DE3925608A1

DE3925608A1 - Werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE3925608A1
Application number: DE19893925608
Authority: DE
Inventors: Franco Sartorio
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1988-08-03
Filing date: 1989-08-02
Publication date: 1990-02-22
Anticipated expiration: 2009-08-03
Also published as: GB9207801D0; KR900002927A; SE9200964D0; KR0130647B1; SE8902650D0; SE501572C2; CH679648A5; GB2253176A; FR2635035A1; FR2635035B1; SE9200963L; JP2825858B2; US5077998A; SE8902650L; SE9200964A0; SE9200963D0; DE3925608C2; SE505540C2; JPH02155521A; US5052208A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Werkzeugmaschinen, wie z.B. Biege- oder Abkantpressen und Stanzen für Blechmaterial.

Herkömmliche Biegepressen oder Abkantpressen, vorgesehen, um ein Blechmaterial zu biegen, haben einen sehr einfachen Aufbau, bei dem zwei oder mehrere C-förmige Säulen ein Paar einander zugewandte Platten tragen, wobei die obere oder untere Platte vertikal in Richtung auf die andere Platte hin bewegbar ist. Die horizontal sich erstreckenden, einander zugewandten Kanten der Platte tragen die Biegewerkzeuge, gebildet durch einen geradlinigen Biege- oder Abkantstempel und ein Gesenk. Bei der üblichsten Anordnung wird das Gesenk durch die untere Platte getragen, während der Stempel durch die obere Platte abgestützt wird.

Die Bewegung der beweglichen Platte wird durch elektrische oder hydraulische Einrichtungen erreicht, die die Platte exakt parallel zu der vertikalen Arbeitsebene, gebildet durch das Gesenk und den Stempel, bewegen.

Bei herkömmlichen Biege- bzw. Abkantpressen bilden die C-förmigen Säulen eine kraftübertragende Anordnung, die die gegenseitige Kraft zwischen dem Stempel und dem Gesenk überträgt. Bei großen Pressen kann diese Kraft Hunderte von Tonnen erreichen.

Die kraftübertragende Säulenanordnung hat jedoch auch die Funktion einer präzisen Führung für die gegenseitige Bewegung des Gesenkes und des Stempels, nicht nur in der vertikalen Arbeitsebene, sondern auch in vertikalen Ebenen rechtwinklig zu der Arbeitsebene, um so weit wie möglich nicht wünschenswerte Abweichungen der Biegelinie von der korrekten Lage zu vermeiden.

Entsprechend unterliegt bei Biege- bzw. Abkantpressen, die den vorerwähnten Aufbau haben, während des Biegevorganges die kraftübertragende Anordnung einer elastischen Deformation und die Präzision der Biegevorgänge wird beeinträchtigt.

Stanzen sind Maschinen, die in der Lage sind, Öffnungen beliebiger Größe in ein Blech zu stanzen, ebenso können sie das Blech beschneiden und den äußeren Umriß des Werkstückes durch Ausschneiden festlegen.

Herkömmliche Stanzen enthalten eine massive Traganordnung, üblicherweise in der Form eines C, jedoch manchmal aus Gründen der Steifigkeit auch in der Form eines geschlossenen Ringes oder Rahmens. Zumindest ein Gesenk und ein entsprechender Stempel sind so befestigt, daß sie vollkommen koaxial jeweils zu dem unteren Teil und dem oberen Teil der C-förmigen Traganordnung angeordnet sind. In der Praxis hat eine Stanze eine Vielzahl von Gesenken und Stempeln, die schnell auf verschiedene Weise austauschbar, bzw. jeweils in die Arbeitslage bringbar sind, z.B. durch eine drehbare Revolveranordnung.

Im Falle einer Stanze mit einem C-förmigen Rahmen hat diese Rahmenanordnung ebenfalls eine kraftübertragende Funktion und überträgt die gegenseitige Kraft zwischen dem Stempel und dem Gesenk, welcher bei sehr großen Stanzen ebenfalls auch einige zehn und manchmal einige hundert Tonnen erreichen kann. Eine Stanze unterscheidet sich von einer Biege- bzw. Abkantmaschine dadurch, daß der Stanzvorgang, d.h. das Lochen und/oder Ausschneiden mit einer hohen Geschwindigkeit ausgeführt wird und die Kraft typischerweise eine Impuls- bzw. Schlagkraft ist.

Zusätzlich zu der kraftübertragenden bzw. kraftaufnehmenden Funktion muß die C-förmige oder geschlossene Rahmenanordnung der Stanze ebenfalls eine Genauigkeitsfunktion übernehmen derart, daß der Rahmen jeweils das Gesenk und den Stempel in vollkommender Ausrichtung aufeinanderhalten muß. Überdies muß der Rahmen die NC-gesteuerten Antriebsteile für das Metall lagern, um die erforderliche Wiederholbarkeit und Genauigkeit der Bewegungen sicherzustellen.

Diese Genauigkeitsfunktionen sind wegen der Schwingungen, die durch die Impuls-Stanzkräfte verursacht werden, nur schwierig zu erfüllen.

Außerdem ist ein herkömmlicher Kugeltisch bekannter Art mit herkömmlichen Stanzmaschinen verbunden, um das Blech, das bearbeitet werden soll, abzustützen und gleitzuverschieben. Dieser Tisch befindet sich vor der Öffnung des Stanzraumes und wird durch einen weiteren koplanaren Kugeltisch innerhalb der Stanze selbst verlängert.

Das Blech, das auf dem Kugeltisch ruht, wird entlang einer Kante entfernt von dem Stanzraum durch Greifer oder Klammern ergriffen, die durch ein NC-Bewegungssystem entlang zweier horizontaler Achsen angetrieben werden, die aufeinander senkrecht stehen.

Durch dieses System kann das Blech sehr schnell in den Arbeitsbereich für die Ausführung verschiedener Stanzvorgänge an jeder Stelle des Bleches bewegt werden, während es auf dem Kugeltisch ruht.

Bei herkömmlichen Stanzmaschinen wird der Kugeltisch verwendet, um soweit wie möglich die Gleitreibung des Bleches, welches durch die Halter bzw. Klammern horizontal bewegt wird, zu vermindern, wobei die Greifer oder Klammern durch das NC-System angetrieben werden. Selbst Kugeltische haben jedoch eine Reibung, die nicht vernachlässigbar ist, insbesondere im Falle langer Bleche. Als eine Orientierung ist es ausreichend, darauf hinzuweisen, daß die Stanzen, die gegenwärtig auf dem Markt verfügbar sind, in der Lage sind, Bleche in einer Größe von 2500×2500×6 mm zu verarbeiten, die dann, wenn es sich um Stahlblech handelt, ein Gewicht von 125 kg aufweisen können.

Noch ein weiterer Nachteil von Kugeltischen, der für die Zwecke der Genauigkeit ebenso schwerwiegend ist wie die Reibung, besteht darin, daß während des Stanzens die Kugeln punktförmige Auflagerstellen bilden, die sogar gerade den Bereichen entsprechen können, die bereits gestanzt wurden. Das Lösen und Wiederherstellen des Kontaktes zwischen der Kugel und dem Blech in dem Stanzenbereich verursacht eine nicht steuerbare Beeinträchtigung oder Störung der Genauigkeit der Positionierung des Bleches auf dem Tisch.

