Umform- und Stanzwerkzeug mit einer Zusatzumformvorrichtung

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Umform- und Stanzwerkzeug bestehend aus einem ortsfest angeordneten Bauteil sowie einem beweglichen Bauteil, wobei mit dem ortsfest angeordneten Bauteil des Werkzeuges eine Zusatzvorrichtung in Form einer Loch- oder Stanzeinrichtung verbunden ist, die ueber ein Antriebsorgan, das mit dem beweglichen Bauteil des Werkzeuges verbunden ist, betaetigbar ist.

Beschreibung

[0001] Die vorstehende Erfindung betrifft ein Umform- und Stanzwerkzeug, das mit einer Zusatzvorrichtung fuer das Durchfuehren von Stanzarbeiten in einer Presse ausgeruestet ist.

[0002] Es ist bekannt, zur Durchfuehrung von Umform- und Stanzvorgaengen, z.B. an Blechteilen, Werkzeuge zu verwenden, die ueblicherweise aus zwei Bauteilen bestehen. Ein Bauteil des Werkzeuges ist ortsfest am Tisch der Presse befestigt, waehrend das zweite Bauteil des Werkzeuges mit dem auf und ab beweglichen Schlitten der Presse verbunden ist.

[0003] Es ist bekannt, dass diese Umformwerkzeuge einen sehr komplexen Aufbau haben, da es meistens erwuenscht ist, mit einer einzigen Hubbewegung des beweglichen Schlittens der Presse eine Vielzahl von Umformvorgaengen am Werkstueck vorzunehmen.

[0004] Es hat sich auch herausgestellt, dass in der Praxis bestimmte Zusatzarbeiten bei Verwendung nur eines einzigen Umform- und Stanzwerkzeuges mit einem sehr grossen, technischen Aufwand durchfuehrbar sind, Aufwand, der nicht immer gerechtfertigt ist.

[0005] Aus diesem Grunde werden Nebenarbeiten, wie z.B. Stanz- oder Biegevorgaenge am Werkstueck haeufig in einem zweiten Umformwerkzeug durchgefuehrt, das einfacherer Bauart ist. Fuer die Bereitstellung dieses zweiten Werkzeuges sind aber erneut erhebliche Aufwendungen vorzusehen, die nicht zu unterschaetzen sind.

[0006] Auch bringt der Einsatz von mehreren separaten Werkzeugen mit sich, dass das fertig bearbeitete Werkstueck von dem ersten Werkzeug zu entnehmen ist, um in ein zweites Werkzeug eingesetzt zu werden, Vorgang, der zu einer erheblichen Zunahme der Fertigungskosten fuehrt.

[0007] Um diese Nachteile zu vermeiden, sind aus dem Stand der Technik zusaetzliche, im Aufbau schlittenartige Vorrichtungen bekannt geworden, die an geeigneter Stelle mit dem feststehenden Bauteil oder mit dem beweglichen Bauteil des Umform- oder Stanzwerkzeuges verbunden sind. Diese zusaetzlichen, schlittenartigen Vorrichtungen weisen eine Halterung auf, die mit einem geeigneten Werkzeug ausgeruestet wird, um mit einem solchen Werkzeug zusaetzliche Stanz- oder Biegevorgaenge am Werkzeug durchzufuehren.

[0008] Das Stanz- oder Biegewerkzeug wird ueblicherweise durch Antriebsmittel betaetigt, die am beweglichen Bauteil angeordnet sind.

[0009] Diese Zusatzeinrichtungen, die aus dem Stand der Technik bekannt geworden sind, haben den Nachteil, dass sie nur in einer Hubrichtung betaetigbar sind, d.h. dann, wenn das bewegliche Bauteil des Werkzeuges z.B. eine nach unten gerichtete Bewegung durchfuehrt.

[0010] Wird vom Werkzeug hingegen eine nach oben gerichtete Ruecklaufbewegung durchgefuehrt, so fuehren auch die Antriebsmittel eine Ruecklaufbewegung durch.

