteils und das Gestellunterteil samt dem an ihm befestigten Modulunterteil des Werkzeugunterteils des Werkzeugs werden durch eine Antriebseinrichtung der Werkzeugmaschine in eine Relativbe- wegung zueinander gebracht. Hierzu ist das Gestelloberteil an einer oberen Auf- nahmeplatte der Werkzeugmaschine und das Gestellunterteil an einer unteren Aufnahmeplatte angeordnet.
Der vorgenannte Antriebsmechanismus der Werkzeugmaschine bewirkt, dass eine oder beide Aufnahmeplatten eine Hubbewegung durchführen, wodurch die Relativbewegung zwischen dem Werkzeugunterteil und dem Werkzeugoberteil und somit zwischen dem Moduloberteil und dem Modulunterteil erreicht wird. In der Regel wird hierzu bei einer stillstehenden unteren Aufnahmeplatte die obere Aufnahmeplatte und somit das mit ihr verbundene Werkzeugoberteil, also das Ge- stelloberteil samt Moduloberteil, auf und ab bewegt.
Die lösbare Verbindung des Werkzeugunterteils mit der dieses tragenden unteren Aufnahmeplatte und/oder die lösbare Verbindung des Werkzeugoberteils mit der oberen Aufnahmeplatte der Werkzeugmaschine erlaubt es, durch einen Aus- tausch des Werkzeugunterteils und/oder des Werkzeugoberteils die Werkzeugmaschine einfach unterschiedlichen Bearbeitungsaufgaben anzupassen oder die entsprechenden Modulteile, insbesondere am Ende ihrer Standzeit, auszutau- schen.
Um die insbesondere bei Stanzvorgängen, Schneidvorgängen oder ähnlichen Bearbeitungsvorgängen wie Scheren, Biegen oder Prägen geforderten hohen Anfor- derungen an die Maßhaltigkeit von mit einer derartigen Werkzeugmaschine herzustellenden Werkstücken zu erreichen, ist eine innerhalb enger Toleranzen liegende Ausrichtung des Werkzeugunterteils und des Werkzeugoberteils erforder- lich.
Bei der hier beschriebenen Ausgestaltung des Werkzeugunterteils und des Werk- zeugoberteils war es bei der aus der vorgenannten Druckschrift bekannten Ma- schine erforderlich, zuerst das Gestelloberteil und das Gestellunterteil in einer de- finierten Lage zueinander in der Werkzeugmaschine zu positionieren und dann anschließend das am Gestellunterteil befestigte Modulunterteil und das am Ge- stelloberteil befestigte Moduloberteil aufeinander auszurichten.
In der vorgenannten DE 20 2014 004 375 U1 ist zur Ausrichtung des Gestellober- teils und des Gestellunterteils vorgesehen, dass das plattenförmig ausgebildete Gestelloberteil an seiner Unterseite als Zentrierbohrungen ausgebildete Zentrie- relemente aufweist. In entsprechender Art und Weise weist das Gestellunterteil an seiner dem Gestelloberteil zugewandten Seite als weitere Zentrierbohrungen aus- gebildete Zentrierelemente auf. Derartige Zentrierelemente können bei der Her- stellung des Gestelloberteils und des Gestellunterteils mit einer hohen Präzision hinsichtlich ihrer Lage und Anordnung innerhalb des entsprechenden Gestellteils hergestellt werden, so dass sie zur Lagezentrierung des Gestelloberteils relativ zum Gestellunterteil verwendet werden können. Hierzu wird zwischen das Gestelloberteil und das Gestellunterteil ein Zentrieradapter eingebracht, der an seiner ersten Oberseite eine auf die Anzahl der Zentrierelemente des Gestelloberteils abgestimmte Anzahl von komplementären Zentrierelementen und an seiner im eingesetzten Zustand dem Gestellunterteil zugewandten zweiten Oberseite eine auf die Anzahl der Zentrierelemente des Gestellunterteils abgestimmte Anzahl von weiteren komplementären Zentrierelementen besitzt. Um nun das Werkzeug in der Werkzeugmaschine in einer definierten Position anzuordnen, wird der Zentrieradapter auf das Gestellunterteil aufgesetzt, so dass seine unteren Zentrierelemente in die mit diesen korrespondierenden Zentrierelemente des Gestellunterteils eintauchen. Dann wird das Gestelloberteil auf den Zentrieradapter aufge- setzt, so dass dessen Zentrierelemente in die hierzu korrelierten Zentrierelemente des Zentrieradapters eintauchen. Das Gestelloberteil und das Gestellunterteil befinden sich somit in einer definierten Lagebeziehung. Dann wird die dadurch gebildete Einheit aus Gestellunterteil, Zentrieradapter und Gestelloberteil zwischen die obere Aufnahmeplatte und die untere Aufnahmeplatte der Werkzeugmaschine eingebracht und das Gestelloberteil wird an der oberen Aufnahmeplatte und das Gestellunterteil an der unteren Aufnahmeplatte befestigt. Danach wird die obere Aufnahmeplatte und das mit ihr verbundene Gestelloberteil sowie die untere Aufnahmeplatte samt dem mit ihr verbundenen Gestellunterteil voneinander wegbe- wegt, so dass der Zentrieradapter entnommen werden kann.
Aus der DE 10 2014 007 732 B4 ist es bekannt, das Moduloberteil und/oder das Modulunterteil eines derartigen Werkzeugs präzise zu dem ihm zugeordneten Ge- stelloberteil bzw. Gestellunterteil auszurichten: Das säulenführungslose Werkzeug weist mindestens eine Zentriereinrichtung auf, durch welche das Moduloberteil am Gestelloberteil und/oder das Modulunterteil am Gestellunterteil lageausgerich- tet anbringbar ist oder sind, wobei die Zentriereinrichtung eine erste Zentriereinheit und eine zweite Zentriereinheit besitzt. Die erste Zentriereinheit ist am Gestelloberteil bzw. am Gestellunterteil und die zweite Zentriereinheit am Moduloberteil bzw. Modulunterteil vorgesehen, so dass durch zusammenwirkende Zentriereinheiten das Moduloberteil an dem vorher lageausgerichteten Gestelloberteil und/oder das Modulunterteil am ebenfalls vorher lageausgerichteten Gestellunterteil festlegbar ist.
Die Verwendung eines Zentrieradapters hat sich zwar als vorteilhaft herausgestellt und erlaubt eine präzise Ausrichtung des Gestelloberteils zum Gestellunter- teil. Nachteilig ist jedoch, dass die Hubbewegung zwischen Gestellunterteil und Gestelloberteil derart groß sein muss, dass durch ein Auseinanderbewegen der das Gestellunterteil tragenden unteren Aufnahmeplatte und der das Gestellober- teil tragenden oberen Aufnahmeplatte ein hinreichend großer Freiraum zwischen den beiden vorgenannten Gestellteilen gegeben ist, damit der Zentrieradapter wie vorstehend beschrieben aus der Werkzeugmaschine entnehmbar ist. Es ist jedoch von Vorteil, aus Gründen der Präzision und der Taktzeiten eine möglichst geringe Hubbewegung bei einer derartigen Werkzeugmaschine zu benötigen.
