WERKZEUG UND WERKZEUGMASCHINE SOWIE VERFAHREN ZUM BEARBEITEN VON PLATTENFÖRMIGEN WERKSTÜCKEN

Beschreibung

Werkzeug und Werkzeugmaschine sowie Verfahren zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken

[0001] Die Erfindung betrifft ein Werkzeug und eine Werkzeugmaschine sowie ein Verfahren zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken, vorzugsweise von Blechen.

[0002] Eine derartige Werkzeugmaschine ist aus der EP 2 527 058 B1 bekannt. Diese Druckschrift offenbart eine Werkzeugmaschine in Form einer Presse zum Bearbeiten von Werkstücken, wobei ein Oberwerkzeug an einer Hubvorrichtung vorgesehen ist, welche gegenüber eines zu bearbeitenden Werkstücks entlang einer Hubachse in Richtung auf das Werkstück und in der Gegenrichtung verfahrbar ist. In der Hubachse und dem Oberwerkzeug gegenüberliegend ist ein Unterwerkzeug vorgesehen, welches zu einer Unterseite positioniert ist. Eine Hubantriebsvorrichtung für eine Hubbewegung des Oberwerkzeuges wird durch ein Keilgetriebe angesteuert. Die Hubantriebsvorrichtung mit dem daran angeordneten Oberwerkzeug ist längs einer Positionierachse verfahrbar. Das Unterwerkzeug wird dabei synchron zum Oberwerkzeug verfahren.

[0003] Aus der DE 10 2006 049 044 A1 (Basis für die Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 12) st ein Werkzeug zum Umformen von Werkstücken bekannt, welches ein Oberwerkzeug umfasst, an dem eine Rolle vorgesehen ist, die um eine zur Positionsachse des Oberwerkzeuges senkrechte Drehachse drehbar ist. Diese Rolle besitzt als Bearbeitungseinrichtung eine kegelförmige Umformfläche. An dem Unterwerkzeug ist innerhalb der Auflagefläche am Grundkörper des Unterwerkzeuges eine Gegenrolle vorgesehen. Diese Gegenrolle ist um eine Drehachse senkrecht zur Positionsachse des Unterwerkzeuges drehbar. Die Drehachse der Rolle am Oberwerkzeug ist also parallel zu der des Unterwerkzeuges ausgerichtet. Zum Bearbeiten eines Werkstückes werden das Oberwerkzeug und Unterwerkzeug in Hubrichtung aufeinander zubewegt, bis das zu bearbeitende Werkstück zwischen der Rolle des Oberwerkzeuges und der Gegenrolle des Unterwerkzeuges geklemmt ist. Im geklemmten Zustand wirken die Umformfläche der Rolle und die in Hubrichtung gegenüberliegende Gegenfläche der Gegenrolle zusammen. Durch ein Bewegen des Werkstücks in einer Horizontalebene zwischen dem Oberwerkzeug und Unterwerkzeug wird in kontinuierlicher Arbeitsweise eine Umformung, insbesondere ein Absatz, an dem Werkstück erstellt. Das Oberwerkzeug und Unterwerkzeug sind dabei in der Werkzeugmaschine stillstehend angeordnet.

[0004] Aus der DE 10 2005 003 558 A1 ist ein Werkzeug zum Umformen von Werkstücken bekannt, welches ein Oberwerkzeug umfasst, an dem eine Rolle mit einer nutenförmigen Vertiefung vorgesehen ist. Diese Rolle ist um eine zur Positionierachse des Oberwerkzeugs senkrechte Drehachse drehbar. An dem Unterwerkzeug ist innerhalb der Auflagefläche am Grundkörper des Unterwerkzeugs eine Gegenrolle vorgesehen. Diese Gegenrolle ist drehbar um eine Drehachse senkrecht zur Positionierachse des Unterwerkzeugs aufgenommen. Zum Bearbeiten eines Werkstücks werden das Oberwerkzeug und Unterwerkzeug in Hubrichtung aufeinander zubewegt, bis das zu bearbeitende Werkstück zwischen der Rolle des Oberwerkzeugs und der Gegenrolle des Unterwerkzeugs geklemmt ist. Durch ein Bewegen des Werkstücks in einer Horizontalebene zwischen dem Oberwerkzeug und Unterwerkzeug wird die Umformung eingebracht. Ein analoges Werkzeug geht aus EP 0 757 926 B1 hervor. Des Weiteren ist ein Werkzeug mit einem vorgenannten Aufbau aus der US 8,042,369 B2 bekannt.

[0005] Aus der US 5,787,775 A ist ein Schneidwerkzeug in einer Stanzpresse bekannt, bei welcher das Schneidwerkzeug frei drehbar um eine senkrecht zur Werkstückebene des zu bearbeitenden Werkstücks ausgerichtete Hubachse drehbar ist. Das rotierende Schneidmesser an dem Oberwerkzeug wirkt mit einem feststehend an dem Unterwerkzeug angeordneten Gegenschneidwerkzeug zusammen. Das Oberwerkzeug kann synchron mit dem Unterwerkzeug zur Einbringung einer Schneidbewegung gedreht werden, wobei die beiden Hubachsen deckungsgleich zueinander ausgerichtet sind.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug sowie eine Werkzeugmaschine als auch ein Verfahren zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken vorzuschlagen, durch welche die Flexibilität in der Bearbeitung von Werkstücken erhöht ist.

[0007] Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Werkzeug zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken, insbesondere von Blechen gelöst, welches ein Oberwerkzeug, bestehend aus einem Einspannzapfen und einem Grundkörper aufweist, die in einer gemeinsamen Positionsachse liegen und ein dem Einspannschaft gegenüberliegend und am Grundkörper angeordnetes Bearbeitungswerkzeug mit zumindest einer Bearbeitungskante, sowie ein Unterwerkzeug aufweist, welches einen Grundkörper mit einer Auflagefläche für das Werkstück umfasst und mit zumindest einer an dem Grundkörper vorgesehenen Gegenkante sowie einer in dem Grundkörper liegenden Positionsachse, welche senkrecht zur Auflagefläche ausgerichtet ist. Das Oberwerkzeug und Unterwerkzeug sind zur Bearbeitung eines dazwischen angeordneten Werkstücks in einer Hubbewegung aufeinander zu bewegbar. Zwischen dem Oberwerkzeug und dem Unterwerkzeug ist eine Bearbeitungsebene gebildet. Die zumindest eine Bearbeitungskante des Bearbeitungswerkzeugs am Oberwerkzeug erstreckt sich zumindest teilweise entlang einer Niederhaltefläche. Der Gegenwerkzeugkörper ist als eine Gegenrolle ausgebildet. Die zumindest eine Gegenkante des Gegenwerkzeuges liegt der zumindest einen Bearbeitungskante des Bearbeitungswerkzeugs gegenüber. An die zumindest eine Gegenkante angrenzend ist eine Bearbeitungseinrichtung des Gegenwerkzeugkörpers vorgesehen, welche zumindest eine in Längsrichtung der Bearbeitungskante des Bearbeitungswerkzeugs ausgerichtete, gekrümmte Gegenfläche aufweist. Durch dieses Werkzeug wird ein Bearbeitungswerkzeug geschaffen, bei welchem durch einen Pendelhub eine Bearbeitung des Werkstücks ermöglicht ist. Das Ober- und/oder Unterwerkzeug wird bei dem Pendelhub entlang der Bearbeitungsebene aufeinanderfolgend, also jeweils abwechselnd zueinander verfahren. Während der Verfahrbewegung wirken die Bearbeitungskante des Bearbeitungswerkzeugs und die Gegenkante des Gegenwerkzeugkörpers auf das Werkstück ein, um dieses geklemmt zu halten. Durch die gekrümmte Gegenfläche der Bearbeitungseinrichtung am Gegenwerkzeugkörper, welche gegenüber der Bearbeitungskante am Bearbeitungswerkzeug hervorsteht, erfolgt eine Bearbeitung des Werkstücks, wie beispielsweise ein Schneiden, Stanzen, Prägen und/oder Umformen. Durch den als Gegenrolle ausgebildeten Gegenwerkzeugkörper kann eine Reibung zwischen dem Unterwerkzeug und dem zu bearbeitenden Werkstück während des Pendelhubes reduziert werden.

[0008] Bevorzugt ist vorgesehen, dass sich die zumindest eine Bearbeitungskante des Bearbeitungswerkzeugs am Oberwerkzeug entlang des gesamten Grundkörpers des Oberwerkzeuges erstreckt. Dadurch wird eine maximale Länge eines Arbeitshubes oder Pendelhubes zur Einbringung einer Bearbeitungskontur in das Werkstück ermöglicht.

[0009] Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Bearbeitungskante senkrecht zur Positionsachse ausgerichtet ist. Dadurch können einfache Kraftverhältnisse gegeben sein und zudem erhöhte Umformkräfte erzielt werden. Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Bearbeitungswerkzeug die Positionsachse kreuzt, dadurch können noch bessere Bedingungen bei dem Bearbeitungsprozess erzielt werden.

[0010] Eine bevorzugte Ausführungsform des Bearbeitungswerkzeugs sieht vor, dass benachbart zur Bearbeitungskante eine Bearbeitungsfläche vorgesehen ist, die vorzugsweise in einer Vertiefung im Grundkörper ausgebildet ist. Dadurch kann beispielsweise eine Bearbeitungskontur in der Tiefe gegenüber der Werkstückebene begrenzt sein.

[0011] Vorteilhafterweise ist die Vertiefung im Grundkörper durch zwei zueinander beabstandete Bearbeitungskanten des Bearbeitungswerkzeugs begrenzt. Dadurch wird beispielsweise eine Breite der Kontur, die in das Werkstück eingebracht wird, begrenzt.

[0012] An dem Unterwerkzeug ist der als Gegenrolle ausgebildete Gegenwerkzeugkörper bevorzugt um eine Drehachse, insbesondere senkrecht zur Positionsachse des Unterwerkzeuges, ausgerichtet. Dadurch können einfache geometrische Verhältnisse geschaffen werden, die das Einbringen einer hohen Umformkraft in das Werkstück ermöglichen.

[0013] Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Gegenkante an der Gegenrolle umlaufend vorgesehen ist. An die Gegenkante angrenzend kann eine Stützfläche an der Gegenrolle vorgesehen sein, die zur Niederhaltefläche am Grundkörper des Oberwerkzeuges ausgerichtet ist. Dadurch wird ermöglicht, dass während der Relativbewegung des Oberwerkzeuges und/oder Unterwerkzeuges zum Bearbeiten des Werkstücks eine klemmende Position des Werkstücks aufrechterhalten werden kann, wobei insbesondere bei einer Verfahrbewegung des Unterwerkzeuges gegenüber dem Oberwerkzeug eine Reibungsminimierung ermöglicht ist.

