[0001] Die Erfindung betrifft eine Presse wie sie im Oberbegriff des Anspruches 1 beschrieben
ist.
[0002] Pressen kommen in modernen Fertigungsprozessen häufig vor. Beispielsweise werden
Pressen zum Fügen (z.B. Einpressen von Buchsen), Trennen (z.B. Schneiden von Blechbändern),
Urformen (z.B. Pressen von Pulvern zu Körpern) und Umformen (z.B. Biegen oder Tiefziehen
von Blechen) verwendet. Schon diese wenigen Beispiele zeigen wie vielfältig Pressen
in der Technik angewandt werden.
[0003] Ein immer höherer Spezialisierungsgrad von Werkzeugen, die auf eine oder einige wenige
Aufgaben ausgerichtet sind, bedingt, dass diese auch immer häufiger gewechselt werden
müssen. Diese Rüstzeiten verlangsamen den Produktionsprozess, weswegen es schon länger
ein Bestreben ist, diese Ruhezeiten kurz zu halten. Aus diesem Grund sind auch für
Pressen Hilfseinrichtungen für den Werkzeugwechsel oder vollautomatische Werkzeugwechseleinrichtungen
bekannt.
[0004] Beispielsweise zeigt die
DE 37 31 871 A1 ein Umlaufregal, welches insbesondere zum Speichern von Ober- und Unterwerkzeugen
für eine Abkantmaschine dient. Dieses weist eine im Bereich der Seitenwand angeordnete
Be- und Entladeöffnung auf, die eine Überführung der Werkzeuge vom Umlaufregal zur
Abkantmaschine und umgekehrt mittels Übertragungsbrücken ermöglicht.
[0005] Die
JP 2220715 A zeigt darüber hinaus ein Magazin zum Ablegen von Stempel und Matrize einer Abkantpresse,
das seitlich derselben angeordnet werden kann. Dabei werden Stempel und Matrize mit
Hilfe eines Antriebs in die und aus der Presse verschoben, sodass ein anstrengender
manueller Wechsel unterbleiben kann.
[0006] Nachteilig an den bekannten Methoden für den Werkzeugwechsel ist, dass erst ein Werkzeug
aus der Maschine entnommen werden muss bevor ein anderes eingeführt werden kann. Dies
widerspricht der Forderung nach möglichst kurzen Rüstzeiten.
[0007] Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine verbesserte Presse, insbesondere eine, bei
der ein Werkzeugwechsel schneller erfolgen kann, sowie ein Werkzeug hierfür anzugeben.
[0008] Die Aufgabe der Erfindung wird mit einer Presse nach dem Patentanspruch 1 gelöst,
nämlich einer Presse der eingangs genannten Art, bei der zumindest eine erste Werkzeug-Transportschiene
eine geschlossene Ringbahn ausbildet bei der ein erster Teilbereich etwa parallel
längs eines ersten Werkzeughalters eines ersten Pressenbalkens verläuft und die Werkzeuge
unmittelbar in bzw. aus den Werkzeughalter transportierbar sind.
[0009] Erfindungsgemäß wird erreicht, dass das Entnehmen eines Werkzeugs und ein Zuführen
eines anderen Werkzeugs zur selben Zeit erfolgen kann, denn das nicht mehr benötigte
Werkzeug wird auf einer Seite aus dem Werkzeughalter in die Werkzeug-Transportschiene
geschoben und ein neues Werkzeug wird auf der anderen Seite des Werkzeughalters von
der Werkzeug-Transportschiene in den Werkzeughalter geschoben. Auf diese Weise können
Rüstzeiten deutlich reduziert werden. Bei den heute üblichen Taktzeiten trägt die
Erfindung maßgeblich zur Verbesserung des Standes der Technik bei. Der Erfindung liegt
somit auch die Einsicht zu Grunde, dass ein gleichzeitiges Entnehmen und Zuführen
eines Werkzeugs die Produktivität einer Presse deutlich erhöhen kann.
[0010] Von Vorteil ist dabei eine Ausbildung nach Anspruch 2, weil damit beide Pressenbalken
für ein rasches und gleichzeitiges Umrüsten der Werkzeugbestückung ausgestattet sind.
[0011] Möglich sind aber auch die vorteilhaften Ausbildungen nach den Ansprüchen 3 und 4,
wodurch Werkzeugsätze zum Einsatz gelangen die keine Sonderformen für Biegestempel
und Biegematrize erfordern und damit vorhandene Werkzeuge zur Verwendung gelangen.
[0012] Gemäß der Vorteilhaften Ausbildung wie im Anspruch 5 beschrieben werden kleine Kurvenradien
für die Werkzeug- Transportschienen und damit ein geringer Platzbedarf für die Presse
mit der Werkzeug- Wechseleinrichtung erreicht.
[0013] Vorteilhaft sind aber auch Ausbildungen nach den Ansprüchen 6 bis 8, weil damit ein
automatisierter Wechsel der Werkzeuge vornehmbar ist.
[0014] Vorteilhaft sind aber auch Ausbildungen nach den Ansprüchen 9 bis 14, wonach in der
ersten und/oder zweiten Werkzeug-Transportschiene eine Weiche angeordnet ist, welche
mit einer Werkzeug-Zuführschiene verbunden ist, die insbesondere an einem Ende offen
ist. Diese Werkzeug-Zuführschiene dient dazu, Werkzeuge aus der ringförmigen Werkzeug-Transportschiene
zu entnehmen oder dieser zuzuführen. Dies ist zum Beispiel dann erforderlich, wenn
die Werkzeug-Transportschiene nicht lange genug ist, um alle Werkzeuge, die für die
Nutzung der Presse 1 nötig sind, aufzunehmen. Zu diesem Zweck kann die Werkzeug-Zuführschiene
auch mit einem größeren Werkzeug-Lager verbunden sein. Sie ist dann nicht mehr zwangsläufig
an einem Ende offen.