Aus der DE 19 45 799 A ist eine Stanz- oder Schneidpresse mit Führungen für Werkzeugplatten bekannt, welche ein Gestelloberteil und ein Gestellunterteil so- wie ein Moduloberteil und ein Modulunterteil besitzt. Das Werkzeug weist eine Zentriereinrichtung auf, welche eine Zentriereinheit besitzt, durch die das Modul- oberteil relativ zum Modulunterteil lagepositionierbar ist.
Die DE 10 2004 019 772 A1 beschreibt ein Werkzeug, wobei in einer unteren Aufnahmeplatte und in einer oberen Aufnahmeplatte mindestens ein Zentrierelement angeordnet ist, in welches ein Zentrierelement eines Gestellunterteils und/oder ei- nes Gestelloberteils des Werkzeugs einbringbar ist. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Werkzeug für eine Werkzeugmaschine derart weiterzubilden, dass in einfacher Art und Weise insbeson- dere die Zentrierung des Modulunterteils und des Moduloberteils erreicht wird. Ebenso sollen ein Werkzeugmodul, eine Werkzeugmaschine sowie eine Zentriereinrichtung geschaffen werden, die sich für das erfindungsgemäße Werkzeug in besonderem Maße eignen. Auch soll ein Verfahren zur Zentrierung des Modul- unterteils des relativ zum Moduloberteil vorgeschlagen werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt das erfindungsgemäße Werkzeug vor, dass das Werkzeug mindestens eine Zentriereinrichtung aufweist, wobei die Zen- triereinrichtung eine erste Zentriereinheit, eine zweite Zentriereinheit und eine dritte Zentriereinheit besitzt, dass durch die erste Zentriereinheit das Modulunterteil relativ zum Gestellunterteil, durch die zweite Zentriereinheit das Modulunterteil relativ zum Moduloberteil und durch die dritte Zentriereinheit das Moduloberteil relativ zum Gestelloberteil lagepositionierbar ist, und dass die erste Zentriereinheit ein erstes Zentrierelement, welches im Gestellunterteil vorgesehen ist, und ein zweites Zentrierelement, welches im Modulunterteil angeordnet ist, dass die zweite Zentriereinheit ein erste Zentrierelement, das im Modulunterteil angeordnet ist, ein zweites Zentrierelement, das im Moduloberteil angeordnet ist, und ein zwi- schen diese beiden Zentrierelemente einbringbares drittes Zentrierelement auf- weist, und dass die dritte Zentriereinheit ein erstes Zentrierelement, das im Ge- stelloberteil vorgesehen ist, und ein zweites Zentrierelement, das im Moduloberteil angeordnet ist, aufweist.
Das erfindungsgemäße Werkzeugmodul für das erfindungsgemäße Werkzeug zeichnet sich dadurch aus, dass das Werkmodul mindestens eine Zentriereinrich- tung aufweist, wobei die Zentriereinrichtung eine erste Zentriereinheit, eine zweite Zentriereinheit und eine dritte Zentriereinheit besitzt, dass durch die erste Zen- triereinheit das Modulunterteil relativ zum Gestellunterteil, durch die zweite Zen- triereinheit das Modulunterteil relativ zum Moduloberteil und durch die dritte Zen- triereinheit das Moduloberteil relativ zum Gestelloberteil lagepositionierbar, und dass die zweite Zentriereinheit ein erstes Zentrierelement, das im Modulunterteil angeordnet ist, ein zweites Zentrierelement, das im Moduloberteil angeordnet ist, und eine zwischen diese beiden Zentrierelemente einbringbares drittes Zentrie- relement aufweist.
Die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine zeichnet sich durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Werkzeugs aus.
Die erfindungsgemäße Zentriereinrichtung sieht vor, dass die Zentriereinrichtung eine erste Zentriereinheit, eine zweite Zentriereinheit und eine dritte Zentriereinheit besitzt, dass durch die erste Zentriereinheit das Modulunterteil relativ zum Gestellunterteil, durch die zweite Zentriereinheit das Modulunterteil relativ zum Moduloberteil und durch die dritte Zentriereinheit das Moduloberteil relativ zum Gestelloberteil lagepositionierbar ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren schlägt vor, dass die vorstehend definierte Zentriereinrichtung verwendet wird.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird in vorteilhafter Art und Weise ein Werkzeug für eine Werkzeugmaschine geschaffen, welche sich dadurch aus- zeichnet, dass in einfacher Art und Weise eine Zentrierung des Modulunterteils relativ zum Moduloberteil sowie zum Gestelloberteil ermöglicht ist. In vorteilhafter Art und Weise ist die Zentrierung des Modulunterteils führungssäulenlos möglich. Das erfindungsgemäße Werkzeug baut in vorteilhafter Art und Weise kompakt und einfach.
Das erfindungsgemäße Werkzeug sowie eine dieses Werkzeug verwendende Werkzeugmaschine ist nicht nur zur Herstellung von aus einem Grundmaterial herausgetrennten Werkstücken einsetzbar. Vielmehr ist ein erfindungsgemäß auf- gebautes Werkzeug sowie eine dieses verwendende Werkzeugmaschine nicht nur für eine materialtrennende Herstellung von Werkstücken einsetzbar, sondern auch für materialformende Herstellungsmethoden wie z. B. ein Spritzgießen, bei dem z. B. ein Oberteil einer Spritzgießform relativ zum Unterteil dieser Spritzgieß- form sowie zu den entsprechenden Gestellteilen der Werkzeugmaschine, also in diesem Fall einer Spritzgießmaschine, ausgerichtet werden muss.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Ge- stellunterteil und/oder das Gestelloberteil mindestens ein Zentrierelement aufweist, welches mit einem Zentrierelement der zugeordneten Aufnahmeplatte zusammenwirkt, dass das zumindest eine Zentrierelement des Gestellunterteils und/oder des Gestelloberteils durch eine Relativbewegung dieses Gestellteils relativ zur zugehörigen Aufnahmeplatte in Ausrichtung mit dem komplementären Zentrierelement der Aufnahmeplatte bringbar ist. Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen wird in vorteilhafter Art und Weise ein auswechselbares Werkzeug für eine Werkzeugmaschine geschaffen, welche sich dadurch auszeichnet, dass das Gestelloberteil in einfacher Art und Weise und ohne Verwendung eines Zentrieradapters in der Werkzeugmaschine ausgerichtet werden kann. Das erfindungsgemäße Werkzeug erlaubt daher einen raschen Wechsel eines Werkzeugs, da die Ausrichtung des das Moduloberteil tragenden Gestelloberteils und/oder des das Modulunterteil tragenden Gestellunterteils mit einfachen Mitteln und unkompliziert und daher in einer relativ kurzen Zeit durchgeführt werden kann.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine sieht vor, dass in einer unteren Aufnahmeplatte und/oder in einer oberen Aufnahmeplatte der Werkzeugmaschine mindestens ein Zentrierelement angeord- net ist, in welche ein Zentrierelement des Gestellunterteils und/oder des Gestelloberteils des Werkzeugs einbringbar ist, wobei gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung dieses oder eines der Zentrierelemente in einer Leiste, die in der zugehörigen Aufnahmeplatte der Werkzeugmaschine angeordnet ist, vorgesehen ist. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, dass durch einen einfa- chen Austausch der Leiste die Werkzeugmaschine auf unterschiedlich konfigu- rierte Zentrierelemente des erfindungsgemäßen Werkzeugs anpassbar ist. Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass mindestens ein Paar von zusammenwirkenden Zentrierelementen der Werkzeugmaschine und des entsprechenden Gestelloberteils oder Gestellunterteils selbstzentrierend ausgebildet sind. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, dass hierdurch der Zentriervorgang des Gestelloberteils und/oder des Gestellunterteils auf der entsprechenden Aufnahmeplatte der Werkzeugmaschine vereinfacht wird.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind dem Ausführungsbeispiel zu entnehmen, das im Folgenden anhand der Figuren beschrieben wird. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines
Werkzeugs zusammen mit einer Ausführungsform einer Werkzeugmaschine,
Figur 2 eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel der Figur 1 ,
Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A der Figur 2,
Figur 4 eine Draufsicht auf ein Gestellunterteil des Werkzeugs,
Figur 5 ein Schnitt entlang der Linie C-C der Figur 4 für eine erste Ausführungsform von Zentrierelementen,
Figur 6 ein Schnitt entlang der Linie D-D der Figur 4 für die erste Ausführungsform von Zentrierelementen,
Figur 7 ein Schnitt entlang der Linie C-C der Figur 4 für eine zweite Ausführungsform von Zentrierelementen, Figur 8 ein Schnitt entlang der Linie D-D der Figur 4 für die zweite Ausführungsform von Zentrierelementen,
Figur 9 ein Ausführungsbeispiel einer Zentriereinrichtung,
Figur 10 eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel der Vorrichtung,
Figur 11a ein Schnitt entlang der Linie A-A der Figur 10 im oberen T otpunkt der
Werkzeugmaschine,
Figur 11 b ein Schnitt entlang der Linie B-B der Figur 10 im oberen Totpunkt der
Werkzeugmaschine,
Figur 12a ein Schnitt entlang der Linie A-A der Figur 10 im oberen T otpunkt mit eingelegten Zentrierelementen der Werkzeugmaschine,
Figur 12b ein Schnitt entlang der Linie B-B der Figur 10 im oberen Totpunkt mit eingelegten Zentrierelementen der Werkzeugmaschine,
Figur 13a ein Schnitt entlang der Linie A-A der Figur 10 im unteren Totpunkt der
Werkzeugmaschine, und
Figur 13b ein Schnitt entlang der Linie B-B der Figur 10 im unteren Totpunkt der
Werkzeugmaschine.
Der grundsätzliche Aufbau eines nachstehend beschriebenen Werkzeugs 1 für eine Werkzeugmaschine 100, insbesondere für eine Presse, ist bekannt, so dass eine detaillierte Beschreibung nicht erforderlich ist. Der einfacheren Erläuterung halber ist in den Figuren 1 bis 3 schematisch der prinzipielle Aufbau einer derartigen Werkzeugmaschine 100 und eines in ihr aufgenommenen Werkzeugs 1 dar- gestellt, wobei zum Verständnis der nachfolgenden Beschreibung nicht erforderliche Elemente der auf einem Maschinenbett B angeordneten Werkzeugmaschine 100 und des Werkzeugs 1 der Übersichtlichkeit halber weggelassen wurden. Das Werkzeug 1 ist zweiteilig ausgebildet und weist ein Werkzeugunterteil 1 a und ein Werkzeugoberteil 1 b auf, wobei das Werkzeugunterteil 1 a an einer unteren Auf- nahmeplatte A der Werkzeugmaschine 100 und das Werkzeugoberteil 1 b an einer oberen Aufnahmeplatte A‘ derselben angeordnet ist. Die beiden Aufnahmeplatten A, A' sind zueinander relativ beweglich und führen eine Hubbewegung aus, wodurch auch das Werkzeugunterteil 1 a und das Werkzeugoberteil 1 b eine entsprechende Hubbewegung durchführen. Das Werkzeugunterteil 1 a weist ein Gestellunterteil 10 auf, an dem ein Modulunterteil 30 lösbar und somit auswechsel- bar befestigt ist. Das Werkzeugoberteil 1 b weist ein Gestelloberteil 20 auf, an dem ein Moduloberteil 40 lösbar und somit auswechselbar befestigt ist. Das Gestellun- terteil 10 und Gestelloberteil 20 bilden zusammen das Gestell des Werkzeugs 1 und Modulunterteil 30 und das Moduloberteil 40 zusammen das Werkzeugmodul dieses Werkzeugs 1 aus. Im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel weist das Gestelloberteil 20 eine obere Gestellplatte 21 sowie eine obere Gestelldruckplatte 22 und das Gestellunterteil 10 eine untere Gestellplatte 1 1 und eine untere Ge- stelldruckplatte 12 auf. Der detaillierte Aufbau eines derartigen Gestelloberteils 20 sowie eines Gestell Unterteils 10 eines Gestells sind bekannt und dieser ist auch nicht für das Verständnis der weiteren Beschreibung des Werkzeugs 1 erforderlich, so dass auf eine detaillierte Erläuterung des Aufbaus und der Funktionsweise des Gestelloberteils 20 und des Gestellunterteils 10 des Werkzeugs 1 verzichtet werden kann.
Das Moduloberteil 40 weist in ebenfalls bekannter Art und Weise eine obere Druckplatte 41 auf, welche, vorzugsweise auswechselbar, am Gestelloberteil 20 befestigt ist. Unter der Druckplatte 41 ist eine obere Modulplatte 42 angeordnet. Das Modulunterteil 30 weist eine untere Modulplatte 31 auf, die auf einer unteren Druckplatte 32 angeordnet ist. Das Modulunterteil 30 ist über eine Halteeinheit 35 am Gestellunterteil 10 und das Moduloberteil 40 mittels einer weiteren Halteein- heit 45 am Gestelloberteil 20 befestigt.
Im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, dass die Werkzeugmaschine eine Stanzpresse und das Werkzeug ein Stanzwerkzeug ist. Dies ist aber nicht zwingend, vielmehr ist es möglich, das Werkzeug als ein Schneidwerkzeug, ein Scherwerkzeug, eine Prägewerkzeug oder ein Biegewerkzeug, um nur einige Beispiele zu nennen, auszugestalten. Es ist auch daher nicht erforderlich, dass die Werkzeugmaschine eine Stanzpresse ist. Dem Fachmann sind die Modifikationen, die er jeweils vorzunehmen hat, aus nachfolgender Beschreibung ersichtlich, so dass weitere Ausführungen hierzu nicht erforderlich sind.
Wie vorstehend beschrieben, erfordert ein Austausch des Werkzeugs 1 eine Neupositionierung desselben in der Werkzeugmaschine 100, um eine einwandfreie Arbeitsweise der Werkzeugmaschine 100 und eine hohe Präzision der damit her- zustellenden Werkstücke, insbesondere von Stanzteilen, zu erzielen. Das Werk- zeug 1 muss somit in einer definierten Position zwischen der unteren Aufnahme- platte A und der oberen Aufnahmeplatte A‘ der Werkzeugmaschine 100 angeord- net sein, was bedingt, dass das Gestellunterteil 10 und das Gestelloberteil 20 in einer definierten Lage auf der jeweils zugeordneten Aufnahmeplatte A, A‘ ange- ordnet sind, und dass das Modulunterteil 30 und das Moduloberteil 40 in einer ex- akten Lagebeziehung zu dem Gestellunterteil 10 bzw. dem Gestelloberteil 20 und somit zueinander ausgerichtet sind.
