EP1004394A2 - Werkzeughalter für eine Werkzeugmaschine - Google Patents

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EP1004394A2
EP1004394A2 EP99119230A EP99119230A EP1004394A2 EP 1004394 A2 EP1004394 A2 EP 1004394A2 EP 99119230 A EP99119230 A EP 99119230A EP 99119230 A EP99119230 A EP 99119230A EP 1004394 A2 EP1004394 A2 EP 1004394A2
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EP
European Patent Office
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tool holder
tool
holder according
tools
pin
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EP99119230A
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English (en)
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EP1004394A3 (de
EP1004394B1 (de
EP1004394B9 (de
Inventor
Kurt Gaul
Wolfgang Ausländer
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Gebr Hilgeland & Co GmbH
Original Assignee
Gebr Hilgeland & Co GmbH
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Publication date
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Publication of EP1004394A3 publication Critical patent/EP1004394A3/de
Publication of EP1004394B1 publication Critical patent/EP1004394B1/de
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Publication of EP1004394B9 publication Critical patent/EP1004394B9/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/02—Dies; Inserts therefor; Mounting thereof; Moulds
    • B30B15/028—Loading or unloading of dies, platens or press rams
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T83/00—Cutting
    • Y10T83/869—Means to drive or to guide tool
    • Y10T83/8745—Tool and anvil relatively positionable

Definitions

  • the invention relates to a tool holder for a Machine tool, especially for a press, which holds several tools, especially press stamps, the tool holder in the process on a Part holder (die) is moved in which at least there is a part to be machined.
  • the object of the invention is to the known tool magazines to provide an alternative tool holder, in which several tools are available to create one To prevent production downtime when the tool is damaged.
  • This object is achieved in that the individual tools are fixed and immovable in the tool holder and that every single tool by moving the Tool holder is movable into a working position.
  • the tool holder is designed so that it is in its Entirety, i.e. with all the tools arranged on it a parts holder, the so-called die, is moved. At however, only one of those on the Tool holder arranged tools the actual Working step, e.g. the pressing out of a part because only this is in the working position.
  • the Tool holder is slidably mounted in a rail.
  • the use of a rail on the tool holder opens up at the same time the possibility of removing the entire tool holder remove his splint and use a new set of tools to be equipped, provided that all tools have their corresponding Have reached tool life and are closed.
  • the tool holder After replacing the individual tools, the tool holder can be used put back in the rail and in its starting position be set up, for example, the working position of the first tool arranged on the tool holder corresponds. For this purpose, e.g. an attack be provided.
  • the gear itself can be different Be driven in ways.
  • the gear is in advantageously by operating a pneumatic Cylinder rotated via a lever.
  • the angle of rotation of the Gear and thus the movement of the tool holder is at this construction due to the maximum deflection set given the push rod of the pneumatic cylinder.
  • the Distances between those arranged in the tool holder Tools are the same.
  • the deflection of the rack for example by means of of an attack taking into account the Gear ratio between gear, rack and Operating lever to the given distance between the Tools is customizable.
  • the pneumatic cylinder and the gearwheel can be reached arranged stationary on the machine tool. Only the Tool holder on which the individual tools are firmly arranged are, as well as the rack attached to the tool holder carry out the labor movement. For this are rack and Gear designed so that the toothing of the rack in the toothing of the gear slides.
  • the gear is cylindrical formed, the roller having a width that is greater than at least by the amount of the stroke of the machine the width of the rack.
  • the most important part is the tool holder after a movement and reaching the working position of a new one Tool can be precisely positioned and locked.
  • the one in Moving part of the entire machine shows for fine positioning and locking of the tool holder a pin on a corresponding one on the tool holder provided positioning and locking hole can be introduced.
  • everyone is on the tool holder arranged tool assigned one of the holes.
  • the pin and bore have matching cone shapes. Furthermore, the distances between the holes correspond to Distances between tools.
  • the pin is spring loaded into the Pressed in the cone of the hole. Due to the spring load achieved that the tool holder even during the pressing operations remains locked.
