Werkzeugeinrichtung für eine Abkantpresse

Abstract

 Abkantpressen, die mit dieser Werkzeugeinrichtung ausgerüstet sind, gestatten es, Blechzuschnitte serienmässig nach vorbestimmten Programmen abzukanten, ohne dass zeitraubende Werkzeugaustausche nach den einzelnen Arbeitsgängen vorgenommen werden müssen. Die Werkzeugeinrichtung besteht aus einem Werkzeug (3) und einem zweiteiligen Zusatzwerkzeug (4, 7). Die beiden Teile des Zusatzwerkzeuges (4,7) sind wie das Werkzeug (3) und der Werkzeugträger (1) in Segmente unterteilt und auf ein Hydrokissen (19) abgestützt. Die segmentäre, aufeinander abgestimmte Ausbildung des Werkzeugträgers (1), des Werkzeuges (3), des Zusatzwerkzeuges (4, 7) und der Matrizen (5, 6) macht es zudem möglich, beide Werkzeugtypen und ihre zugehörigen Matrizen gleichzeitig auf je einen Teil der Länge der Abkantpresse in ihre Arbeitsstellung zu steuern. Somit lassen sich, in gewissen Fällen, mindestens zwei Bleche, die nebeneinanderliegend eine kleinere Breite als die totale Breite der Abkantpresse aufweisen, mit dem gleichen Arbeitshub gleichzeitig unterschiedlich abkanten, oder es ist möglich, auf zwei oder mehreren Stationen nacheinander zu arbeiten.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Werkzeugeinrichtung für eine mit einem beweglichen Stössel, einem elastisch nachgiebigen Hydrokissen im Stössel und einem Arbeitstisch ausgerüsteten Abkantpresse, wobei im Hydrokissen eine segmentäre Werkzeugaufnahme und am Arbeitstisch ein Werkzeughalter befestigt sind, und wobei der am Tisch befestigte Werkzeughalter eine Matrize besitzt, mit welcher ein in der Werkzeugaufnahme angeordnetes segmentäres Werkzeug zusammenarbeitet.

[0002] Mit der DE-PS 25 22 882 ist eine Abkantpresse bekanntgeworden, bei welcher vorgeschlagen wird, ein durch ein Olkissen elastisch nachgiebig abgestütztes Werkzeug aus einer Anzahl von Teilelementen zu bilden, welche nebeneinander angeordnet, unabhängig voneinander vertikal verschiebbar sind, und wobei nur diejenigen Teilelemente unter Belastung gegen das Olkissen verschoben werden, die mittelbar oder unmittelbar am Werkstück aufliegen.

[0003] Die vorgeschlagene Ausbildung der Abkantpresse gewährleistet eine gleichmässige Druckverteilung an der Stempelspitze auf die ganze Kantlänge des Werkstückes, wodurch eine grosse Genauigkeit beim Arbeitsvorgang und einwandfreie Biegeresultate erzielt werden.

[0004] Es kommt nun häufig vor, dass Biegearbeiten nach einem vorbestimmten Programm durchzuführen sind, bei denen zwischen einzelnen Arbeitsgängen mit dem vorhandenen Werkzeug ein Arbeitsgang mit einem anderen, neuen Werkzeug erforderlich wird. Zu diesem Zweck sind also die Werkzeugeinsätze zu wechseln und durch andere zu ersetzen. Die vorgeschlagene Abkantpresse eignet sich somit nicht für einen solchen Einsatz, da die Austauscharbeiten umständlich und zeitraubend sind und sich vor allem bei der Serienfabrikation nachteilig auswirken.