Im Hinblick auf die vorerwähnten Schwierigkeiten besteht daher ein erstes Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine Werkzeugmaschine, wie z.B. eine Biege- oder Abkantpresse oder eine Stanzmaschine zu schaffen, bei der die Genauigkeit der Biege- und Stanzvorgänge jeweils nicht durch die elastische Deformation beeinträchtigt wird, der die Rahmenanordnung bzw. kraftübertragende Struktur die Werkzeugmaschine notwendigerweise während ihres Betriebes unterliegt.

Um das vorerwähnte, erste Ziel der Erfindung zu erreichen, enthält die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine ein Paar Werkzeuge, die aufeinander zu- und voneinander wegbewegbar sind, um ein Werkstück zu bearbeiten, eine Werkzeuglager und -führungseinrichtung zur Lagerung des Werkzeugpaares und zur Führung von zumindest einem der Werkzeuge entlang einer ausgewählten bzw. speziellen Achse, eine Reaktionskraft- Übertragungseinrichtung, die das Werkzeugpaar veranlaßt, sich aufeinander zu und voneinander weg zu bewegen und die die Reaktionskraft, die auf das Werkzeug während des Bearbeitungsvorganges wirkt, von einem Werkzeug auf das andere überträgt, und eine Einrichtung zur Verbindung bzw. zum Anschluß der die Reaktionskraft übertragenden Einrichtung mit der Werkzeuglager- und -führungseinrichtung.

Die Erfindung wurde entwickelt zur Anwendung auf Biegepressen bzw. Abkantpressen und Stanzen, sie ist jedoch nicht auf diese Arten von Maschinen begrenzt. So könnten z.B. die gleichen Probleme bei einer Vertikalbohrmaschine entstehen, in der ein Bohrer oder Bohrmeißel, der das Werkzeug bildet, vertikal auf einen Werkzeughaltetisch, der das Gegenwerzeug bildet, zu- und von diesem wegbewegbar ist.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß bei herkömmlichen Maschinen die beiden Funktionen der Kraftaufnahme bzw. Kraftübertragung und der Gewährleistung der Bearbeitungsgenauigkeit durch die gleiche Anordnung erfüllt werden, obwohl diese Erfordernisse einander widersprechende Anforderungen stellen. Tatsächlich impliziert die Kraftübertragung, z.B. beim Biegen oder Stanzen, notwendigerweise eine Deformation der Rahmenanordnung, die mehr oder weniger elastisch ist, während die Genauigkeitsfunktion erfordern würde, daß die Rahmenanordnung frei von jedweder Deformation bleibt.

Im Stand der Technik besteht eine Neigung dahingehend, das Problem durch Dimensionierung der Rahmenanordnung zu lösen, um so die maximale Steifigkeit, bezogen auf Wirtschaftlichkeit und Raumbedarf, zu erreichen. Dieses Kriterium bildet somit offensichtlich einen Kompromiß, da es zu einer Rahmenanordnung von übermäßiger Größe führt, die allein für den Zweck der Kraftübertragung angepaßt ist, während das Erreichen der erforderlichen Präzision unbestimmt bleibt, denn in welchem Maße auch immer eine Überdimensionierung der Rahmenanordnung stattfindet, in jedem Fall bleibt sie Verformungen und Schwingungen während des Bearbeitungsvorganges ausgesetzt.

Die gegenwärtige Tendenz auf dem Gebiet der Maschinen besteht darin, eine übergroße Präzision zu erreichen und gleichzeitig eine übergroße Produktivität sicherzustellen, d.h. im Falle einer Biege- oder Abkantpresse oder einer Stanze, eine immer größere Anzahl von Hüben (Biegevorgänge oder Stanzvorgänge) pro Minute. Es ist deutlich, daß die konstruktiven Kompromißkriterien, die im Stand der Technik angewandt wurden, an ihre Grenzen gelangen und diese tatsächlich nur durch eine radikale konzeptionelle Änderung erreicht oder überschritten werden können. Die Lösung nach der vorliegenden Erfindung ist in der Tat eine solche radikale konzeptionelle Veränderung, in der Art, daß der Gesamtaufbau der Maschine in zwei separate Aufbauten bzw. Rahmenanordnungen aufgeteilt ist, einmal zur Übertragung einer Arbeitskraft und zum anderen in eine Genauigkeitsanordnung, deren einzige Aufgabe darin besteht, mit allen Mitteln die relative Lage zwischen dem Werkstück und dem Werkzeug oder den Werkzeugen (z.B. einem Gesenk und einem Stempel), ebenso wie zwischen den Werkzeugen selbst aufrechtzuerhalten.

Das zweite Ziel der vorliegenden Erfindung besteht nunmehr darin, eine Stanzmaschine zu schaffen, bei der das Blech einer gegen Null gehenden oder vernachlässigbaren Reibung ausgesetzt ist und bei der insbesondere das Blech keinen unsteuerbaren bzw. unkontrollierten Störungen oder Beeinträchtigungen ausgesetzt ist, die von dem Lösen und Wiederherstellen der Berührung zwischen der Kugel des Kugeltisches und dem Blech im Stanzbereich während der Bewegung des Bleches durch ein NC-System herrühren.

Um das zweite Ziel nach der vorliegenden Erfindung zu erreichen, erhält die erfindungsgemäße Stanze ein Paar Werkzeuge, die aufeinander zu und voneinander weg entlang einer horizontalen Achse bewegbar sind, um ein Werkstück zu bearbeiten, eine Rahmeneinrichtung zur Lagerung des Werkzeugpaares, eine Werkstückbewegungs- und Positioniereinrichtung, gelagert an der Rahmeneinrichtung, so daß sie in einer Ebene rechtwinklig zu der Werkzeugbewegungsachse zur Bewegung und Positionierung des zu bearbeitenden Werkstückes, wobei das Werkstück aufgehängt gelagert wird.

Bei einer Stanze nach der vorliegenden Erfindung ist der Kugeltisch vollständig beseitigt, da das Blech aufgehängt gelagert wird.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Blech vertikal aufgehängt gelagert und ein Lagertisch ist vollständig unnötig.

Gemäß einem weiteren, bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das Blech aufgehängt, während es in einer angenähert vertikalen Lage auf einer Fläche ruht, die unter Berücksichtigung des vernachlässigbaren Wertes der Gewichtskomponente des Bleches, das auf dieser aufliegt, vollkommen glatt ist. In der Praxis hat diese angenähert vertikale Lagerfläche die einzige Funktion eine Führungsebene zu bestimmen bzw. festzulegen, um zu verhindern, daß sich das Blech in einer Richtung senkrecht zu seiner Hauptebene dreht, und dient vollständig dem Vorteil der Genauigkeitserhöhung.

Bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen dargelegt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Werkzeugmaschine nach der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlich, in denen gleiche Bezugszeichen jeweils die gleichen oder vergleichbare, ähnliche Teile oder Abschnitte in sämtlichen Figuren bezeichnen. In diesen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Biegepresse nach einem ersten Ausführungsbeispiel und Merkmal der Erfindung, teilweise im Schnitt,

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer horizontalen Stanze nach einem ersten Merkmal bzw. einer ersten Ausführungsform der Erfindung, teilweise im Schnitt,

Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung im vergrößerten Maßstab entlang der Ebene III-III in Fig. 2,

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Stanze nach einem ersten Ausführungs beispiel nach einem zweiten Merkmal der vorliegenden Erfindung,

Fig. 5 eine schematische Seitenansicht, teilweise im Schnitt, nach noch einem weiteren Ausführungsbei spiel eines zweiten Merkmales der vorliegenden Erfindung,

Fig. 6 eine schematische Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Stanze nach einem dritten Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung bzw. dem dritten Aus führungsbeispiel eines zweiten Merkmales der Er findung,

Fig. 7 eine schematische Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Stanze nach einem vierten Ausfüh rungsbeispiel der Erfindung bzw. einer vierten Ausführungsform des zweiten Merkmales der Erfindung.

Bezugnehmend auf Fig. 1 enthält die Presse einen Rahmen, der allgemein als Werkzeughalter- und -führungseinrichtung 10 bezeichnet ist. Die Werkzeuglager- und -führungseinrichtung 10 kann aus zwei oder mehr Teilen bestehen, die nebeneinander, wie die C-förmigen Säulen bei herkömmlichen Biegepressen, angeordnet sind.

Die Werkzeuglager- und -führungseinrichtung 10 ist monolithisch in dem Sinn, daß ihre verschiedenen Teile starr miteinander verbunden sind. Die Werkzeuglager- und -führungseinrichtung 10 enthält eine Grundplatte 12 zur Befestigung auf dem Boden, von der sich ein Grundteil 14 erhebt, der einen Schenkelabschnitt der Grundplatte 12 bildet. An den Grundteil 14 schließt sich ein C-förmiger oberer Teil an, der mit 16 bezeichnet ist und der seinerseits einen ersten unteren Arm 18, eine Säule 20 und einen ersten oberen Arm 22 enthält, welcher so vorspringt, daß er dem Grundteil 14 gegenüberliegt.

Die Presse enthält außerdem eine Reaktionskraft-Übertra gungseinrichtung, allgemein mit 24 bezeichnet. Diese Reaktionskraft-Übertragungseinrichtung 24 kann auch aus verschiedenen bzw. mehreren Teilen bestehen, die wie die C-förmigen Säulen bei einer herkömmlichen Presse angeordnet sind, wobei jedes Teil in Übereinstimmung mit bzw. entsprechend der Werkzeuglager- und -führungseinrichtung 10 angeordnet ist. Die eine Reaktionskraft übertragende Einrichtung 24 besteht aus zwei robusten Abschnitten, einem oberen Abschnitt 26 und einem unteren Abschnitt 28. Der obere Abschnitt 26 umfaßt eine starke Säule 30, von deren Oberseite ein zweiter oberer Arm 32 vorspringt. Der untere Abschnitt 28 enthält einen Schlitten 34, der mit einer prismatischen Kupplung in einem unteren Teil 30 a der Säule 30 gleitbar ist. Der Schlitten 34 trägt einen zweiten, unteren Arm 38, der sich in den Grundteil 14 der Werkzeuglager- und -führungseinrichtung 10 hineinerstreckt. Wie ersichtlich ist, ist die Anordnung der eine Reaktionskraft übertragenden Einrichtung 24 derart, daß ihr oberer und ihr unterer Arm 32, 38 den oberen C-förmigen Teil 16 der Werkzeuglager- und -führungseinrichtung 10 umschließen.

Innerhalb der Säule 30 befindet sich ein Teil, das die Arbeitskraft erzeugt, gebildet durch einen numerisch gesteuerten Motor 40 mit einer vertikalen Gewindespindel 42. Die Spindel 42 ist mit einem nicht gezeigten Innengewinde des Schlittens 34 in Eingriff. Es ist offensichtlich, daß diese Art von Antrieb nicht notwendigerweise gewählt werden muß und die Erfindung nicht begrenzt, sondern auch z.B. durch einen Hydraulikmotor ersetzt werden kann.

Die Reaktionskraft-Übertragungseinrichtung 24 ist mit der Werkzeuglager- und -führungseinrichtung 10 in schwimmender Weise durch eine Aufhängungszone verbunden, gebildet durch einen ersten Verbindungsbolzen 44 und durch das Grundteil 14, welches, wie noch deutlicher wird, eine Führung bildet. Insbesondere verbindet der Bolzen 44 das freie Ende des ersten, oberen Armes 22 und eine Gabel 46, die einen Teil des freien Endes des zweiten oberen Armes 32, der eine Reaktionskraft übertragende Einrichtung 24 bildet, so daß der zweite Arm 32 um den ersten Verbindungsbolzen 44 gegen den ersten oberen Arm 22 schwenkbar ist.

Unterhalb des freien Endes des ersten oberen Armes 22 ist ein Werkzeughalter 48 befestigt, der, unter Berücksichtigung der Nähe des Bolzens 44, als an dem ersten Verbindungsbolzen 44 selbst und der Gabel 46 befestigt angesehen werden kann. Der Werkzeughalter 48 trägt einen Biege- oder Abkantstempel 50 herkömmlicher Art.

Ein vertikaler Schlitten 42 ist vertikal innerhalb des Grundteiles 14 der Werkzeuglager- und -führungseinrichtung 10 durch eine prismatische Kupplung gleitbar gelagert. Der vertikale Schlitten 52 ist als Werkzeughalter für ein Biegegesenk 54 von herkömmlicher Art wirksam. Der vertikale Schlitten 52 wird durch das freie Ende des zweiten, unteren Armes 38, der eine Reaktionskraft übertragende Einrichtung 24 durch einen zweiten Verbindungsbolzen 56 gelagert, so daß der zweite, untere Arm 38 gegen den vertikalen Schlitten 52 um den zweiten Verbindungsbolzen 56 schwenkbar ist.

Wie aus der dargestellten Anordnung ersichtlich ist, findet das Biegen eines Bleches mit Aufwärtshub des zweiten, unteren Armes 38, des vertikalen Schlittens 52 und des Gesenkes 54 statt, angetrieben durch den Motor 40, während der Stempel 50 stationär fest bleibt. Der Weg des vertikalen Schlittens 52 und des Gesenkes 54 ist senkrecht und geradlinig, wie dies durch die Achse P angegeben ist, die ebenfalls die Spur der vertikalen Arbeitsebene des Stempels 50 und des Gesenkes 54 repräsentiert. Diese Ebene P fällt streng zusammen mit den Ecken des zusammenwirkenden Zweiflächners von Stempel 50 und Gesenk 54.

Überdies verlaufen die Achsen der beiden Verbindungsbolzen 44 und 56 horizontal und liegen genau in der Ebene P. Wie aus der Darstellung gemäß Fig. 1 deutlich wird, sind die Werkzeuglager- und -führungseinrichtung 10 und die eine Reaktionskraft übertragende Einrichtung 24 miteinander zweifach-eindeutig verbunden, d.h. jede Position der einen Einrichtung entspricht exakt der Position der anderen Einrichtung und umgekehrt.