  • the pen is e.g. by means of of a pneumatic cylinder via a lever mechanism against the preloading spring force from the hole pulled out.
  • the tool holder in one Rail is slidably mounted
  • the tool holder with the several arranged on it Tools is rotatably mounted about an axis. For Positioning a new tool in the working position the locking pin is then made in this construction removed a new tool in the hole Working position rotated, and then the pen in again pressed the hole.
  • the tool holder for positioning a new tool always in the working position by a constant angular amount rotatable.
  • the rotation itself can, as mentioned above, with a gear and pneumatic cylinder construction or can be realized with another device.
  • the embodiment shown in the two figures of the tool holder 1 according to the invention relates to a tool holder, as in a machine tool 10 for Production of screws can be used.
  • tool holder 1 On the illustrated tool holder 1 there are several tools 2, in this case press stamp, fixed and immovable arranged.
  • the Figure 1 to the right of the press rams 2 another conventional tool holder 1 'in which a single Press tool 2 'is arranged.
  • An arrangement of two different tool holders are often used if more than one in the manufacture of a pressed part, in this If two work steps are to be carried out.
  • This die 3 is usually a rotating die, so that several within this die Parts are in different stages of production.
  • the Vorstauchers the preform of a screw in the die manufactured then the matrix becomes a Step further rotated to the next step by means of the pressing tool 2, which in the tool holder assembly 1 according to the invention, which to produce the final shape of the screw blank. After one The die can then be rotated further Screw blank are ejected from the die.
  • a sensor system is used with the tool holder coupled, e.g. based on monitored press pressures perfect function of tools 2, i.e. the press stamp supervised. If there are any deviations, then by means of the tool holder 1 according to the invention damaged tool 2 from its working position pulled out and at the same time a subsequent one Tool moved into the working position. With the new The tool can then be restarted.
  • the tool holder 1 in slidably mounted on a rail.
  • This rail is in the Images not shown.
  • the drive of the tool holder mounted in the rail A rack can be reached on the side of tool holder 1 5 arranged in the teeth, the teeth of a gear or a tooth roller 6 engage.
  • the gear 6 is here by actuating the pneumatic Cylinder 7 rotated via a lever 8.
  • the pneumatic cylinder 7 By controlling the pneumatic cylinder 7, the rod 17 of the pneumatic Tightened cylinder until the stop 18 on the housing of the pneumatic cylinder 7 comes to rest.
  • the stop 18 the maximum path that the rod 17 execute can, definitely.
  • this tool holder bores 12 in an upper region into which a positioning and locking pin 11 is inserted to position the tool holder to back up.
  • the number of Positioning and locking holes determined. Each A tool is therefore assigned to a hole.
  • the spring force can be applied to the pin by a lever 16 11 are deflected so that the spring and Direction of movement of the pin arranged perpendicular to each other could be.
  • the tool holder 1 In order to reduce the weight of the moving parts, is, as already mentioned, the tool holder 1 from the rest Drive parts that move the tool holder 1 effect, decoupled. That is, the cylinder 7 and that Gear 6 are arranged in a stationary manner on the machine tool 10. Only the tool holder 1 leads with the on this arranged pressing tools 2, the working movement A to Pressing a part 4 which is in the die 3 is located.
  • toothed roller 6 is provided with a sufficient width, so can during the entire stroke of the tool holder 1 the toothing of the rack 5 in the pressing movement Slide the toothing of the toothed roller 6 along.
  • the tool holder 1 instead of the linear movement described B also perform a circular motion.
  • the Tool holder rotated around an axis. On one certain radius around this axis of rotation, a Large number of equally spaced tools fixed and immovable be arranged one after the other in the event of wear the working position can be rotated.
  • the rotation of the tool holder about its axis can be done here also carried out in different ways become.
