DE69803717T2 - Revolver zum Werkzeugwechsel in Stanzpressen - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stanzpresse mit einer Vorrichtung, mit der ein Stanzwerkzeugwechsel nicht manuell, sondern schnell und automatisch erfolgt.
• Es ist bei konventionellen Stanzpressen stets notwendig, das Stanzwerkzeug entsprechend der gewünschten Bearbeitung der Werkstücke auszutauschen.
• Diese Stanzwerkzeuge werden gewöhnlich bündig in eine entsprechende Aufnahme eingesetzt, die am Ende eines Auslegers vorgesehen ist, wobei der Ausleger seinerseits an dem Rahmen, der den Hammer aufnimmt, angelenkt ist, so dass der Ausleger aus einer nach außen gerichteten Ruhelage in eine Gebrauchslage gedreht werden kann, die genau unterhalb des Hammers und vollkommen koaxial zu diesem angeordnet ist.
• Wann immer die Bearbeitung gewechselt werden muss, ist es notwendig, das verwendete Stanzwerkzeug manuell zu entfernen und dann manuell mit dem anschließend zu verwendenden Stanzwerkzeug zu ersetzen.
• Dieses Verfahren bringt eine Vielzahl von manuellen Vorgängen mit sich, die für ihre Ausführung Zeit erfordern und daher den Auslastungsgrad von Stanzpressen negativ beeinflussen.
• Aus der EP-A-0 579 217 ist eine Vorrichtung bekannt, die die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 aufweist.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die vorstehend genannten Probleme des Standes der Technik zu lösen, indem eine Stanzpresse geschaffen wird mit einer Vorrichtung für einen Stanzwerkzeugwechsel, der nicht manuell, sondern schnell und automatisch erfolgt, was es ermöglicht, den Wechselvorgang schnell und genau, ohne manuelles Eingreifen von Personal durchzuführen.
• Diese Aufgabe und andere Ziele werden mit einer erfindungsgemäßen Werkzeugwechselvorrichtung für einen automatischen Werkzeugwechsel mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht.
• Weitere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung, mit der der Austausch von Stanzwerkzeugen in Stanzpressen nicht manuell, sondern schnell und automatisch erfolgt, ersichtlich und beispielhaft in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt.
Es zeigen:
• Fig. 1 eine Draufsicht eines Stanzwerkzeugträgers einer Stanzpresse mit einem Halter zur Aufnahme des Stanzwerkzeugs,
• Fig. 2 einen vertikalen Schnitt einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung,
• Fig. 3 eine schematische Ansicht der Anordnung für den üblichen Zusammenbau der Ausführuhgsform,
• Fig. 4 eine Draufsicht auf einen in den Arbeitstisch der Stanzpresse eingesetztes Rundteil.
• Mit besonderen Bezug auf die o. g. Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 1 im Allgemeinen eine Vorrichtung für einen Wechsel von Stanzwerkzeugen 2 in Stanzpressen 3, wobei der Wechsel nicht manuell, sondern schnell und automatisch erfolgt.
• Die Vorrichtung 1 weist ein Statorelement 4 auf, das in eine entsprechende, konventionelle Werkzeugaufnahme 5 eingesetzt werden kann, die in der konventionellen Presse 3 vorgesehen ist.
• Das Statorelement 4 trägt eine Vielzahl vertikal angeordneter Stanzwerkzeuge 2, die in einer Ebene kreisförmig angeordnet sind und in entsprechenden hohlen Aufnahmen 6 gleiten können.
• Ein Rotorteil 7 ist im Statorelement 4 eingesetzt und kann durch entsprechende Elemente 8 gedreht werden; die Drehung wird durch entsprechende Sensormittel 8a, die im Folgenden beschrieben werden, gesteuert.
• Das Rotorteil 7 ist koaxial im Inneren des Stators 4 eingesetzt und weist in exzentrischer Lage ein zahnförmiges Schubmittel 9 auf, das von dem unteren Bereich 7a hervorsteht und das durch eine gesteuerte Drehwinkelbewegung des Rotorteils 7 so in Flucht gebracht werden kann, dass es in vertikaler Richtung oberhalb zu jedem der Stanzwerkzeuge 2 angeordnet ist.