Klar ist daher, daß jede Deformation der eine Reaktionskraft übertragenden Einrichtung 24, veranlaßt durch die Kraft, die für das Biegen des Bleches erforderlich ist und die richtig zwischen dem Gesenk 54 und dem Stempel 50 erzeugt wird, die Werkzeuglager- und -führungseinrichtung 10 nicht im mindesten ändern kann. Dies rührt daher, daß die Druckkraft zwischen den ausgerichteten Teilen, wie z.B. dem ersten Verbindungsbolzen 44, dem Stempelhalter 48, dem Stempel 50, dem vertikalen Schlitten 52 und dem Gesenk 54 sowie dem zweiten Verbindungsbolzen 56 durch die Reaktionskraft- Übertragungseinrichtung 24 aufgenommen bzw. abgestützt wird.

Im einzelnen heißt dies, daß dann, wenn die Druckkraft durch die Reaktionskraft-Übertragungseinrichtung 24 aufgenommen wird und die Reaktionskraft-Übertragungseinrichtung 24 verformt wird, der zweite, obere Arm 32 um den ersten Verbindungsbolzen 44 gegen den ersten, oberen Arm 22 und/oder der zweite, untere Arm 38 um den zweiten Verbindungsbolzen 56 gegen den vertikalen Schlitten 52 schwenken wird.

Entsprechend wird die Werkzeuglager- und -führungseinrichtung 10 keinen Deformationen oder Verformungen infolge der Kompressions- bzw. Druckkraft unterworfen, die auf die Teile, wie z.B. den Stempel 50 und das Gesenk 54 einwirkt.

Mit anderen Worten werden die Druckkräfte, die sich während des Biegevorgangs ändern, andererseits durch die einzige Druckkraft-Übertragungseinrichtung 24 absorbiert, die sich entsprechend biegen bzw. elastisch deformieren kann, ohne daß dieses Biegen bzw. diese elastische Deformation die Lage des Arbeitsweges oder der Arbeitsebene P verändert, wobei alle diese Merkmale die Präsision des Biegevorganges verbessern. Die einzigen Kräfte, die sich während des Biegens des Bleches nicht ändern, wirken auf die Werkzeuglager- und -führungseinrichtung 10 ein, d.h. dies sind diejenigen Kräfte, die infolge des Gewichtes der eine Reaktionskraft übertragenden Einrichtung 24 einwirken und die durch die Verbindungsbolzen 44 und 56 übertragen werden.

Die Werkzeuglager- und -führungseinrichtung 10 ist somit in der Lage, unter allen Bedingungen die exakte Ausrichtung in der vorerwähnten Ebene P sicherzustellen.

Vorzugsweise ist ein Überwachungswandler mit dem Grundteil 14 der Werkzeuglager- und -führungseinrichtung 10 und mit dem vertikalen Schlitten 52 verbunden, um deren gegenseitige Lage entlang des Arbeitsweges P zu erfassen. Dieser Wandler kann in vorteilhafter Weise vom optisch-elektronischen Typ sein, mit einem vertikalen Maßstab 58, befestigt an dem Grundteil 14, und einem entsprechenden Zeiger 60, befestigt an dem vertikalen Schlitten 52.

Dieses System gestattet es, daß die Bewegungen des vertikalen Schlittens, nicht in Bezug auf die Reaktionskraft-Übertragungseinrichtung 24, aber mit Bezug auf die Werkzeuglager- und -führungseinrichtung 10, abzulesen sind. Somit wird die Ablesung nicht durch eine Verformung oder Deformation der Reaktionskraft-Übertragungs einrichtung 24 beeinflußt.

Der Wandler 58, 60 kann ein Lagesignal abgeben, das an einen von zwei Eingängen einer numerischen Steuervorrichtung (nicht gezeigt) gelegt wird, um die Geschwindigkeit bzw. das Maß der Drehung des Motors 40 zu steuern und somit die translatorische Geschwindigkeit des vertikalen Schlittens 52 zu steuern, so daß diese Geschwindigkeit sich in Übereinstimmung mit einem vorgegebenen Programm ändert, wenn der Biegevorgang fortschreitet.

Mit Vorteil kann ein weiteres System eingesetzt werden, um die Bewegungen zwischen dem zweiten unteren Arm 38 und der Säule 30 der Reaktionskraft-Übertragungseinrichtung 24 zu messen. Dieses System besteht vorzugsweise ebenfalls aus einem Wandler des opto-elektronischen Typs, mit einem Maßstab 62, befestigt an dem Grundteil 36 der Säule 30 und einem entsprechenden Zeiger 64, befestigt an dem Schlitten 34.

Wie verständlich ist, ist es durch Vergleich der Bewegungen, erfaßt durch die Wandler 62, 64 bzw. 58, 60, leicht möglich, die Kraft zu bestimmen, die in jedem Moment durch den Biegevorgang ausgeübt wird, beginnend von dem Moment, an dem das System, bestehend aus dem Grundgesenk 54, dem zwischengelegten Blech und dem Stempel 50 in Kontakt kommt, wie dies durch die Wandler 58, 60 angegeben wird. Um die Kraft zu kennen, ist es lediglich erforderlich, einfach einen Koeffizienten zu kennen, d.h. die Gesamtelastizität der die Reaktionskraft übertragenden Anordnung 24 zu kennen, welche sich für diese Zwecke wie eine Feder eines Dynamometers verhält.

In der Praxis erzeugt der Wandler 62, 64 ein Lagesignal und die NC-Vorrichtung enthält eine Einrichtung zur Berechnung eines Signales aus der Differenz zwischen den Lagesignalen, die durch die zwei Wandler abgegeben werden. Die NC-Vorrichtung enthält auch eine Einrichtung zum Erzeugen eines Signales aus dem Differenzsignal, das proportional der Kraft ist, die durch die Werkzeuge 50, 54 in dem Biegehub ausgeübt wird, wobei dieses Signal ebenfalls dazu dienen soll, die Drehgeschwindigkeit des Motors 50 und das Anheben des vertikalen Schlittens 52 entsprechend einem bestimmten Gesetz während des Biegevorganges zu steuern.

Fig. 2 zeigt eine horizontale Stanze, die in Übereinstimmung mit einem ersten Merkmal der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist.

Die Stanze enthält einen Rahmen, der allgemein mit 70 bezeichnet ist, welcher, wie in der Presse nach Fig. 1, als Werkzeuglager- und -führungseinrichtung wirksam ist.

Die Werkzeuglager- und -führungseinrichtung 70 ist monolithisch in dem Sinne, daß alle ihre Teile starr miteinander verbunden sind. Sie enthält eine Grundplatte 72 zur Befestigung auf dem Boden, von der sich eine Säule 74 erhebt. Das obere Ende der Säule 74 ist starr mit einem C-förmigen Teil 76 verbunden bzw. an diesem befestigt, das nachfolgend als Jochelement bezeichnet wird, welches einen ersten unteren Arm 78, ein Querstück 80 und einen ersten oberen Arm 82 enthält. Der erste obere Arm 82 und der erste untere Arm 78 sind vertikal voneinander beabstandet, so daß sie zwischen sich einen Schlitz 84 bilden.

Der untere Arm 78 wird durch ein Ausleger-Halteteil 86 verlängert, dessen freies Ende eine oder mehrere Greifklammern 88 zum Halten einer entsprechenden Kante eines Bleches S enthält. Diese Greifer 88 werden durch ein Paar Kreizschlitten 90 gehalten, die unter NC-Steuerung (nicht gezeigt) entlang zweier horizontaler Achsen, von denen eine in der Zeichenebene und die andere rechtwinklig zu dieser Ebene verläuft, bewegbar sind. Dies dient dazu, das Blech erst in Übereinstimmung mit den Zonen, die gestanzt werden sollen, zu positionieren.