[0015] Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn in der ersten und/oder zweiten Werkzeug-Transportschiene
zwei Weichen angeordnet sind, welche mit einer Werkzeug-Nebenschiene verbunden sind.
Diese Variante der Erfindung kann vorgesehen werden, um die Kapazität der ringförmigen
Werkzeug-Transportschiene zu erhöhen beziehungsweise auch, um ein Umsortieren der
in der Werkzeug-Transportschiene befindlichen Werkzeuge zu ermöglichen.
[0016] In einer weiteren vorteilhaften Variante der Erfindung ist in der ersten und/oder
zweiten Werkzeug-Transportschiene ein schwenkbares Schienenstück angeordnet ist, welches
die erste und/oder zweite Werkzeug-Transportschiene mit einem Werkzeuglager verbindet.
Auf diese Weise kann die Kapazität der Presse für die Aufnahme von Werkzeugen noch
weiter erhöht werden.
[0017] In einer anderen vorteilhaften Variante der Erfindung ist in der ersten und/oder
zweiten Werkzeug-Transportschiene ein verschiebbares Schienenstück angeordnet ist,
welches die erste und/oder zweite Werkzeug-Transportschiene mit einem Werkzeuglager
verbindet. Auch diese Variante dient zur Erhöhung der Kapazität der Presse, Werkzeuge
aufzunehmen. Vorteilhaft ist hier, dass das verschiebbare Schienenstück gerade sein
kann und somit ein leichtgängiges Verschieben der Werkzeuge gewährleistet ist.
[0018] Vorteilhaft ist aber auch eine Ausbildung nach Anspruch 15 durch die ein automatisiertes
fixieren der Werkzeugsätze in der Werkzeugaufnahme erreicht wird.
[0019] Durch die im Anspruch 16 beschriebene vorteilhafte Ausbildung wird eine Reduzierung
von zusätzlichen Bauteilen und damit verbunden ein Fertigungs- und Montageaufwand
verringert und Anlagekosten eingespart.
[0020] Die in den Ansprüchen 17 und 18 beschriebenen vorteilhaften Ausbildungen ermöglichen
einfache Komponenten und Bauteilvarianten.
[0021] Durch die in den Ansprüchen 19 und 20 beschriebenen vorteilhaften Ausbildungen ist
die Betriebssicherheit der Presse auch bei Wegfall einer Druckversorgung gewährleistet.
[0022] Die Ausbildung wie sie im Anspruch 21 beschrieben ist ergibt einen einfachen Aufbau
für die Ausstattung des Pressenbalkens mit den erforderlichen Spannvorrichtungen.
[0023] Von Vorteil ist auch eine Ausbildung nach Anspruch 22, wodurch anwenderspezifische
Ausbildungen der Presse erreicht werden. Dies ist insofern von Vorteil, als die Werkzeug-Transportschienen
auf diese Weise sehr Platz sparend angeordnet werden können.
[0024] Eine vorteilhafte Ausbildung ist aber auch im Anspruch 23 beschrieben, wonach die
erste/zweite Werkzeug-Transportschiene entsprechend den unterschiedlichen Anforderungen
bei stehender oder hängender Werkzeuglage optimiert ausbildbar sind.
[0025] Möglich ist aber auch eine Ausbildung wie sie im Anspruch 24 beschrieben ist, weil
dadurch zusätzliche Stützmittel für die Teilbereiche 16 der Werkzeug- Transportschienen
13, 14 eingespart werden und der Montage- und Justieraufwand verringert wird.
[0026] Schließlich ist aber auch eine Ausbildung nach Anspruch 25 vorteilhaft, weil dadurch
eine einfache Konzeption der Werkzeug- Transportschiene erreicht wird.
[0027] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren
näher erläutert.
[0028] Es zeigen jeweils in stark schematisch vereinfachter Darstellung:
- Fig. 1
- eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Presse in Schrägansicht;
- Fig. 2
- eine Detailansicht zur Bestückung der Pressenbalken mit den die Biegewerkzeuge tragenden
Werkzeugadapter, geschnitten;
- Fig. 3
- eine Darstellung einer möglichen Ausbildung der Werkzeug- Transportschienen in vereinfachter
Darstellung;
- Fig. 4
- eine weitere mögliche Ausbildung der Werkzeug- Transportschienen in verein- fachter
Darstellung;
- Fig. 5
- eine andere Ausführung der Werkzeug- Transportschiene für die erfindungsgemä- ße Presse,
geschnitten.
[0029] Einführend wird festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen
gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen
werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß
auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen
werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben,
unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen
und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiterhin
können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen
unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder
erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
[0030] Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten einer erfindungsgemäßen
Presse sowie eines zugeordneten Werkzeugs, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass
die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben
eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten
untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum
technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen
Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten,
die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante
möglich sind, vom Schutzumfang mit umfasst.