Die Figur 4 zeigt nun eine Draufsicht auf das Gestellunterteil 10. Ebenfalls darge- stellt sind das Maschinenbett B sowie die untere Aufspannplatte A, auf welcher das Gestellunterteil 10 angeordnet ist. Die Figuren 5 und 6 zeigen einen Schnitt entlang der Linien C-C bzw. D-D der Figur 4.
Um nun das Gestellunterteil 10 in einer definierten Position auf der unteren Aufnahmeplatte A festzulegen, ist nun - wie in den Figuren 4 bis 6 für eine erste Ausführungsform von Zentrierelementen dargestellt - vorgesehen, dass die untere Aufnahmeplatte A zwei Zentrierelemente 15a und 15b aufweist, welche in einer definierten Ausrichtung und Lage in der unteren Aufnahmeplatte A angeordnet sind, und dass das Gestellunterteil 10 hierzu komplementäre Zentrierelemente 15a‘, 15b‘ aufweist, welche jeweils mit den Zentrierelementen 15a, 15b der Auf- nahmeplatte A Zusammenwirken. Im hier beschriebenen Fall sind die Zentrierelemente 15a, 15b der unteren Aufnahmeplatte A als Zentrieröffnungen ausgebildet, während die hierzu komplementären Zentrierelemente 15a‘, 15b‘ des Gestellun- terteils 10 als Zentriervorsprünge ausgebildet sind.
Zur Lageausrichtung des Gestellunterteils 10 relativ zur unteren Aufnahmeplatte A wird das Gestellunterteil 10 auf die untere Aufnahmeplatte A aufgesetzt und so- lange bewegt, dass das erste Zentrierelement 15a‘ des Gestellunterteils 10 lagegenau zum ersten Zentrierelement 15a der Aufnahmeplatte A und das zweite Zentrierelement 15b‘ des Gestellunterteils 10 lagegenau zum zweiten Zentrierelement 15b der unteren Aufnahmeplatte A ausgerichtet ist. Die als Zentriervorsprünge ausgebildeten Zentrierelemente 15a‘, 15b‘ des Gestellunterteils 10 tau- chen in die als Zentrieröffnungen ausgebildeten Zentrierelemente 15a, 15b der unteren Aufnahmeplatte A ein, so dass eine definierte Lagebeziehung zwischen dem Gestellunterteil 10 des Werkzeugs 1 und der unteren Aufnahmeplatte A der Werkzeugmaschine 100 gegeben ist. In dieser wird dann das Gestellunterteil 10 durch entsprechende Verbindungsmittel, z. B. Schrauben, an der unteren Aufnahmeplatte A festgelegt.
Bevorzugt wird hierbei, dass, wie in diesen Figuren dargestellt, die Zentrierelemente 15a, 15b der unteren Aufnahmeplatte A die Form einer Halbschale und die mit diesen zusammenwirkenden Zentrierelemente 15a‘, 15b' des Gestellunterteils 10 die Form von über die untere Oberfläche des Gestellunterteils 10 hervorragenden Halbwellen besitzen. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, dass hier- durch die Lageausrichtung des Gestellunterteils 10 zur unteren Aufnahmeplatte A vereinfacht wird, da durch die aufeinander abgestimmte Form zusammenwirkender Zentrierelemente 15a, 15a‘ bzw. 15b, 15b‘ die Zentrierelemente 15a‘, 15b‘ des Gestellunterteils 10 sich selbsttätig in die Zentrierelemente 15a, 15b der unteren Aufnahmeplatte A ausrichten können. Jedes Paar von zusammenwirkenden Zen- trierelementen 15a, 15a‘ sowie 15b, 15b‘ wirken somit selbstzentrierend, da die halbwellenartigen Vorsprünge der Zentrierelemente 15a‘, 15b‘ in den halbschalenförmigen Zentrieröffnungen der Zentrierelemente 15a, 15b der unteren Aufnahme- platte A entlanggleiten, bis eine entsprechende Zentrierposition erreicht ist. Die Zentrierelemente 15a, 15a‘ sowie 15b, 15b' sind somit vorzugsweise selbstzen- trierende Zentrierelemente.
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass noch weitere Zentrierelemente 15c, 15c‘ sowie 15d, 15d‘ vorgesehen sind, wobei - wie aus den Figuren 5 und 6 ersichtlich - die weiteren Zentrierelemente 15c, 15c‘ bzw. 15d, 15d' gegenüber den Zentrierelementen 15a, 15a‘ bzw. 15b, 15b‘ um einen defi- nierten Winkel, vorzugsweise 90°, versetzt angeordnet sind. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, dass hierdurch in vorteilhafter Art und Weise zweidi- mensionale Ausrichtung des Gestellunterteils 10 auf der unteren Aufnahmeplatte A ermöglicht ist.
Die Figuren 7 und 8 zeigen eine zweite Ausführungsform des Gestellunterteils 10, welche sich von der in den Figuren 4 bis 6 dargestellten ersten Ausführungsform durch die Ausgestaltung der Zentrierelemente unterscheidet. Während, wie vor- stehend beschrieben, bei den Zentrierelementen 15a-15d' vorgesehen ist, dass die Zentrierelemente 15a'-15d‘ des Gestelloberteils 10 als Halbwellen ausgebildet sind, ist bei den Zentrierelementen 16a‘ und 16b' der zweiten Ausführungsform vorgesehen, dass deren Vorsprünge halbkugelförmig ausgestaltet sind. In entsprechender Art und Weise sind dann die als Zentrieröffnungen ausgebildeten Zentrierelemente 16a und 16b der unteren Aufnahmeplatte A als halbkugelför- mige Ausnehmungen ausgestaltet. Eine derartige halbkugelförmige Form besitzt den Vorteil, dass in einfacher Art und Weise eine zweidimensionale Ausrichtung des Gestellunterteils 10 auf der unteren Aufnahmeplatte A erzielt werden kann.
Dem Fachmann ist aus der obigen Beschreibung ersichtlich, dass die vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen der Zentrierelemente 15a, 15b, 15c, 15a‘, 15b‘, 15c‘, 15d, 15d‘ sowie 16a bis 16b‘ nicht zwingend ist. Vielmehr ist jede Form möglich, die zu einer selbstzentrierenden Funktionsweise der Zentrierelemente 15a- 15c', 15d, 15d‘ und 16a-16b‘ führt. Es ist selbstverständlich auch möglich, innerhalb einer Ausführungsform halbwellenförmige und halbkugelförmige Zentrierele- mente zu kombinieren.
Selbstverständlich ist es auch möglich, auf diese selbstzentrierende Funktion der Zentrierelemente zu verzichten, in dem z. B. die Zentrierelemente 15a‘-15d‘ oder 16a‘, 16b‘ als kreisförmige Stäbe ausgebildet sind. Auch ist es möglich, die Anzahl zusammenwirkender Zentrierelemente zu verringern oder zu vergrößern. Auch kann die Anordnung der Zentrierelemente umgekehrt werden, d. h. dass die Zentrierelemente des Gestellunterteils 10 als Vertiefungen und die Zentrierelemente der Aufnahmeplatte A als entsprechende Vorsprünge gestaltet sind.