[0014] Vorteilhafterweise grenzt an die Gegenkante der Gegenrolle eine Bearbeitungsfläche der Bearbeitungseinrichtung an. Diese Bearbeitungsfläche ist der Stützfläche der Gegenrolle gegenüberliegend. Diese Bearbeitungsfläche kann in der Form in Abhängigkeit des durchzuführenden Stanz-, Schneid-, Präge- und/oder Umformprozesses ausgebildet sein.

[0015] Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die als Gegenwerkzeugkörper ausgebildete Gegenrolle zwei zueinander beabstandete Gegenkanten aufweist, deren Abstand den parallel zueinander beabstandeten Bearbeitungskanten des Bearbeitungswerkzeugs gegenüberliegend und in der Ebene der Auflage des Unterwerkzeuges liegen und zwischen den Gegenkanten der Gegenrolle sich eine Gegenfläche der Bearbeitungseinrichtung erstreckt, welche in Richtung auf das Oberwerkzeug erhaben ist. Dadurch wird ermöglicht, dass beim Aufeinanderzubewegen des Oberwerkzeugs und des Unterwerkzeugs zum Überführen in eine Bearbeitungsposition, bei der das Werkstück zwischen dem Oberwerkzeug und Unterwerkzeug geklemmt gehalten ist, durch die Bearbeitungseinrichtung eine definierte Kontur in das Werkstück eingebracht wird. Die Bearbeitungseinrichtung der Gegenrolle greift dabei bevorzugt in die Vertiefung am Grundkörper.

[0016] Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Gegenfläche der Bearbeitungseinrichtung an der Gegenrolle als eine Umformfläche vorgesehen ist. Dadurch kann beispielsweise eine Sicke eingebracht werden. Die Kontur der Sicke steht in Abhängigkeit der Querschnittsgeometrie der Bearbeitungseinrichtung und/oder dem Verlauf der Vertiefung, die an zumindest eine Bearbeitungskante angrenzt oder zwischen den beiden parallel zueinander beabstandeten Bearbeitungskanten verläuft. Des Weiteren kann die Gegenfläche an der Gegenrolle zumindest eine Schneidkante aufweisen. In diesem Fall kann die Bearbeitungskante am Oberwerkzeug und die Gegenkante an der Gegenrolle das Werkstück in einer definierten Position halten, wobei die Schneidkante in die Vertiefung am Oberwerkzeug eintaucht und einen Schnitt in das Werkstück einbringt. Des Weiteren kann alternativ vorgesehen sein, dass die Gegenfläche der Bearbeitungseinrichtung eine Umformfläche und eine Schneidkante aufweist. Dadurch können beispielsweise Kiemen in das Werkstück eingebracht werden. Eine weitere alternative Ausführungsform der Gegenfläche der Bearbeitungseinrichtung sieht vor, dass diese zwei Schneidkanten aufweist, die zu den Bearbeitungskanten am Oberwerkzeug ausgerichtet sind. Dadurch kann ein Materialstreifen aus dem Werkstück herausgeschnitten werden.

[0017] Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Bearbeitungswerkzeugs am Oberwerkzeug sieht vor, dass die Bearbeitungsfläche des Bearbeitungswerkzeugs als eine Stützrolle in der Vertiefung ausgebildet ist. Dadurch kann eine zusätzliche Reibungsminimierung während dem Bearbeitungsprozess zum Einbringen einer Kontur in das Werkstück erzielt werden.

[0018] Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird des Weiteren durch eine Werkzeugmaschine zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken gelöst, bei welchen ein Werkzeug nach einem der vorbeschriebenen Ausführungsformen eingesetzt wird und die Verfahrbewegung des Oberwerkzeuges entlang der oberen Positionierachse und die Verfahrbewegung des Unterwerkzeuges entlang der unteren Positionierachse jeweils unabhängig voneinander ansteuerbar sind. Dadurch kann ein Pendelhub zum Einbringen einer Bearbeitungskontur in das Werkstück angesteuert und durchgeführt werden. Bei dem Pendelhub erfolgt eine aufeinanderfolgende Verfahrbewegung des Oberwerkzeuges und des Unterwerkzeuges entlang der Bearbeitungsebene zwischen dem Ober- und Unterwerkzeug, wobei die Länge der jeweiligen Verfahrbewegung dahingehend beschränkt ist, dass das Werkstück zwischen dem Oberwerkzeug und dem Unterwerkzeug geklemmt gehalten ist. Bei der Bearbeitungskontur kann es sich um eine durch einen Stanz-, Schneid-, Präge- und/oder Umformungsprozess eingebrachte Kontur handeln.

[0019] Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken, insbesondere von Blechen gelöst, bei welcher ein Werkzeug nach einer der vorbeschriebenen Ausführungsform eingesetzt wird und zur Bearbeitung des Werkstücks das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug mit einer Hubbewegung angesteuert werden, so dass das Werkstück zwischen dem Oberwerkzeug und dem Unterwerkzeug geklemmt gehalten wird und zur Bearbeitung des Werkstücks das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug einzeln oder gemeinsam relativ um die Positionsachse des Ober- und des Unterwerkzeugs gedreht werden oder das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug einzeln oder gemeinsam relativ zueinander entlang der Positionierachse verfahren werden oder das Oberwerkzeug und das Unterwerkzeug einzeln oder gemeinsam relativ zueinander um die Positionsachse gedreht und einzeln oder gemeinsam zueinander entlang der Positionierachse verfahren werden. Diese Bearbeitung des Werkstücks weist den Vorteil auf, dass das Werkstück während der Bearbeitung stillstehend gehalten werden kann. Die Bearbeitung des Werkstücks, wie beispielsweise ein Stanz-, Schneid- , Präge- und/oder Umformprozess, wird durch eine Verfahrbewegung des Oberwerkzeugs und/oder des Unterwerkzeugs und/oder eine Drehbewegung des Ober- und/oder des Unterwerkzeuges relativ zueinander durchgeführt.

[0020] Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken sieht vor, dass zum Bearbeiten des Werkstücks nach einer Hubbewegung des Oberwerkzeuges und/oder des Unterwerkzeuges, um das Werkstück dazwischenliegend geklemmt zu halten, eine erste Verfahrbewegung des Unterwerkzeuges gegenüber dem Oberwerkzeug entlang der unteren Positionierachse angesteuert wird, so dass der Gegenwerkzeugkörper gegenüber dem Bearbeitungswerkzeug entlang der unteren Positionierachse verfahren wird und darauffolgend eine Verfahrbewegung des Oberwerkzeugs entlang der oberen Positionierachse angesteuert wird, während das Unterwerkzeug stillstehend gehalten wird. Dies ermöglicht, dass bei der erstgenannten Verfahrbewegung des Unterwerkzeuges eine Bearbeitung am Werkstück stattfindet, wobei das Werkstück zum Oberwerkzeug stillstehend positioniert ist beziehungsweise ortsfest ist. Eine Relativbewegung zwischen dem Werkstück und dem Oberwerkzeug findet nicht statt. Dadurch wird aufgrund der Verfahrbewegung des Unterwerkzeuges die Kontur in das Werkstück eingebracht. Bei einer nachfolgenden Verfahrbewegung des Oberwerkzeuges wird das Unterwerkzeug wiederum stillstehend gehalten, wobei das Oberwerkzeug verfahren wird, um wieder in eine Ausgangsposition zum Unterwerkzeug positioniert zu werden, um einen darauffolgenden Arbeitshub oder Pendelhub durchzuführen. Bei dieser Ausgangsposition können beispielsweise die Positionsachsen des Ober- und des Unterwerkzeugs fluchten.

[0021] Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass die Verfahrbewegung des Oberwerkzeuges und des Unterwerkzeuges relativ zueinander entlang der oberen und unteren Positionierachse mit einem maximalen Arbeitshub angesteuert werden, bei dem das Werkstück durch die Bearbeitungskante des Bearbeitungswerkzeugs am Oberwerkzeug und die Gegenfläche der Bearbeitungseinrichtung am Unterkörper geklemmt gehalten werden.

[0022] Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass während der Bearbeitung des Werkstücks, insbesondere während der Verfahrbewegung des Unterwerkzeugs gegenüber dem stillstehenden Oberwerkzeug, ein Abstand der Niederhaltefläche des Oberwerkzeugs zur Auflagefläche des Unterwerkzeugs konstant gehalten wird. Dadurch können gleichbleibende Bedingungen während dem Bearbeiten des Werkstücks geschaffen sein.

[0023] Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer Werkzeugmaschine,

Figur 2 eine schematisierte Darstellung des grundsätzlichen Aufbaus einer Hubantriebsvorrichtung und eines motorischen Antriebes gemäß Figur 1,

Figur 3 ein schematisches Diagramm einer überlagerten Hubbewegung in Y- und Z-Richtung des Stößels gemäß Figur 1,

Figur 4 ein schematisches Diagramm einer weiteren überlagerten Hubbewegung in Y- und Z-Richtung des Stößels gemäß Figur 1,

Figur 5 eine schematische Ansicht von oben auf die Werkzeugmaschine gemäß Figur 1 mit Werkstückauflageflächen,

Figur 6 eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Werkzeuges gemäß der Erfindung

Figur 7 eine schematische Schnittansicht des Werkzeugs gemäß Figur 6,

Figuren 8 bis 10 schematische Seitenansichten des Werkzeugs gemäß Figur 6 von aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten zum Bearbeiten des Werkstücks,

Figur 11 eine schematisch vereinfachte Seitenansicht auf das bearbeitete Werkstück gemäß den Figuren 8 bis 10,

Figur 12 eine schematisch vereinfachte Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform zu Figur 11,

Figur 13 eine weitere schematisch vereinfachte Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform zu Figur 11,

Figur 14 eine weitere schematisch vereinfachte Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform zu Figur 11 und

Figur 15 eine weitere schematisch vereinfachte Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform zu Figur 11.

[0024] In Figur 1 ist eine Werkzeugmaschine 1 dargestellt, welche als Stanzpresse ausgebildet ist. Diese Werkzeugmaschine 1 umfasst eine Tragstruktur mit einem geschlossenen Maschinenrahmen 2. Dieser umfasst zwei horizontale Rahmenschenkel 3, 4 sowie zwei vertikale Rahmenschenkel 5 und 6. Der Maschinenrahmen 2 umschließt einen Rahmeninnenraum 7, der den Arbeitsbereich der Werkzeugmaschine 1 mit einem Oberwerkzeug 11 und einem Unterwerkzeug 9 bildet.