[0031] Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer schematisch dargestellten
Presse 1 in Schrägansicht mit Seitenständer 2, 3, einem feststehenden Pressenbalken
4 und einem relativ dazu mit Antriebsmitteln 5, 6 verstellbaren Pressenbalken 7. Die
Pressenbalken 4, 7 weisen im gezeigten Ausführungsbeispiel einem ersten (unteren)
und einem zweiten (oberen) schienenartigen Werkzeughalter 8 und 9 auf. Die Verstellung
des (oberen) Pressenbalkens 7 aus einer (oberen) Ruhestellung in eine (untere) Endstellung
und wieder in die Ruhestellung, gemäß Doppelpfeil 10 erfolgt nach dem gezeigten Ausführungsbeispiel
mittels einer hydraulischen Antriebsvorrichtung 11, z.B. Hydraulikzylinder als Antriebsmittel
5,6.
[0032] Möglich ist aber auch die Antriebsvorrichtung 11 als Elektroantrieb mit elektromotorischem
Spindelantrieb auszubilden, wie weiters auch anstelle zweier Antriebsmitteln 5, 6
nur ein, mittig an einem Maschinengestell angeordnetes Antriebsmittel, insbesondere
bei kleineren Pressen, möglich ist.
[0033] Diese Anordnung ist für die Erfindung aber nicht zwingend erforderlich, vielmehr
ist auch vorstellbar, dass der untere Pressbalken 4 oder auch beide Pressbalken 4
und 7 verstellbar sind.
[0034] Der Fig. 1 ist weiter eine Werkzeug- Wechseleinrichtung 12 bestehend aus jeweils
den Werkzeughaltern 8, 9 zugeordnete Werkzeug-Transportschienen 13, 14 die in Form
von Ringbahnen 15 in einem ersten Teilbereich 16 entlang den Pressenbalken 4, 7 verlaufen
und jeweils ein zweiter Teilbereich 17, die Ringbahn 15 bildend, um die Seitenständer
2, 3 herumgeführt sind und längs einer Rückseite der Presse 1 verlaufen, wobei jeweils
Enden des zweiten Teilbereichs 17 an entgegen gesetzten Enden 18, 19 des ersten Teilbereichs
16 anschließen.
[0035] Die Ringbahn 15 der Werkzeug- Transportschiene 14 des verstellbaren Pressenbalkens
7 weist dabei zwischen dem ersten Teilbereich 16 und dem zweiten Teilbereich 17, d.h.
an den Enden 18, 19 einen minimalen Spalt auf, wodurch der erste Teilbereiche 16 mit
dem Pressenbalken mitbewegt werden kann und mit diesem bewegungsfest verbunden ist.
Am feststehenden Pressenbalken 4 ist der erste Teilbereich 16 der Werkzeug- Transportschiene
13 direkt an der Rückseite 20 befestigt.
[0036] Die zweiten Teilbereiche 17 der Werkzeug-Transportschienen 13, 14 sind an den Seitenständern
2, 3 bzw. am Maschinengestell befestigt. Im Wesentlichen verlaufen die Werkzeug-Transportschienen
13, 14 zu in zu einer Aufstandsfläche der Presse 1 in zwei parallelen Ebenen.
[0037] In einer Ruhestellung des verstellbaren Pressenbalkens 7, nach dem gezeigten Ausführungsbeispiel
des oberen Pressenbalkens 7, z.B. einer oberen Endlage, verläuft dabei die diesem
zugeordnete Werkzeug-Transportschiene 14, für den Werkzeugtransfer zwischen den Teilbereichen
16, 17 als in der Ebene ausgerichtete Ringbahn 15.
[0038] Der Fig. 1 ist im Detail die Anordnung der die Ringbahnen 15 ausbildenden Werkzeug-Transportschienen
13, 14 und der Anordnung der ersten Teilbereiche 16, 17, jeweils an der Rückseite
20 der Pressenbalken 4, 7 sowie Biegewerkzeuge 21, 22 zu entnehmen.
[0039] Die Biegewerkzeuge 21, 22 bilden Werkzeugsätze 23 mit jeweils einen schienenförmigen
Werkzeugadapter 24 aus, der für den Transport in den Ringbahnen 15 ausgelegt ist -
wie noch später im Detail beschrieben. Die Werkzeugadapter 24 sind bestückt mit zumindest
einem Biegstempel 25 bzw. einer Biegematrize 26. Üblich ist jedoch in Abhängigkeit
von einem vorzunehmenden Umformvorgang, dass jeweils mehrere der Biegstempel 25 bzw.
der Biegematrizen 26 aneinander gereiht und im Werkzeugadapter 24 befestigt jeweils
einen Werkzeugsatz 23 ausbilden und deren Anwendung jeweils sowohl im feststehenden
wie auch im verstellbaren Pressenbalken 4, 7, in Abhängigkeit vom Umformprozess an
einem Werkteil 27 erfolgen kann.
[0040] Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Werkzeugsätze 23 in den Werkzeughaltern
8, 9 über Spannvorrichtungen 28, z.B. hydraulische Spannmittel, Spannkeile, Spannbolzen
etc., auf die noch später im Detail eingegangen wird, gespannt. Die Aufnahme und Befestigung
der Werkzeugsätze 23 kann aber selbstverständlich bei entsprechender Ausbildung mit
Aufnahmenuten o.ä. auch direkt in den Pressenbalken 4, 7 erfolgen. Die Befestigung
der Biegestempel 25 und der Biegematrizen 26 im Werkzeugadapter 24 erfolgt beispielsweise
durch mechanische Klemmung wir ebenfalls noch später im Detail beschrieben.