[0011] Es sind auch hydraulisch betaetigbare Vorrichtungen bekannt geworden, die waehrend einer Abwaertsbewegung des beweglichen Bauteiles betaetigbar sind und waehrend einer nach oben gerichteten Ruecklaufbewegung des Bauteiles unbetaetigt bleiben.

[0012] Diese hydraulischen Einrichtungen sind in nachteiliger Weise mit Rohrleitungen fuer den Zulauf und den Ruecklauf einer hydraulischen Fluessigkeit ausgeruestet. Diese Rohrleitungen, die sich in der Naehe der beweglichen Bauteile des Werkzeuges befinden, stellen ein stoerendes Hinderniss in unmittelbarer Naehe des Werkzeuges dar.

[0013] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine neue Zusatzvorrichtung fuer ein Stanzwerkzeug vorzuschlagen, wobei die Zusatzeinrichtung ohne die Vorsehung von Rohrleitungen fuer ein unter Druck stehendes Fluid arbeitet und ferner die Moeglichkeit eroeffnet wird, die Zusatzvorrrichtung wahlweise sowohl waehrend einer abwaerts gerichteten Bewegung des Umform- und Stanzwerkzeuges als auch waehrend einer aufwaerts gerichteten Bewegung des Umform- und Stanzwerkzeuges zu betaetigen.

[0014] Diese Aufgabe wird dadurch geloest, dass eine Werkzeughalterung beweglich und gegen die Wirkung einer Rueckholfeder im Inneren einer rohrfoermigen Aufnahme angeordnet ist, die mit einem Bauteil des Werkzeuges verbunden ist, dass die rohrfoermige Aufnahme an dem, der Werkzeughalterung gegenueberliegenden Ende eine die Aufnahme durchdringende Oeffnung aufweist, in die ein Antriebsmittel einfahrbar ist, das mit dem beweglichen Bauteil des Werkzeuges verbunden ist, dass das Ende der Aufnahme zur Lagerung der Werkzeughalterung in der durchgehenden Oeffnung einen Antriebshebel aufnimmt, der schwenkbar an einem Zapfen gelagert ist und nach Art eines einseitig wirkenden Gelenkes ausgebildet ist, und dass die Aufnahme in Uebereinstimmung mit dem Hebel, der das einseitig wirkende Gelenk bildet, eine Oeffnung aufweist, die den Hebel waehrend seiner Schwenkbewegung aufnimmt.

[0015] Mit einer Zusatzvorrichtung, die diese Merkmale aufweist, ist es moeglich, ein zusaetzliches Umform- oder Stanzwerkzeug zu schaffen, dass wahlweise waehrend einer nach unten gerichteten Bewegung oder waehrend einer nach oben gerichteten Bewegung des Antriebsmittels des Werkzeuges betaetigt, bzw. nicht betaetigt werden kann.

[0016] Zur Umstellung genuegt es, den Stempel mit dem einseitig wirkenden Gelenk und der Aufnahme in geeigneter Weise gegenueber dem Umform- und Stanzwerkzeug entsprechend auszurichten.

[0017] Der Erfindungsgegenstand wird nun genauer beschrieben und mit einem Ausfuehrungsbeispiel in den beigefuegten Zeichnungen dargestellt.

Die Figuren 1 - 4 zeigen im Laengsschnitt und in verschiedenen Arbeitsstellungen die waehrend einer nach unten gerichteten Bewegung des Werkzeuges betaetigbare Zusatzvorrrichtung;

die Figuren 5 - 8 zeigen im Laengschnitt die Zusatzvorrichtung in einer Arbeitsstellung, in der der Stempel waehrend eines nach oben gerichteten Hubes des Werkzeuges betaetigbar ist;

die Figuren 9 - 10 zeigen schematisch die erfindungsgemaesse Vorrichtung mit einer als Hydraulikeinheit ausgebildeten Antriebseinrichtung.