Bevorzugt wird, dass die untere Aufnahmeplatte A - wie aus den Figuren 4 bis 8 ersichtlich - eine Aufnahmenut 110 aufweist, in welche eine die Zentrierelemente 15a, 15b, 15c, 15d bzw. 16a, 16b der Aufnahmeplatte A aufweisende Leiste 111 eingebracht ist. Eine derartige Maßnahme besitzt den Vorteil, dass einerseits eine derartige Leiste 111 einfach und mit einer hohen Präzision in die Aufnahmeplatte A eingebracht werden kann. Andererseits kann die die Zentrierelemente 15a, 15b, 15c, 15d bzw. 16a, 16b aufnehmende Leiste 111 einfach ausgetauscht werden, so dass die Ausbildung und Anordnung der Zentrierelemente 15a, 15b, 15c, 15d bzw. 16a, 16b der Aufnahmeplatte A einfach geändert werden kann.
Nachdem das Gestellunterteil 10 wie vorstehend beschrieben in einer definierten Lageposition auf der unteren Aufnahmeplatte A der Werkzeugmaschine 100 fest- gelegt wurde, wird auf das derart ausgerichtete Gestellunterteil 10 das Modulun- terteil 30 des Werkzeugunterteils 1a aufgesetzt und in einer bekannten Art und Weise oder bevorzugt wie nachstehend beschrieben relativ zum Gestellunterteil 10 ausgerichtet. Auf das derart ausgerichtete Modulunterteil 30 wird dann das Moduloberteil 40 aufgesetzt und ebenfalls relativ zum Modulunterteil 30 und somit zum Gestellunterteil 10 ausgerichtet. Auf das Moduloberteil 40 wird dann das Gestelloberteil 20 aufgesetzt und zum Moduloberteil 40 ausgerichtet. Nachdem die vorgenannten Justierungsschritte durchgeführt wurden, wird das Gestelloberteil 20 an der ihm zugeordneten oberen Aufnahmeplatte A' der Werkzeugmaschine 100 in einer definierten Lage festgelegt, das Werkzeug 1 ist somit in der Werk- zeugmaschine 100 ausgerichtet.
Bei der vorstehenden Beschreibung wird davon ausgegangen, dass das Ge- stellunterteil 10 und die untere Aufnahmeplatte A die vorstehend beschriebenen Zentrierelemente 15a-15d, 16a, 16b bzw. 15a‘-15d‘, 16a‘, 16b‘ aufweisen. Es ist natürlich auch möglich, derartige Zentrierelemente 15a-15d, 16a, 16b bzw. 15a‘- 15d‘, 16a‘, 16b‘ im Gestelloberteil 20 und der oberen Aufnahmeplatte A‘ vorzusehen. Auch eine Kombination der vorgenannten Maßnahmen, nämlich sowohl im Gestellunterteil 10 und der unteren Aufnahmeplatte A als auch im Gestelloberteil 20 und der oberen Aufnahmeplatte A‘ Zentrierelemente 15a-15d, 16a, 16b bzw. 15a‘-15d‘, 16a‘, 16b‘ vorzusehen, ist grundsätzlich möglich. Ausreichend ist aber, dass an einem Gestellteil, vorzugsweise am Gestellunterteil 10, und an einer Aufnahmeplatte A bzw. A‘, vorzugsweise an der unteren Aufnahmeplatte A, derartige zusammenwirkende Zentrierelemente 15a-15d, 16a, 16b bzw. 15a'-15d‘, 16a‘, 16b' vorgesehen sind.
Wie sich aus der vorstehend beschriebenen Vorgangsweise ergibt, ist bei dem beschriebenen Werkzeug 1 und der dieses verwendenden Werkzeugmaschine 100 die Verwendung eines Zentrieradapters, wie sie beim Stand der Technik erforderlich war, nun nicht mehr erforderlich.
In den Figuren 9 bis 13b wird eine bevorzugte Zentriertechnik für die Module 20 und 30 des Werkzeugs 1 beschrieben, welche von selbständig patentbegründen- der Bedeutung ist. Die Figur 9 zeigt eine Ausführungsform einer Zentriereinrich- tung 50, wie sie vom beschriebenen Ausführungsbeispiel zur Zentrierung des Modulunterteils 30, des Moduloberteils 40 und des Gestelloberteils 20 verwendet wird. Die Figur 10 zeigt eine Draufsicht auf das Werkzeug 1 , also auf die obere Aufnahmeplatte A‘, unter der das Gestelloberteil 20 und das Moduloberteil 40 so- wie unter diesen beiden Einheiten das Modulunterteil 30 und das Gestellunterteil
10 angeordnet sind. Die Figuren 1 1a, 12a und 13a zeigen jeweils einen Schnitt entlang der Linie A-A der Figur 10. In entsprechender weise zeigen die Figuren
1 1 d, 12b und 13b jeweils einen Schnitt entlang der Linie B-B der Figur 10.
Die in Figur 9 dargestellte Zentriereinrichtung 50 gliedert sich in drei Zentrierein- heiten 51a, 51 b und 51c, wobei die erste Zentriereinheit 51 a zur Zentrierung des Modulunterteiles 20 relativ zum Gestellunterteil 10, die zweite Zentriereinheit 51 b zur Lageausrichtung zwischen dem Modulunterteil 30 und dem Moduloberteil 40 und die dritte Zentriereinheit 51c zur Ausrichtung des Moduloberteils 40 zum Ge- stelloberteil 20 dient. Die Zentriereinheit 51 a weist ein erstes Zentrierelement 51 a' und ein mit diesem zusammenwirkendes komplementäres Zentrierelement 51 a“ auf. Bevorzugt ist, dass das Zentrierelement 51 a‘ als Flalbschale und das mit diesem zusammenwirkende komplementäre Zentrierelement 51a“ als Flalbwelle ausgebildet. Wie aus den Figuren 1 1 a-13b ersichtlich ist, ist das erste Zentrierelement 51 a‘ der ersten Zentriereinheit 51a im Gestellunterteil 10 angeordnet, so dass seine Zentrieröffnungen an der dem Modulunterteil 30 zugewandten Oberflä- che des Gestell Unterteils 10 liegen. Das Zentrierelement 51a“ der Zentriereinheit 51a ist im Modulunterteil 30 angeordnet, so dass sein mit der Zentrieröffnung des ersten Zentrierelements 51 a‘ zusammenwirkender Zentriervorsprung aus der Un- terseite des Modulunterteiles 30 hervorragt. Das Zentrierelement 51a“ ist stabför- mig ausgebildet und erstreckt sich durch das Modulunterteil 30. Sein oberes Ende bildet ein erstes Zentrierelement 51 b' der zweiten Zentriereinheit 51 b der Zentrier- vorrichtung 50 aus und ist hier als halbschalenförmige Zentrieröffnung ausgebildet.
