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Werkzeughalter insbesondere für eine Gesenkbiegepresse Die Erfindung
betrifft einen Werkzeughalter zum lösbaren Befestigen eines - vorzugsweise aus mehreren
miteinander fluchtenden Stücken bestehenden - Werkzeuges insbesondere für eine Gesenkbiegepresse,
wobei die Werkzeugstücke in dem Werkzeughalter pneumatisch oder hydraulisch anpreßbar
und mechanisch sicherbar sind und für die Anpressung ein mit einem Druckmedium beaufschlagbarer
Arbeitszylinder mit Kolben und für die mechanische Sicherung ein in einer Ausnehmung
des Werkzeuges oder Werkzeugteiles eingreifender Stift od. dgl. vorgesehen sind.
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Aus der DE-OS 31 36 440 ist ein derartiger Werkzeughalter bereits
bekannt. Dabei wirkt ein Arbeitszylinder auf eine Wippe, die an ihrem dem Zylinder
gegenüber dem Wippenlager gegenüberliegenden Ende die Anpreßstelle für das Werkzeug
hat. In diesem Bereich ist ein federbelasteter Sicherungsstift vorgesehen, der durch
den Druck der Feder in eine Nut des Werkzeuges gedrückt wird und zum Lösen des Werkzeuges
zurückgezogen werden muß.
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Soll ein einzelnes Werkzeugstück aus dem Verbund der miteinander fluchtenden
Werkzeugstücke gelöst werden, muß der Spanndruck ausgeschaltet werden, so daß alle
Werkzeugstücke nur noch von den Sicherungsstiften gehalten werden. Da diese mechanischen
Halterungen ein gewisses Spiel aufweisen müssen, um ungehindert und selbsttätig
in ihre Sicherungsposition einschnappen zu können, ergibt sich für die nicht auszuwechselnden
Werkzeugstücke
beim Abschalten des Anpreßdruckes eine um dieses Spiel mögliche Verschiebbarkeit
aus ihrer Arbeitsposition. Wird danach der Spanndruck wieder aufgebracht und ein
z. B. relativ dünnes Blech verformt, können Ungenauigkeiten und Abstufungen zwischen
den einzelnen Werkzeugstücken vorhanden sein. Darüber hinaus ist bei einem solchen
Wechsel oder Entnehmen eines Werkzeugstückes die Gefahr vergrößert, daß das eine
oder andere Werkzeugstück ebenfalls herausfällt, da vor allem nach längerem Gebrauch
federbelastete Sicherungsstifte unter Umständen nicht mehr voll funktionsfähig sind.
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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Werkzeughalter
der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei welchem ein nach unten herausnehmbares
Werkzeugstück unabhängig von den übrigen gelöst und wieder festgespannt werden kann,
während alle übrigen Werkzeugstücke eingespannt und somit unverändert in ihrer Position
bleiben und dabei nicht nur von der mechanischen Sicherung, sondern auch mittels
des Arbeitszylinders gehalten sind. Dennoch soll das Herauslösen eines einzelnen
Werkzeugstückes aus dem Verbund der übrigen zur Anpassung des Werkzeuges an unterschiedliche
Längen od dgl. einfach und schnell durchführbar sein.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Werkzeughalter der eingangs erwähnten
Art dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherung als zusätzliche mechanische Halterung
des Werkstückes ausgebildet und mit der Spannvorrichtung in dem Sinne gekuppelt
ist, daß das Öffnen der mechanischen Halterung die Spannvorrichtung öffnet und das
Schließen der mechanischen Halterung die Spannvorrichtung unter Arbeitsdruck setzt.
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Das Öffnen der mechanischen Halterung bewirkt also auch das Öffnen
der zugehörigen Spannvorrichtung, während die übrigen Spannvorrichtungen für die
anderen Werkzeugstücke
unter Druck bleiben, solange deren mechanische
Halterung nicht in Offenstellung gebracht wird. Dabei ist von erheblichem Vorteil,
daß nicht eine einfache Sicherung, sondern eine echte zusätzliche mechanische Halterung
geschaffen ist, die auch bei Ausfall des Arbeitsdruckes an den Spannzylindern die
Werkzeugstücke sicher und zwangsläufig hält, ohne auf Rückstellfedern od. dgl. angewiesen
zu sein.