[0018] Die einzelnen Bauteile der erfindungsgemaessen Vorrichtung werden nun genauer anhand der Figur 1 beschrieben.

[0019] Ueblicherweise wird das Umform- oder Stanzwerkzeug von einem oberen Bauteil 1 gebildet, das mit dem beweglichen Schlitten (nicht dargestellt) einer Presse verbunden ist.

[0020] Der Schlitten der Presse fuehrt eine auf- und abgehende Bewegung in Form eines abwechselnd nach unten bzw. nach oben gehenden Hubes durch.

[0021] Das Werkzeug besteht ferner aus einem ortsfest angeordneten Bauteil (nicht dargestellt), das in bekannter Weise am feststehenden Tisch der Presse angeordnet ist.

[0022] Wird das obere Bauteil mit dem unteren Bauteil des Werkzeuges in Wirkverbindung gebracht, so erfolgt in bekannter Weise ein Umformvorgang an dem eingelegten Werkstueck.

[0023] Es ist vom Stand der Technik bekannt, dem feststehenden Bauteil oder dem beweglichen Bauteil des Werkzeuges Zusatzvorrichtungen zuzuordnen, mit welchen z.B. einfache, zusaetzliche Stanz- oder Lochvorgaenge durchfuehrbar sind, dabei wird mit diesen Zusatzvorrichtungen von der Aussenseite des mehrteiligen Werkzeuges auf das im Werkzeug befindliche und breits verformte Werkstueck eingewirkt.

[0024] Die erfindungsgemaesse Einrichtung betrifft eine Zusatzvorrichtung, die gesamthaft mit 2 gekennzeichnet ist. Die Zusatzvorrichtung 2 besteht aus einer rohrfoermigen Aufnahme 3, die an gewuenschter Stelle an der Aussenseite des feststehenden Bauteiles oder des beweglichen Bauteiles des Werkzeuges oder in bestimmten Faellen auf dem Tisch der Presse selbst angeordnet werden kann.

[0025] Im Inneren der Aufnahme 3 ist ein Stempel oder eine Werkzeughalterung 4 angordnet, die in bekannter Weise mit Umform- oder Stanzwerkzeugen bestueckt werden kann.

[0026] Im Inneren der Werkzeughalterung 4 ist eine Rueckholfeder 5 angeordnet, welche die Aufgabe hat, die Werkzeughalterung 4 in einer Ruhelage, wie in Figur 1 dargestellt, zu halten.

[0027] Das rueckwaertige Teil der Werkzeughalterung 4 weist eine nach Art eines Schlitzes ausgebildete, durchgehende Ausnehmung oder Oeffnung 6 auf. In dieser Ausnehmung 6 ist, unter Zuhilfenahme eines Querzapfens 7, ein Antriebshebel 8 schwenkbar gelagert. Der Antriebshebel 8 weist an seinem freien Ende eine drehbare Kontaktrolle 9 auf.

[0028] In Uebereinstimmng mit dem Querzapfen 7 weist der Hebel 8 ein abgerundetes Teilstueck 10 auf, um ein einseitig wirkendes Gelenk zu schaffen; der Hebel 8 hat die Moeglichkeit, lediglich in einer mit dem Pfeil (f) gekennzeichten Richtung zu schwenken, waehrend eine Schwenkbewegung in der entgegengesetzten Richtung unterbleibt, da diese durch die innere Wand der Werkzeughalterung 4 verhindert wird.

[0029] In Uebereinstimmung mit dem abgerundeten Teilstueck 10 des Hebels 8 weist die Aufnahme 3 eine Oeffnung 11 auf. Die Oeffnung 11 ist vorgesehen, um dem Hebel 8 sowie der Kontaktrolle 9 eine freie Schwenkbewegung in Richtung des Pfeiles (f) zu ermoeglichen.