[0041] Aus der Fig. 2 ist nun im Detail die Ausbildung der Werkzeugsätze 23 mit den Werkzeugadapter
24 am Beispiel der unteren Werkzeug- Transportschiene 13 und der oberen Transportschiene
14 gezeigt.
[0042] Die Werkzeugsätze 23 sind über die Werkzeugadapter 24 und wegen der geforderten Kurvengängigkeit
über auskragend angeordnete und schwenkbare Rollapparate 29 in den Werkzeug-Transportschienen
13, 14 verstellbar gelagert, wobei die Werkzeugsätze 23 des unteren, feststehenden
Pressenbalkens 4 in einer stehenden Anordnung und des oberen, verstellbaren Pressenbalkens
7 in einer hängenden Anordnung geführt sind.
[0043] Zum Biegen werden nun die Werkzeugsätze 23, Biegestempel 21 und Biegematrize 22,
in den ersten und zweiten Werkzeughalter 8, 9 gefahren oder geschoben und dort in
entsprechender Position mittels der Spannvorrichtungen 28 fixiert. Der Transfer der
Werkzeugsätze 23 kann einerseits mittels zu den Werkzeug- Transportschienen 13, 14
parallel verlaufenden Umlaufförderern 30, z.B. Förderketten, Förderriemen, etc. erfolgen,
die mit Kupplungsvorrichtungen 31 versehen sind um einen automatisierten Umrüstvorgang
zu ermöglichen. Im Bereich der Pressenbalken 7, 8 ist aber auch ein Verschieben der
Werkzeugsätze 23 mit einem nicht weiter dargestellten Bedienroboter möglich, wie ein
solcher ohnehin für einen rationellen Einsatz einer Biegepresse vielfach zur Anwendung
gelangt.
[0044] Im Anschluss an die Positionierung der Werkzeugsätze 23 kann der Pressvorgang, hier
ein Biegevorgang, erfolgen. Unterschiedliche Blechstärken und auch Biegeformen erfordern
unterschiedliche Biegestempel 25 und Biegematrizen 26, die in den Werkzeug-Transportschienen
13, 14 "geparkt" sind und bei Bedarf in die Werkzeughalter 8, 9 bewegt werden.
[0045] Dabei können auf eine Länge 31 der Pressenbalken 4, 7 mehrere gleichartige oder unterschiedlich
zusammengestellte Werkzeugsätze 23 entsprechend den Anforderungen an die Biegeprozesse
vorgesehen sein.
[0046] Vorteilhaft, aber nicht Bedingung ist, wenn die Werkzeugadapter 24 eine einheitlich
Länge 32 von beispielsweise 500 mm aufweisen, bei größeren Längen sind dann entsprechend
die Kurvenradien beziehungsweise die an die Werkzeughalter 8, 9 anschließenden Geraden
der Werkzeug-Transportschienen 13, 14 anzupassen.
[0047] In diesem Beispiel sind eine erste und eine zweite Werkzeug-Transportschiene 13 und
14 vorgesehen. Dies ist zwar sehr vorteilhaft, da so Biegestempel 25 und Biegematrize
26 rasch gewechselt werden können, aber keinesfalls zwingend. Denkbar ist auch, dass
entweder nur eine erste Werkzeug-Transportschiene 13 oder nur eine zweite Werkzeug-Transportschiene
14 vorgesehen ist.
[0048] Fig. 3 zeigt nun eine Presse 1 von oben mit den in dieser Darstellung über einander
verlaufenden ersten und zweiten Werkzeug-Transportschienen 13 und 14, der besseren
Übersicht halber nur als Mittellinie dargestellt. Wie leicht ersehen werden kann,
ist in zumindest einer der Werkzeug-Transportschienen 13, 14 eine über Weichen 33
verbundene Werkzeug-Zuführbahn 34 vorgesehen, die an einem Ende offen ist. Diese Werkzeug-Zuführbahn
34 dient dazu, Werkzeugsätze 23 aus den ringförmigen Werkzeug-Transportschienen 13,
14 zu entnehmen oder diesen zuzuführen. Dies ist zum Beispiel dann erforderlich, wenn
die Werkzeug-Transportschienen 13, 14 nicht lange genug sind um alle Werkzeugsätze
23, die für den jeweiligen Nutzer der Presse 1 nötig sind, aufzunehmen. Zu diesem
Zweck kann die Werkzeug-Zuführbahn 34 auch mit einem größeren Werkzeug-Lager verbunden
sein.
[0049] Um die Kapazität der ringförmigen Werkzeug-Transportschienen 13, 14 zu erhöhen beziehungsweise
auch um ein Umsortieren der in den Werkzeug-Transportschienen 13, 14 befindlichen
Werkzeugsätze 23 zu ermöglichen, kann auch eine Werkzeug-Nebenbahn 35 vorgesehen sein,
welche über die Weichen 33 mit den Werkzeug-Transportschienen 13, 14 verbunden ist.
Selbstverständlich sind auch mehrere Werkzeug-Nebenbahnen 34 denkbar, um die Kapazität
noch weiter zu erhöhen. Der dazu benötigte Platzbedarf ist relativ gering. Zur Erhöhung
der Kapazität können auch mehrere Werkzeug-Zuführbahnen 34 vorgesehen werden, die
kammartig an die Werkzeug-Transportschienen 13, 14 anschließen und dazu vorteilhaft
in den Bereich der Presse 1 verlegt werden, um den Platzbedarf gering zu halten. Selbstverständlich
sind nicht nur Weichen 33 in der horizontalen Ebene wirkend möglich sondern auch in
der vertikalen. Die Anordnung der Elemente kann auch variieren ohne dabei den Grundgedanken
der Erfindung zu verlassen.