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Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Halte- und Sicherungsstift einen
Halteabschnitt und einen Steuerabschnitt für den Arbeitszylinder aufweist und beide
Abschnitte gemeinsam durch die Betätigung des Stiftes od. dgl. bewegbar sind. Es
ergibt sich dann zwangsläufig beim Öffnen des Stiftes, wobei der Halteabschnitt
aus seiner Halteposition herausbewegt wird, daß dann auch der Arbeitszylinder entsprechend
drucklos wird bzw. bei einer umgekehrten Bewegung des Stiftes unter Druck gesetzt
wird. Dabei können keine Bedienungsfehler auftreten, da der mechanische Haltestift
gleichzeitig und vorzugsweise einstückig ein Teil des Steuerventiles für den Arbeitszylinder
ist. Die Betätigung eines Haltestiftes beeinflußt also immer nur den Arbeitszylinder
eines zugehörigen Werkzeugteiles.
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Eine besonders zweckmäßige und gut bedienbare Ausführungsform der
Erfindung kann darin bestehen, daß der Halte- und Sicherungsstift drehbar gelagert
ist und in dem Halteabschnitt unterschiedliche Breiten aufweist und daß das Werkzeug
eine Ausnehmung mit einer Hinterschneidung und einem schmalen Eintritt hat, wobei
die Eintrittsöffnung in ihrer lichten Weite etwa der schmalen Abmessung des Halteabschnittes
des Stiftes und im hinterschnittenen erweiterten Bereich der größeren Breite des
Halteabschnittes entspricht und daß im Steuerbereich ein Kanalabschnitt zum Fortsetzen
und/oder Unterbrechen der Druckmediumzufuhr zu dem Spannzylinder vorgesehen ist.
Dabei kann dieser Kanalabschnitt im Steuerbereich als Querbohrung vorzugsweise entlang
einem Durchmesser ausgebildet sein.
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Der Steuerteil des Stiftes kann bevorzugt als Dreiwegeventil mit zwei
Endstellungen ausgebildet sein, deren eine Endstellung den Druckgeber, vorzugsweise
eine Hydraulikpumpe, gegebenenfalls aber auch einen Kompressor oder Druckluftbehälter,
mit dem Arbeitszylinder verbindet und deren andere Endstellung den Druckgeber von
dem Arbeitszylinder trennt und einen Rückweg für den Austritt des Druckmediums insbesondere
in einen Öltank öffnet. Somit verbindet die Querbohrung in Halteposition die Zufuhr
von Drucköl oder Druckluft zu dem Arbeitszylinder, während eine Verdrehung des Haltestiftes
die Querbohrung entsprechend querstellt, so daß dann der Steuerabschnitt als Sperre
für dieses Druckmedium dient, während gleichzeitig der im Spannzylinder vorhandene
Druck entweichen kann.
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Gleichzeitig verdreht sich dadurch der breitere Abschnitt des Haltebereiches
so, daß er aus dem schmalen Eintritt wieder austreten kann.
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Jedes Werkzeugstück kann dabei im oberen Randbereich an der der Arbeitskante
gegenüberliegenden Seite wenigstens eine sich nach innen erweiternde, randoffene
Halteöffnung haben, wobei der sich erweiternde Bereich vorzugsweise kreisrund ist
und die schmalere Schlitzöffnung nach außen etwa mittig angeordnet ist. Eine runde
Halteöffnung mit entsprechenden Hinterschneidungen im Randbereich des Schlitzes
erleichtert das Drehen des Sicherungs- und Haltestiftes. Eine einzige derartige
Halteöffnung reicht bei Werkzeugstücken von z. B. 80 bis 120 mm, vorzugsweise 100
mm Arbeitslänge. Falls größere Werkzeugstücke vorgesehen sind, können auch zwei
oder mehr Haltevorrichtungen der vorbeschriebenen Art vorgesehen sein.
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Der mit dem Halteteil verbundene Ventilkörper des Stiftes od. dgl,
kann an seiner Peripherie eine Ausnehmung, insbesondere Abflachung od dgl. haben,
die beim Verdrehen des Haltebereiches in die öffnungsposition, in der der
Halteabschnitt
durch den randoffenen Schlitz des Werkzeuges paßt, in den Bereich der Einlaß- bzw.
Auslaßöffnung des Spannzylinders kommt und eine Verbindung nach außen, insbesondere
zum Hydrauliktank, herstellt. Eine solche Abflachung ist einfach anbringbar und
kann je nach seitlicher Ausdehnung eine Verbindung nach außen schon herstellen,
wenn der Haltebereich noch nicht völlig in die Entriegelungsposition verdreht ist,
so daß unter Umständen in einer solchen Zwischenstellung ein Werkzeugstück auch
nur mechanisch kurzzeitig gehaltert bleiben kann.