• Das Rotorteil 7 kann außerdem in vertikaler Richtung um einen vorbestimmbaren Bereich im Inneren des Stators 4 entgegen der Wirkrichtung von elastischen Mitteln 10 bewegt werden und wird durch schaftähnliche Mittel 11, die fest mit dem Statorelement 4 verbunden sind, geführt.
• Das Statorelement besteht im Wesentlichen aus einem tassenartigen zylindrischen Körper, aus dessen Mitte die schaftähnlichen Mittel 11 hervorstehen.
• Die schaftähnlichen Mittel bestehen ihrerseits aus einem vertikalen, zylindrischen Schaft 11a, der durch eine Schraubenverbindung 12 mit dem Boden des Statorelementes 4 verbunden ist und von dem, wie bereits erwähnt, der Schaft 11a in einer Mittellage nach oben gerichtet hervorsteht.
• Eine Lochscheibe 13 mit Gleitaufnahmen für die Stanzwerkzeuge 2 und elastische Mittel 14, die gegen ein Zusammendrücken wirken, sind koaxial zum Schaft 11a angeordnet und befinden sich in Zwischenlage zwischen dem Rotorelement und dem Boden des Statorelementes 4; die elastischen Mittel bestehen im Wesentlichen aus wenigstens einer Schraubenfeder 15, deren Gänge in Umfangsrichtung um den Schaft 11a angeordnet sind und deren Enden in entsprechenden Aufnahmen 16 und 17 aufgenommen sind, die in einem unteren Bereich der Scheibe 13 bzw. in einem oberen Bereich des Bodens des Statorelementes 4 ausgebildet sind.
• Die Scheibe 13 ist mit einem mittigen Erhebungsbereich 13a ausgebildet, der nach oben vorsteht und am unteren Bereich 7a des Rotorteils 7 anliegt; dazwischen ist ein ringförmiger Freiraum 13b ausgebildet, in den das zahnförmige Schubmittel 9 eintauchen kann, um die Mittellagen auf den verschiedenen Stanzwerkzeugen 2 zu erreichen.
• Die Mittel 8 zur Drehung des Rotorteils 7 weisen wenigstens eine Zahnradsantriebseinheit 18 auf, die mit dem Rahmen der Stanzpresse 3 verbunden ist und an ihrem Ausgang mit einem Antriebsritzel 19 versehen ist, das eine vertikale Achse aufweist und mit einem benachbarten Zwischenzahnrad 20 zur Bewegungsübertragung auf ein ringförmiges Zahnrad 21 kämmt, das entlang des Umfangs des oberen Endes des Rotorelements 7 fest angeordnet ist.
• Das Zwischenzahnrad 20 weist vorteilhafterweise eine Dicke auf, die mindestens dem vertikalen Bewegungsbereich des Rotorteils 7 im Inneren des Statorteils 4 entspricht.
• Die Sensormittel 8a weisen eine Fotozelle 22 auf, die mit dem Rahmen der Stanzpresse 3 verbunden ist und in Flucht mit einem Reflektor 23, der als sog. "Hauptbezugspunkt" dient, gebracht werden kann und in radialer Richtung an dem Rotorteil 7 befestigt ist.
• Ein Drehteil 24 ist in einem unteren Bereich vorgesehen und flüchtet in vertikaler Richtung mit dem Statorelement 4 und ist zu diesem koaxial; das Drehteil weist eine Anzahl von Sitzen 25 auf, die der Gesamtzahl der Stanzwerkzeuge 2, die von dem Statorelement 4 gehalten werden, entspricht, und ist mit den gleichen Prägungen wie die Stanzwerkzeuge versehen, wobei der Hammer 26 oberhalb des Rotorteils 7 angeordnet ist.
• Der Betrieb der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gestaltet sich folgendermaßen: Das Statorelement 4 mit einer Anzahl von Stanzwerkzeugen 2, die jeweils eigene Prägungen aufweisen und im Wesentlichen wie die Patronen im Zylinder eines Revolvers angeordnet sind, wird in die Werkzeugaufnahme 5 eingesetzt, mit dem Stanzpressen 3 normalerweise ausgestattet sind.
• Das Drehteil 24 wird vertikal fluchtend mit der Werkzeugaufnahme ausgerichtet und in den darunter befindlichen Arbeitstisch eingesetzt; die Sitze 25 sind in dem Drehteil 24 eingeformt und weisen die gleichen Prägungen wie die jeweiligen Stanzwerkzeuge auf, und das wirksame Ende eines jeden Stanzwerkzeugs taucht in die Sitze hinein.