[0030] Mit dem beweglichen Bauteil 1 des Werkzeuges ist ein abstehender Arm 12 verbunden, und dieser Arm kann waehrend der Bewegung des verschiebbaren Bauteiles 1 in eine Kammer oder Ausnehmung 13 eintreten, die in die Aufnahme gegenueber der Werkzeughalterung 4 vorgesehen ist.

[0031] In diese Kammer 13 ragt bei Ruhelage der Werkzeughalterung 4 eine Antriebsrolle 9.

[0032] Um die Werkzeughalterung 4 gegenueber der Aufnahme 3 unter Ausnuetzung der Bewegung des angetriebenen Bauteiles 1 des Werkzeuges verwenden zu koennen, weist der Betaetigungsarm 12 eine Antriebsnocke 14 auf, die zur Rolle 9 ausgerichtet ist.

[0033] In vorteilhafter Weise hat die Nocke 14 die Form eines Dreiecks, doch sind auch andere Nockenformen zur Steuerung der Verschiebebewegung der Aufnahme 4 denkbar.

[0034] Im wesentlichen kann die Zusatzvorrichtung 2 gegenueber dem feststehenden Teil des Werkzeuges (nicht dargestellt), wie in Figur 1 gezeigt, montiert werden, d.h. mit der kurvenartigen Abrundung 10 des Hebels 8 sowie der Oeffnung 11 der rohrfoermigen Lagerung 3 auf das bewegliche Bauteil des Werkzeuges 1 gerichtet.

[0035] Es ist aber auch moeglich, das Werkzeug 2 um 180° zu drehen, wie dies z.B. in Figur 7 dargestellt ist. Hier sind das abgerundete Teil 10 des Hebels 8 und die Oeffnung 11 auf der Seite der Halterung angeordnet, die vom beweglichen Teil 1 des Werkzeuges abgewandt ist, d.h. mit der kurvenartigen Abrundung 10 des Hebels 8 und der Oeffnung 11 der Halterung 3 auf das feststehende Bauteil des Werkzeuges gerichtet.

[0036] In den Figuren 9 und 10 ist im Schnitt die Zusatzvorrichtung 2 zur Durchfuehrung zusaetzlicher Bearbeitungsvorgaenge unter Zuhilfenahme des beweglichen Bauteiles 1 des Werkzeuges dargestellt. Dabei sind alle Bauteile der Zusatzvorrichtung 2 identisch mit den bisher beschriebenen Teilen mit dem einzigen Unterschied, dass das Kopfstueck des Stempels 4 einen echten Kolben bildet, der im Inneren einer Kammer 20 eines Hydraulikzylinders 21 angeordnet ist. Der Hydraulikzylinder 21 weist eine Oeffnung 22 fuer den Eintritt, bzw. den Austritt eines hydraulischen Fluids, z.B. Oel, auf.

[0037] Der Ausgang 22 des Zylinders 21 ist z.B. mit dem Schlitten einer Werkzeughalterung, die hydraulisch angetrieben wird, verbindbar.

[0038] Im beschriebenen Beispiel sind die Antriebsnocke 14 und der dazugehoerige Antriebsarm 12 am beweglichen Teil des Werkzeuges 1 angebracht, wogegen die Zusatzvorrichtung 2 mit dem fest angeordneten Bauteil des Werkzeuges verbunden ist.

[0039] Selbstverstaendlich besteht auch die Moeglichkeit, die Montage der Teile 12, 2 in umgekehrter Anordnung vorzunehmen.

[0040] Die Funktionsweise des Werkzeuges 2, besonders nach Figur 1, 2, 3 und 4 ist folgende:

[0041] Wird ueber eine nach unten gerichteten Bewegung, wie mit den Pfeilen (g) dargestellt, das bewegliche Teil 1 des Werkzeuges nach unten verschoben, so tritt das freie Ende des Armes 12 in die Kammer 13 ein.