[0050] Fig.4 zeigt schließlich eine Presse 1 in Draufsicht, ähnlich der in Fig. 3 dargestellten
Presse 1. Bei dieser Variante der Erfindung ist jedoch anstelle einer Weiche, ein
erstes Werkzeuglager 36 und ein zweites Werkzeuglager 37 vorgesehen, welches jeweils
aus mehreren parallelen Schienenstücken besteht. In diesem Fall sind die Schienenstücke
horizontal nebeneinander angeordnet, selbstverständlich ist aber auch eine vertikale
Anordnung, eine horizontale und vertikale Anordnung, sowie eine Kreisanordnung (Revolvermagazin)
möglich.
[0051] Die einzelnen Schienenstücke des ersten Werkzeuglagers 36 können mit einem schwenkbaren
Schienenstück 38 angekoppelt werden. Die einzelnen Schienenstücke des zweiten Werkzeuglagers
37 können dagegen mit einem verschiebbaren Schienenstück 39 angefahren werden.
[0052] Hier werden die vom oder zum zweiten Werkzeuglager 37 zu transportierenden Werkzeugsätze
23 auf dem verschiebbaren Schienenstück 39 abgesetzt und dann zur oder von der Werkzeug-Transportschiene
13, 14 transportiert.
[0053] Das erste Werkzeuglager 36 mit dem schwenkbaren Schienenstück 38 ist in dieser Hinsicht
vorteilhafter, weil der Zwischenschritt des Absetzens hier entfallen kann.
[0054] Zusätzlich ist in der Fig. 4 ein Handhabungsroboter 40 dargestellt, welcher sich
auf einer Führungsbahn 41 bewegt und für eine Teilezu- und -abfuhr und/oder für den
Werkzeugwechsel vorgesehen ist. Wenn der Handhabungsroboter 40 für den Werkzeugwechsel
vorgesehen ist, dann werden diese (also in diesem Fall Biegestempel und Biegematrize,
bzw. Werkzeugsätze) bis zu einer Werkzeugwechselposition bewegt und der eigentliche
Werkzeugwechselvorgang wird durch den Handhabungsroboter 40 durchgeführt. Selbstverständlich
ist dieser Handhabungsroboter 40 nur optional. In diesem Fall wird der Werkzeugwechsel,
wenn er nicht ohnehin von einen bereits zuvor beschriebenen Werkzeugförderer der Presse
1 selbst durchgeführt wird, vom Bediener der Presse 1 ausgeführt.
[0055] Schließlich kann auch nur das erste Werkzeuglager 36 oder nur das zweite Werkzeuglager
37 vorhanden sein. Diese können selbstverständlich auch an anderer Position angeordnet
sein.
[0056] In der Fig. 5 ist eine weitere Ausführung der Werkzeug- Wechseleinrichtung 12 am
Beispiel des verstellbaren Pressenbalkens 7 der Presse 1 gezeigt. An einem stirnseitigen
Ende 42 des Pressenbalkens 7 ist der Werkzeughalter 9 befestigt, der eine ebene Stützfläche
43 für den Werkzeugadapter 24 des Werkzeugsatzes 23 ausbildet.
[0057] Der Werkzeughalter 9 überragt die Rückseite 20 des Pressenbalkens 7 und bildet in
einem abgewinkelten Endbereich 44 den ersten Teilbereich 16 der Werkzeug-Transportschiene
14 aus. Selbstverständlich kann in einem den Pressenbalken 7 überragenden leistenförmigen
Vorsprung, auch eine vom Werkzeughalter 9 unabhängige Transportschiene montiert sein.
[0058] In der Werkzeug-Transportschiene 14 ist der Werkzeugadapter 24 über zumindest zwei
in Verfahrrichtung des Werkzeugadapters 24 beabstandete Rollapparate 29 verstellbar
gelagert. Diese sind beispielsweise in auskragenden Tragarmen 45 um eine Drehachse
46 schwenkbar. Damit ist eine Kurvengängigkeit auch bei engen Radien der Werkzeug-Transportschiene
14 gegeben.
[0059] Die gezeigte Ausbildung der Werkzeug-Transportschiene 14 sowie des Rollapparates
29 stellt eine mögliche Ausführungsform dar und sei erwähnt, dass selbstverständlich
davon abweichende Schienenprofile und Ausgestaltungen der Rollapparate möglich sind.
[0060] Der Werkzeugadapter 24 ist mit einer in Richtung seiner Länge, beispielsweise 500mm
dem Pressenbalken 7 zugewandten Nut 47 versehen. An einer Seitenfläche 48 der Nut
47 sind auf die Länge des Werkzeugadapters 24 zumindest zwei keilförmige Spannklötze
49, als Teile der Spannvorrichtung 28, für eine bewegungsfeste Verbindung des Werkzeugadapters
24 mit dem Werkzeughalter 9 und damit dem Pressenbalken 7 vorgesehen.
[0061] Mit dem jeweiligen Spannklotz 49 des Werkzeugadapters 24 zusammenwirkend ist in die
Nut 47 einragend ein, in Verstellrichtung des Pressenbalkens 7 - gemäß Doppelpfeil
10 - verstellbarer Spannkeil 50 angeordnet, der mittels einer am bzw. integriert im
Pressenbalken 7 vorgesehenen Stelleinrichtung 51 verstellt wird.