[0025] Die Werkzeugmaschine 1 dient zur Bearbeitung von plattenförmigen Werkstücken 10, welche der Einfachheit halber in Figur 1 nicht dargestellt sind und können zu Bearbeitungszwecken im Rahmeninnenraum 7 angeordnet werden. Ein zu bearbeitendes Werkstück 10 wird auf eine im Rahmeninnenraum 7 vorgesehene Werkstückabstützung 8 abgelegt. In einer Aussparung der Werkstückabstützung 8 ist am unteren horizontalen Rahmenschenkel 4 des Maschinenrahmens 2 das Unterwerkzeug 9 beispielsweise in Form einer Stanzmatrize gelagert. Diese Stanzmatrize kann mit einer Matrizenöffnung versehen sein. Bei einer Stanzbearbeitung taucht in die Matrizenöffnung des als Stanzmatrize ausgebildeten Unterwerkzeuges das als Stanzstempel ausgebildete Oberwerkzeug 11 ein.

[0026] Das Oberwerkzeug 11 und Unterwerkzeug 9 kann anstelle von einem Stanzstempel und einer Stanzmatrize auch als ein Biegestempel sowie eine Biegematrize zum Umformen von Werkstücken 10 eingesetzt werden.

[0027] Das Oberwerkzeug 11 ist in einer Werkzeugaufnahme an einem unteren Ende eines Stößels 12 fixiert. Der Stößel 12 ist Teil einer Hubantriebsvorrichtung 13, mittels derer das Oberwerkzeug 11 in eine Hubrichtung entlang einer Hubachse 14 bewegt werden kann. Die Hubachse 14 verläuft in Richtung der Z-Achse des Koordinatensystems einer in Figur 1 angedeuteten numerischen Steuerung 15 der Werkzeugmaschine 1. Senkrecht zur Hubachse 14 kann die Hubantriebsvorrichtung 13 längs einer Positionierachse 16 in Richtung des Doppelpfeils bewegt werden. Die Positionierachse 16 verläuft in Richtung der Y-Richtung des Koordinatensystems der numerischen Steuerung 15. Die das Oberwerkzeug 11 aufnehmende Hubantriebsvorrichtung 13 wird mittels eines motorischen Antriebs 17 längs der Positionierachse 16 verfahren.

[0028] Die Bewegung des Stößels 12 entlang der Hubachse 14 und die Positionierung der Hubantriebsvorrichtung 13 entlang der Positionierachse 16 erfolgen mittels eines motorischen Antriebes 17 in Form einer Antriebsanordnung 17, insbesondere Spindelantriebsanordnung, mit einer in Richtung der Positionierachse 16 verlaufenden und mit dem Maschinenrahmen 2 fest verbundenen Antriebsspindel 18. Geführt wird die Hubantriebsvorrichtung 13 bei Bewegungen längs der Positionierachse 16 an drei Führungsschienen 19 des oberen Rahmenschenkels 3, von denen in Figur 1 zwei Führungsschienen 19 zu erkennen sind. Die eine übrige Führungsschiene 19 verläuft parallel zur sichtbaren Führungsschiene 19 und ist von dieser in Richtung X-Achse des Koordinatensystems der numerischen Steuerung 15 beabstandet. Auf den Führungsschienen 19 laufen Führungsschuhe 20 der Hubantriebsvorrichtung 13. Der gegenseitige Eingriff der Führungsschiene 19 und der Führungsschuhe 20 ist dergestalt, dass diese Verbindung zwischen den Führungsschienen 19 und den Führungsschuhen 20 auch eine in vertikaler Richtung wirkende Last aufnehmen kann. Dementsprechend ist die Hubvorrichtung 13 über die Führungsschuhe 20 und die Führungsschienen 19 am Maschinenrahmen 2 aufgehängt. Ein weiterer Bestandteil der Hubantriebsvorrichtung 13 ist ein Keilgetriebe 21, durch welches eine Lage des Oberwerkzeuges 11 relativ zum Unterwerkzeug 9 einstellbar ist.

[0029] Das Unterwerkzeug 9 ist entlang einer unteren Positionierachse 25 verfahrbar aufgenommen. Diese untere Positionierachse 25 verläuft in Richtung der Y-Achse des Koordinatensystems der numerischen Steuerung 15. Vorzugsweise ist die untere Positionierachse 25 parallel zur oberen Positionierachse 16 ausgerichtet. Das Unterwerkzeug 9 kann unmittelbar an der unteren Positionierachse 16 mit einer motorischen Antriebsanordnung 26 entlang der Positionierachse 25 verfahren werden. Alternativ oder ergänzend kann das Unterwerkzeug 9 auch an einer Hubantriebsvorrichtung 27 vorgesehen sein, welche entlang der unteren Positionierachse 25 mittels der motorischen Antriebsanordnung 26 verfahrbar ist. Diese Antriebsanordnung 26 ist bevorzugt als Spindelantriebsanordnung ausgebildet. Die untere Hubantriebsvorrichtung 27 kann im Aufbau der oberen Hubantriebsvorrichtung 13 entsprechen. Ebenfalls kann die motorische Antriebsanordnung 26 der motorischen Antriebsanordnung 17 entsprechen.

[0030] Die untere Hubantriebsvorrichtung 27 ist ebenfalls an einem unteren horizontalen Rahmenschenkel 4 zugeordneten Führungsschienen 19 verschiebbar gelagert. Auf den Führungsschienen 19 laufen Führungsschuhe 20 der Hubantriebsvorrichtung 27, so dass die Verbindung zwischen den Führungsschienen 19 und Führungsschuhen 20 am Unterwerkzeug 9 auch eine in vertikaler Richtung wirkende Last aufnehmen kann. Dementsprechend ist auch die Hubantriebsvorrichtung 27 über die Führungsschuhe 20 und die Führungsschienen 19 am Maschinenrahmen 2 und beabstandet zu den Führungsschienen 19 und Führungsschuhen 20 der oberen Hubantriebsvorrichtung 13 aufgehängt. Auch die Hubantriebsvorrichtung 27 kann ein Keilgetriebe 21 umfassen, durch welches die Lage beziehungsweise Höhe des Unterwerkzeuges 9 entlang der Z-Achse einstellbar ist.

[0031] Durch die numerische Steuerung 15 können sowohl die motorischen Antriebe 17 für eine Verfahrbewegung des Oberwerkzeuges 11 entlang der oberen Positionierachse 16, als auch der oder die motorischen Antriebe 26 für eine Verfahrbewegung des Unterwerkzeuges 9 entlang der unteren Positionierachse 25 unabhängig voneinander angesteuert werden. Somit ist das Ober- und Unterwerkzeug 11, 9 synchron in Richtung der Y-Achse des Koordinatensystems verfahrbar. Ebenso kann eine unabhängige Verfahrbewegung des Ober- und Unterwerkzeuges 11, 9 auch in verschiedene Richtungen angesteuert werden. Diese unabhängige Verfahrbewegung des Ober- und Unterwerkzeuges 11, 9 kann zeitgleich angesteuert werden. Durch die Entkopplung der Verfahrbewegung zwischen dem Oberwerkzeug 11 und dem Unterwerkzeug 9 kann eine erhöhte Flexibilität in der Bearbeitung von Werkstücken 10 erzielt werden. Auch kann das Ober- und Unterwerkzeug 11, 9 zur Bearbeitung der Werkstücke 10 in vielfältiger Weise ausgebildet sein.

[0032] Ein Bestandteil der Hubantriebsvorrichtung 13 ist das Keilgetriebe 21, welches in Figur 2 dargestellt ist. Das Keilgetriebe 21 umfasst zwei antriebsseitige Keilgetriebeelemente 122, 123, sowie zwei abtriebsseitige Keilgetriebeelemente 124, 125. Letztere sind konstruktiv zu einer Baueinheit in Form eines abtriebsseitigen Doppelkeils 126 zusammengefasst. An dem abtriebsseitigen Doppelkeil 126 ist der Stößel 12 um die Hubachse 14 drehbar gelagert. Eine motorische Drehantriebsvorrichtung 128 ist in dem abtriebsseitigen Doppelkeil 126 untergebracht und verfährt den Stößel 12 bei Bedarf entlang der Hubachse 14. Dabei ist sowohl eine Links- als auch eine Rechtsdrehung des Stößels 12 gemäß dem Doppelpfeil in Figur 2 möglich. Eine Stößellagerung 129 ist schematisch dargestellt. Zum einen erlaubt die Stößellagerung 129 reibungsarme Drehbewegungen des Stößels 12 um die Hubachse 14, zum anderen lagert die Stößellagerung 129 den Stößel 12 in axialer Richtung und trägt dementsprechend Lasten, die auf den Stößel 12 in Richtung der Hubachse 14 wirken, in den abtriebsseitigen Doppelkeil 126 ab.

[0033] Der abtriebsseitige Doppelkeil 126 wird durch eine Keilfläche 130, sowie durch eine Keilfläche 131 des abtriebsseitigen Getriebeelementes 125 begrenzt. Den Keilflächen 130, 131 der abtriebsseitigen Keilgetriebeelemente 124, 125 liegen Keilflächen 132, 133 der antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 122, 123 gegenüber. Durch Längsführungen 134, 135 sind das antriebsseitige Keilgetriebeelement 122 und das abtriebsseitige Keilgetriebeelement 124, sowie das antriebsseitige Keilgetriebeelement 123 und das abtriebsseitige Keilgetriebeelement 125 in Richtung der Y-Achse, das heißt in Richtung der Positionierachse 16 der Hubantriebsvorrichtung 13, relativ zueinander bewegbar geführt.

[0034] Das antriebsseitige Keilgetriebeelement 122 verfügt über eine motorische Antriebseinheit 138, das antriebsseitige Keilgetriebeelement 123 über eine motorische Antriebseinheit 139. Beide Antriebseinheiten 138, 139 gemeinsam bilden die Spindelantriebsanordnung 17.

[0035] Den motorischen Antriebseinheiten 138, 139 gemeinsam ist die in Figur 1 gezeigte Antriebsspindel 18 sowie die an dem Maschinenrahmen 2 gelagerte und folglich tragstrukturseitige Hubantriebsvorrichtung 13, 27.