[0005] Mit der DE-OS 26 52 886 ist eine Biegebearbeitungseinrichtung bekanntgeworden, bei welcher einem Hauptwerkzeug ein Zusatzwerkzeug zugeordnet wird. Durch Stellzylinder kann wahlweise dasjenige Werkzeug zum Einsatz kommen, das für eine bestimmte Kantarbeit benötigt wird. Ein oberer Teil des zweiteiligen Zusatzwerkzeuges ist fest mit dem Hauptwerkzeug verbunden, während ein unterer Teil des Zusatzwerkzeuges in einer Führungskulisse formschlüssig, höhenverschiebbar gelagert ist. Die beiden Werkzeugteile sind spiegelbildlich, beispielsweise sägezahnförmig oder mäanderartig ausgebildet und greifen in der Ruhestellung passend ineinander. Das Zusatzwerkzeug wird in die _Ar-beitsstellung gebracht, indem der untere Werkzeugteil mittels Stellzylindern und der Führungskulissen in der gleichen Ebene nach unten und nach der Seite bewegt wird, derart, dass für die Übertragung der Stösselkraft jeweils die unterbrochenen unteren Flächen des oberen, festen Werkzeugteiles und die unterbrochenen oberen Flächen des unteren, verschiebbaren Werkzeugteiles aufeinander zu liegen kommen.

[0006] Ein Nachteil dieser bekannten Einrichtung liegt neben der aufwendigen und teuren Ausbildungsform der beiden Teile des Zusatzwerkzeuges darin, dass nur über die ganze Breite des Mehrfachwerkzeuges entweder das Hauptwerkzeug oder das zweiteilige Zusatzwerkzeug in eine Arbeitsstellung oder in eine Ruhestellung gebracht werden kann. Beispielsweise für das U-förmige Kanten allseitig abgekanteter Blechteile ist es erforderlich, das Mehrfachwerkzeug einer bestimmten Länge durch ein Mehrfachwerkzeug anderer Länge zu ersetzen.

[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Werkzeugeinrichtung für eine Abkantpresse vorzuschlagen, die einerseits geeignet ist, bei einem gemeinsamen Arbeitshub der Abkantpresse an mindestens zwei Blechen gleichzeitig verschiedene Biegearbeiten durchzuführen, und die andererseits in der Lage ist, komplizierte Biegearbeiten, wie U-förmiges Kanten allseitig abgekanteter Blechteile, nach einem bestimmten Programm durchzuführen, ohne dass nach einzelnen Arbeitsgängen das ganze Werkzeug und/oder das ganze Zusatzwerkzeug ausgewechselt werden muss.

[0008] Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen gekennzeichnete Erfindung gelöst.

[0009] Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, dass die segmentäre Ausbildung der programmierbaren Werkzeugeinrichtung es gestattet, einerseits die vorteilhafteste Gesamtbreite des Haupt- und des Zusatzwerkzeuges für ein bestimmtes Programm durch mehr oder weniger aktive Segmente vorzusehen, anderseits beim U-förmigen Kanten allseits gekanteter Blechteile nur die dafür nötige aktive Breite des erforderlichen Haupt- oder Zusatzwerkzeuges entsprechend zu steuern, ohne dass die beiden Werkzeuge der Werkzeugeinrichtung ganz ausgetauscht werden müssen, und vor allem, dass die individuell steuerbaren Segmente der beide Werkzeuge und der zugehörigen Matrizen es ermöglichen, bei der Serienfabrikation mindestens zwei Bleche miteinander bei einem gleichzeitigen Arbeitshub verschiedenartig abzukanten.

[0010] Auf beiliegenden Zeichungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen :

Fig. 1 einen Schnitt durch die Werkzeugeinrichtung, wobei sich das Werkzeug in Ruhestellung und das Zusatzwerkzeug in Arbeitsstellung befindet,

_Fig. 2 einen Schnitt durch die Werkzeugeinrichtung, wobei sich das Werkzeug in Arbeitsstellung und das Zusatzwerkzeug in Ruhestellung befindet,

Fig. 3 einen schematischen Längsschnitt durch den Arbeitstisch einer Abkantpresse mit segmentweise umgestelltem Werkzeug und Zusatzwerkzeug.