  • the described possibility of free-wheel storage the axis of the driving element can also be one rotating tool holder can be provided.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter (1) für eine Werkzeugmaschine (10), insbesondere für eine Presse, welcher mehrere Werkzeuge (2), insbesondere Pressen-Stempel, aufnimmt, wobei der Werkzeughalter (1) im Arbeitsvorgang (A) auf einen Teilehalter (3) (Matrize) zubewegt wird, in dem sich wenigstens ein zu bearbeitendes Teil (4) befindet, wobei jedes im Werkzeughalter (1) fest und unbeweglich angeordnete Werkzeug (2) durch eine Bewegung (B) des Werkzeughalters (1) in eine Arbeitsposition bewegbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Werkzeughalter für eine Werkzeugmaschine, insbesondere für eine Presse, welcher mehrere Werkzeuge, insbesondere Pressen-Stempel aufnimmt, wobei der Werkzeughalter im Arbeitsvorgang auf einen Teilehalter (Matritze) zubewegt wird, in dem sich wenigstens ein zu bearbeitendes Teil befindet.
Insbesondere bei Werkzeugmaschinen, die zur Herstellung von Massenrohlingen, z.B. Schrauben eingesetzt werden, wird die Produktivität in einer Produktionskette immer durch das schwächste Glied bestimmt. Bei der Schraubenherstellung handelt es sich hierbei im wesentlichen um den Innenangriffs-Stempel der Presse, der je nach Produkt und zu verarbeitendem Werkstoff eine Standmenge von etwa 30.000 - 250.000 Teilen aufweist.
Dies bedeutet, daß bei einer Hochleistungspresse, die mit einer Ausbringung von ca. 800 Teilen pro Minute arbeitet, alle 2 Stunden der Innenangriffsstempel gewechselt werden muß.
Hierbei kommt es zu einem kostenaufwendigen Stillstand der Presse, der die Produktivität verschlechtert.
Um auch bei mannarmen Arbeitsschichten einen derartigen Produktivitätsausfall zu verhindern, ist es allgemein bekannt, an den entsprechenden Werkzeugmaschinen einen automatischen Stempelwechsel vorzusehen. Hierzu werden üblicherweise die Werkzeugmaschinen mit einem Magazin ausgestattet, in dem mehrere identische Werkzeuge, in diesem Fall z.B. die Innenangriffsstempel, auf Vorrat einliegen.
Im Wartungsfall wird sodann, das im Werkzeughalter einliegende Presswerkzeug automatisch aus seiner Arretierung gelöst, ausgestoßen, und durch ein neues Presswerkzeug ersetzt, welches dem Vorrats-Magazin entnommen wird.
Insbesondere bei ungleichmäßig geformten Werkzeugen kann es jedoch vorkommen, daß die im Vorratsmagazin einliegenden Werkzeuge gegeneinander verrutschen und es hierdurch zu einer Verklemmung der einzelnen Werkezeuge untereinander kommt.
Dies hat zur Folge, daß im Wartungsfall die Nachführung eines neuen werkzeuges nicht mehr gewährleistet ist, so daß es trotz Einsatz eines Vorrats-Magazins mit neuen Werkzeugen zum Produktionsausfall der betreffenden Maschine kommen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, zu den bekannten Werkzeug-Magazinen einen alternativen Werkzeughalter bereitzustellen, in dem mehrere Werkzeuge zur Verfügung stehen, um einen Produktionsausfall bei beschädigtem Werkzeug zu verhindern.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die einzelnen Werkzeuge im Werkzeughalter fest und unbeweglich angeordnet sind und daß jedes einzelne Werkzeug durch eine Bewegung des Werkzeughalters in eine Arbeitsposition bewegbar ist.
Durch die Befestigung der Werkzeuge im Werkzeughalter wird erreicht, daß eine Verschiebung der einzelnen Werkzeuge im Werkzeughalter unterbleibt, so daß ein Werkzeugstau, wie er bei den bekannten Magazinen vorkommen kann, vermieden wird. Um einen Produktionsausfall bei Beschädigung eines Werkzeuges in Folge des Erreichens der Standmenge zu verhindern, sind auf dem Werkzeughalter, mehrere, insbesondere identische Werkzeuge angeordnet, wobei eine ausreichende Anzahl zu wählen ist, damit die Maschine auch in mannarmen Schichten ohne Produktionsausfall arbeiten kann.