Der erste untere Arm 78 der Werkzeuglager- und -führungseinrichtung 70 und ihr Halter 86 tragen einen Kugeltisch 92 von bekannter Art, auf dem das Blech S ruht. Der Kugeltisch 92 erstreckt sich in den Schlitz 84.

Mit der Werkzeuglager- und -führungseinrichtung 70 ist eine Reaktionskraft-Übertragungseinrichtung verbunden, die allgemein mit 94 bezeichnet ist. Diese Einrichtung 94 enthält zwei Abschnitte, von denen der eine durch ein robustes C-förmiges Element 96 gebildet wird, nachfolgend als Jochelement bezeichnet, welches das Greifelement der Werkzeuglager- und -führungseinrichtung 70 umschließt.

Das Jochelement 96 enthält den unteren zweiten Arm 98, ein Querstück 100 und den zweiten oberen Arm 102. Das freie Ende des zweiten oberen Armes 102 der Reaktionskraft-Übertragungseinrichtung 94 trägt eine Einrichtung zum Erzeugen der Stanzkraft, wobei in diesem Fall die Einrichtung durch einen Fluidzylinder 104 mit einer vertikalen Achse repäsentiert ist (oder bei mehreren Fluidzylindern dieser Art).

Ein Kolben 108 des Fluidzylinders 104 ist vertikal in dem Zylinder 104 bewegbar und bildet gewissermaßen den anderen Abschnitt der Reaktionskraft-Übertragungseinrichtung 94.

Der Kolben 108 ist an seinem unteren Ende mit einer Stange 110 versehen, die in Druckberührung mit einem Oberwerkzeug 112 ist. Bezug nehmend auch auf Fig. 3 wird das Oberwerkzug 112 durch zumindest eine herkömmliche Einheit, die einen Stempel 130 und jeweilige Blechpreßringe 131 enthält, gebildet. Das Werkzeug 112 ist an dem oberen Arm 82 der Werkzeuglager- und -führungseinrichtung 70 durch einen Körper 132 befestigt, der die vertikale Gleitbewegung des Stempels 130 und des Blechpreßringes 131 genau entlang eines geraden, vertikalen Arbeitsweges, der mit P bezeichnet ist, führt.

Andererseits enthält das freie Ende des zweiten, unteren Armes 98 der die Reaktionskraft übertragenden Einrichtung 96 in seiner Abkröpfung eine feste Stange 114, die in Druckkontakt mit der Basis eines Unterwerkzeuges 116 ist, das auf das Oberwerkzeug 112 ausgerichtet ist und mit diesem zusammenwirkt. Wie teilweise in Fig. 3 dargestellt ist, wird das Unterwerkzeug 116 durch zumindest eine herkömmliche Einheit gebildet, die ein Gesenk 133 enthält. Das Unterwerkzeug 116 ist an dem ersten unteren Arm 78 der Werkzeuglager- und -führungseinrichtung 70 durch einen Block 134 befestigt.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist die Reaktionskraft-Über tragungseinrichtung 34 schwimmend und isostatisch mit der Werkzeuglager- und -führungseinrichtung 70 in Übereinstimmung mit einer Mittelebene M, die sich zwischen dem ersten oberen Arm 82 und dem ersten unteren Arm 78 und zwischen dem zweiten oberen Arm 102 und dem zweiten unteren Arm 98 erstreckt, verbunden. Im einzelnen wird die Aufhängung durch einen robusten Querbolzen 122 erreicht, der die zwei Querstücke 80 und 100 an einer Stelle fern von dem Arbeitsweg P miteinander verbindet, so daß die Reaktionskraft-Übertragungseinrichtung 94 um den Bolzen 122 gegen die Werkzeuglager- und -führungseinrichtung 70 schwenkbar ist.

Um sicherzustellen, daß die untere Stange 114 des zweiten unteren Armes 38 der die Reaktionskraft übertragenden Einrichtung 34 in Berührung ist mit dem Unterwerkzeug 116, ist eine Schraubendruckfeder 124 zwischen dem freien Ende des zweiten, unteren Armes 98 der Reaktionskraft-Übertra gungseinrichtung 94 und der Grundplatte 72 der Werkzeuglager- und -führungseinrichtung 70 angeordnet, so daß die Feder 124 als ein elastisches Lagerteil wirksam ist.

Es ist deutlich, daß die Grundbedingungen der vorliegenden Erfindung wieder auch im Falle der vorliegenden Stanze gemäß Fig. 2 respektiert und berücksichtigt sind. Tatsächlich kann sich die Reaktionskraft-Übertragungseinrichtung 94 unter der Wirkung der Stanzkraft verformen, ohne daß diese Verformungen auf die Werkzeuglager- und -führungseinrichtung übertragen werden. Die Wirkungslinie der Stanzkraft fällt mit der Achse oder dem Arbeitsweg P der Stanzeinheit zusammen, welche die Oberwerkzeuge 112 und das Unterwerkzeug 116 enthält. Überdies können, bedingt durch die Nähe des Unterwerkzeuges 116, zu der unteren Stange 114 der die Reaktionskraft übertragenden Einrichtung 94 das Unterwerkzeug 116 und die untere Stange 114 als starr miteinander verbunden angesehen werden.

Es wird darauf hingewiesen, daß der Verbindungsbolzen 122 und die Feder 124 das Gewicht der die Reaktionskraft übertragenden Einrichtung 94 vollständig abstützen bzw. aufnehmen, so daß dieses Gewicht die Werkzeuglager- und -führungseinrichtung 70 nicht beeinflußt.

Durch die im wesentlichen vorliegende Symmetrie des Jochelementes der die Reaktionskraft übertragenden Einrichtung 94 ist es möglich, exakt die Massen oder eher die Trägheitsmomente dieser Einrichtung oberhalb und unterhalb des Verbindungsbolzens 122 auszugleichen. Diese Konfiguration ist vorteilhaft, wenn man sich daran erinnert, daß wegen der sehr hohen Geschwindigkeit der Stanze, welche 500 Hübe pro Minute bei modernen Maschinen überschreiten kann, die Kraft, die während des Stanzvorganges aufgebracht wird, im wesentlichen eine Impulskraft oder Stoßkraft ist. Wenn die zwei Kräftemassen, gebildet durch den zweiten unteren Arm 98 und den zweiten oberen Arm 102 auf gegenüberliegenden Seiten der Stanzeinheit die gleichen Trägheitsmomente haben, wird somit die Stanzkraft, die zwischen dem Fluidzylinder 104 und seinem Kolben 108 erzeugt wird, durch die Stanzwerkzeuge 112 und 116 auf die untere Stange 114 des zweiten unteren Armes 98 übertragen.

Die Stanzwerkzeuge 112 und 116 wirken als eine dritte elastische Kugel, eingesetzt zwischen den zwei Kugeln der gleichen Massen. Die Mittelkugel überträgt dann, wenn sie durch eine dieser beiden Kugeln angestoßen wird, die Stoßenergie auf die andere Kugel und bleibt selbst in Ruhe nach den Prinzipien von Aktion und Reaktion. Wegen der vorgenannten Zusammenhänge wird es auch bevorzugt, daß die Elastizität des zweiten unteren Armes 98 und des zweiten oberen Armes 102 der Reaktionskraft-Übertragungseinrichtung 94 gleich ist.