[0011] In den Figuren 1, 2 und 3 werden gleiche Teile mit gleichen Ziffern markiert. Mit 1 wird eine mit dem Stössel verbundene segmentäre Werkzeugaufnahme und mit 1.1 die obere und mit 1.2 die untere Gleitfläche einer in der Werkzeugaufnahme angeordneten Aussparung 1.3 bezeichnet. Die Segmente der Werkzeugaufnahme 1 sind in einem Hydrokissenkörper 9 gleitend geführt und auf Stützelemente 12 eines Hydrokissens 19 abgestützt und dienen dazu, die Segmente eines Werkzeuges 3 und eines Zusatzwerkzeuges 4, 7 zu tragen. Das Zusatzwerkzeug setzt sich aus horizontal verschiebbaren Distanzsegmenten 7 und aus vertikal verschiebbaren Werkzeugsegmenten 4 zusammen. Die vertikal verschiebbaren Werkzeugsegmente 4 besitzen eine Haltenut 4.2, in die pro Segment zwei Nasen 16.1 eines Gleitstükkes 16 eingreifen. In der Abdeckplatte 10 sind zu diesem Zweck vertikal angeordnete Schlitze 10.1 angebracht, durch die die Nasen 16.1 der Gleitstücke 16 ragen. Die Gleitstücke 16 sind in vertikalen Führungsnuten 10.2, beispielsweise Schwalbenschwanznuten, gleitend geführt, und werden durch Stellzylinder 17 in vertikaler Richtung nach oben in eine Ruhestellung gezogen oder nach unten in eine Arbeitsstellung gestossen. Die Stellzylinder 17 selbst sind am Hydrokissenkörper 9 aufgehängt. Die horizontal verschiebbaren Distanzsegmente 7 des Zusatzwerkzeuges sind in der Aussparung 1.3 der Werkzeugaufnahme 1 eingebettet und besitzen je eine obere Auflagefläche 7.1, zwei untere Auflageflächen 7.2, 7.5 und mindestens einen Führungsstift 7.4 mit einer Nase 7.3. Am Hydrokissenkörper 9 werden in horizontal angeordneten Führungsnuten 9.1 Schieber 8 gleitend geführt. Ein Gestänge 18 verbindet die Schieber 8 mit nicht dargestellten Stellzylindern. In die Nut 8.1 der Schieber 8 greifen die Nasen 7.3 der einzelnen horizontal verschiebbaren Distanzsegmente 7 des Zusatzwerkzeuges ein. Die horizontal verschiebbaren Distanzsegmente 7 werden innerhalb der Aussparung 13 von den Schiebern 8 in zwei oder mehr Stellen hin- und herbewegt.

[0012] Die vorstehend beschriebene Werkzeugeinrichtung arbeitet wie folgt :