• Das Rotorelement 7 wird im Statorelement 4 durch die Zahnradantriebseinheit 18 gedreht, die die Drehbewegung auf ein ringförmiges Zahnrad 21 durch ein Zwischenzahnrad 20, das mit dem Antriebsritzel 19 kämmt, überträgt.
• Die Drehbewegung erfolgt in Schritten, und die Drehwinkel werden vom Motor 18 vorgegeben und von einem Rechner gesteuert, der für die Steuerung der Stanzpresse zuständig ist.
• Dem Sensor 22 liegt die Aufgabe zugrunde, den Hauptbezugspunkt zu erfassen, von dem aus die Drehbewegungsschritte starten.
• Bei jedem Drehwinkelabschnitt bringt das Rotorelement 7 das zahnförmige Schubmittel 9 in eine vertikale Fluchtlage oberhalb eines jeden Stanzwerkzeugs 2, wobei das Rotorelement 7 anhält, wenn das für den Stanzvorgang ausgewählte Stanzwerkzeug erreicht wird.
• Der Hammer 26 sinkt herab und drückt auf das Rotorelement 7, das sich nach unten bewegt, ohne den kämmenden Eingriff zwischen dem ringförmigen Zahnrad 21 und dem Zwischenzahnrad 20 zu verlassen, das für diesen Zweck eine Dicke aufweist, die wenigstens dem Nutzhub des Hammers 26 entspricht.
• Die Bewegung des Rotorelementes 7 bewirkt eine Mitnahme der Scheibe 13 mit diesem und entsprechend ein Zusammendrücken der Feder 14, die somit gespannt wird.
• Gleichzeitig bewegt sich das ausgewählte Stanzwerkzeug 2 nach unten und durchschlägt das Metallblech, das passend auf dem Arbeitstisch zwischen dem Drehteil 24 und dem unteren Ende des Statorteils 4 eingelegt ist.
• Die übrigen Stanzwerkzeuge 2 bewegen sich nicht mit der Scheibe 13, und ihre oberen Enden nehmen den ringförmigen Freiraum 13b ein, ohne dabei von dem herabsinkenden Rotorelement 7 beeinflusst zu werden.
• Die vertikale Bewegung des Rotorteils wird durch einen vertikalen, zylindrischen Schaft 11a geführt, der durch eine Schraubenverbindung fest mit dem Boden des Statorteils 4 verbunden ist.
• Nach Abschluss des Stanzvorgangs wird der Druck des Hammers 6 auf das Rotorteil 7 beendet, und die Feder 14 beginnt sofort sich auszudehnen und entfernt das Stanzwerkzeug 2 aus dem Sitz 25 und weg von dem gestanzten Metallblech.
• Nach vollständiger Ausdehnung der Feder steht das Rotorelement 7 bereit für folgende Drehbewegungen, um Lagen oberhalb von anderen Stanzwerkzeugen 2 mit anderen Prägungen zu erreichen.
• Es wird somit festgestellt, dass die beschriebene Erfindung die gesteckte Aufgabe und Ziele erreicht.
• Die so geschaffene Erfindung kann im Rahmen der folgenden Ansprüche verändert und variiert werden.
• Dort wo technische Merkmale in einem Anspruch erwähnt und mit Bezugszeichen versehen sind, sind solche Bezugszeichen einzig zum Zwecke der Verbesserung der Verständlichkeit der Ansprüche eingefügt worden, und demzufolge haben solche Bezugszeichen keine irgendwie geartete einschränkende Wirkung bei der Interpretation jedes Elementes, das beispielhaft mit solchen Bezugszeichen identifiziert ist.