[0036] Zu den motorischen Antriebseinheiten 138, 139 werden die antriebsseitigen Keilgetriebeelemente 122, 123 derart betrieben, dass diese sich entlang der Positionierachse 16 beispielsweise aufeinander zu bewegen, wodurch sich eine Relativbewegung zwischen den antriebsseitigen Keilgetriebeelementen 122, 123 einerseits und den abtriebsseitigen Keilgetriebeelementen 124, 125 anderseits ergibt. Infolge dieser Relativbewegung wird der abtriebsseitige Doppelkeil 126 und der daran gelagerte Stößel 12 entlang der Hubachse 14 nach unten bewegt. Der an dem Stößel 12 beispielsweise als Oberwerkzeug 11 montierte Stanzstempel führt einen Arbeitshub aus und bearbeitet dabei ein auf der Werkstückauflage 28, 29 bzw. der Werkstückabstützung 8 gelagertes Werkstück 10. Durch eine entgegengesetzte Bewegung der Antriebskeilelemente 122, 123 wird der Stößel 12 wiederum entlang der Hubachse 14 angehoben bzw. nach oben bewegt.

[0037] Die vorbeschriebene Hubantriebsvorrichtung 13 gemäß Figur 2 ist bevorzugt baugleich als untere Hubantriebsvorrichtung 27 ausgebildet und nimmt das Unterwerkzeug 9 auf.

[0038] In Figur 3 ist ein schematisches Diagramm einer möglichen Hubbewegung des Stößels 12 dargestellt. Das Diagramm zeigt einen Hubverlauf entlang der Y-Achse und der Z-Achse. Durch eine überlagerte Ansteuerung einer Verfahrbewegung des Stößels 12 entlang der Hubachse 14 und entlang der Positionierachse 16 kann beispielsweise eine schräg verlaufende Hubbewegung des Hubstößels 12 nach unten auf das Werkstück 10 zu angesteuert werden, wie dies durch die erste Gerade A dargestellt ist. Darauffolgend nach Durchführung des Hubes kann der Stößel 12 beispielsweise senkrecht abgehoben werden, wie dies durch die Gerade B dargestellt ist. Anschließend erfolgt beispielsweise eine ausschließliche Verfahrbewegung entlang der Y-Achse gemäß der Geraden C, um den Stößel 12 für eine neue Arbeitsposition zum Werkstück 10 zu positionieren. Darauffolgend kann sich beispielsweise die zuvor beschriebene Arbeitsabfolge wiederholen. Sofern für einen nachfolgenden Bearbeitungsschritt das Werkstück 10 auf der Werkstückauflagefläche 28, 29 verfahren wird, kann auch eine Verfahrbewegung entlang der Geraden C entfallen.

[0039] Die im Diagramm in Figur 3 dargestellte mögliche Hubbewegung des Stößels 12 am Oberwerkzeug 11 ist bevorzugt mit einem stillstehend gehaltenen Unterwerkzeug 9 kombiniert. Dabei ist das Unterwerkzeug 9 derart innerhalb des Maschinenrahmens 2 positioniert, dass am Ende eines Arbeitshubes des Oberwerkzeuges 11 das Ober- und Unterwerkzeug 11, 9 eine definierte Position einnehmen.

[0040] Dieser beispielhafte überlagerte Hubverlauf kann sowohl für das Oberwerkzeug 11 als auch das Unterwerkzeug 9 angesteuert werden. In Abhängigkeit der zu erfolgenden Bearbeitung des Werkstückes 10 kann eine überlagerte Hubbewegung des Oberwerkzeuges und/oder Unterwerkzeuges 11, 9 angesteuert werden.

[0041] In Figur 4 ist ein schematisches Diagramm dargestellt, welches eine Hubbewegung des Stößels 12 gemäß der beispielhaft dargestellten Linie D entlang einer Y-Achse und einer Z-Achse darstellt. Abweichend zu Figur 3 ist bei diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass eine Hubbewegung des Stößels 12 einen Kurvenverlauf oder Bogenverlauf durchlaufen kann, indem eine Überlagerung der Verfahrbewegungen in Y-Richtung und Z-Richtung entsprechend durch die Steuerung 15 angesteuert wird. Durch eine solche flexible Überlagerung der Verfahrbewegungen in X- und Z-Richtung lassen sich spezifische Bearbeitungsaufgaben lösen. Die Ansteuerung eines solchen Kurvenverlaufes kann für das Oberwerkzeug 11 und/oder Unterwerkzeug 9 vorgesehen sein.

[0042] In Figur 5 ist eine schematische Ansicht auf die Werkzeugmaschine 1 gemäß Figur 1 dargestellt. An dem Maschinenrahmen 2 der Werkzeugmaschine 1 erstreckt sich seitlich jeweils eine Werkstückauflage 28, 29. Die Werkstückauflage 28 kann beispielsweise einer nicht näher dargestellten Beladestation zugeordnet sein, durch welche unbearbeitete Werkstücke 10 auf die Werkstückauflagefläche 28 aufgelegt werden. An die Werkstückauflagefläche 28, 29 angrenzend ist eine Vorschubeinrichtung 22 vorgesehen, welche mehrere Greifer 23 umfasst, um das auf die Werkstückauflage 28 aufgelegte Werkstück 10 zu greifen. Mittels der Vorschubeinrichtung 22 wird das Werkstück 10 in X-Richtung durch den Maschinenrahmen 2 hindurchgeführt. Vorzugsweise kann die Vorschubeinrichtung 22 auch in Y-Richtung verfahrbar angesteuert werden. Dadurch kann eine freie Verfahrbewegung des Werkstücks 10 in der X-Y Ebene vorgesehen sein. In Abhängigkeit der Arbeitsaufgabe kann das Werkstück 10 durch die Vorschubeinrichtung 22 sowohl in X-Richtung als auch entgegen der X-Richtung bewegbar sein. Diese Verfahrbewegung des Werkstücks 10 kann auf eine Verfahrbewegung des Oberwerkzeuges 11 und Unterwerkzeuges 9 in und entgegen der Y-Richtung für die jeweilige Bearbeitungsaufgabe angepasst sein.

[0043] Der Werkstückauflage 28 gegenüberliegend ist die weitere Werkstückauflage 29 am Maschinenrahmen 2 vorgesehen. Diese kann beispielsweise einer Entladestation zugeordnet sein. Alternativ kann die Be- und Entladung des unbearbeiteten Werkstücks 10 und bearbeiteten Werkstücks 10 mit Werkstücken 81 auch derselben Werkstückauflage 28, 29 zugeordnet sein.

[0044] Die Werkzeugmaschine 1 kann des Weiteren eine Laserbearbeitungsvorrichtung 201, insbesondere eine Laserschneidmaschine, aufweisen, welche nur schematisch in einer Draufsicht in Figur 5 dargestellt ist. Diese Laserbearbeitungsvorrichtung 201 kann beispielsweise als eine CO₂-Laserschneidmaschine ausgebildet sein. Die Laserbearbeitungsvorrichtung 201 umfasst eine Laserquelle 202, welche einen Laserstrahl 203 erzeugt, der mittels einer schematisch dargestellten Strahlführung 204 zu einem Laserbearbeitungskopf, insbesondere Laserschneidkopf 206, geführt und in diesem fokussiert wird. Danach wird der Laserstrahl 204 durch eine Schneiddüse senkrecht zur Oberfläche des Werkstückes 10 ausgerichtet, um das Werkstück 10 zu bearbeiten. Der Laserstrahl 203 wirkt am Bearbeitungsort, insbesondere Schneidort vorzugsweise gemeinsam mit einem Prozessgasstrahl auf das Werkstück 10 ein. Die Schneidstelle, an welcher der Laserstrahl 203 auf das Werkstück 10 auftrifft, ist benachbart zur Bearbeitungsstelle des Oberwerkzeuges 11 und Unterwerkzeuges 9.

[0045] Der Laserschneidkopf 206 ist durch einen Linearantrieb 207 mit einem Linearachsensystem zumindest in Y-Richtung, vorzugsweise in Y- und Z-Richtung, verfahrbar. Dieses Linearachsensystem, welches den Laserschneidkopf 206 aufnimmt, kann dem Maschinenrahmen 2 zugeordnet, daran befestigt oder darin integriert sein. Unterhalb eines Arbeitsraumes des Laserschneidkopfes 206 kann eine Strahldurchtrittsöffnung in der Werkstückauflage 28 vorgesehen sein. Vorzugsweise kann unterhalb der Strahldurchtrittsöffnung eine Strahlauffangvorrichtung für den Laserstrahl 21 vorgesehen sein. Die Strahldurchtrittsöffnung und gegebenenfalls die Strahlauffangvorrichtung können auch als eine Baueinheit ausgebildet sein.

[0046] Die Laserbearbeitungsvorrichtung 201 kann alternativ auch einen Festkörperlaser als Laserquelle 202 aufweisen, dessen Strahlung mit Hilfe eines Lichtleitkabels zum Laserschneidkopf 206 geführt wird.

[0047] Die Werkstückauflage 28, 29 kann sich bis unmittelbar an die Werkstückabstützung 8 erstrecken, welche das Unterwerkzeug 9 zumindest teilweise umgibt. Innerhalb eines sich dazwischen ergebenden Freiraumes ist das Unterwerkzeug 9 entlang der unteren Positionierachse 25 in und entgegen der Y-Richtung verfahrbar.

[0048] Auf der Werkstückauflage 28 liegt beispielsweise ein bearbeitetes Werkstück 10 auf, bei welchem ein Werkstückteil 81 von einem Schneidspalt 83 beispielsweise durch eine Stanzbearbeitung oder durch eine Laserstrahlbearbeitung bis auf eine Restverbindung 82 freigeschnitten ist. Durch diese Restverbindung wird das Werkstück 81 in dem Werkstück 10 bzw. dem verbleibenden Restgitter gehalten. Zum Abtrennen des Werkstückteils 81 vom Werkstück 10 wird das Werkstück 10 mittels der Vorschubeinrichtung 22 zum Ober- und Unterwerkzeug 11, 9 für einen Abstanz- und Ausschleusschritt positioniert. Dabei wird die Restverbindung 82 durch einen Stanzhub des Oberwerkzeuges 11 zum Unterwerkzeug 9 getrennt. Das Werkstückteil 81 kann beispielsweise durch teilweises Absenken der Werkstückabstützung 8 nach unten ausgeschleust werden. Alternativ kann bei größeren Werkstückteilen 81 das freigeschnittene Werkstückteil 81 wieder zurück auf die Werkstückauflage 28 oder auf die Werkstückauflage 29 übergeführt werden, um das Werkstückteil 81 und das Restgitter zu entladen. Auch können kleine Werkstückteile 81 gegebenenfalls durch eine Öffnung im Unterwerkzeug 9 ausgeschleust werden.