[0013] Um das Werkzeug 3 in seine Arbeitsstellung zu bringen, wird vorerst die Matrize 5 unter das Werkzeug 3 verschoben und gleichzeitig die horizontal verschiebbaren Distanzsegmente 7 des Zusatzwerkzeuges durch den Schieber 8 mittels der in die Nut 8.1 eingreifenden Nasen 7.3 aus ihrer Arbeitsstellung gemäss Fig. 1 in die Ruhestellung rückwärts gezogen. Daran anschliessend werden die vertikal verschiebbaren Werkzeugsegmente 4 des Zusatzwerkzeuges mit den in die Haltenut 4.2 eingreifenden Nasen 16.1 der Gleitstücke 16 von den zugehörigen Stellzylindern 17 in eine Ruhestellung nach oben gezogen. Diese Stellungen entsprechen der Arbeitsstellung des Werkzeuges 3 gemäss Fig. 2. Die Segmente des Werkzeuges 3 sind lösbar mit den zugehörigen Segmenten der Werkzeugaufnahme 1 des Stössels verbunden und stützen sich über die Stützelemente 12 auf einem in Fig. 3 dargestellten Olkissen 19 ab. Sie sind im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 als Spitzstempel ausgebildet. Die mit dem Werkzeug 3 zusammenwirkende Matrize 5 ist mit höhenverstellbaren Stiften 5.1 und einer für die Regulierung der Matrizentiefe beim Dreipunkt-Biegen erforderlichen Einstell-Leiste 15 ausgerüstet. Die eingestellte Matrizentiefe ist für den Grad des Kantwinkels massgebend. Bewegt sich das Werkzeug 3 in der Richtung des Pfeiles 14 nach unten, wird in einem ersten Biegevorgang das auf der Matrize aufliegende, noch ungebogene Blech 20 gekantet, wobei nur diejenigen Segmente des Werkzeuges zur Wirkung gelangen, die auf dem Blech 20 zum Aufliegen kommen. Nach diesem ersten Arbeitsgang können weitere Arbeitsgänge mit dem gleichen Werkzeug 3 folgen, oder die Ausführung einer speziellen Kantarbeit erfordert ein anderes Werkzeug. In diesem Falle kommt das zweiteilige Zusatzwerkzeug der erfindungsgemässen Werkzeugeinrichtung zum Einsatz. Zur Uberführung des Zusatzwerkzeuges von der Ruhestellung (Fig. 2) in die Arbeitsstellung (Fig. 1) werden die vertikal verschiebbaren Werkzeugsegmente 4 des _Zusatzwerkzeuges mit Hilfe der Stellzylinder 17 zwischen dem Werkzeug 3 und der mit vertikalen Schlitzen 10.1 bzw. Führungsnuten 10.2 versehenen Abdeckplatte 10 parallel zur Bewegungsebene des Werkzeuges 3 in der Richtung des Pfeiles 14 senkrecht nach unten gestossen. Sobald die unterste Lage erreicht ist, werden die horizontal verschiebbaren Distanzsegmente 7 durch die in die Nut 8.1 der Schieber 8 eingreifenden Nasen 7.3 waagrecht in den nun freien, von den vertikal verschiebbaren Werkzeugsegmenten 4 des Zusatzwerkzeuges in der Ruhestellung eingenommenen Raum verschoben. Gleichzeitig mit der horizontalen Verschiebung der Distanzsegmente 7 wird auch der am Arbeitstisch angeordnete Werkzeughalter 2 in der gleichen Richtung verschoben, bis die zugehörige Matrize 6 genau senkrecht unter das Zusatzwerkzeug zu liegen kommt. Das Werkzeug 3 und die zugehörige Matrize 5 treten bei dieser Stellung ausser Betrieb, während das in die Arbeitsstellung gerückte Zusatzwerkzeug 4, 7 und die zugehörige Matrize 6 für Kantarbeiten einsatzbereit sind. Der Stösseldruck wird dabei über die auf das Olkissen 19 abgestützten Stützelemente 12 auf die Segmente der Werkzeugaufnahme 1 und von deren Auflageflächen 1.1 über die Auflageflächen 7.1 und 7.2 der horizontal verschiebbaren Distanzsegmente 7 auf die Auflageflächen 4.1 der vertikal verschiebbaren Werkzeugsegmente 4 des Zusatzwerkzeuges auf das zu kantende Blech 20 übertragen.