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Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Ansprüche.
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Vor allem bei Kombination einzelner oder mehrerer der vorbeschriebenen
sowie der in den weiteren Ansprüchen enthaltenen Merkmale und Maßnahmen ergibt sich
ein Werkzeughalter, der ein sehr leichtes und schnelles Auswechseln oder Entnehmen
einzelner Werkzeugstücke erlaubt, ohne daß dabei die Halteposition der übrigen Werkzeugstücke
in irgendeiner Weise beeinflußt oder beeinträchtigt wird, weil diese alle unter
dem Anpreßdruck der Spannzylinder bleiben können.
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Dabei ist vorteilhaft, daß eine einzige Lösebewegung sowohl die mechanische
Halterung als auch die Einspannung löst oder schließt, während bisher die Spannvorrichtungen
aller Werkzeugstücke geöffnet werden mußten, wenn ein einziges Stück entnommen oder
ausgetauscht werden sollte. Darüber hinaus mußte dazu einerseits der Druckgeber
für all diese Spannzylinder und andererseits auch der Sicherungsstift des jeweils
auszutauschenden Werkzeugstückes gesondert betätigt werden. Die Bedienbarkeit des
erfindungsgemäßen Werkzeughalters ist somit erheblich verbessert, da eine einfache
Verdrehung eines Haltestiftes genügt, um sowohl die mechanische und formschlüssige
Halterung als auch die durch den Anpreßdruck zu lösen oder zu schließen.
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Nachstehend ist die Erfindung mit ihren ihr als wesentlich zugehörenden
Einzelheiten anhand der Zeichnung noch näher beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 einen
Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Werkzeughalter mit einem Werkzeug in Gebrauchsstellung,
wobei sich die mechanische Halterung in ein Drehventil für einen Anpreßzylinder
fortsetzt, Fig. 2 einen Querschnitt durch den Bereich des Drehventiles, wobei dieses
in einer Position orientiert ist, bei der der Arbeitszylinder unter Druck steht,
Fig. 3 eine Ansicht gegen die den Drehkopf des Haltestiftes abgewandte Rückseite
mit zwei Anschlägen für die beiden Endstellungen des drehbaren Haltestiftes und
Fig. 4 einen Querschnitt durch den mechanischen Haltebereich des Halte- und Sicherungsstiftes
mit der zugehörigen Ausnehmung an dem Werkzeugstück gemäß der Schnittlinie IV-IV
in Fig. 1.
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Ein im ganzen mit 1 bezeichneter Werkzeughalter dient zum lösbaren
Befestigen eines Werkzeugstückes 2, welches mit mehreren derartigen Werkzeugstücken
2 in Reihe das Werkzeug einer Gesenkbiegepresse bildet. Man erkennt in Fig. 1 am
unteren Ende des Werkzeugstückes 2 dessen Arbeitsschneide 3, mit der ein zu verformendes
Blech in ein entsprechendes Gesenk gedrückt werden kann.
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Mit Hilfe eines Arbeitszylinders 4 ist das Werkzeugstück 2 gegen einen
Gegenhalter 5 fest anpreßbar, so daß es die Verformungskräfte auf ein entsprechendes
Werkstück ausüben kann. Gleichzeitig stützt es sich mit seiner oberen Schmalseite
6 gegen einen oberen Gegenhalter 7 und zusätzlich
wird es noch
mechanisch gehalten und gesichert.
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Die mechanische Halterung des Werkstückes, die zusätzlich zu der Spannvorrichtung
mit dem Arbeitszylinder 4 und dem Gegenhalter 5 vorgesehen ist, erkennt man vor
allem anhand der Figuren 1 und 4; die Funktion dieser mechanischen Halterung wird
im folgenden noch beschrieben.
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Wesentlich ist, daß die zusätzliche mechanische Halterung des Werkzeuges
mit der Spannvorrichtung und insbesondere dem Arbeitszylinder 4 in dem Sinne gekuppelt
ist, daß das Öffnen bzw. Lösen der mechanischen Halterung auch die Spannvorrichtung
öffnet, indem der Arbeitszylinder 4 drucklos wird, während das Schließen der mechanischen
Halterung den Arbeitszylinder 4 unter Arbeitsdruck setzt.