[0049] In Figur 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Werkzeuges 31 dargestellt, welches für eine Stanz-, Schneid-, Präge- und/oder Umformbearbeitung im Werkstück 10 mit einem Pendelhub vorgesehen ist. Ein solches Werkzeug 31 wird auch als Pendelhub-Werkzeug bezeichnet. Zur nachfolgenden Beschreibung dieses Werkzeuges 31 wird auch auf die Schnittdarstellung des Werkzeuges 31 in Figur 7 Bezug genommen.

[0050] Das Oberwerkzeug 11 umfasst einen Grundkörper 33 sowie einen daran angeordneten Einspannzapfen 34. Diese weisen eine gemeinsame Positionsachse 35 auf. Der Grundkörper 33 und der Einspannzapfen 34 können einteilig ausgebildet sein. Ebenso kann der Grundkörper 33 an dem Einspannzapfen 34 geklemmt gehalten werden. An dem Grundkörper 33 ist ein Indexierkeil 36 vorgesehen, durch welchen das Oberwerkzeug 11 in einer oberen Werkzeugaufnahme der Werkzeugmaschine 1 ausgerichtet wird. Der Grundkörper 33 weist dem Einspannzapfen 34 gegenüberliegend ein Bearbeitungswerkzeug 37 auf, welches an dem Grundkörper 33 vorgesehen ist. Bei dieser Ausführungsform des Oberwerkzeugs 11 ist vorgesehen, dass an einer Unterseite des Grundkörpers 33 eine Niederhaltefläche 501 vorgesehen ist. Diese Niederhaltefläche 501 ist vorzugsweise rechtwinklig zur Positionsachse 35 ausgerichtet. An die Niederhaltefläche 501 angrenzend ist eine Bearbeitungskante 38 des Bearbeitungswerkzeuges 37 vorgesehen. Bevorzugt sind zwei im Abstand zueinander angeordnete Bearbeitungskanten 38, 39 vorgesehen. Zwischen den Bearbeitungskanten 38, 39 ist im Grundkörper 33 eine Bearbeitungsfläche 502 vorgesehen, welche gegenüber den Bearbeitungskanten 38, 39 vertieft angeordnet ist. Dadurch ist eine Vertiefung 503 ausgehend von der Niederhaltefläche 501 in dem Grundkörper 33 vorgesehen. Die zumindest eine Bearbeitungskante 38, 39 erstreckt sich vorteilhafterweise senkrecht zur Positionsachse 35 und vorzugsweise entlang des gesamten Grundkörpers 33. Dadurch ist eine beispielsweise nutenförmige Vertiefung gegeben, die sich entlang der gesamten Niederhaltefläche 501 erstreckt.

[0051] Das Unterwerkzeug 9 umfasst einen Grundkörper 41, in dem ein nicht näher dargestelltes Indexierelement vorgesehen ist, welches zur Ausrichtung des Unterwerkzeuges 9 in einer unteren Werkzeugaufnahme der Werkzeugmaschine 1 dient. Das Unterwerkzeug 9 umfasst eine Positionierachse 48. Diese Positionierachse 48 kann in der Hubachse 30 liegen, um welche das Unterwerkzeug 9 drehbar ansteuerbar ist.

[0052] An dem Grundkörper 41 des Unterwerkzeugs 9 ist eine Auflagefläche 47 vorgesehen, welche senkrecht zur Positionsachse 48 ausgerichtet ist. Bevorzugt ist die Auflagefläche 47 parallel zur Niederhaltefläche 501 ausgerichtet. In der Auflagefläche 47 ist ein Gegenwerkzeugkörper 93 vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel ist in der Auflagefläche 47 eine Öffnung 46 vorgesehen, in der der Gegenwerkzeugkörper 93 positioniert ist. Vorzugsweise ist dieser Gegenwerkzeugkörper 93 derart in der Auflagefläche 47 positioniert, dass die Positionsachse 48 den Gegenwerkzeugkörper 93 kreuzt. Diese Auflagefläche 47 kann des Weiteren Gleitelemente 513 aufweisen, die in der Ebene der Auflagefläche 47 liegen und eine Reibung zwischen den Werkstücken 10 und der Auflagefläche 47 des Unterwerkzeugs 9 bei einer Relativbewegung minimieren.

[0053] Der Gegenwerkzeugkörper 93 ist als eine Gegenrolle 505 ausgebildet, welche zumindest eine Gegenkante 506 aufweist. Bevorzugt sind zwei im Abstand zueinander angeordnete Gegenkanten 506 und 507 vorgesehen. Der Abstand der Bearbeitungskanten 38, 39 entspricht vorteilhafterweise dem Abstand der Gegenkanten 506, 507 und der doppelten Materialdicke des zu bearbeitenden Werkstücks 10 bei einer Umformung. Beim Trennen des Werkstückteils 81 aus dem Werkstück 10 entspricht der Abstand der Bearbeitungskanten 38, 39 dem Abstand der Gegenkanten 506, 507 und dem Schnittspiel. An die zumindest eine Gegenkante 506 angrenzend oder zwischen den beiden Gegenkanten 506 und 507 ist eine Bearbeitungseinrichtung 508 vorgesehen, welche gegenüber der Auflagefläche 47 erhaben ist und in Richtung auf das Oberwerkzeug 11 hervorsteht. Die zumindest eine Gegenkante 506, 507 liegt bevorzugt in der Ebene der Auflagefläche 47. An die Gegenkante 506, 507 schließt sich jeweils gegenüberliegend zur Bearbeitungseinrichtung 508 eine Stützfläche 509, 510 an, welche vorzugsweise zur Niederhaltefläche 501 ausgerichtet ist. Die Oberseite oder Oberkante der Gleitelemente 513 liegt in der Ebene der Stützfläche 509, 510. Die Gegenrolle 505 ist durch eine Drehachse 511 rotierend in dem Grundkörper 41 des Unterwerkzeugs 9 gelagert. Die Drehachse 511 ist vorteilhafterweise senkrecht zur Positionsachse 48 oder parallel zur Auflagefläche 47 ausgerichtet.

[0054] Die Bearbeitungseinrichtung 508 weist eine im Querschnitt gesehen bogensegmentförmige Gegenfläche 521 auf. Durch eine solche Bearbeitungseinrichtung 508 im Zusammenwirken mit dem Bearbeitungswerkzeug 37 kann eine Sicke 515 in das Werkstück 10 eingebracht werden, welche einen der Gegenfläche 521 entsprechenden Verlauf aufweist. Aufgrund der Ausgestaltung des Werkzeugs 31 mit einer Gegenrolle 505, welche zum Umformen des Werkstückes 10 dient, wird dieses Werkzeug 31 auch als Rollwerkzeug, insbesondere als Rollsickenwerkzeug oder Rollumformwerkzeug, bezeichnet.

[0055] Die Herstellung einer Sicke 515 in dem Werkstück 10 wird nachfolgend anhand der Figuren 8 bis 10 näher beschrieben. In den Figuren 8 bis 10 ist von dem Werkzeug 31 lediglich schematisch vereinfacht der Grundkörper 33 mit dem Bearbeitungswerkzeug 37 des Oberwerkzeuges 11 und der Grundkörper 41 mit dem Gegenwerkzeugkörper 93 des Unterwerkzeuges 9 dargestellt.

[0056] Zwischen dem Oberwerkzeug 11 und dem Unterwerkzeug 9 wird ein plattenförmiges Werkstück 10 positioniert. Anschließend wird das Oberwerkzeug und/oder Unterwerkzeug 11, 9 aufeinander zubewegt, insbesondere entlang der Hubachse 14, 30, bis diese in eine Bearbeitungsposition 516 gemäß Figur 8 übergeführt sind. In dieser Bearbeitungsposition 516 wird das Werkstück 10 geklemmt zwischen dem Oberwerkzeug 11 und dem Unterwerkzeug 9 gehalten. In dieser Position liegt die Niederhaltefläche 501 an einer Oberseite des Werkstücks 10 an und hält das Werkstück 10 zur Auflagefläche 47 am Unterwerkzeug 9 nieder. In dieser Bearbeitungsposition 516 greift die Gegenfläche 521 der Bearbeitungseinrichtung 508 an der Unterseite des Werkstücks 10 an und verformt dieses in die Vertiefung 503 am Grundkörper 33 des Oberwerkzeuges 11. Dabei liegen die Bearbeitungskanten 38, 39 den Gegenkanten 506, 507 gegenüber, und zwar im Abstand der Dicke des Werkstücks 10. Durch die erhöhte Ausgestaltung der Bearbeitungseinrichtung 508 und dem einander gegenüberliegenden Positionieren der Bearbeitungskante 38 zur Gegenkante 506 und der Bearbeitungskante 39 zur Gegenkante 507 wird der Beginn einer Sicke 515 eingebracht.

[0057] Darauffolgend wird das Oberwerkzeug 11 und das Werkstück 10 stillstehend gehalten und das Unterwerkzeug 9 durch eine Verfahrbewegung entlang der unteren Positionierachse 25 angesteuert. Dies ist in Figur 9 dargestellt. Durch die Verfahrbewegung des Unterwerkzeuges 9 zum stillstehenden Oberwerkzeug 11 wird in das ebenfalls ruhend zum Oberwerkzeug 11 gehaltene Werkstück 10 die Sicke 515 eingebracht. Durch die am Unterwerkzeug 9 vorgesehene Gegenrolle 505 mit den daran vorgesehenen Stützflächen 509, 510 und der Gegenfläche 521 der Bearbeitungseinrichtung 508 sowie den vorzugsweise vorgesehenen Gleitelementen 513 wird ein geringer Reibungskoeffizient zwischen Werkstück 10 und Unterwerkzeug 9 begünstigt. Dieser erste Arbeitshub oder Pendelhub, bei dem die Positionsachsen 35 und 48 parallel zueinander versetzt werden, ist dann beendet, bevor die Gegenrolle 505 ein Ende der Bearbeitungskanten 38, 39 des Bearbeitungswerkzeugs 37 erreicht hat.

[0058] In einem nachfolgenden Arbeitsschritt, der in Figur 10 dargestellt ist, wird das Oberwerkzeug 11 entlang der oberen Positionierachse 16 verfahren. Das Unterwerkzeug 9 und das Werkstück 10 bleiben während dieser Verfahrbewegung ruhend. Bei der Verfahrbewegung des Oberwerkzeuges 11 kann dieses geringfügig gegenüber dem Werkstück 10 abgehoben werden. Die Verfahrbewegung des Oberwerkzeuges 11 kann dann beendet sein, wenn die Positionsachsen 35, 38 wieder miteinander fluchten. Auch kann die Verfahrbewegung des Oberwerkzeuges 11 dann beendet sein, wenn ein hinterer Endabschnitt der Bearbeitungskante 38, 39 noch das Werkstück 10 klemmend zur Bearbeitungseinrichtung 508 hält.