Bevor die Funktionsweise der zweiten Zentriereinheit 51 b nahestehend noch beschrieben wird, soll der einfacheren Erläuterung halber zuerst der Aufbau der drit- ten Zentriereinheit 51c der Zentriereinrichtung 50 beschrieben werden: Die dritte Zentriereinheit 51c der Zentriereinrichtung 50 ist entsprechend der ersten Zen- triereinheit 51a ausgebildet und dient der Lageausrichtung zwischen dem Moduloberteil 40 und Gestelloberteil 20 des Werkzeugs 1. Ein hinsichtlich seines Auf- baus und seiner Funktion dem Zentrierelement 51a' entsprechendes Zentrierele- ment 51 c‘ ist im Gestelloberteil 20 angeordnet und weist eine zur Oberseite des Moduloberteiles 40 weisende Zentrieröffnung aus. Das dem Zentrierelement 51a“ entsprechende Zentrierelemente 51 c“ der dritten Zentriereinheit 51c besitzt einen Zentriervorsprung, der aus der Oberseite des Modulunterteiles 40 hervorragt. Das Zentrierelement 51c“ erstreckt sich durch das Moduloberteil 40 und sein unteres zweites Ende bildet ein Zentrierelement 51 b“ der zweiten Zentriereinheit 51 b der Zentriereinrichtung 50 aus.
Die zur Lageausrichtung zwischen dem Modulunterteil 30 und dem Moduloberteil 40 dienenden zweite Zentriereinheit 51 b der Zentriereinrichtung 50 wird somit durch das Zentrierelement 51 b‘, also im beschriebenen Fall durch die am zweiten Ende des Zentrierelements 51a“ vorgesehene Zentrieröffnung, und durch die am zweiten Ende des Zentrierelements 51c“ vorgesehene weitere Zentrieröffnung so- wie ein weiteres Zentrierelement 51 b‘“ ausgebildet, welches als Welle ausgebildet und wie nachstehend beschrieben zwischen die Zentrierelemente 51 b‘, 51 b“ ein- bringbar ist.
Wie aus Figur 9 ersichtlich ist, ist vorgesehen, dass jedes Zentrierelement 51 a‘- 51c“ eine Ausgleichsöffnung 53 aufweist, welche dazu dient, eine eventuell beim Zentriervorgang auftretende, zu hohe Druckbelastung aufzufangen.
Wie aus der Draufsicht der Figur 10 ersichtlich, sind bei dem Werkzeug 1 sechs Zentriereinrichtungen 50a-50f vorgesehen, die wie die vorstehend beschriebene Zentriereinrichtung 50 ausgebildet sind. Man erkennt aus der Figur 10, dass die Zentriereinrichtungen 50a bis 50f alternierend ausgerichtet sind, so dass wie- derum eine zweidimensionale Zentrierung ermöglicht ist: Die Zentriereinrichtungen 50b und 50c sind vorzugsweise orthogonal zu den Zentriereinrichtungen 50a, 50c bzw. 50e und 50f ausgerichtet.
Der Zentriervorgang wird in den Figuren 1 1 a-13b beschrieben. Die Figuren 1 1 a und 1 1 b zeigen das Werkzeug 1 zu Beginn des Justiervorgangs. Das Gestellun- terteil 10 wurde, wie vorstehend beschrieben, relativ zur Aufnahmeplatte A der Werkzeugmaschine 100 ausgerichtet und auf dieser festgelegt. Dann wird das Modulunterteil 30 in die Halteeinheit 35, welche mit dem Gestellunterteil 10 verbunden ist, eingelegt. Die Halteeinheit 35 ist dabei derart ausgebildet, dass das Modulunterteil 30 in dieser mit einem ausreichend Spiel aufgenommen wird, so dass das Modulunterteil 30 in der Halteeinheit 35 bewegbar ist. Durch die Hal- teeinheit 35 wird eine Grob-Vorzentrierung des Modulunterteils 30 bewirkt. Dann wird die Halteeinheit 35 zugefahren, die Druckbeaufschlagung des Modulunterteils 30 bewirkt in Verbindung mit der selbstzentrierenden Ausgestaltung zusammenwirkender Zentrierelemente 51 a‘, 51 a“, dass das Modulunterteil 30 auf dem Gestellunterteil 10 durch die paarweise zusammenwirkenden Zentrierelemente 51 a‘, 51 a“ der ersten Zentriereinheit 51 a der Zentriereinrichtungen 50a-50f und der Beaufschlagung durch die Halteeinheit 35 lagegenau auf dem Gestellunterteil 10 ausrichtet. In dieser zentrierten Lage wird dann das Modulunterteil 30 am Gestellunterteil 10 befestigt.
Das Gestelloberteil 20 wurde an der oberen Aufnahmeplatte A‘ der Werkzeugmaschine - wie nachstehend beschrieben - angeordnet. Wie vorstehend ausgeführt, ist zu diesem Zeitpunkt zwar das Gestellunterteil 10 relativ zur Aufnahmeplatte A der Werkzeugmaschine 100 und das Modulunterteil 30 relativ zum bereits zentrierten Gestellunterteil 10 ausgerichtet, das Werkzeugunterteil 1 a ist somit zentriert. Nicht zentriert ist aber das Gestelloberteil 20 und somit das in der Halteeinheit 45 - zu diesem Zeitpunkt noch bewegbar - aufgenommene Moduloberteil 40 des Werkzeugoberteils 1 b in Bezug auf das Werkzeugunterteil 1 a. Um dies zu bewerkstelligen, werden - wie aus den Figuren 12a und 12b ersichtlich - in die Zentrierelemente 51 b‘ der zweiten Zentriereinheiten 51 b der Zentriereinrichtung 50a bis 50f die weiteren Zentrierelemente 51 b'“ eingelegt. Dann wird - wie aus den Figuren 13a und 13b ersichtlich - die obere Aufnahmeplatte A' und somit das an ihr verschiebbar angeordnete Gestelloberteil 20 und somit das darauf zentrierte Moduloberteil 40 in Richtung des Werkzeugunterteils 1a zugestellt. Die Zentrierelemente 51 b“ der zweiten Zentriereinheiten 51 b der Zentriereinrichtung 50a bis 50f treten dabei im Wirkeingriff mit den in den ersten Zentrierelementen 51 b‘ aufgenommenen weiteren Zentrierelementen 51 b‘“ der zweiten Zentriereinheiten 51 b der Zentriereinrichtungen 50a bis 50f. Da das Gestelloberteil 20 - wie vorstehend beschrieben - zwar an der oberen Aufnahmeplatte A‘ angeordnet, an dieser aber doch nicht festgelegt ist, bewirkt eine weitere Zustellbewegung der oberen Aufnahmeplatte A' und somit des an ihr befestigten Werkzeugoberteiles 1 b, dass sich das Gestelloberteil 20 relativ zur oberen Aufnahmeplatte A‘ verschieben und sich derart zentrieren kann. Bei einer weiteren Zustellbewegung der oberen Aufnahmeplatte A‘ wird das Gestelloberteil 20 infolge der Beaufschlagung des zweiten Zentrierelements 51 b“ der Zentriereinrichtungen 50a bis 50e durch das dritte Zentrierelement 51 b‘“ solange ausgelenkt, bis das Gestelloberteil 20 lagepositioniert ist. Daraufhin wird die Halteeinheit 45 geschlossen und das Gestelloberteil 20 in der oberen Aufnahmeplatte A' festgelegt, der Zentriervorgang ist somit abgeschlossen.