[0014] Anstelle der vorstehend beschriebenen Umstellung von der Arbeitsstellung für das Werkzeug 3 in eine Arbeitsstellung für das Zusatzwerkzeug 4 über die ganze Breite der Presse, kann mit der erfindungsgemässen Werkzeugeinrichtung auch nur eine teilweise Umstellung erfolgen, d.h. ein Teil der Breite der Presse steht mit dem Werkzeug und beispielsweise der andere Teil mit dem Zusatzwerkzeug in Arbeitsstellung, so dass in gewissen Fällen an mindestens zwei Blechen, die nebeneinanderliegend eine kleinere Breite als die Gesamtbreite der Presse ausmachen, mit dem gleichen Arbeitshub verschiedene Kantungen angebracht werden können oder auf zwei oder mehreren Stationen nacheinander gearbeitet werden kann. So zeigt beispielsweise die Figur 3 auf der rechten Seite eine Anzahl Segmente in der Arbeitsstellung des Werkzeuges mit einer grossen Matrizentiefe für einen spitzen Kantwinkel, im Mittelteil fünf Segmente in der Arbeitsstellung des Zusatzwerkzeuges beispielsweise für einen Flachdruckbug und auf der linken Seite eine Anzahl Segmente in der Arbeitsstellung des Werkzeuges mit einer kleinen Matrizentiefe für einen flachen Kantwinkel.

[0015] Die horizontal verschiebbaren Segmente des Zusatzwerkzeuges weisen eine zweite, zurückversetzte, untere Auflagefläche auf. Damit ist es möglich, den vertikal verschiebbaren Segmenten eine zweite Arbeitsstellung zuzuordnen, derart, dass beide Werkzeuge zusammen für eine gemeinsame Doppelkantung einsetzbar sind. Es ist ohne weiteres denkbar, dass die horizontal verschiebbaren Segmente mehrere solcher Auflageflächen für verschiedene Arbeitsstellungen besitzen könnten.

[0016] Anstelle der jedem vertikal verschiebbaren Werkzeugsegment zugeordneten Gleitstück, mit am Hydrokissenkörper aufgehängtem Einzelzylinder, könnten auch Gruppen von mehreren Werkzeugsegmenten durch eine die zugehörigen Gleitstücke verbindende, durchgehende Leiste zusammengefasst werden. Je nach der Anzahl der miteinander verbundenen Werkzeugsegmente wären dann zur gemeinsamen Steuerung für jede Leiste noch ein bis zwei Stellzylinder erforderlich. Ebenso könnten anstelle der einzeln gesteuerten horizontal verschiebbaren Distanzsegmente auch gruppenweise zusammengefasste Distanzsegmente gemeinsam gesteuert werden.

[0017] Anstelle der im Beispiel mit den Figuren 1 und 2 vorgeschlagenen Ausführungsform des Zusatzwerkzeuges als Flachstempel mit einer flachen Matrizenauflage, könnte auch eine andere Ausführungsform des Zusatzwerkzeuges und der zugeordneten Matrize vorgesehen werden.

[0018] Es ist ohne weiteres denkbar, dass auf einer Abkantpresse bei gleichem Arbeitshub verschiedenartige Kantungen mit verschiedenen Werkzeugen ausgeführt werden können, ohne dass auch die Matrizen zu diesem Zweck in Segmente unterteilt sein müssen. Für gewisse Anordnungen ist es aber erforderlich, gleichzeitig mit der teilweisen Umsteuerung eines der Werkzeuge am Oberteil auch den zugehörigen Teil der entsprechenden Matrize umzustellen, wozu die Matrize dann in gleiche Teilsegmente wie das Werkzeug unterteilt sein muss.