[0042] Durch weitere Bewegung des Armes 12 in Richtung (g) erfolgt ein Verschieben der Steuernocke 14 die, wie in Figur 2 dargestellt, auf die Steuerrolle 9 einwirkt.

[0043] Da in dieser Stellung und Beeinflussung durch den Hebel 8 keine Schwenkbewegung durchgefuehrt werden kann, erfolgt ein Verschieben der Werkzeughalterung 4 in Richtung des Pfeiles (i) und demzufolge wird ein Umform- oder Stanzvorgang unter Verwendung eines geeigneten Werkzeuges (nicht dargestellt) durchgefuehrt.

[0044] Gleichzeitig wird die Rueckholfeder 5 gespannt.

[0045] Waehrend der weiteren Verschiebung des beweglichen Werkzeugteiles 1 in Richtung des Pfeiles (g), wie in Figur 3 dargestellt, ueberfaehrt die Nocke 14 die Mittellinie der Werkzeughalterung 4 und erlaubt somit der Werkzeughalterung 4, eine Ruecklaufbewegung in Richtung der Pfeiles (k) durchzufuehren, dies aufgrund der Entlastung der Rueckholfeder 5 und der Moeglichkeit, dass der Hebel 8 eine freie, ungehinderte Schwenkbewegung in der mit dem Pfeil (f) dargestellten Richtung durchfuehren kann.

[0046] Wird durch das bewegliche Teil 1 des Werkzeuges eine Ruecklaufbewegung durchgefuehrt, die in Figur 4 mit (l) angedeutet ist, so wirkt die Nocke 14 auf die Rolle 9 ein und laesst den Hebel 8 frei in Richtung des Pfeiles (f) verschwenken, ohne dabei die Werkzeughalterung 4 zu verschieben.

[0047] Somit wird die Werkzeughalterung 4 waehrend der nach unten verlaufenden Bewegung (g) des beweglichen Teiles 1 des Werkzeuges verschoben, waehrend bei einer Ruecklaufbewegung (l) der Steuerarm 12 eine freie Verschwenkung des Hebels 8 ohne ein Einwirken auf die Werkzeughalterung 4 durchfuehrt. In den Figuren 5 - 8 ist die Zusatzvorrichtung 2 um 180° um die eigene Laengsachse gedreht worden, d.h. auch gegenueber dem beweglichen Bauteil des Werkzeuges.

[0048] Waehrend der nach unten gerichteten Bewegung (Pfeil g) des beweglichen Bauteiles 1 des Werkzeuges wird dann durch die Nocke 14 der Arm 8 zusammen mit der Rolle 9 frei verschwenkt und daher wird keine Verschiebung der Werkzeughalterung 4 eingeleitet.

[0049] Der Figur 6 kann entnommen werden, dass am Ende der Hubbewegung des beweglichen Werkzeuges 1 die Nocke 14 die Rolle 9 des Armes 8 vollstaendig ueberlaufen hat.

[0050] Wird durch das bewegliche Teil 1 des Werkzeuges eine Hubbewegung, wie mit dem Pfeil (m) dargestellt, eingeleitet, so wird die Nocke 14 taetig (Fig. 7) und demzufolge erfolgt ein Verschieben der Werkzeugaufnahme 4 in Richtung des Pfeiles (o) und somit erfolgt waehrend der Hubbewegung Pfeil (m) ein Stanz- oder Umformvorgang durch Verschieben der Werkzeugaufnahme 4.

[0051] Sobald die Nocke 14 die Tastrolle, wie in Figur 8 dargestellt, ueberlaufen hat, wird die Rueckholfeder 5 aktiviert und es erfolgt ein allmaehliches Zurueckfahren der Werkzeugaufnahme 4 in deren Ruhelage.

[0052] Somit, bei Montage des Werkzeuges 2, wie in Figur 5, 6, 7 und 8 dargestellt, erfolgt keine Betaetigung der Werkzeughalterung 4 bei einer nach unten gerichteten Bewegung (g) des beweglichen Bauteiles 1 des Werkzeuges, sondern die Betaetigung der Werkzeughalterung erfolgt nun waehrend der nach oben gerichteten Hubbewegung (m) des Werkzeuges 1.