[0059] Während dem Einbringen der Sicke 515 in das Werkstück 10 bleibt bevorzugt der Abstand zwischen dem Ober- und Unterwerkzeug 11, 9 im Bereich der Niederhaltefläche 501 zur Auflagefläche 47 konstant.

[0060] Gemäß einer alternativen und nicht näher dargestellten Ausführungsform des Werkzeuges 31 kann anstelle der Gegenrolle 505 die Bearbeitungseinrichtung 508 feststehend am Grundkörper 41 des Unterwerkzeugs 9 vorgesehen sein. Die Kontur und Form der Bearbeitungseinrichtung 508 kann der entsprechen, welche in Figur 6 und 7 dargestellt ist. Eine feststehende Bearbeitungseinrichtung 508 kann insbesondere dann vorgesehen sein, sofern sehr dünne Werkstücke oder ein sehr weiches Material von einem Werkstück zu bearbeiten sind.

[0061] Die in Figur 6 und 7 dargestellte Ausführungsform des Werkzeugs 31 ist schematisch vereinfacht in einer Seitenansicht in Figur 11 dargestellt, wobei das Ober- und Unterwerkzeug 11, 9 voneinander abgehoben sind. Dazwischenliegend ist eine Schnittansicht des bearbeiteten Werkstücks 10 dargestellt. Dadurch wird verdeutlicht, dass die Sicke 515 mit dem Bearbeitungswerkzeug 37 am Oberwerkzeug 11 und einer Bearbeitungseinrichtung 508 am Unterwerkzeug 9 hergestellt wird.

[0062] In Figur 12 ist eine schematische Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform des Werkzeugs 31 zu Figur 11 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Gegenrolle 505 eine Bearbeitungseinrichtung 508 mit einer Gegenfläche 521 aufweist, welche eine Schneidkante 520 und eine sich daran anschließende schräg verlaufende Gegenfläche 521 aufweist. Diese Gegenfläche 521 ist als geneigte Kegelfläche ausgebildet.

[0063] Das Oberwerkzeug 11 umfasst die Bearbeitungskante 38, die der Gegenkante 506 gegenüberliegt. Die Schneidkante 520 kann in der Bearbeitungsposition 516 des Oberwerkzeugs 11 und Unterwerkzeugs 9 dabei entlang einer Abstanzfläche 522 geführt werden, welche sich rechtwinklig an die Niederhaltefläche 501 anschließt und in die Vertiefung 503 hineinragt. Eine Bearbeitungsfläche 502 und die Vertiefung 503 ist beispielsweise breiter als die Gegenfläche 521 der Bearbeitungseinrichtung 508 ausgebildet, so dass eine weitere Bearbeitungskante 39 beispielsweise zur Anlage auf die Auflagefläche 47 kommen kann. Durch ein solches Werkzeug 31 ist ermöglicht, dass ein Schnitt 523 in das Werkstück 10 eingebracht werden kann, wobei gleichzeitig eine Umformung oder Prägung erfolgt, um beispielsweise eine Kieme 524 am Werkstück 10 auszubilden.

[0064] In Figur 13 ist eine alternative Ausführungsform des Werkzeugs 31 zu Figur 12 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Bearbeitungseinrichtung 508 ebenfalls eine Schneidkante 520 aufweist, an welcher sich jedoch eine glockenförmige Gegenfläche 521 anschließt. Zudem sind die Bearbeitungskanten 38, 39 des Bearbeitungswerkzeugs 37 am Oberwerkzeug 11 den Gegenkanten 506 und 507 an der Gegenrolle 505 des Gegenwerkzeugkörpers 93 am Unterwerkzeug 9 zugeordnet. Dadurch kann wiederum ein Schnitt 523 sowie eine gekrümmt ausgebildete Kieme 524 gebildet sein.

[0065] In Figur 14 ist eine weitere alternative Ausführungsform des Werkzeugs 31 zu Figur 11 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform entspricht das Oberwerkzeug 11 dem Oberwerkzeug 11 gemäß Figur 11. Das Unterwerkzeug 9 nimmt eine Gegenrolle 505 mit einer Bearbeitungseinrichtung 508 auf, bei welcher zwei zueinander beabstandete Schneidkanten 520 vorgesehen sind. Dazwischenliegend ist die Gegenfläche 521 ausgebildet. Die Bearbeitungseinrichtung 508 ist als zylindrische Rolle ausgebildet, deren Umfang größer als die der Gegenkanten 506 und 507 beziehungsweise der daran angrenzenden Stützflächen 509, 510 ist. Durch das Überführen des Oberwerkzeugs 11 und Unterwerkzeugs 9 in die Bearbeitungsposition 516 wird jeweils ein Schnitt 523 zwischen der Bearbeitungskante 38 und der Gegenkante 506 sowie zwischen der Bearbeitungskante 39 und der Gegenkante 507 eingebracht. Bei einem solchen Schneidwerkzeug kann ein Materialstreifen aus dem Werkstück 10 herausgeschnitten werden.

[0066] In Figur 15 ist eine weitere alternative Ausführungsform des Werkzeugs 31 vorgesehen. Das Oberwerkzeug 11 umfasst als Bearbeitungsfläche 502 eine Stützrolle 526. Eine Drehachse dieser Stützrolle 526 ist vorzugsweise rechtwinklig zur Positionsachse 35 ausgerichtet. Diese kann auch geneigt zur Positionsachse 35 ausgerichtet sein in Abhängigkeit der in das Werkstück 10 einzubringenden Kontur.

[0067] Eine solche Stützrolle 526 kann auch bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen eingesetzt werden.

[0068] Das Unterwerkzeug 9 weist als Gegenrolle 505 eine stufenförmige oder S-förmige Gegenfläche 521 auf. Bei dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine freie Kante des Werkstücks 10 umgeformt wird, beziehungsweise eine Prägung umfasst. In diesem Fall kann das Werkzeug 31 als Rollumformwerkzeug oder Rollprägewerkzeug bezeichnet werden.

Ansprüche

1. Werkzeug zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken (10), insbesondere von Blechen,

- mit einem Oberwerkzeug (11), welches einen Einspannschaft (34) und einen Grundkörper (33) aufweist, die in einer gemeinsamen Positionsachse (35) liegen, und einem dem Einspannschaft (34) gegenüberliegend am Grundkörper (33) angeordneten Bearbeitungswerkzeug (37), das zumindest eine Bearbeitungskante (38, 39) aufweist,

- mit einem Unterwerkzeug (9), welches einen Grundkörper (41) mit einer Auflagefläche (47) für das Werkstück (10) aufweist und mit einem am Grundkörper (41) vorgesehenen Gegenkörper (93), als Gegenrolle (505) ausgebildet ist, welche die zumindest eine Gegenkante (506, 507) aufweist, die der zumindest einen Bearbeitungskante (38, 39) des Bearbeitungswerkzeugs (37) gegenüber liegt, wobei der Grundkörper (41) eine Positionsachse (48) umfasst, welche senkrecht zur Auflagefläche (47) ausgerichtet ist, und

- wobei das Oberwerkzeug (11) und das Unterwerkzeug (9) zur Bearbeitung eines dazwischen angeordneten Werkstücks (10) in einer Hubrichtung aufeinander zu bewegbar sind und zwischen dem Oberwerkzeug (11) und dem Unterwerkzeug (9) eine Bearbeitungsebene gebildet ist,
dadurch gekennzeichnet,

- dass die zumindest eine Bearbeitungskante (38, 39) des Bearbeitungswerkzeugs (37) sich zumindest teilweise entlang einer am Grundkörper (33) vorgesehenen Niederhaltefläche (501) erstreckt, und

- dass an die zumindest eine Gegenkante (506, 507) angrenzend eine Bearbeitungseinrichtung (508) vorgesehen ist, die zumindest eine in Längsrichtung der Bearbeitungskante (38, 39) des Bearbeitungswerkzeugs (37) ausgerichtete gekrümmte Gegenfläche (521) aufweist.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Bearbeitungskante (38, 39) sich entlang des gesamten Grundkörpers (33) erstreckt.

3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Bearbeitungskante (38, 39) senkrecht zur Positionsachse (35) ausgerichtet ist und vorzugsweise die Positionsachse (35) des Bearbeitungswerkzeugs (37) kreuzt.

4. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bearbeitungswerkzeug (37) des Oberwerkzeugs (11) benachbart zur Bearbeitungskante (38, 39) eine Bearbeitungsfläche (502) aufweist, welche vorzugsweise in einer Vertiefung (503) im Grundkörper (33) des Oberwerkzeugs (11) vorgesehen ist.

5. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (503) im Grundkörper (33) durch die zwei zueinander beabstandeten Bearbeitungskanten (38, 39) begrenzt ist, die vorzugsweise parallel zueinander beabstandet sind.

6. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenwerkzeugkörper (93) um eine Drehachse (511), vorzugsweise senkrecht zur Positionsachse (48), im Grundkörper (41) des Unterwerkzeugs (9) drehbar gelagert ist.

7. Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenkante (506, 507) umlaufend an der Gegenrolle (505) vorgesehen ist, an welche eine Stützfläche (509, 510) angrenzt, die zur Niederhaltefläche (501) am Grundkörper (33) des Oberwerkzeugs (11) ausgerichtet ist, und vorzugsweise in einer Ebene der Auflagefläche (47) des Unterwerkzeugs (9) liegt.

8. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützfläche (509, 510) gegenüberliegend und an die Gegenkante (506, 507) angrenzend sich eine Gegenfläche (521) der Bearbeitungseinrichtung (508) anschließt, welche in einer Bearbeitungsposition (516) des Oberwerkzeugs (11) zum Unterwerkzeug (9) zumindest teilweise in die Vertiefung (503) eingreift.

9. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenfläche (521) als eine Umformfläche oder als eine Umformfläche mit einer einseitig daran angrenzenden Schneidkante (520) oder als eine Umformfläche mit beidseitig begrenzenden Schneidkante (520) ausgebildet ist.

10. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsfläche (502) des Bearbeitungswerkzeugs (37) als Stützrolle (526) ausgebildet ist.