Der Werkzeughalter ist so konstruiert, daß er in seiner Gesamtheit, d.h. mit allen auf ihm angeordneten Werkzeugen auf einen Teilehalter, die sogenannte Matritze, zubewegt wird. Bei dieser Bewegung führt jedoch nur eines der auf dem Werkzeughalter angeordneten Werkzeuge den eigentlichen Arbeitsschritt, z.B. das Pressen eines Teiles aus, da sich nur dieses in der Arbeitsposition befindet.
Sollte nun das Werkzeug seine Standmenge überschreiten, und es zu einem Ausfall des Werkzeuges kommen, so besteht die Möglichkeit durch eine Bewegung des Werkzeughalters ein neues Werkzeug in die Arbeitsposition zu verfahren. Mit diesem neu positionierten Werkzeug wird sodann die Produktion wieder aufgenommen, bis auch dieses Werkzeug seine Standmenge erreicht hat und es zu einem Ausfall des Werkzeuges kommt.
Für eine Bewegung des Werkezeughalters, um ein neues Werkzeug in die Arbeitsposition zu fahren, ist es vorteilhaft, wenn der Werkzeughalter in einer Schiene verschieblich gelagert ist. Der Einsatz einer Schiene am Werkzeughalter eröffnet dabei gleichzeitig die Möglichkeit, den gesamten Werkzeughalter aus seiner Schiene zu entfernen und mit einem neuen Satz Werkzeuge zu bestücken, sofern sämtliche Werkzeuge ihre entsprechenden Standmengen erreicht haben und verschliessen sind.
Nach Austausch der einzelnen Werkzeuge kann der Werkzeughalter wieder in die Schiene eingesetzt und in seiner Anfangsposition eingerichtet werden, die der Arbeitsposition beispielsweise des ersten auf dem Werkzeughalter angeordneten Werkzeuges entspricht. Hierzu kann am Werkzeughalter z.B. ein Anschlag vorgesehen sein.
Um die Verschiebung des Werkzeughalters innerhalb der Schiene zu realisieren, ist z.B. seitlich am Werkzeughalter eine Zahnstange angeordnet, in die die Zähne eines Zahnrades eingreifen. Das Zahnrad selbst kann hierbei auf verschiedene Arten und Weisen angetrieben sein.
So ist es sinnvoll, daß das Zahnrad sich immer um einen bestimmten Betrag dreht, um ein altes, verschließenes Werkzeug aus seiner Arbeitsposition herauszufahren und gleichzeitig hierbei ein neues Werkzeug in seine Arbeitsposition zu bringen.
Um diese diskrete Bewegung auszuführen, wird das Zahnrad in vorteilhafter Weise durch Betätigung eines pneumatischen Zylinders über einen Hebel gedreht. Der Drehwinkel des Zahnrades und damit die Bewegung des Werkzeughalters ist bei dieser Konstruktion durch die maximal eingestellte Auslenkung der Schubstange des pneumatischen Zylinders gegeben.
Um eine Rückkehr der Schubstange in die Ausgangsposition zu erreichen, ohne daß hierbei das Zahnrad verdreht wird, ist es vorteilhaft, wenn die Drehachse des Zahnrades freilaufgelagert ist. Eine Drehung des Zahnrades erfolgt dann selbst bei einer bidirektionalen Bewegung der Schubstange immer nur in einer Richtung. Bei Betätigung des Zylinders wird daher auch der Werkzeughalter immer in eine Richtung und zwar um eine Werkzeugposition weiter bewegt.
Für einen Werkzeugwechsel ist es vorteilhaft, wenn die Abstände zwischen den im Werkzeughalter angeordneten Werkzeugen gleich sind. In diesem Fall ist es gewährleistet, daß die Auslenkung der Zahnstange, beispielsweise mittels eines Anschlages unter Berücksichtigung des Übersetzungsverhältnisses zwischen Zahnrad, Zahnstange und Betätigungshebel an den gegebenen Abstand zwischen den Werkzeugen anpassbar ist.