[0053] Somit, unter Einsatz einer einzigen, einfachen, mechanischen Einrichtung, wird es ermoeglicht, je nach Arbeitslage der Einrichtung 2 gegenueber dem Werkzeug 1, Stanz- oder Umformvorgaenge waehrend der nach unten gerichteten Bewegung oder bei Drehung der Vorrichtung 2 um 180° bei einer nach oben gerichteten Hubbewegung des beweglichen Teiles 1 des Werkzeuges durchzufuehren.

[0054] Die in Figur 9 - 10 dargestellte Ausfuehrungsform unterscheidet sich nicht von dem bisher beschriebene Werkzeug 2. Zusaetzlich ist bei dieser Ausfuehrungsform vorgesehen, dass der Stempel oder die Werkzeugaufnahme 4 als Kolben ausgebildet ist, der in einem Zylinder 21 angeordnet ist, der mit der Lagerung 3 verbunden ist.

[0055] Der Zylinder 21 nimmt in der Kammer 20 ein hydraulisches Fluid auf, das ueber eine Oeffnung 22 einem hydraulisch betaetigbaren Werkzeug (nicht dargestellt) zugefuehrt werden kann.

Ansprüche

1. Umform- und Stanzwerkzeug mit einer Zusatzvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass eine Werkzeughalterung (4) beweglich und gegen die Wirkung einer Rueckholfeder (5) im Inneren einer rohrfoermigen Aufnahme (3) angeordnet ist, die mit einem Bauteil des Werkzeuges (1) verbunden ist, dass die rohrfoermige Aufnahme (3) an dem, der Werkzeughaltering (4) gegenueberliegenden Ende eine die Aufnahme (3) durchdringende Oeffnung (13) aufweist, in die ein Antriebsmittel (12,14) einfahrbar ist, das mit dem beweglichen Bauteil des Werkzeuges (1) verbunden ist, dass das Ende der Aufnahme (3) zur Lagerung der Werkzeughalterung (4) in der durchgehenden Oeffnung (13) einen Antriebshebel (8) aufnimmt, der schwenkbar an einem Zapfen (7) gelagert ist und nach Art eines einseitig wirkenden Gelenkes (10) ausgebildet ist, und dass die Aufnahme (3) in Uebereinstimmung mit dem Hebel (8), der das einseitig wirkende Gelenk (10) bildet, eine Oeffnung (11) aufweist, die den Hebel (8) waehrend seiner Schwenkbewegung (f) aufnimmt.

2. Umform- und Stanzwerkzeug mit einer zusaetzlichen Bearbeitungsvorrichtung, nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der um einen Zapfen (7) verschwenkbare Hebel (8) ein kurvenartiges Teilstueck (10) aufweist, das auf die Oeffnung (11), die in die Aufnahme (3) eingearbeitet ist, gerichtet ist, und dass die Oeffnung (11) auf das bewegliche Teil (1) des Werkzeuges ausgerichtet ist.

3. Umform- und Stanzwerkzeug mit einer zusaetzlichen Bearbeitungsvorrichtung, nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzvorrichtung (2) um seine Laengsachse drehbar ist und das abgerundete Teilstueck (10) des Hebels (8) und die Oeffnung (11) der rohrfoermigen Aufnahme (3) in entgegengesetzter Richtung gegenueber dem beweglichen Teil (1) des Werkzeugen ausgerichtet sind.

4. Umform- und Stanzwerkzeug mit einer zusaetzlichen Bearbeitungsvorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeughalterung (4) als Kolben ausgebildet ist, der in einem Hydraulikzylinder (21) angeordnet ist, welcher eine Oeffnung (22) fuer den Zulauf bzw. den Ablauf des hydraulischen Fluids aufweist.

Zeichnung