11. Werkzeugmaschine zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken, vorzugsweise von Blechen,

- mit einem Oberwerkzeug (11), welches entlang einer Hubachse (14) mit einer Hubantriebsvorrichtung (13) in Richtung auf ein mit dem Oberwerkzeug (11) zu bearbeitenden Werkstück (10) und in Gegenrichtung bewegbar ist und welches entlang einer senkrecht zur Hubachse (14) verlaufenden oberen Positionierachse (16) positionierbar ist und mit einer Antriebsanordnung (17) entlang der oberen Positionierachse (16) verfahrbar ist,

- mit einem Unterwerkzeug (9), welches zum Oberwerkzeug (11) ausgerichtet und welches entlang einer unteren Hubachse (30) mit einer Hubantriebvorrichtung (27) in Richtung auf das Oberwerkzeug (11) bewegbar ist und entlang einer unteren Positionierachse (25) positionierbar ist, die senkrecht zur Hubachse (14) des Oberwerkzeugs (11) ausgerichtet und mit einer Antriebsanordnung (26) entlang der unteren Positionierachse (25) verfahrbar ist,

- mit einer Steuerung (15), durch welche die motorischen Antriebsanordnungen (17, 26) zum Verfahren des Ober- und Unterwerkzeugs (11, 9) ansteuerbar sind,
dadurch gekennzeichnet,

- dass die Verfahrbewegung des Oberwerkzeugs (11) entlang der oberen Positionierachse (16) und die Verfahrbewegung des Unterwerkzeugs (9) entlang der unteren Positionierachse (25) jeweils unabhängig voneinander ansteuerbar sind, und

- dass ein Werkzeug (31) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zum Bearbeiten von Werkstücken (10) vorgesehen ist.

12. Verfahren zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken, vorzugsweise von Blechen,

- bei dem ein Oberwerkzeug (11), welches entlang einer Hubachse (14) mit einer Hubantriebsvorrichtung (13) in Richtung auf ein mit dem Oberwerkzeug (11) zu bearbeitenden Werkstück (10) und in Gegenrichtung bewegbar ist und welches entlang einer senkrecht zur Hubachse (14) verlaufenden oberen Positionierachse (16) positionierbar ist, und mit einer Antriebsanordnung (17) entlang der oberen Positionierachse (16) verfahren wird,

- bei dem ein Unterwerkzeug (9), welches zum Oberwerkzeug (11) ausgerichtet und entlang einer unteren Positionierachse (25) positionierbar ist, die senkrecht zur Hubachse (14) des Oberwerkzeugs (11) ausgerichtet ist, mit einer Antriebsanordnung (26) entlang der unteren Positionierachse (25) verfahren wird,

- bei dem mit einer Steuerung (15) die motorischen Antriebsanordnungen (17, 26) zum Verfahren des Ober- und Unterwerkzeugs (11, 9) angesteuert werden, dadurch gekennzeichnet,

- dass ein Werkzeug (31) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Bearbeitung der Werkstücke (10) eingesetzt wird und

- dass das Oberwerkzeug (11) und/oder das Unterwerkzeug (9) mit einer Hubbewegung angesteuert werden, so dass das Werkstück (10) zwischen dem Oberwerkzeug (11) und dem Unterwerkzeug (9) geklemmt gehalten wird und

- zur Bearbeitung des Werkstücks (10)

- das Oberwerkzeug (11) und das Unterwerkzeug (9) einzeln oder gemeinsam relativ zueinander um die Positionsachse (35, 48) gedreht werden oder

- das Oberwerkzeug (11) und das Unterwerkzeug (9) einzeln oder gemeinsam relativ zueinander entlang der Positionierachse (16, 25) verfahren werden oder

- das Oberwerkzeug (11) und das Unterwerkzeug (9) einzeln oder gemeinsam relativ zueinander um die Hubachse (14, 30) gedreht und einzeln oder gemeinsam relativ zueinander entlang der Positionierachse (16, 25) verfahren werden.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bearbeiten des Werkstücks (10) nach der Hubbewegung des Oberwerkzeugs (11) und/oder des Unterwerkzeugs (9), um das Werkstück (10) dazwischenliegend geklemmt zu halten, eine erste Verfahrbewegung des Unterwerkzeuges (9) gegenüber dem Oberwerkzeug (11) entlang der unteren Positionierachse (25) angesteuert wird, so dass der Gegenwerkzeugkörper (93) gegenüber dem Bearbeitungswerkzeug (37) entlang der unteren Positionierachse (25) verfahren wird und darauffolgend eine Verfahrbewegung des Oberwerkzeuges (11) entlang der oberen Positionierachse (16) angesteuert wird, während das Unterwerkzeug (9) stillstehend gehalten wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13 dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrbewegung des Oberwerkzeugs (11) und des Unterwerkzeugs (9) entlang der Bearbeitungsebene durch einen maximalen Arbeitshub angesteuert wird, bei dem das Werkstück (10) durch die Bearbeitungskante (38, 39) des Bearbeitungswerkzeuges (37) und die Gegenfläche (521) der Bearbeitungseinrichtung (508) des Gegenwerkzeugkörpers (93) das Werkstück (10) geklemmt gehalten wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass während der Bearbeitung des Werkstücks (10) ein Abstand der Niederhaltefläche (501) des Oberwerkzeugs (11) zur Auflagefläche (47) des Unterwerkzeugs (9) konstant gehalten wird.

Claims

1. Tool for processing planar workpieces (10), in particular metal sheets,

- comprising an upper tool (11), which has a clamping shaft (34) and a main body (33), which lie in a common positioning axis (35), and a processing tool (37), which is arranged on the main body (33), opposite the clamping shaft (34), and has at least one processing edge (38, 39), and

- comprising a lower tool (9), which comprises a main body (41) with a rest surface (47) for the workpiece (10) and comprises a counter body (93), which is provided on the main body (41), wherein the counter tool (93) is formed as a counter roller (505), which has at least one counter edge (506, 507), which is opposite the at least one processing edge (38, 39) of the processing tool (37),

- wherein the main body (41) comprises a positioning axis (48), which is oriented perpendicularly to the rest surface (47), and

- wherein the upper tool (11) and lower tool (9) are moveable towards one another in a stroke direction in order to process a workpiece (10) arranged between them, and a processing plane is formed between the upper tool (11) and the lower tool (9),
characterised in

- that the at least one processing edge (38, 39) of the processing tool (37) extends at least partially along a holding-down surface (501) provided on the main body (33),

- that a processing device (508) is provided adjacently to the at least one counter edge (506, 507) and has at least one curved counter surface (521) oriented in the longitudinal direction of the processing edge (38, 39) of the processing tool (37).

2. Tool according to claim 1, characterised in that the at least one processing edge (38, 39) extends along the entire main body (33).

3. Tool according to claim 1 or 2, characterised in that the at least one processing edge (38, 39) is oriented perpendicularly to the positioning axis (35) and preferably crosses the positioning axis (35) of the processing tool (37).

4. Tool according to any one of the preceding claims, characterised in that the processing tool (37) of the upper tool (11) has a processing surface (502) adjacently to the processing edge (38, 39), which processing surface is preferably provided in an indentation (503) in the main body (33) of the upper tool (11).

5. Tool according to claim 4, characterised in that the indentation (503) in the main body (33) is delimited by the two processing edges (38, 39) distanced from one another, which preferably are distanced from one another in parallel.

6. Tool according to claim 1, characterised in that the counter tool body (93) is mounted in the main body (41) of the lower tool (9) rotatably about a rotation axis (511), preferably perpendicularly to the positioning axis (48).

7. Tool according to claim 6, characterised in that the counter edge (505, 506) is provided peripherally on the counter roller (505), which is adjoined by a support surface (509, 510), which is oriented relative to the holding-down surface (501) on the main body (33) of the upper tool (11) and preferably lies in a plane of the rest surface (47) of the lower tool (9).

8. Tool according to any one of the preceding claims, characterised in that a counter surface (521) of the processing device (508) is arranged opposite the support surface (509, 501) and adjacently to the counter edge (506, 507) and engages at least partially in the indentation (503) in a processing position (516) of the upper tool (11) relative to the lower tool (9).

9. Tool according to any one of the preceding claims, characterised in that the counter surface (521) is formed as a shaping surface or as a shaping surface with an adjacent cutting edge (520) on one side, or as a shaping surface with cutting edge (520) delimiting the shaping surface on both sides.

10. Tool according to any one of the preceding claims, characterised in that the processing surface (502) of the processing tool (37) is formed as a support roller (526).

11. Machine tool for processing planar workpieces, preferably metal sheets,

- comprising an upper tool (11), which is moveable along a stroke axis (14) by means of a stroke drive device (13) in the direction of a workpiece (10) to be processed by the upper tool (11) and in the opposite direction and which is positionable along an upper positioning axis (16) running perpendicular to the stroke axis (14) and is displaceable by means of a drive assembly (17) along the upper positioning axis (16),

- comprising a lower tool (9), which is oriented relative to the upper tool (11) and which is moveable along a lower stroke axis (30) by means of a stroke drive device (27) in the direction of the upper tool (11) and is positionable along a lower positioning axis (25), which is oriented perpendicularly to the stroke axis (14) of the upper tool (11), and is displaceable by means of a drive assembly (26) along the lower positioning axis (25),

- comprising a controller (15), by means of which the motor drive assemblies (17, 26) are controllable in order to move the upper and lower tool (11, 9),
characterised in that

- the traversing movement of the upper tool (11) along the upper positioning axis (16) and the traversing movement of the lower tool (9) along the lower positioning axis (25) are controllable independently of one another, and in that

- a tool (31) according to any one of claims 1 to 10 is provided for processing workpieces (10).

12. Method for processing planar workpieces, preferably metal sheets,

- in which an upper tool (11), which is moveable along a stroke axis (14) by means of a stroke drive device (13) in the direction of a workpiece (10) to be processed by means of the upper tool (11) and in the opposite direction and which is positionable along an upper positioning axis (16) running perpendicular to the stroke axis (14), is displaced along the upper positioning axis (16) by means of a drive assembly (17),

- in which a lower tool (9), which is oriented relative to the upper tool (11) and is positionable along a lower positioning axis (25), which is oriented perpendicular to the stroke axis (14) of the upper tool (11), is displaced by means of a drive assembly (26) along the lower positioning axis (25),

- in which the motor drive assemblies (17, 26) are actuated by means of a controller (15) in order to move the upper and lower tool (11, 9), characterised in

- that a tool (31) according to any one of claims 1 to 10 is used to process the workpieces (10) and

- that the upper tool (11) and/or the lower tool (9) are/is controlled with a stroke movement, such that the workpiece (10) is held clamped between the upper tool (11) and the lower tool (9), and

- in order to process the workpiece (10),

- the upper tool (11) and the lower tool (9) are displaced individually or jointly relative to one another around the positioning axis (35, 48), or

- the upper tool (11) and the lower tool (9) are displaced individually or jointly relative to one another along the positioning axis (16, 25), or

- the upper tool (11) and the lower tool (9) are rotated individually or jointly relative to one another about the stroke axis (14, 30) or are displaced jointly relative to one another along the positioning axis (16, 25).