Um eine Reduzierung der im Arbeitsvorgang zu bewegenden Massen zu erreichen, sind der pneumatische Zylinder und das Zahnrad an der Werkzeugmaschine ortsfest angeordnet. Lediglich der Werkzeughalter auf dem die einzelnen Werkzeuge fest angeordnet sind, sowie die an dem Werkzeughalter befestigte Zahnstange führen die Arbeitsbewegung aus. Hierzu sind Zahnstange und Zahnrad derart ausgelegt, daß die Verzahnung der Zahnstange in der Verzahnung des Zahnrades gleitet.
Um einen Eingriff der Verzahnung über den gesamten Hub des Werkzeughalters, der bei einer Arbeitsbewegung ausgeführt wird, aufrecht zu erhalten ist das Zahnrad walzenförmig ausgebildet, wobei die Walze eine Breite aufweist, die mindestens um den Betrag des Hubes der Maschine größer ist als die Breite der Zahnstange.
Da die Ausrichtung zwischen dem Werkzeug und dem zu formenden Teil im höchsten Maße wichtig ist, ist der Werkzeughalter nach einer Bewegung und Erreichen der Arbeitsposition eines neuen Werkzeugs fein positionier- und arretierbar. Der im Arbeitsvorgang bewegte Teil der gesamten Maschine weist dabei zur Feinpositionierung und Arretierung des Werkzeughalters einen Stift auf, der in eine entsprechende am Werkzeughalter vorgesehene Positionierungs- und Arretierungsbohrung einführbar ist. Hierbei ist jedem auf dem Werkzeughalter angeordneten Werkzeug eine der Bohrungen zugeordnet.
Für eine Feinpositionierung des Werkzeughalters und der darauf fest angeordneten Werkzeuge ist es überdies vorteilhaft wenn Stift und Bohrung zueinander passende Konusformen aufweisen. Weiterhin entsprechen die Abstände zwischen den Bohrungen den Abständen zwischen den Werkzeugen.
Zur Realisierung der Feinpositionierung und der Arretierung des Werkzeughalters wird der Stift durch Federbelastung in den Konus der Bohrung eingepreßt. Durch die Federbelastung wird erreicht, daß der Werkzeughalter auch während der Preßvorgänge arretiert bleibt.
Um nun eine Bewegung des Werkzeughalters für einen Werkzeugwechsel zu ermöglichen, wird der Stift z.B. mittels eines pneumatischen Zylinders über einen Hebelmechanismus gegen die vorspannende Federkraft aus der Bohrung herausgezogen.
Im Anschluß daran wird der pneumatische Zylinder, der dem Zahnrad zugeordnet ist, betätigt, um eine Verschiebung des Werkzeughalters zu erreichen, wodurch ein neues Werkzeug in die Arbeitsposition gefahren wird. Danach wird die Ansteuerung des pneumatischen Zylinders, der dem Hebel zugeordnet ist, aufgehoben, so daß dieser automatisch unter der Federbelastung den Stift in den Konus der, dem Stift nun zugewandten Bohrung einpreßt und somit automatisch den Werkzeughalter feinjustiert sowie in seiner dann erreichten Position arretiert.
Neben der Konstruktion, daß der Werkzeughalter in einer Schiene verschieblich gelagert ist, ist es ebenso möglich, daß der Werkzeughalter mit den mehreren auf ihm angeordneten Werkzeugen um eine Achse drehbar gelagert ist. Zur Positionierung eines neuen Werkzeuges in die Arbeitsposition wird sodann bei dieser Konstruktion der Verriegelungsstift aus der Bohrung entfernt, ein neues Werkzeug in die Arbeitsposition gedreht, und anschließend der Stift erneut in die Bohrung eingepreßt.
Um auch hier ein reproduzierbares Arbeiten zu ermöglichen, ist der Werkzeughalter zur Positionierung eines neuen Werkzeuges in die Arbeitsposition immer um einen konstanten Winkelbetrag drehbar. Die Drehung selbst kann hierbei, wie oben erwähnt, mit einer Konstruktion aus Zahnrad und pneumatischen Zylinder oder mit einer anderen Vorrichtung realisiert werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den nachfolgenden Zeichnungen dargestellt.