[0062] Die Stelleinrichtung 51 umfasst im gezeigten Ausführungsbeispiel einen am Pressenbalken
7 angeordneten Pneumatikzylinder 52, und einen damit betätigbaren, den Spannkeil 50
aufweisenden Stellbolzen 53 der in Verstellrichtung des Pressenbalkens 7 - gemäß Doppelpfeil
10 - in diesem verstellbar gelagert ist.
[0063] Der Stellbolzen 53 und damit der Spannkeil 50 ist zwischen einer Spannstellung, bei
der gegenüberliegende Keilflächen des Spannklotzes 49 und des Spannkeiles 50 zusammenwirken,
und einer Lösestellung verstellbar. Die Spannstellung wird durch eine Federanordnung
54, zum Beispiel Spiraldruckfeder, Tellerfederpaket etc., erreicht, wohingegen die
Lösestellung entgegen der Wirkung der Federanordnung 54 durch Beaufschlagung des Pneumatikzylinders
52 mit einem Druckmedium erreicht wird. Um die Verstellung des Spannkeils 50 in die
Lösestellung zu erreichen ist eine Tiefe 55 der Nut 47 größer als eine Höhe 56 des
Spannkeils 50.
[0064] Durch die Auslegung der Stelleinrichtung 51, bei der die Spannstellung der Spannvorrichtung
28 zur Festlegung des Werkzeugadapters 24 am Werkzeughalter 9 durch die Wirkung der
Federanordnung 54 wird erreicht, dass auch bei Ausfall einer Druckversorgung die Spannkraft
zum sicheren Halten des Werkzeugadapters 24 an der Adapteraufnahme 43 und damit dem
Pressenbalken 7 gewährleistet ist.
[0065] Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist durch die Anordnung des Pneumatikzylinders 52
an der Rückseite 20 des Pressenbalkens 7 die Wirkrichtung einer Kolbenstange 57 im
rechten Winkel zur Verstellrichtung des Stellbolzens 53 - gemäß Doppelpfeil 58. Zur
Hubübertragung von der Kolbenstange 57 auf den Stellbolzen 53 ist im Pressenbalken
7 ein Winkeltrieb 59 vorgesehen der zum Beispiel durch gegengleiche Keilkulissen von
Stellkeilen 60, 61 gebildet ist. Damit ist es möglich, den Pneumatikzylinder 52 mit
einer Stirnfläche des Gehäuses direkt an der Rückseite 20 des verstellbaren Pressenbalkens
7 zu befestigen.
[0066] Es sei noch erwähnt, dass der gezeigte Winkeltrieb 59 mit dem Stellkeil 60 auf der
Kolbenstange 57 und dem Stellkeil 61 auf dem Stellbolzen 53 nur eine beispielhaft
gezeigte, mögliche Ausführung darstellt und auch andere, technische Möglichkeiten
für eine Richtungsumlenkung einer linearen Bewegung um 90° zwischen zusammenwirkenden
Stellmitteln denkbar sind, zum Beispiel mittels Rollen, Hebel etc.
[0067] Der Fig. 5 ist weiters zu entnehmen, dass der Werkzeugadapter 24 in einer Seitenfläche
62 zum Beispiel eine Sackbohrung 63 für das Ankuppeln eines nicht weiter dargestellten
Greifmittels eines Handhabungsroboters aufweist. Damit ist es beispielsweise möglich,
den Werkzeugsatz 23 zur Bestückung des Pressenbalkens 7 mit dem Handhabungsroboter
zu manipulieren und in die vorgesehen Position zu bringen.
[0068] Wie weiter der Fig. 5 zu entnehmen ist das Biegewerkzeug 21, im gezeigten Ausführungsbeispiel
der Biegestempel 25 im Werkzeugadapter 24 mittels eines mechanischen Spannmittels
65, z.B. Spannschraube in einer Aufnahmenut 66 eingespannt, die an die Ausbildung
Spannköpfe 67 der Biegestempel 21 angepasst ist. Diese Ausbildung trifft auch auf
den die Biegematrize aufnehmenden Werkzeugadapter zu. Damit ist der Einsatz der Werkzeug-
Wechseleinrichtung 2 mit den üblichen Standardausbildungen der Biegewerkzeuge ohne
Sonderausbildungen möglich.
[0069] Es sei noch darauf verwiesen, dass selbstverständlich weitere Ausbildungen für den
Werkzeugadapter 24, gegen über der in den Figuren dargestellten Formen, in Abhängigkeit
der für einen jeweiligen Anwendungsfall zum Einsatz gelangender Biegewerkzeuge, möglich
sind. Diese betreffen insbesondere eine Höhe und/oder Länge der Werkzeugadapter 24.
Wie es beispielsweise auch möglich ist, den Werkzeugadapter 24 an Seitenflächen mit
v- förmigen Spannnuten oder sonstigen Positioniermitteln zu versehen, wie z.B. an
den Biegewerkzeugen standardmäßig vorgesehen, wodurch es auch möglich ist, den mit
Biegewerkzeugen bestückten Werkzeugadapter 24 in Standard- Werkzeugaufnahmen, die
vielfach hydraulische und damit automatisiert betätigbare Spannmitteln aufweisen,
einzuführen und zu fixieren. Damit wird eine nachträgliche Adaptierung an bestehenden
Pressen mit der erfindungsgemäßen Werkzeug- Wechseleinrichtung 12 möglich.