13. Method according to claim 12, characterised in that, in order to process the workpiece (10), after the stroke movement of the upper tool (11) and/or of the lower tool (9), so as to hold the workpiece (10) clamped therebetween, a first traversing movement of the lower tool (9) is controlled relative to the upper tool (11) along the lower positioning axis (25), such that the counter tool body (93) is displaced relative to the processing tool (37) along the lower positioning axis (25), and a traversing movement of the upper tool (11) is controlled along the upper positioning axis (16) while the lower tool (9) is held stationary.

14. Method according to claim 12 or 13, characterised in that the traversing movement of the upper tool (11) and of the lower tool (9) along the processing plane is controlled by a maximum working stroke, the workpiece (10) being held clamped by the processing edge (38, 39) of the processing tool (37) and the counter surface (521) of the processing device (508) of the counter tool body (93).

15. Method according to any one of claims 12 to 14, characterised in that, during the processing of the workpiece (10), a distance of the holding-down surface (501) of the upper tool (11) relative to the rest surface (47) of the lower tool (9) is held constant.

Revendications

1. Outil destiné à usiner des pièces (10) en forme de plaque, en particulier des tôles,

- avec un outil supérieur (11) qui présente une tige de serrage (34) et un corps de base (33) lesquels sont situés dans un axe de positon (35) commun, et avec un outil d'usinage (37) qui est disposé sur le corps de base (33), à l'opposé de la tige de serrage (34) et présente au moins une arête d'usinage (38, 39),

- avec un outil inférieur (9) qui présente un corps de base (41) pourvu d'une surface d'appui (47) destinée à recevoir la pièce à usiner (10) et avec un contre-corps (93) prévu sur ledit corps de base (41) et réalisé en tant que contre-galet (505) qui présente ladite au moins une contre-arête (506, 507) laquelle est située à l'opposé de ladite au moins une arête d'usinage (38, 39) de l'outil d'usinage (37), le corps de base (41) comprenant un axe de position (48) qui est orienté de manière perpendiculaire à la surface d'appui (47), et

- l'outil supérieur (11) et l'outil inférieur (9) pouvant être déplacés l'un vers l'autre dans un sens de course en vue d'usiner une pièce (10) disposée entre eux, et entre l'outil supérieur (11) et l'outil inférieur (9) étant formé un plan d'usinage,
caractérisé en ce que

- ladite au moins une arête d'usinage (38, 39) de l'outil d'usinage (37) s'étend au moins en partie le long d'une surface de maintien (501) prévue sur le corps de base (33), et

- de manière contiguë à ladite au moins une contre-arête (506, 507) est prévue une installation d'usinage (508) qui présente au moins une contre-surface (521) courbe orientée dans le sens longitudinal de l'arête d'usinage (38, 39) de l'outil d'usinage (37).

2. Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite au moins une arête d'usinage (38, 39) s'étend le long de la totalité du corps de base (33) .

3. Outil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite au moins une arête d'usinage (38, 39) est orientée perpendiculairement à l'axe de position (35) et croise de préférence l'axe de position (35) de l'outil d'usinage (37).

4. Outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'outil d'usinage (37) de l'outil supérieur (11) présente, de manière contiguë à l'arête d'usinage (38, 39), une surface d'usinage (502) qui est prévue de préférence dans un creux (503) ménagé dans le corps de base (33) de l'outil supérieur (11).

5. Outil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le creux (503) ménagé dans le corps de base (33) est délimité par les deux arêtes d'usinage (38, 39) qui sont disposées à une distance donnée l'une de l'autre, de préférence de manière parallèle entre elles.

6. Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de contre-outil (93) est logé dans le corps de base (41) de l'outil inférieur (9) de manière à pouvoir tourner autour d'un axe de rotation (511), de préférence perpendiculairement à l'axe de position (48).

7. Outil selon la revendication 6, caractérisé en ce que la contre-arête (505, 506) est prévue de manière à s'étendre sur la circonférence du contre-galet (505) auquel est contiguë une surface de support (509, 510) qui est orientée par rapport à la surface de maintien (501) située sur le corps de base (33) de l'outil supérieur (11) et qui se trouve de préférence dans un plan de la surface d'appui (47) de l'outil inférieur (9).

8. Outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une contre-surface (521) de l'installation d'usinage (508) est attenante aux surfaces de support (509, 510), lesquelles sont situées à l'opposé l'une de l'autre et sont contiguës aux contre-arêtes (506, 507), et pénètre au moins en partie dans le creux (503) lorsque l'outil supérieur (11) se trouve dans une position d'usinage (516) par rapport à l'outil inférieur (9).

9. Outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la contre-surface (521) est réalisée en tant que surface de formage ou en tant que surface de formage pourvue d'une arête de coupe (520) qui est contiguë à celle-ci d'un seul côté ou en tant que surface de formage pourvue d'arêtes de coupe (520) qui délimitent celle-ci des deux côtés.

10. Outil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface d'usinage (502) de l'outil d'usinage (37) est réalisée en tant que galet de soutien (526).

11. Machine-outil destinée à usiner des pièces en forme de plaque, de préférence des tôles,

- pourvue d'un outil supérieur (11) qui peut être déplacé, grâce à un dispositif d'entraînement de levage (13), le long d'un axe de levage (14) en direction d'une pièce (10) devant être usinée avec l'outil supérieur (11), voire en direction opposée, et qui peut être positionné le long d'un axe de positionnement supérieur (16) s'étendant perpendiculairement à l'axe de levage (14) et qui peut être déplacé, grâce à un mécanisme d'entraînement (17), le long dudit axe de positionnement supérieur (16),

- pourvue d'un outil inférieur (9) qui est orienté par rapport à l'outil supérieur (11) et qui peut être déplacé, grâce à un dispositif d'entraînement de levage (27), le long d'un axe de levage inférieur (30) en direction de l'outil supérieur (11) et qui peut être positionné le long d'un axe de positionnement inférieur (25) orienté perpendiculairement à l'axe de levage (14) de l'outil supérieur (11) et qui peut être déplacé, grâce à un mécanisme d'entraînement (26), le long de l'axe de positionnement inférieur (25),

- pourvue d'une commande (15) grâce à laquelle les mécanismes d'entraînement à moteur (17, 26) destinés à déplacer les outils supérieur et inférieur (11, 9) peuvent être activés, caractérisée en ce que

- le mouvement de déplacement de l'outil supérieur (11) le long de l'axe de positionnement supérieur (16) et le mouvement de déplacement de l'outil inférieur (9) le long de l'axe de positionnement inférieur (25) peuvent être respectivement activés indépendamment l'un de l'autre, et

- un outil (31) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 est prévu en vue d'usiner des pièces (10).

12. Procédé destiné à usiner des pièces en forme de plaque, de préférence des tôles,

- lors duquel un outil supérieur (11) qui peut être déplacé, grâce à un dispositif d'entraînement de levage (13), le long d'un axe de levage (14) en direction d'une pièce (10) devant être usinée avec l'outil supérieur (11), voire dans la direction opposée, et qui peut être positionné le long d'un axe de positionnement supérieur (16) s'étendant perpendiculairement à l'axe de levage (14) est déplacé, grâce à un mécanisme d'entraînement (17), le long dudit axe de positionnement supérieur (16),

- lors duquel un outil inférieur (9) qui est orienté par rapport à l'outil supérieur (11) et qui peut être positionné le long d'un axe de positionnement inférieur (25) qui est orienté perpendiculairement à l'axe de levage (14) de l'outil supérieur (11) est déplacé, grâce à un mécanisme d'entraînement (26), le long dudit axe de positionnement inférieur (25),

- lors duquel les mécanismes d'entraînement à moteur (17, 26) destinés à déplacer les outils supérieur et inférieur (11, 9) sont activés par une commande (15), caractérisé en ce que

- un outil (31) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 est utilisé en vue d'usiner les pièces (10) et

- l'outil supérieur (11) et/ou l'outil inférieur (9) est/sont activé(s) de manière à effectuer un mouvement de course de telle sorte que la pièce (10) est maintenue fixée entre l'outil supérieur (11) et l'outil inférieur (9) et

- en vue de l'usinage de la pièce (10),

- l'outil supérieur (11) et l'outil inférieur (9) effectuent, ensemble ou de manière individuelle, un mouvement de rotation l'un par rapport à l'autre autour de leur axe de position respectif (35, 48) ou

- l'outil supérieur (11) et l'outil inférieur (9) effectuent, ensemble ou de manière individuelle, un mouvement de déplacement l'un par rapport à l'autre le long de leur axe de positionnement respectif (16, 25) ou

- l'outil supérieur (11) et l'outil inférieur (9) effectuent, ensemble ou de manière individuelle, un mouvement de rotation l'un par rapport à l'autre autour de leur axe de levage respectif (14, 30) et effectuent, ensemble ou de manière individuelle, un mouvement de déplacement l'un par rapport à l'autre le long de leur axe de positionnement respectif (16, 25).

13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que, après le mouvement de course de l'outil supérieur (11) et/ou de l'outil inférieur (9) permettant de maintenir la pièce à usiner (10) fixée entre eux, est activé, en vue d'usiner ladite pièce (10), un premier mouvement de déplacement de l'outil inférieur (9) par rapport à l'outil supérieur (11) le long de l'axe de positionnement inférieur (25) de telle sorte que le corps de contre-outil (93) est déplacé par rapport à l'outil d'usinage (37) le long de l'axe de positionnement inférieur (25) et en ce qu'ensuite est activé un mouvement de déplacement de l'outil supérieur (11) le long de l'axe de positionnement supérieur (16) pendant que l'outil inférieur (9) est maintenu à l'arrêt.

14. Procédé selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que le mouvement de déplacement de l'outil supérieur (11) et de l'outil inférieur (9) le long du plan d'usinage est activé grâce à une course motrice maximale lors de laquelle la pièce à usiner (10) est maintenue fixée par l'arête d'usinage (38, 39) de l'outil d'usinage (37) et par la contre-surface (521) de l'installation d'usinage (508) du corps de contre-outil (93).

15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisé en ce qu'un espace qui sépare la surface de maintien (501) de l'outil supérieur (11) de la surface d'appui (47) de l'outil inférieur (9) est maintenu constant pendant l'usinage de la pièce (10).

Zeichnung