Claims (10)

1. Werkzeugwechselvorrichtung für einen automatischen Werkzeugwechsel in Stanzpressen, mit einem Stanzwerkzeughalter (4), mit einer Vielzahl von Stanzwerkzeugen (2), die vom Stanzwerkzeughalter (4) aufgenommen und in vertikaler Lage kreisförmig angeordnet sind, wobei die Stanzwerkzeuge (2) in hohlen Aufnahmen (6) verschiebbar gelagert sind; mit einem Rotorteil (7), das gegenüber dem Stanzwerkzeughalter (4) vertikal verschiebbar und drehbar angeordnet ist, mit Antriebselementen (8, 18) zum Antreiben des Rotorteils (7), das koaxial zum Stanzwerkzeughalter (4) und in diesem rotiert, mit Schubmitteln (9), die exzentrisch angeordnet von der unteren Fläche des Rotorteils (7) hervorstehen und durch Drehwinkelbewegungen des Rotortelis (7) so in Flucht gebracht werden können, dass sie in vertikaler Richtung oberhalb zu und koaxial mit jedem der Stanzwerkzeuge (2) angeordnet sind, und mit elastischen Elementen (10), die der vertikalen Bewegung des Rotorteils (7) während dessen Bewegung in einem vorbestimmten Bereich in einer Pressvorrichtung im Inneren des Stanzwerkzeughalters (4) entgegenwirken, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugwechselvorrichtung an einer einen einzigen Werkzeughalter aufweisenden Stanzpresse gehalten ist und außerdem Sensormittel (8a) am Rahmen der Stanzpresse aufweist, um einen Bezugspunkt zu schaffen, von dem aus die gesteuerte Drehwinkelbewegung des Rotorteils (7) gestartet werden kann, und dass der Stanzwerkzeughalter fest in einer Werkzeugaufnahme (5) der Stanzpresse (3) eingesetzt ist, um ein Statorteil zu bilden, das schaftähnliche Mittel (11) aufweist, die fest mit ihm verbunden sind und das Rotorteil (7) während dessen vertikaler Bewegung führen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Statorteil (4) aus einem tassenartigen zylindrischen Körper besteht, aus dessen Mitte die schaftähnlichen Mittel (11) zur Führung des Rotorteils hervorstehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, wobei die schaftähnlichen Mittel (11) aus einem zylindrischen Schaft (11a) bestehen, der durch eine Schraubenverbindung (12) mit dem Boden des Statorteils (4) verbunden ist und von dem der Schaft (11a) in einer Mittellage nach oben gerichtet vorsteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei eine Lochscheibe (13) vorgesehen ist, in der die vertikal angeordneten Stanzwerkzeuge (2) verschiebbar aufgenommen sind und die außerdem druckelastische Elemente (14) aufweist, die parallel zur Mittelachse des Schafts (11a) und zwischen dem oberhalb angeordneten Rotorteil (7) und dem Boden des Statorteils (4) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Scheibe (13) mit einem mittigen Erhebungsbereich (13a) ausgebildet ist, der sich nach oben erstreckt und gegen den gegenüberliegenden unteren Bereich des Rotorteils (7) anschlägt, und wobei ein Freiraum (13b) zur Aufnahme der als Ring ausgebildeten Schubmittel (9).

6. Vorrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schubmittel (9) aus einem Zahn besteht, der von dem unteren Bereich des Rotorteils (7) hervorsteht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die druckelastischen Elemente (14) aus wenigstens einer ersten Schraubenfeder (15) besteht, deren Gänge in Umfangsrichtung um den Schaft (11a) herum angeordnet sind und deren Enden aufgenommen sind in entsprechenden Aufnahmen (16, 17), die in einem unteren Bereich der Scheibe (13) bzw. in einem oberen Bereich des Bodens des Statorteils (4) ausgebildet sind.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 2-7, wobei die Antriebsmittel (8) zur Drehung des Rotors eine Zahnradantriebseinheit (18) aufweist, die mit der Stanzpresse (3) verbunden ist und an ihrem Ausgang mit einem Antriebsritzel (19) mit einer vertikalen Achse versehen ist und mit einem benachbarten Zwischenzahnrad (20) zur Bewegungsübertragung auf ein ringförmiges Zahnrad (21) kämmt, das entlang des Umfangs des oberen Endes des Rotorelements (7) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das Zwischenzahnrad (20) eine Dicke aufweist, die mindestens dem vertikalen Bewegungsbereich des Rotorteils (7) im Statorteil (4) entspricht.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2- 9, wobei die Sensormittel (8a) aus einem optoelektronischen Detektor (22) gebildet sind, der an der Stanzpresse (3) in Nachbarlage zum Rotorteil (7) angeordnet ist und der mit wenigstens einem mit diesem in Verbindung stehenden Reflektor/Sensor (23) in Überdeckungslage gebracht werden kann.