Es zeigen:
Figur 1
Eine auf die wesentlichen Merkmale beschränkte Frontansicht des erfindungsgemäßen Werkzeughalters
Figur 2
Eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Werkzeughalters
Das in den beiden Abbildungen dargestellte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Werkzeughalters 1, bezieht sich auf einen Werkzeughalter, wie er bei einer Werkzeugmaschine 10 zur Herstellung von Schrauben einsetzbar ist.
Auf dem dargestellten Werkzeughalter 1 sind mehrere Werkzeuge 2, in diesem Fall Pressenstempel, fest und unbeweglich angeordnet.
Zusätzlich zu dem erfindungsgemäßen Werkzeughalter 1 zeigt die Figur 1 rechts neben den Pressenstempeln 2 eine weiteren konventionellen Werkzeughalter 1', in dem ein einziges Presswerkzeug 2' angeordnet ist. Eine Anordnung aus zwei verschiedenen Werkzeughaltern wird häufig dann eingesetzt, wenn bei der Herstellung eines Pressteils mehrere, in diesem Fall zwei Arbeitsschritte durchzuführen sind.
So wird bei einer Schraubenherstellung üblicherweise mittels des sogenannten Vorstauchers 1' in dem das Vorstaucher-Werkzeug 2' einsetzt ist, die Vorform einer Schraube hergestellt. Der Schraubenrohling befindet sich dazu in einer in der Figur 1 nicht dargestellten Matritze 3, die sich vor dem Vorstaucher und vor dem Werkzeughalter 1 befindet.
Bei dieser Matritze 3 handelt es sich üblicherweise um eine rotierende Matritze, so daß innerhalb dieser Matritze mehrere Teile in unterschiedlichen Fertigungastufen einliegen.
In einem Arbeitsschritt wird daher zunächst mittels des Vorstauchers die Vorform einer Schraube in der Matritze hergestellt, im Anschluß daran, wird die Matritze einen Stufenschritt weitergedreht, um im nächsten Arbeitsschritt mittels des Press-Werkzeuges 2, welches in der erfindungsgemäßen Werkzeughalteranordnung 1 einliegt, die endgültige Form des Schraubenrohlings herzustellen. Nach einem Weiterdrehen der Matritze kann sodann der fertiggeformte Schraubenrohling aus der Matritze ausgeworfen werden.
Da die Beanspruchung des Pressenstempels 2 bei der Herstellung der Schrauben-Endform deutlich größer ist als die Beanspruchung des Stempels 2', treten nach einer üblichen Standmenge von etwa 30.000 - 250.000 Teilen Ausfallerscheinungen des Stempelsauf. Aufgrund von Abnutzung oder gar Bruch des Pressenstempels 2, kommt es zu einem Qualitätsverlust bzw. zu dem Ausfall der gesamten Werkzeugmaschine.
Um dies zu verhindern ist mit dem Werkzeughalter eine Sensorik gekoppelt, die z.B. anhand von überwachten Pressdrücken die einwandfreie Funktion der Werkzeuge 2, d.h. der Pressenstempel überwacht. Sollte es hierbei zu Abweichungen kommen, so wird mittels des erfindungsgemäßen Werkzeughalters 1 das beschädigte Werkzeug 2 aus seiner Arbeitsposition herausgefahren und hierbei gleichzeitig ein nachfolgendes Werkzeug in die Arbeitsposition hineinbewegt. Mit dem neuen Werkzeug kann sodann die Produktion wieder aufgenommen werden.
Um eine derartige Bewegung B eines neuen Werkzeuges in die Arbeitsposition zu realisieren, ist der Werkzeughalter 1 in einer Schiene verschieblich gelagert. Diese Schiene ist in den Abbildungen nicht dargestellt.
Um den Antrieb des in der Schiene gelagerten Werkzeughalters zu erreichen ist seitlich am Werkzeughalter 1 eine Zahnstange 5 angeordnet, in deren Zähne, die Zähne eines Zahnrades bzw. einer Zahnwalze 6 eingreifen.