Somit überträgt die die Reaktionskraft übertragende Einrichtung 94 nur einen kleinen Teil ihrer dynamischen Energie auf die Werkzeuglager- und -führungseinrichtung 70, die so praktisch frei von Schwingungen bleibt, welche in der Stanze erzeugt werden.

Bezugnehmend nunmehr auf die Fig. 4 ist eine Stanze nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung bzw. einem zweiten Merkmal der vorliegenden Erfindung gezeigt und weist einen starken Rahmen auf, der allgemein mit 210 bezeichnet ist. Der Rahmen 210 enthält eine Grundplatte 212 zur Befestigung auf dem Boden und ein U-förmiges Joch, allgemein mit 214 bezeichnet. Das Joch 214 wird durch ein unteres Querteil 216 gebildet, welches starr durch die Grundplatte 212 gelagert ist, und wird durch ein Paar nach oben gerichteter Arme 218 und 220 gebildet, die zwischen sich einen Arbeitsraum S ₁ belassen, der zum Boden hin durch einen Mittelschlitz 222 verlängert ist.

Nahe seinem freien Ende trägt der Arm 218 einen Fluidzylinder 224 mit einer horizontalen Achse oder mehrere Fluidzylinder dieser Art. Ein Kolben 226 ist horizontal in dem Zylinder 224 bewegbar. Der Kolben 226 ist mit einer Stange 228 versehen, die ihrerseits ein Werkzeug 230, gebildet durch zumindest eine herkömmliche Einheit mit einem Stempel und einem jeweiligen Werkzeughaltering, geführt in ihrem Sitz, enthält, der relativ zu dem Arm 218 festgelegt ist.

Eine mechanische und/oder elektrische Einrichtung von geeigneter Art könnte anstelle eines Fluidzylinders als Teil zur Erzeugung der Stanzkraft verwendet werden.

Ein Gesenkwerkzeug 234, befestigt nahe des freien Endes des anderen Armes 230, ist auf das Stempelwerkzeug 230 ausgerichtet und wirkt mit diesem zusammen. Das Gesenkwerkzeug 234 wird auch durch zumindest eine herkömmliche Einheit gebildet, die zumindest ein Stanzgesenk oder Stanzgegenwerkzeug enthält. In einer praktischen Lösung können die Werkzeuge 230, 234 durch eine Mehrzahl von automatisch und schnell austauschbaren Werkzeugen, z.B. montiert auf einem Drehrevolverkopf, ersetzt werden.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist jeweils eins der beiden Werkzeuge 230 und 234 an einer Seite des Arbeitsraumes S ₁ und des darunterliegenden Schlitzes 222 angeordnet und die Werkzeuge wirken entlang einer horizontalen Achse A ₁ zusammen.

Der Arm 220 erstreckt sich nach oben durch eine Aufrechtstrebe 236, die eine Greif- und Bewegungseinheit trägt, welche an ihrer Spitze allgemein mit 238 bezeichnet ist.

In der Praxis enthält die Greif- und Bewegungseinheit 238 ein Paar Schlitten, von denen der eine, mit 240 bezeichnet, vertikal entlang von Führungen 242 der Aufrechtstrebe 236 bewegbar ist, während sie den Schlitten 240 führt. Der horizontale Schlitten 244 trägt eine oder mehrere ausgerichtete Klemmeinrichtungen bzw. Klammern 246, die nach unten öffnen. Während des Betriebes der Stanze ergreifen und halten die Klammern 246 die Oberkante eines Werkstückes W aus Blech, das bestanzt werden soll. Das Werkstück W bleibt so aufgehängt bzw. wird aufgehängt gehalten, wobei seine Hauptebene mit der Außenebene, bezeichnet mit M 1, des Gesenkwerkzeuges 234 zusammenfällt, die ebenfalls eine Mittelebene des darunterliegenden Schlitzes 222 ist.

Die Bewegungen der beiden Schlitten 240 und 244 finden unter numerischer Steuerung statt, so daß jederzeit das Werkstück W aus Blech entsprechend seiner Bereiche, die gestanzt werden sollen, positioniert ist.

Es ist deutlich, daß während dieser Bewegungen entlang der horizontalen und vertikalen Achse das Werkstück W in der Mittelebene M 1 verbleibt und keinerlei Reibung ausgesetzt bzw. unterworfen ist, da es frei aufgehängt ist. Die Bewegungen entlang der beiden Achsen von einer Position zur anderen können so viel schneller stattfinden, als wenn jedes Blechteil horizontal auf einem Kugeltisch aufliegt. Überdies werden diese Positionierbewegungen nicht behindert, da keine Kugeln vorhanden sind.

Das zweite Ausführungsbeispiel, das in Fig. 5 dargestellt ist, wird nun erläutert. In dieser Zeichnung sind die Teile, die die gleichen oder ähnlichen sind, wie diejenigen in Fig. 4, durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibung wird mit Ausnahme der Unterschiede bezüglich der Ausführungsform nach Fig. 4 nicht noch einmal wiederholt.

Die Stanze, die in Fig. 5 gezeigt ist, unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 4 durch die folgenden zwei Merkmale:

Das U-förmige Joch 214 mit all den zugehörigen, mit dem Joch 214 verbundenen Vorrichtungen ist gegenüber der Grundplatte 212 um einen kleinen Winkel α, vorzugsweise zwischen 1 und 10° geneigt, d.h. die Mittelebene M ₁ der Maschine ist in Bezug auf eine Vertikale um den Winkel α geneigt;

der Stanzraum S ₁ ist an der Seite des Armes 220 durch eine glatte Fläche 248 zur Lagerung des Werkstückes W gebildet, das bzw. die mit der Mittelebene M ₁ zusammenfällt. Diese Fläche wird durch eine Platte gebildet, die an der Aufrechtstrebe 236 befestigt ist und die sich ein bestimmtes Maß über das Gesenkwerkzeug 234 hinaus erstreckt. Die gleiche glatte Fläche 248 erstreckt sich unterhalb des Arbeitsraumes S ₁ und des Werkzeuges 234 und fällt mit der Mittelebene des Schlitzes 222 zusammen.

Die Klaue jeder Klammer oder Klemmeinrichtung für jede Klammer 246, angeordnet zwischen dem Blech W und der glatten Lagerfläche 284 ist dünn genug, um nicht wesentlich die Lage des aufgenommenen Werkstückes W zu verändern. Wie deutlich ist, ist die Reibung, die zwischen dem Werkstück W und der Oberfläche 248 während der Bewegungen des Werkstückes W sich entwickelt, und die dazu dienen, das Werkstück W zwischen verschiedenen Stanzvorgängen zu positionieren, vollständig vernachlässigbar, wobei zu berücksichtigen ist, daß die Gewichtskomponente des Werkstückes W, die auf der Fläche 248 aufruht, infolge der Kleinheit des Winkels α vollständig vernachlässigbar ist. Trotzdem wird das Werkstück W aus Blech noch mit Genauigkeit durch die Fläche 248 geführt, die das Werkstück W auch daran hindert, im Ergebnis von Impulskräften und Bewegungscharakteristika des Stanzvorganges in Schwingung zu geraten.