[0070] Wie auch noch der Fig. 1 zu entnehmen ist es zweckmäßig, wenn der erste Teilbereich
16 und der zweite Teilbereich 17 der Werkzeug- Transportschienen 13, 14 jeweils in
einer zu einer Aufstandsfläche 64 der Presse 1 parallelen Ebenen verlaufen.
[0071] Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis
des Aufbaus der erfindungsgemäßen Anordnung diese bzw. deren Bestandteile teilweise
unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden. Insbesondere
kann neben der Presse 1 ein längeres, gerades Schienenstück der Werkzeug-Transportschienen
13, 14 vorgesehen sein, um ein Einschieben von längeren Werkzeugsätzen 23 zu erleichtern
oder zu ermöglichen.
[0072] Abschließend wird angemerkt, dass sich - obwohl in den Figuren stets eine Biegepresse
dargestellt ist - die Erfindung keineswegs ausschließlich auf eine Biegepresse oder
eine Biegepresse des dargestellten Typs bezieht. Vielmehr bezieht sich die Erfindung
auch auf andere Pressen, zum Beispiel Stanzpressen, Tiefziehpressen, Schmiedepressen,
Prägepressen, usw., kurzum auf alle Pressen, bei denen Werkzeuge mehr oder minder
häufig gewechselt werden. Weiterhin bezieht sich die Erfindung natürlich nicht nur
auf Pressen mit dem dargestellten C-förmigen Rahmen, sondern auch auf Pressen mit
zum Beispiel O-förmigen Rahmen. Weiterhin ist die Erfindung unabhängig von der Art
des Antriebs der Presse und bezieht sich daher gleichermaßen auf Exzenterpressen,
Kniehebelpressen, Kurbelpressen, Spindelpressen, hydraulischen Pressen, usw.
[0073] Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der
Beschreibung entnommen werden.
[0074] Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungen den
Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen,
erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren
zu entnehmen.
- 1
- Bezugszeichenaufstellung Presse 41 Führungsbahn
- 2
- Seitenständer 42 Ende
- 3
- Seitenständer 43 Stützfläche
- 4
- Pressenbalken 44 Endbereich
- 5
- Antriebsmittel 45 Tragarm
- 6
- Antriebsmittel 46 Drehachse
- 7
- Pressenbalken 47 Nut
- 8
- Werkzeughalter 48 Seitenfläche
- 9
- Werkzeughalter 49 Spannklotz
- 10
- Doppelpfeil 50 Spannkeil
- 11
- Antriebsvorrichtung 51 Stelleinrichtung
- 12
- Werkzeug-Wechseleinrichtung 52 Pneumatikzylinder
- 13
- Werkzeug-Transportschiene 53 Stellbolzen
- 14
- Werkzeug-Transportschiene 54 Federanordnung
- 15
- Ringbahn 55 Tiefe (Nut)
- 16
- Teilbereich 56 Höhe (Spannteil)
- 17
- Teilbereich 57 Kolbenstange
- 18
- Ende 58 Doppelpfeil
- 19
- Ende 59 Winkeltrieb
- 20
- Rückseite 60 Stellkeil
- 21
- Biegewerkzeug 61 Stellkeil
- 22
- Biegewerkzeug 62 Seitenfläche
- 23
- Werkzeugsatz 63 Sackbohrung
- 24
- Werkzeugadapter 64 Aufstandsfläche
- 25
- Biegestempel 65 Spannmittel
- 26
- Biegematrize 66 Aufnahmenut
- 27
- Werkteil 67 Spannkopf
- 28
- Spannvorrichtung
- 29
- Rollapparat
- 30
- Werkzeugförderer
- 31
- Länge
- 32
- Länge
- 33
- Weiche
- 34
- Werkzeug-Zufuhrbahn
- 35
- Werkzeug-Nebenbahn
- 36
- Werkzeuglager
- 37
- Werkzeuglager
- 38
- Schienenstück
- 39
- Schienenstück
- 40
- Handhabungsroboter
1. Presse (1), umfassend ein erstes und ein zweites Biegewerkzeug (21, 22), welche aus
einer Ruhestellung in eine Pressstellung gegeneinander verstellbar sind und zumindest
einen ersten Werkzeughalter (8) zur Aufnahme und Befestigung des ersten Biegewerkzeuges
(21) an einem ersten Pressenbalken (4) und mit einem zweiten Werkzeughalter (9) zur
Aufnahme und Befestigung des zweiten Biegewerkzeuges (22) an einem zweiten Pressenbalken
(7) und mit zumindest eine erste Werkzeug- Transportschiene (13), welche mit einem
Ende an einem Ende (18) des ersten Werkzeughalters (8) anschließt, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Teilbereich (16) der ersten Werkzeug- Transportschiene (13) längs dem
Werkzeughalter (8) verlaufend mit dem Pressenbalken (4) bewegungsfest verbunden ist
und ein zweiter Teilbereich (17) der Werkzeug- Transportschiene (13) eine geschlossene
Ringbahn (15) zwischen entgegen gesetzten Enden (18, 19) des ersten Teilbereiches
(16) der Werkzeug- Transportschiene (13) bildet.
2. Presse (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite- Werkzeug-Transportschiene (14) mit einem ersten Teilbereich (16) der
Werkzeug-Transportschiene (14) längs dem zweiten Werkzeughalter (9) verlaufend mit
dem Pressenbalken (7) bewegungsfest verbunden ist und mit einem zweiten Teilbereich
(17) der Werkzeug-Transportschiene (14) zwischen entgegen gesetzten Enden (18, 19)
des ersten Teilbereichs (16) der Werkzeug- Transportschiene (14) eine geschlossene
Ringbahn (15) bildet.