Ansprüche

1. Werkzeugeinrichtung für eine mit einem beweglichen Stössel, einem elastisch nachgiebigen Hydrokissen im Stössel und einem Arbeitstisch (11) ausgerüstete Abkantpresse, wobei im Hydrokissen eine segmentäre Werkzeugaufnahme (1) und am Arbeitstisch (11) ein Werkzeughalter (13) befestigt sind, und wobei der am Tisch befestigte Werkzeughalter (13) eine Matrize (5, 6) besitzt, mit welcher ein in der Werkzeugaufnahme (1) angeordnetes segmentäres Werkzeug (3) zusammenarbeitet, dadurch gekennzeichnet, dass in der Werkzeugaufnahme (1) neben dem segmentären Werkzeug (3) ein in horizontal verschiebbare Distanzsegmente (7) und in vertikal verschiebbare Werkzeugsegmente (4) unterteiltes, in eine Arbeitsstellung mit übereinanderliegenden und in eine Ruhestellung mit nebeneinanderliegenden Distanz- und Werkzeugsegmenten bewegbares zweiteiliges Zusatzwerkzeug angeordnet ist, wobei die horizontal verschiebbaren Distanzsegmente (7) senkrecht zur Bewegungsebene der vertikal verschiebbaren Werkzeugsegmente (4) und die vertikal verschiebbaren Werkzeugsegmente (4) parallel zur Bewegungsebene des Werkzeuges (3) verstellbar ausgebildet sind.

2. Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (5, 6) mindestens zwei Arbeitsstellungen besitzt und in die Arbeitsstellung des Werkzeuges (3) oder in die Arbeitsstellung des Zusatzwerkzeuges (4, 7) horizontal verschiebbar ist.

3. Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (5, 6) in Segmente eingeteilt ist.

4. Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes horizontal verschiebbare Distanzsegment (7) des Zusatzwerkzeuges durch einen am Hydrokissenkörper (9) gleitend geführten und durch einen Stellzylinder beaufschlagten Schieber (8) in zwei oder mehr Stellen hin- und herbewegbar ist.

5. Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die horizontal verschiebbaren Distanzsegmente (7) in Gruppen von gleicher oder verschiedener Anzahl Segmente unterteilt sind, wobei jede Gruppe durch einen einzelnen am Hydrokissenkörper (9) gleitend geführten und durch mindestens einen Stellzylinder beaufschlagten Schieber (8) hin- und herbewegbar ist.

6. Werkzeugeinrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass an jedem horizontal verschiebbaren Distanzsegment (7) mindestens ein, eine in eine am Schieber (8) angeordnete Nut (8.1) eingreifende Nase (7.3) tragender Führungsstift vorgesehen ist, wobei die vertikalen Spielräume zwischen der Nut (8.1) und der Nase (7.3) bzw. zwischen dem Schieber (8) und dem Führungsstift (7.4) grösser sind als der maximale Einfederungsweg des Hydrokissens.

7. Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am oberen Ende jedes vertikal verschiebbaren Werkzeugsegmentes (4) des Zusatzwerkzeuges eine Haltenut (4.2) angeordnet ist, in die mindestens eine Nase (16.1) eines von einem Stellzylinder (17) beaufschlagten Gleitstückes (16) eingreift.

8. Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitstücke (16) in einer in einer Abdeckplatte (10) senkrecht angeordneten Führungsnut (10.2) gleitend geführt sind und die Nasen (16.1) durch Schlitze (10.1) in der Abdeckplatte (10) in die Haltenut (4.2) der vertikal verschiebbaren Werkzeugsegmente (4) des Zusatzwerkzeuges eingreifen.

9. _Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vertikal verschiebbaren Werkzeugsegmente (4) in Gruppen gleicher oder verschiedener Anzahl Segmente unterteilt sind, wobei jede Gruppe. durch eine die zugehörigen Gleitstücke (16) verbindende und durch mindestens einen Stellzylinder (17) beaufschlagte durchgehende Leiste verschiebbar ist.

10. Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Haltenut (4.2) grösser ist als die Summe aus der Höhe der Nase (16.1) und dem maximalen Einfederungsweg des Hydrokissens.

11. Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die mit dem Werkzeug (3) zusammenarbeitende Matrize (5) einen höhenverstellbaren Matrizengrund aufweist.

12. Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilung der horizontal verschiebbaren Distanzsegmente (7) und der vertikal verschiebbaren Werkzeugsegmente (4) des Zusatzwerkzeuges gleich ist wie diejenige der Werkzeugaufnahme (1) und des Werkzeuges (3).

Zeichnung