Die Platte, die die Lagerfläche 248 der vorgenannten Art und den Stanzraum S ₁ bildet, kann mit geeigneten Nuten (nicht gezeigt) für die Führung des Schlittens oder der Schlitten 240 versehen sein.

Es wird nunmehr auf Fig. 6 Bezug genommen, um ein drittes Ausführungsbeispiel eines weiteren Merkmales der vorliegenden Erfindung zu erläutern.

Der wesentliche Unterschied in Fig. 6 besteht darin, daß der Rahmen 250 eine Werkzeuglager- und -führungseinrichtung 252 und eine Reaktionskraft-Übertragungseinrichtung 254 aufweist, die ähnlich denjenigen sind, die oben im einzelnen in den Erläuterungen zu dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt wurden.

Die Werkzeuglager- und -führungseinrichtung 252 enthält wiederum eine Grundplatte 256, einen Schenkelabschnitt 258, ein Querteil 260 und zwei nach oben gerichtete Arme 262 und 264 mit einem mittleren Vertikalschlitz 266, der eine Mittelebene M ₁ bestimmt.

Auch ragt eine seitliche Aufwärtsstrebe 268 von der Grundplatte 262 nach oben vor.

Eine weitere, seitliche Aufwärtsstrebe 270, ähnlich der Aufwärtsstrebe 236 nach Fig. 4, springt von dem Arm 264 nach oben vor und trägt die Greif- und Bewegungseinheit 272 mit ihren Schlitten 274 und 286 und ihrer Halteklammer oder Klammern 278.

Die Reaktionskraft-Übertragungseinrichtung 254 wird ebenfalls durch ein jochartiges Element mit einem Querteil 280 und zwei nach oben vorspringenden Armen 282 und 284 gebildet. Wie ersichtlich ist, umgibt das jochartige Element, das als die Reaktionskraft übertragende Einrichtung 254 wirksam ist, das jochartige Element, das als die Werkzeuglager- und -führungseinrichtung 252 wirksam ist. Die Spitze des Armes 282 der Reaktionskraft- Übertragungseinrichtung 254 trägt einen Fluidzylinder 286 mit seinem Kolben 288.

Der Kolben 288 ist mit einer Stange 290 versehen, die in Druckkontakt mit einem Stanzwerkzeug 292 ist.

Das obere Ende des anderen Armes 284 der die Reaktionskraft übertragenden Einrichtung 254 enthält seinerseits eine feste Stange 294, die in Druckkontakt mit der Basis des Gesenkwerkzeuges 296 ist, welches mit dem Stempelwerkzeug 292 ausgerichtet ist und mit diesem zusammenwirkt. Die Einzelheiten des Aufbaus des Stempelwerkzeuges 292 und des Gesenkwerkzeuges 296 sind die gleichen wie diejenigen, die in Fig. 3 dargestellt sind. Somit wird eine Erläuterung derselben hier nicht noch einmal wiederholt.

Die Reaktionskraft-Übertragungseinrichtung 254 ist zur Verschwenkung durch die Werkzeuglager- und -führungseinrichtung 252 durch einen Drehpunkt gelagert, die durch einen Verbindungsbolzen 298 gebildet wird, der die zwei Querteile 260 und 280 in der Mittelebene M ₁ verbindet.

Eine Feder 300, die zwischen dem oberen Ende des Armes 284 der die Reaktionskraft übertragenden Einrichtung 254 und der Aufrechtstrebe 286 der Werkzeuglager- und -führungseinrichtung 252 angeordnet ist, dient dazu, den Druckkontakt zwischen der Stange 294 und dem Gesenkwerkzeug 296 aufrechtzuerhalten.

Wie bereits erläutert, ist in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 der generelle Aufbau der Stanze in zwei separate Strukturen bzw. Anordnungen aufgeteilt, und zwar in eine Reaktionskraft-Übertragungseinrichtung, deren einzige Funktion darin besteht, die Arbeitskraft zu übertragen und in eine Werkzeuglager- und -führungseinrichtung, deren einzige Funktion darin besteht, das Werkzeug bzw. die Werkzeuge zu lagern und zu führen und die Relativlage zwischen dem Werkstück, das bearbeitet werden soll und der Stanzeinheit streng und unverändert beizubehalten.

Überdies ist es durch die im wesentlichen bestehende Symmetrie der Reaktionskraft-Übertragungseinrichtung 250 möglich, die Massen exakt auszugleichen, oder besser, die Trägheitsmomente dieser Anordnung beiderseits des Verbindungsbolzens 298 auszugleichen. Diese Konfiguration ist vorteilhaft, wenn man berücksichtigt, daß im Ergebnis sehr hoher Stanzgeschwindigkeiten, welche bei modernen Maschinen 500 Hübe pro Minute übersteigen kann, die Kraft, die während des Stanzvorganges aufgebracht wird, im wesentlichen eine Impulskraft ist. Daher wird dann, wenn die zwei Kraftmassen, die durch die beiden Arme 282 und 284 an gegenüberliegenden Seiten der Stanzeinheit 290 und 296 auftreten, die gleiche Trägheit besitzen, die Stanzkraft, die zwischen dem Zylinder 286 und dem Kolben 288 erzeugt wird, auf die Stange 290 des Armes 284 der Reaktionskraft- Übertragungseinrichtung 254 durch die Werkzeuge 292 und 296 übertragen.

Die Stanzwerkzeuge 292 und 296 wirken wie eine dritte elastische Kugel, eingesetzt zwischen zwei Kugeln gleicher Masse entsprechend dem Prinzip von Aktion und Reaktion, derart, daß dann, wenn sie durch eine dieser beiden Massen angestoßen wird, die zentrale, mittlere Masse die Stoßenergie auf die andere Kugel überträgt und sich nicht selbst bewegt. Da die obigen Vorgänge stattfinden, wird bevorzugt, daß die beiden Arme 282 und 284 der Reaktions kraft-Übertragungseinrichtung 254 auch die gleichen Elastizitätswerte besitzen.

Die Reaktionskraft-Übertragungseinrichtung überträgt daher nur einen kleinen Teil ihrer dynamischen Energie auf die Werkzeuglager- und -führungseinrichtung 252, welche praktisch frei von Schwingungen bleibt, die während des Stanzvorganges erzeugt werden.

Fig. 7 ist eine schematische Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer weiteren Variante des zweiten Merkmales nach der vorliegenden Erfindung, einer Variante, die auf jedes der Ausführungsbeispiele nach den Fig. 4, 5 und 6 anwendbar ist und hier als eine Variante des Ausführungsbeispieles nach Fig. 4 dargestellt ist.

Es ist ein Rahmen vorhanden, der allgemein mit 310 bezeichnet ist, der eine Einrichtung 312 zur Lagerung des Rahmens auf dem Boden besitzt, gebildet durch eines oder mehrere Teile, die ein U-förmiges Joch 314 lagern. Das Joch 314 wird durch ein oberes Querteil 316 und ein Paar nach unten gerichteter Arme 318 und 320 gebildet, die zwischen sich einen Arbeitsraum S ₁ bilden, der sich nach oben in einen Schlitz 322 erstreckt.