3. Presse (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegewerkzeuge (21, 22) einen Werkzeugsatz (23) mit einem Werkzeugadapter (24)
und mit zumindest einem im Werkzeugadapter (24) angeordneten Biegstempel (25) ausbilden.
4. Presse (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegewerkzeuge (21, 22) einen Werkzeugsatz (23) mit einem Werkzeugadapter (24)
und mit zumindest einer im Werkzeugadapter (24) angeordneten Biegmatrize (26) ausbilden.
5. Presse (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugadapter (24) über zumindest einen Rollapparat (29I in der Werkzeug- Transportschiene
(13, 14) verstellbar gelagert ist.
6. Presse (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass parallel verlaufend zumindest zu jeweils dem zweiten Teilbereich (17) der Werkzeug-
Transportschiene (13, 14) ein Werkzeugförderer (30) angeordnet ist.
7. Presse (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Transportmittel des Werkzeugförderers (30) durch eine Förderkette oder einen
Förderriemen gebildet ist.
8. Presse (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugförderer (30) mit Andockmitteln für eine Verstellung des Werkzeugsatzes
(23) längs der Werkzeug- Transportschiene (13, 14) versehen ist.
9. Presse (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten und/oder zweiten Werkzeug-Transportschiene (13, 14) eine Weiche (33)
angeordnet ist, welche mit einer Werkzeug-Zuführbahn (34) verbunden ist, die an einem
Ende offen ist.
10. Presse (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten und/oder zweiten Werkzeug-Transportschiene (13, 14) die Weiche (33)
angeordnet ist, welche mit der Werkzeug-Zuführbahn (34) verbunden ist und die Werkzeug-Zuführbahn
(34) mit einem Werkzeuglager (36, 37) verbunden ist.
11. Presse (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten und/oder zweiten Werkzeug-Transportschiene (13, 14) zwei Weichen (33)
angeordnet sind, welche mit einer Werkzeug-Nebenbahn (35) verbunden sind.
12. Presse (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten und/oder zweiten Werkzeug-Transportschiene (13, 14) ein schwenkbares
Schienenstück (38) angeordnet ist, welches die erste und/oder zweite Werkzeug-Transportschiene
(13, 14) mit dem Werkzeuglager (36) verbindet.
13. Presse (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten und/oder zweiten Werkzeug-Transportschiene (13, 14) ein verschiebbares
Schienenstück (39) angeordnet ist, welches die erste und/oder zweite Werkzeug-Transportschiene
(13, 14) mit einem Werkzeuglager (37) verbindet.
14. Presse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugadapter (24) des Werkzeugsatze (23) in die Werkzeugaufnahmen (8, 9) einführ-
und befestigbar ist.
15. Presse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkzeugadapter (24) mittels einer Spannvorrichtung (28) mit dem Werkzeughalter
(8, 9) bzw. dem Pressenbalken (4, 7) kraftschlüssig verbunden ist.
16. Presse (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stelleinrichtung (51) der Spannvorrichtung (28) für den Werkzeugadapter (24)
im Pressenbalken (4, 7) integriert angeordnet ist.
17. Presse (1) nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (28) durch einen in einer dem Pressenbalken (4, 7) zugewandten
Nut (47) des Werkzeugadapters (24) angeordneten Spannklotz (49) und einem mit diesem
zusammenwirkenden, mittels der Stelleinrichtung (51) verstellbaren, in die Nut (47)
einragenden Spannkeil (50) gebildet ist.
18. Presse (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (51) durch ein Stellmittel, z.B. einen Pneumatikzylinder (52)
und einen den Spannkeil (50) aufweisenden, in Richtung des Werkzeugadapters (24) verstellbaren,
den Spannkeil (50) aufweisenden Stellbolzen (53) gebildet ist.
19. Presse (1) nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (28) eine den Spannkeil (50) mit einer Vorspannkraft gegen den
Spannklotz (49) des Werkzeugadapters (24) beaufschlagende Federanordnung (54) aufweist.
20. Presse (1) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Federanordnung (54) durch ein den Stellbolzen (53) umfassendes Federpaket, z.B.
Spiraldruckfeder, Tellerfedern, gebildet ist.
21. Presse (1) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verstellung des Spannkeils (50) mittels Pneumatikzylinder (52) in eine Freigabestellung
der Spannvorrichtung (28) zwischen einer Kolbenstange (57) des Pneumatikzylinders
(52) und dem Stellbolzen (53) ein Winkeltrieb (59), z.B. zusammenwirkende Stellkeile
(60, 61), angeordnet ist..
22. Presse (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeug-Transportschiene (13, 14) innerhalb eines Maschinenrahmens der Presse
(1) angeordnet ist.
23. Presse (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste/zweite Werkzeug-Transportschiene (13, 14) unterschiedliche Profile aufweisen.
24. Presse (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Werkzeughalter (8, 9) unmittelbar eine Tragschiene zur Lagerung
des Teilbereiches (16) der Werkzeug- Transportschiene (13, 14) ausbildet.
25. Presse (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilbereich (16) und der zweite Teilbereich (17) der Werkzeug- Transportschienen
(13, 14) jeweils in einer, zu einer Aufstandsfläche (64) der Presse (1) parallelen
Ebene verlaufen.