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Im Ausführungsbeispiel ist dazu ein im ganzen mit 8 bezeichneter Halterungs-
und Sicherungsstift vorgesehen, der einen Halteabschnitt 9 und einen Steuerabschnitt
10 für den Arbeitszylind.er 4 aufweist, wobei beide Abschnitte 9 und 10 gemeinsam
durch die Betätigung des Stiftes 8 bewegbar sind.
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Im Ausführungsbeispiel ist der Steuerabschnitt 10 des Haltestiftes
8 ein Teil des Steuerventiles 11 für den Arbeitszylinder 4 und dabei gehört dieser
Steuerabschnitt 10 einstückig zu dem Stift 8. Man erkennt seitlich des Steuerabschnittes
10, der in metallischer Dichtung innerhalb einer entsprechenden Öffnung 12 angeordnet
ist, eine Ausnehmung 13 für den Abfluß von Druckmedium und beidseitig Dichtungen
14.
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Der Halte- und Sicherungsstift 8 ist drehbar gelagert und weist gemäß
Fig. 4 in seinem Halteabschnitt 9 unterschiedliche Breiten auf. Das Werkzeug 2 hat
gemäß Fig. 4 eine insgesamt mit 15 bezeichnete Ausnehmung mit einem schmalen Eintritt
16 und einem Bereich mit Hinterschneidungen 17.
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Dabei entspricht die lichte Weite der Eintrittsöffnung 16
etwa
der schmaleren Abmessung des Halteabschnittes 9 des Stiftes 8, während der hinterschnittene
erweiterte Bereich 17 der größeren Breite des Halteabschnittes 9 entspricht.
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In den Figuren 1 und 2 erkennt man, daß im Steuerbereich 10 ein Kanalabschnitt
18 zum Fortsetzen oder Unterbrechen des Zufuhrkanales 19 für das Druckmedium zu
dem Spannzylinder 4 vorgesehen ist. Dabei sind die Figuren 2 und 4 in der Halteposition
des Werkzeuges 2 dargestellt, d. h. die breitere Abmessung des Halteabschnittes
9 befindet sich unter den Hinterschneidungen 17 innerhalb der Erweiterung der Ausnehmung
15 in formschlüssiger Verbindung mit dem Werkzeug 2, während gleichzeitig das Druckmedium
durch die Zufuhr 19 und den Kanalabschnitt 18 im Steuerbereich 10 zu dem Spannzylinder
4 gelangt und. diesen beaufschlagt. Dabei ist der Kanalabschnitt 18 im Steuerbereich
10 als Querbohrung entlang einem Durchmesser ausgebildet.
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Fig. 1 verdeutlicht, daß der Steuerteil 10 des Stiftes 8 als Dreiwegeventil
mit zwei Endstellungen ausgebildet ist, deren eine Endstellung den Druckgeber, z.
B. eine Hydraulikpumpe oder auch einen Luftkompressor oder Druckluftbehälter mit
dem Arbeitszylinder 4 verbindet, während die andere Endstellung den Druckgeber von
dem Arbeitszylinder 4 trennt und gleichzeitig in noch zu beschreibender Weise einen
Rückweg für den Austritt des Druckmediums beispielsweise in einen Öltank od. dgl.
öffnet. Zu diesem Zweck hat der mit dem Halteteil 9 einstückig verbundene Ventilkörper
oder Steuerbereich 10 des Stiftes 4 an seiner Peripherie eine Ausnehmung, die im
Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 als Abflachung 20 ausgebildet ist. Diese wird beim
Verdrehen des Haltebereiches 9 in die Öffnungsposition, also beim Verdrehen um 900
gegenüber der in Fig. 2 und 4 dargestellten Lage, in den Bereich der Einlaß- bzw.
Auslaßöffnung 21 des Spannzylinders 4 gebracht, wodurch über die Ausnehmung 13 und
einen Auslaßkanal 22 dann die Verbindung nach außen z. B. zu einem Hydrauliktank
hergestellt ist. Wird also der Stift 8 aus der in den
Figuren 1
bis 4 dargestellten Lage um 900 so verdreht, daß die Abflachung 20 der Fig. 2 entgegen
dem Uhrzeigersinn nach unten in Überdeckung mit der Auslaßöffnung 21 gelangt, wird
gleichzeitig der Haltebereich 9 so verdreht, daß er durch den Eintrittsschlitz 1t
paßt. Da jedes Werkzeugstück 2 im oberen Randbereich an der der Arbeitskante 3 gegenüberliegenden
Seite wenigstens eine derartige sich nach innen erweiternde, randoffene Halteöffnung
15 hat, wobei der sich erweiternde Bereich zur Bildung der Hinterschneidung 17 vorzugsweise
kreisrund ist und die schmalere Schlitzöffnung etwa mittig angeordnet ist, kann
durch die vorbeschriebene Verdrehung des Stiftes 8 gleichzeitig die mechanische
Halterung und die Festlegung des Werkzeugstückes 2 durch den Arbeitszylinder. 4
geöffnet werden. Es läßt sich somit jedes Werkzeugstück 2 unabhängig von einem Nachbarwerkzeugstück
lösen oder verankern, während alle übrigen Werkzeugstücke in ihrer Einspann- und
Halteposition bleiben. Jeder Spannzylinder 4 kann in vorteilhafter Weise einzeln
geöffnet werden, wobei dies durch das Öffnen der mechanischen Halterung selbst in
einem Arbeitsgang geschieht.