Das Zahnrad 6 wird hierbei durch Betätigung des pneumatischen Zylinders 7 über einen Hebel 8 gedreht. Durch Ansteuerung des pneumatischen Zylinders 7 wird die Stange 17 des pneumatischen Zylinders angezogen, bis der Anschlag 18 am Gehäuse des pneumatischen Zylinders 7 zur Anlage kommt. Hierbei wird durch den Anschlag 18 der maximale Weg, den die Stange 17 ausführen kann, bestimmt.
Die Bewegung der Stange 17 wird dann mittels des Hebels 8 auf das Zahnrad 6 übertragen, welches aufgrund der begrenzten Bewegung der Stange 17, ebenfalls eine begrenzte Drehung ausführt.
Durch die Drehung des Zahnrades 6 beim Anziehen der Stange 17 erfolgt dann mittels der Kraftübertragung auf die Zahnstange 5 eine Verschiebung des Werkzeughalters 1, in diesem Falle nach oben. Hierdurch wird dann das zweite Werkzeug in die Arbeitsposition verfahren.
Wird die Ansteuerung des pneumatischen Zylinders 7 aufgehoben, so kehrt die Stange 17 und der Hebel 8 jeweils in die Ausgangsposition zurück. Diese Ausgangsposition kann ebenfalls durch einen Anschlag gegeben sein.
Um zu verhindern, daß bei der Rückkehr in die Ausgangspositionen das Zahnrad 6 und die Zahnstange 5 zurückbewegt werden, ist die Achse 9 des Zahnrades 6 freilaufgelagert. Hierdurch verbleibt das Zahnrad in seiner Position. Da durch die Ansteuerung des pneumatischen Zylinders aufgrund des Anschlages 18 das Zahnrad 6 immer um einen konstanten Betrag gedreht wird, ist es nötig, daß die Abstände D zwischen den im Werkzeughalter 1 angeordneten Werkzeugen 2 untereinander gleich sind.
Hierdurch wird gewährleistet, daß die Arbeitsposition des neuen Werkzeuges 2 zumindest grob eingestellt wird. Um eine Feinpositionierung und eine Arretierung des verschieblichen Werkzeugshalters 1 in der neuen Position zu erreichen, weist dieser Werkzeughalter in einem oberen Bereich Bohrungen 12 auf, in die ein Positionierungs- und Arretierungsstift 11 eingeführt wird, um den Werkzeughalter in seiner Position zu sichern.
Um eine Feinpositionierung zu erreichen, weisen hierbei sowohl der Stift 11 als auch die Bohrungen 12 Konusformen 13 auf, die aneinander angepaßt sind, um die Achse der Bohrung und des Stiftes beim Einführen des Stiftes in die Bohrung aufeinanderzuziehen.
Da die Abstände D' der einzelnen Bohrungen den Abständen D der einzelnen Werkzeuge entsprechen, wird eine reproduzierbare Einstellung der Arbeitsposition des neuen Werkzeuges ermöglicht.
Entsprechend der Anzahl der Werkzeuge ist auch die Anzahl der Positionierungs- und Arretierungsbohrungen bestimmt. Jedem Werkzeug ist daher eine Bohrung zugeordnet.
Da der Werkzeughalter 1 durch den in der Bohrung 12 einliegenden Stift 11 gesichert ist, ist vor einer Weiterbewegung B des Werkzeughalters 1 der Stift 11 aus der Bohrung 12 herauszuziehen.
Um auch während des Pressvorgangs zu gewährleisten , daß der Stift 11 in der Bohrung 12 verbleibt und die Positionierung und Arretierung des Werkzeughalters erhalten bleibt, ist dieser durch Federbelastung mittels einer Feder 14 in den Konus 13 der Bohrung 12 eigepreßt.
Die Federkraft kann hierbei durch einen Hebel 16 auf den Stift 11 umgelenkt werden, so daß Kraftwirkung der Feder und Bewegungsrichtung des Stiftes senkrecht zueinander angeordnet sein können.