Bei der oben beschriebenen Vorgangsweise wird also durch vorstehend beschriebene Zustellbewegung zwischen der oberen Aufnahmeplatte A‘ und der unteren Aufnahmeplatte A eine Ausrichtung des Moduloberteils 40 relativ zum Modulunterteil 30 und des Gestelloberteils 20 relativ zur Aufnahmeplatte A‘ erreicht. Es ist aber auch möglich, zuerst das Moduloberteil 40 zum Gestelloberteil 20 auszurichten, und zwar vorzugsweise, wie dies vorstehend bei der Ausrichtung des Modulunterteils 30 auf das Gestellunterteil 10 beschrieben wurde. Nachdem das Modul- Oberteil 40 und das Modulunterteil 30 zueinander sowie zu den jeweiligen Gestellteilen 10 und 20 ausgerichtet wurden, werden die beiden Modulteile 30, 40 durch ein Schließen der Halteeinheit 35 und/oder der Halteeinheit 45 lagefixiert.
Nach einer entsprechenden Hubbewegung der oberen Aufnahmeplatte A‘ können das oder die dritten Zentrierelemente 51 b‘“ wieder aus dem Werkzeug 1 entnommen werden. Das Werkzeug 1 und somit die dieses verwendende Werkzeugmaschine 100 sind somit einsatzbereit.
Bei der vorstehenden Beschreibung wurde davon ausgegangen, dass das Gestellunterteil 10 in einer definierten Lageposition auf der ihm zugeordneten unteren Aufnahmeplatte A angeordnet ist und dann die Ausrichtung des Modulunterteils 30, des Moduloberteils 40 sowie des Gestelloberteils 20 wie vorstehend beschrieben erfolgt. Natürlich ist es auch möglich, zuerst das Gestelloberteil 20 relativ zur oberen Aufnahmeplatte A‘ auszurichten und dann das Moduloberteil 40, das Modulunterteil 30 sowie das Gestellunterteil 10 in entsprechender Art und Weise auszurichten. Ausgehend hiervon ist in den nachfolgenden Ansprüchen daher unter dem dort verwendeten Begriff„Gestellunterteil“ dasjenige Gestellteil 10 bzw. 20 des Werkzeugs 1 zu verstehen, welches zuerst auf der zugeordneten Aufnahmeplatte A bzw. A' ausgerichtet wurde, und unter dem Begriff„Modulunter- teil“ dasjenige Modulteil 30 bzw. 40, welches zuerst relativ zu dem wie vorstehend beschrieben auf der entsprechenden Aufnahmeplatte A bzw. A‘ lagefixierten Gestellteil 10 bzw. 20 ausgerichtet wird.
Bei der vorstehenden Beschreibung wurde daher ebenfalls davon ausgegangen, dass die Lageausrichtung des Gestellunterteils 10 relativ zu der unteren Aufnahmeplatte A wie vorstehend beschrieben erfolgt. Eine derartige Maßnahme ist zwar vorteilhaft, aber nicht zwingend. Vielmehr ist jede Vorgehensweise, bei der das Gestellunterteil 10 an der unteren Aufnahmeplatte A (bzw. das Gestelloberteil 20 an der oberen Aufnahmeplatte A‘) lagepositioniert ausgerichtet wird, verwendbar. Bei der vorstehenden Beschreibung wurde des weiteren davon ausgegangen, dass das im Gestellunterteil 10 angeordnete erste Zentrierelement 51 a‘ der ersten Zentriereinheit 51a und das erste Zentrierelement 51c' der dritten Zentriereinheit 51c, welches im Gestelloberteil 20 angeordnet ist, als in das Gestellunterteil 10 und das Gestelloberteil 20 eingesetzte Bauteile, also als Einsätze, ausgebildet sind. Eine derartige Ausführung der beiden Zentrierelemente 51 a‘, 51 c‘ besitzt den Vorteil, dass ein derartiger Einsatz, der in eine entsprechende Ausnehmung des betreffenden Gestellteils eingesetzt ist, einfach und mit einer hohen Präzision gefertigt werden kann. Eine derartige Vorgehensweise ist aber nicht zwingend. Es ist zum Beispiel auch möglich, das erste Zentrierelement 51 a‘ der ersten Zen- triereinheit 51a und/oder das Zentrierelement 51 c‘ der dritten Zentriereinheit 51c als integraler Bestandteil des Gestellunterteils 10 und/oder des Gestelloberteils 20 auszubilden, wobei auch eine Kombination der beiden vorgenannten Maßnahmen innerhalb einer Zentriereinrichtung 50, 50a-50f möglich ist. Ebenfalls ist es denkbar, dass einige der Zentriereinheiten 50, 50a-50f, welche bei einem Werkzeug 1 vorgesehen sind, diesbezüglich unterschiedlich ausgestaltet sind.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch die beschriebenen Maßnahmen vorteilhafter Art und Weise eine rasche und einfache Zentrierung eines auswechselbaren Werkzeugs 1 in einer Werkzeugmaschine 100 ermöglicht ist.

Claims

Patentansprüche
1. Werkzeug für eine Werkzeugmaschine (100), insbesondere für eine Presse, welches ein Gestelloberteil (20) und ein Gestellunterteil (10) aufweist, die zueinander relativ beweglich in der Werkzeugmaschine (100) anordbar sind, wobei am Gestelloberteil (20) ein Moduloberteil (40) und am Gestellunterteil (10) ein Modulunterteil (30) des Werkzeugs (1) befestigbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (1) mindestens eine Zentriereinrichtung (50; 50a-50f) aufweist, wobei die Zentriereinrichtung (50; 50a-50f) eine erste Zentriereinheit (51a), eine zweite Zentriereinheit (51 b) und eine dritte Zentriereinheit (51c) besitzt, dass durch die erste Zentriereinheit (51a) das Modulunterteil (30) relativ zum Gestellunterteil (10), durch die zweite Zentriereinheit (51 b) das Modulunterteil (30) relativ zum Moduloberteil (40) und durch die dritte Zentriereinheit (51c) das Moduloberteil (40) relativ zum Gestelloberteil (20) lagepositionierbar ist, und dass die erste Zentriereinheit (51 a) ein erstes Zentrierelement (51 a‘), welches im Gestellunterteil (10) vorgesehen ist, und ein zweites Zentrierelement (51 a“), welches im Modulunterteil (30) angeordnet ist, aufweist, dass die zweite Zentriereinheit (51 b) ein erste Zentrierelement (51 b‘), das im Modulunterteil (30) angeordnet ist, ein zweites Zentrierelement (51 b“), das im Moduloberteil (40) angeordnet ist, und ein zwischen diese beiden Zentrierelemente (51 b‘, 51 b“) einbringbares drittes Zentrierelement (51 b“‘) aufweist, und dass die dritte Zentriereinheit (51 c) ein erstes Zentrierelement (51 c‘), das im Gestelloberteil (20) vorgesehen ist, und ein zweites Zentrierelement (51c“), das im Moduloberteil (40) angeordnet ist, aufweist.
2. Werkzeug nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Paar von zusammenwirkenden Zentrierelementen (51a‘, 51a“, 51 b‘, 51 b“,
51 b“‘; 51 c‘, 51c“) mindestens einer Zentriereinrichtung (50; 50a-50f) selbstzentrierend ausgebildet ist.
3. Werkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (1) mindestens zwei Zentriereinrichtungen (50a-50f) besitzt, und dass eine der beiden Zentriereinrichtungen (50a) alternierend zur anderen Zentriereinrichtung (50b) ausgerichtet ist.
4. Werkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestelloberteil (20) an einer oberen Aufnahmeplatte (A‘) und/oder das Gestellunterteil (10) an einer unteren Aufnahmeplatte (A) der Werkzeugmaschine (100) auswechselbar befestigbar ist oder sind, und dass das Gestellunterteil (10) und/oder das Gestelloberteil (20) mindestens ein Zentrierelement (15a‘, 15b‘, 15c‘, 15d‘; 16a‘, 16b') aufweist, welches mit einem Zentrierelement (15a, 15b 15c, 15d; 16a, 16b) der zugeordneten Aufnahmeplatte (A ;A‘) zusammenwirkt, dass das zumindest eine Zentrierelement (15a\ 15b‘, 15c‘, 15d‘; 16a‘, 16b‘) des Gestellunterteils (10) und/oder des Gestelloberteils (20) durch eine Relativbewegung dieses Gestellteils (10; 20) relativ zur zugehörigen Aufnahmeplatte (A; A‘) in Ausrichtung mit dem komplementären Zentrierelement (15a, 15b, 15c; 16a, 16b) der Aufnahmeplatte (A; A‘) bringbar ist.
5. Werkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Zentrierelement (15a, 15b, 15c, 15d; 16a,
16b; 51a‘, 51a“, 51 b', 51 b“, 51 c‘, 51c“) als ein Zentriervorsprung oder als eine Zentrierausnehmung ausgebildet ist.
6. Werkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das oder mindestens eines der Zentrierelemente (15a‘, 15b‘, 15c‘; 16a, 16b; 51a‘, 51a“, 51 b‘, 51 b“, 51 c', 51c“) als ein Zentriervorsprung und vorzugsweise als eine Halbwelle oder eine Halbkugel ausgebildet ist.
7. Werkzeugmodul für ein Werkzeug (1 ) für eine Werkzeugmaschine (100), wobei das Werkzeugmodul ein Moduloberteil (40), das an einem Gestelloberteil (20) befestigbar ist, und ein Modulunterteil (30), das einem Gestellunterteil (10) befestigbar ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkmodul mindestens eine Zentriereinrichtung (50, 50a-50f) aufweist, wobei die Zentriereinrichtung (50, 50a-50f) eine erste Zentriereinheit (51a), eine zweite Zentriereinheit (51 b) und eine dritte Zentriereinheit (51c) besitzt, das durch die erste Zentriereinheit (51a) das Modulunterteil (30) relativ zum Gestellunterteil (10), durch die zweite Zentriereinheit (51 b) das Modulunterteil (30) relativ zum Moduloberteil (40) und durch die dritte Zentriereinheit (51 c) das Moduloberteil (40) relativ zum Gestelloberteil (20) lagepositionier- bar ist, und dass die zweite Zentriereinheit (51 b) ein erstes Zentrierelement (51 b'), das im Modulunterteil (30) angeordnet ist, ein zweites Zentrierelement (51 b“), das im Moduloberteil (40) angeordnet ist, und eine zwischen diese beiden Zentrierelemente (51 b‘, 51 b“) einbringbares drittes Zentrierelement (51 b“‘) aufweist.
8. Werkzeugmodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zentriereinheit (51a) ein zweites Zentrierelement (51a“), welches im Modulunterteil (30) angeordnet ist und mit einem im Gestellunterteil (10) vorgesehenen ersten Zentrierelement (51 a‘) zusammen wirkt, aufweist.
9. Werkzeugmodul nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Zentriereinheit (51 c) ein zweites Zentrierelement (51c“), welches im Moduloberteil (40) angeordnet ist und mit einem im Gestelloberteil (20) angeordneten ersten Zentrierelement (51c) zusammenwirkt, aufweist.
10. Werkzeugmaschine, die eine obere Aufnahmeplatte (A‘) und eine untere Aufnahmeplatte (A) aufweist, die zueinander relativ beweglich sind, wobei zwischen der oberen Aufnahmeplatte (A‘) und der unteren Aufnahmeplatte (A) ein Werkzeug auswechselbar anordbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist.
1 1. Werkzeugmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der unteren Aufnahmeplatte (A) und/oder in der oberen Aufnahmeplatte (A) mindestens ein Zentrierelement (15a, 15b, 15c, 15d; 16a, 16b) angeordnet ist, in welches ein Zentrierelement (15a', 15b', 15c‘, 15d'; 16a‘, 16b‘) des Gestellunterteils (10) und/oder des Gestelloberteils (20) des Werkzeugs (1) ein- bringbar ist.
12. Werkzeugmaschine nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Zentrierelement (15a, 15b, 15c, 15d; 16a, 16b) in einer Leiste (111) angeordnet ist, und dass die Leiste (111) in der zugehörigen Aufnahmeplatte (A; A') der Werkzeugmaschine (100) angeordnet ist.
13. Zentriereinrichtung (50) zur Zentrierung eines Werkzeugunterteils (1a) relativ zu einem Werkzeugoberteil (1 b) eines Werkzeugs (1), wobei das Werkzeugunterteil (1a) ein Gestellunterteil (10) und ein an diesem lösbar angeordnetes Modulunterteil (30) und das Werkzeugoberteil (1 b) ein Gestelloberteil (20) und ein an diesem lösbar befestigtes Moduloberteil (40) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentriereinrichtung (50) eine erste Zentriereinheit (51a), eine zweite Zentriereinheit (51 b) und eine dritte Zentriereinheit (51c) besitzt, dass durch die erste Zentriereinheit (51a) das Modulunterteil (30) relativ zum Gestellunterteil (10), durch die zweite Zentriereinheit (51 b) das Modulunterteil (30) relativ zum Moduloberteil (40) und durch die dritte Zentriereinheit (51c) das Moduloberteil (40) relativ zum Gestelloberteil (20) lagepositionierbar ist, und dass die erste Zentriereinheit (51 a) ein erstes Zentrierelement (51 a‘), welches im Gestellunterteil (10) anordbar oder angeordnet ist, und ein zweites Zentrierelement (51 a“), welches im Modulunterteil (30) anordbar oder angeordnet ist, aufweist, dass die zweite Zentriereinheit (51 b) ein erstes Zentrierelement (51 b‘), das im Modulunterteil (30) anordbar oder angeordnet ist, ein zweites Zentrierelement (51 b“), das im Moduloberteil (40) anordbar oder angeordnet ist, und ein zwischen diese beiden Zentrierelemente (51 b , 51 b“) einbringbares drittes Zentrierelement (51 b“‘) aufweist, und dass die dritte Zentriereinheit (51c) ein er- stes Zentrierelement (51 c‘), das im Gestelloberteil (20) anordbar oder angeordnet ist, und ein zweites Zentrierelement (51c“), das im Moduloberteil (40) anordbar oder angeordnet ist, aufweist.
14. Verfahren zur Zentrierung eines Werkzeugs (1) in einer Werkzeugmaschine (100), wobei die Werkzeugmaschine (100) eine untere Aufnahmeplatte (A) und eine obere Aufnahmeplatte (A‘) aufweist, zwischen denen das Werkzeug (1) anordbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zentriereinrichtung (50) nach Anspruch 13 verwendet wird.
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