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Es sei noch erwähnt, daß dabei der Arbeitszylinder 4 eine Rückstellfeder
für seinen Kolben zum Öffnen der Spannvorrichtung aufweisen kann, wie es im Ausführungsbeispiel
gedacht ist. Es kann aber auch ein doppelt wirkender Arbeitszylinder vorgesehen
sein, bei dem durch Umschalten des Stiftes 8 dann die andere Seite des Kolbens mit
Drucköl beaufschlagt würde.
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Der Halte- und Ventilstift 8 hat einen Kopf 23, der mit einem Mehrkant
versehen sein könnte, im Ausführungsbeispiel aber einen Schlitz 24 zum Ansetzen
eines Betätigungswerkzeuges aufweist. Dadurch ist es möglich, daß der Kopf versenkt
an dem Gegenhalter 5 angeordnet ist, wo er dennoch bequem erreichbar ist. Da lediglich
eine einfache
Drehbewegung durchgeführt werden muß, bleibt der
Kopf 23 in beiden Endstellungen versenkt.
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Der äußere Eintritt 16 in den zu der Hinterschneidung 17 führenden
randoffenen Schlitz für den Halteteil 9 des Sicherungsstiftes 8 ist im Ausführungsbeispiel
trichterförmig geformt und verjüngt sich vom äußeren Rand nach innen hin, so daß
das Einfügen eines Werkzeugstückes 2 erleichtert ist.
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In Fig. 3 erkennt man noch, daß Anschläge 25 an der Spannvorrichtung
und ein Vorsprung 26 od. dgl. an dem Stift 8 vorgesehen sind, mit dem die beiden
Endstellungen des Drehstiftes 8 fixiert sind.. Dabei liegen diese beiden Endstellungen
in dem Ausführungsbeispiel gemäß etwa 900 aus einander.
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Es sei außerdem erwähnt, daß die Abflachung 20 zur Verbindung des
Arbeitszylinders 4 mit einem drucklosen Bereich so groß bemessen ist, daß sie diese
Verbindung schon nach einer geringfügigen Verdrehung herstellen kann, so daß in
dieser Position vor der mechanischen Entriegelung bereits die Zuleitung zum Druckgeber
zu dem Arbeitszylinder 4 gesperrt und dieser drucklos ist, also das Werkzeugstück
2 bereits etwas gelockert ist.
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Soll ein Werkzeugstück aus dem Verbund des Gesamtwerkzeuges einer
Gesenkbiegepresse oder einer ähnlichen Maschine entnommen werden, um das Gesamtwerkzeug
an unterschiedliche Arbeitslängen anzupassen, Reparaturen durchzuführen od.
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dgl. genügt es, den Stift 8 um 90°zu verdrehen. Dadurch wird ausschließlich
die Halterung dieses Werkzeugstückes geöffnet, während alle übrigen Werkzeugstücke
nicht nur mechanisch, sondern auch mittels des Anpreßdruckes gehaltert bleiben.
Genauso leicht kann ein neues Werkzeugstück eingefügt werden, indem man es mit seiner
Ausnehmung 15
über den Haltebereich 9 des Sicherungsstifes 8 von
unten her einschiebt und dann den Sicherungsstift 8 geringfügig verdreht. Dadurch
wird gleichzeitig die mechanische Kupplung hergestellt und der Druck auf den Arbeitszylinder
4 freigegeben.
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Alle in der Beschreibung, den Ansprüchen, der Zusammenfassung und
der Zeichnung dargestellten Merkmale und Konstruktionsdetails können sowohl einzeln
als auch in beliebiger Kombination miteinander wesentliche Bedeutung haben.
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- Zusammenfassung -
- Leerseite -