Für den Fall der beabsichtigten Verschiebung eines neuen Werkzeuges 2 in die Arbeitsposition, wird dann zunächst ein pneumatischer Zylinder 15 angesteuert, dessen wirkende Kraft gegen die Federkraft der Feder 14 gerichtet ist. Hierdurch wird gleichzeitig ebenfalls wieder durch den Hebel 16 eine Bewegung des Stiftes 11, diesmal aus der Bohrung heraus, bewirkt.
Nach der Entriegelung des Werkzeughalters 1 kann dieser, wie oben beschrieben, durch die Ansteuerung des pneumatischen Zylinders 7 in die nächste Werkzeugposition verschoben werden. Ist das neue Werkzeug 2 positioniert, so wird die Ansteuerung des pneumatischen Zylinders 15 aufgehoben, wodurch wiederum die Federkraft über den Hebel 16 auf den Stift 11 wirkt und diesen in den Konus 13 der nun dem neuen Werkzeug zugeordneten Bohrung 12 einpreßt.
Um eine Gewichtsreduzierung der bewegten Teile zu ermöglichen, ist, wie bereist erwähnt, der Werkzeughalter 1 von den übrigen Antriebsteilen, die die Verschiebung des Werkzeughalters 1 bewirken, entkoppelt. Das heißt, daß der Zylinder 7 und das Zahnrad 6 an der Werkzeugmaschine 10 ortsfest angeordnet sind. Lediglich der Werkzeughalter 1 führt mit den auf diesem angeordneten Press-Werkzeugen 2 die Arbeitsbewegung A zum Pressen eines Teils 4, welches sich in der Matritze 3 befindet, aus.
Um zu vermeiden, daß während des großen Hubes, den der Werkzeughalter beim Pressen ausführt, die Verzahnungen von Zahnstange 5 und Zahnrad 6 ausser Eingriff geraten, ist das Zahnrad 6 in Form einer langen Zahnwalze ausgebildet, was in der Figur 1 nicht zu erkennen ist.
Wird die Zahnwalze 6 mit einer genügenden Breite ausgestattet, so kann während des gesamten Hubes des Werkzeughalters 1 bei der Pressbewegung die Verzahnung der Zahnstange 5 in der Verzahnung der Zahnwalze 6 entlanggleiten.
In einer Alternative zur dargestellten Asuführungsform kann der Werkzeughalter 1 statt der beschriebenen linearen Bewegung B auch eine Kreisbewegung ausführen. Hierzu wird der Werkzeughalter um eine Achse drehbar gelagert. Auf einem bestimmten Radius um diese Drehachse herum, kann dann eine Vielzahl gleichbeabstandeter Werkzeuge fest und unbeweglich angeordnet sein, die nacheinander im Falle von Verschleiß in die Arbeitsposition verdrehbar sind.
Um auch hier eine Arretierung und Feinpositionierung des in die Arbeitsposition gedrehten Werkzeuges zu erreichen, weist auch diese Anordnung die beschriebenen Mittel aus einem in einer konusförmigen Bohrung einliegenden Stiftes auf. Es ist selbstverständlich denkbar auch andere Arretierungs- und Positionierungsmöglichkeiten vorzusehen.
Die Drehung des Werkzeughalters um seine Achse kann hierbei ebenfalls auf verschiedene Arten und Weisen durchgeführt werden. Die beschriebene Möglichkeit einer Freilauflagerung der Achse des antreibenden Elementes kann auch bei einem sich drehenden Werkzeughalter vorgesehen werden.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß mit Hilfe des erfindungsgemäßen Werkzeughalters auch in mannarmen Arbeitsschichten ein Stillstand der Werkzeugmaschinen, in diesem Fall eine Schraubenpresse, verhindert werden, da der Verschleiß des Presswerkzeuges automatisch überwacht und für den Fall der anstehenden Wartung durch eine Bewegung des Werkzeughalters ein neues Presswerkzeug in die Arbeitsposition verfahren wird.
Wird eine genügende Anzahl von Presswerkzeugen auf dem Werkzeughalter vorgesehen, so können im normalen Betrieb der Maschine auch ohne persönlichen Wartungseinsatz Nachtschichten mit Hilfe des erfindungsgemäßen Werkzeughalters gefahren werden.

Claims (17)

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