Die Funktionen des Fluidzylinders 324 und des Kolbens 326 mit seiner Kolbenstange 328 sind, wie die Charakteristika der Werkzeuge 330 und 334 die gleichen wie diejenigen der entsprechenden Elemente in der Ausführungsform gemäß Fig. 4.

Der Schlitz 322 ist wesentlich breiter als diejenigen Schlitze 222, 266 der vorangegangenen drei Ausführungsbeispiele, da die Greif- und Bewegungseinheit 338, in der Hauptsache durch ein Paar Schlitten gebildet, darinnen angeordnet ist. Einer der Schlitten, bezeichnet mit 340, ist vertikal entlang Führungen 342 bewegbar, die an den Seiten eines der Arme 318 angeordnet sind, während der andere Schlitten, mit 344 bezeichnet, horizontal auf der Führung des Schlittens 340 bewegbar ist.

Der Schlitten 344 trägt eine oder mehrere Halterungen bzw. Klemmeinrichtungen 346, die nach unten öffnen, so daß das Blech W, das gestanzt werden soll, in der Mittelebene aufgehängt ist, die mit der Außenebene des Gesenkes 334 übereinstimmt und die mit M ₁ bezeichnet ist.

Die Bodenlagereinrichtungen 312 sind ausreichend hoch, um es zu ermöglichen, daß das Blech, das aufgehängt werden soll, nicht in Berührung mit dem Boden kommt, wenn sich der Schlitten 340 in seiner unteren Bewegungsendlage befindet.

Diese "umgekehrte" Lösung ist von Interesse, da sie es ermöglicht, daß das gestanzte Werkstück nach unten abgeführt wird, indem es gestattet wird, daß es frei nach unten fällt, so daß die Pausen, die für den Ersatz des Werkstückes erforderlich sind, beträchtlich vermindert werden können.

Ein Aufnahmebehälter 370 zur Aufnahme des Werkstückes W, das durch die Klammer oder Klammern 346 losgelassen wurde, ist vorzugsweise unter dem Stanzraum S ₁ angeordnet. Der Aufnahmebehälter 340 wird durch einen Schlitten 372 getragen, der entlang einer Führung 374 in eine Richtung rechtwinklig zur Zeichenebene bewegbar ist. Dies ermöglicht es, daß die gestanzten Werkstücke W von der Stanze wegbewegt werden.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele erläutert wurde, ist deutlich, daß verschiedenartigste Abweichungen und Modifikationen im Rahmen der beigefügten Ansprüche ausgeführt werden können, ohne daß das Wesen der Erfindung in ihrer allgemeinsten Form verlassen wird. Z.B. könnten die Eigenschaften der glatten Lagerflächen nach Fig. 2 auch in Bezug auf die Anordnungen gemäß der Fig. 1, 3 und 5 angewandt werden.

Claims

1. Werkzeugmaschine, mit: einem Paar Werkzeuge, die aufeinander zu- und voneinander wegbewegbar sind, um ein Werkstück zu bearbeiten, gekennzeichnet durch
eine Werkzeuglager- und -führungseinrichtung (10) zur Lagerung des Werkzeugpaares (50, 54) und zur Führung von zumindest einem der Werkzeuge (50, 54) entlang einer bestimmten Achse (P),
eine Reaktionskraft-Übertragungseinrichtung (24), welche das Werkzeugpaar (50, 54) veranlaßt, sich aufeinander zu und voneinander weg zu bewegen und welche die Reaktionskraft, die auf das Werkzeug (50, 54) während des Bearbeitungsvorganges einwirkt, von einem Werkzeug (50) auf das andere Werkzeug (54) überträgt,
eine Einrichtung (44) zum Verbinden der Reaktionskraft- Übertragungseinrichtung (24) mit der Werkzeuglagerungs- und -führungseinrichtung (10).

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskraft-Übertragungsein richtung (24) mit der Werkzeuglagerungs- und -führungsein richtung (10) an einer Stelle verbunden ist, wo die Reaktionskraft-Übertragungseinrichtung (24) im wesentlichen statisch bleibt, wenn die Reaktionskraft-Übertragungs einrichtung (24) als Ganzes einer Verformung und/oder Schwingungen unterworfen ist.

3. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskraft-Übertragungsein richtung (24) mit der Werkzeuglagerungs- und -führungsein richtung (10) derart verbunden ist, daß sie um eine Achse schwenkbar ist.

4. Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeugpaar aufweist einen Stempel und ein Gesenk für einen Biegevorgang,
wobei entweder der Stempel (50) oder das Gesenk (54) an der Werkzeuglagerungs- und -führungseinrichtung (24) festgelegt ist, während das andere Werkzeug, das aus Stempel (50) und Gesenk (54) bestehenden Werkzeugpaares, vertikal beweglich an der Werkzeuglagerungs- und -führungseinrichtung (24) gelagert ist,
und wobei die Reaktionskraft-Übertragungseinrichtung (24) mit der Werkzeuglagerungs- und -führungseinrichtung (10) an einer Stelle verbunden ist, die auf der Werkzeugbewegungsachse (P) oder einer Verlängerung derselben liegt.

5. Werkzeugmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskraft-Übertragungsein richtung (24) mit der Werkzeuglagerungs- und -führungs einrichtung (10) an einer Stelle verbunden ist, die sich nahe des Abschnittes befindet, wo das feste Werkzeug (50) vorgesehen ist.

6. Werkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung einen Verbindungsbolzen (44) aufweist und das feste Werkzeug (50) an der Werkzeuglagerungs- und -führungseinrichtung (10) durch den Verbindungsbolzen (44) befestigt ist.

7. Werkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuglagerungs- und -führungs einrichtung (10) aufweist einen Schenkelabschnitt (14) zur Lagerung und Führung des beweglichen Werkzeuges (54), so daß es in vertikaler Richtung bewegbar ist, und einen ersten oberen Arm (22), vorgesehen an dem Schenkelabschnitt (14) durch einen ersten, unteren Arm (18) und ein Querteil (20) zur Lagerung des festen Werkzeuges (50), und bei der die Reaktionskraft-Übertragungseinrichtung (24) aufweist einen zweiten oberen Arm (32), dessen Spitze mit dem ersten oberen Arm (22) durch den Verbindungsbolzen (44) verbunden ist, eine vertikale Säule (30), die durch den zweiten oberen Arm (32) derart gelagert ist, daß sie von einem Basisabschnitt des zweiten oberen Armes (32) aufgehängt angeordnet ist und mit einem zweiten, unteren Arm (38), der durch die vertikale Säule (30) derart gelagert ist, daß er vertikal beweglich ist, und mit einer Antriebseinrichtung zur Bewegung des zweiten unteren Armes (38) in vertikaler Richtung, wobei die Spitze des zweiten unteren Armes (38) mit dem beweglichen Werkzeug (54) verbunden ist.

8. Werkzeugmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze des zweiten unteren Armes (38) schwenkbar mit dem beweglichen Werkzeug (54) verbunden ist.

9. Werkzeugmaschine nach Anspruch 8, gekennzeichnet außerdem durch eine Verformungs-Erfassungseinrichtung (58, 60) zur Erfassung der Verformung, die innerhalb der Reaktionskraft-Übertragungseinrichtung (24) erzeugt wird, wobei die Verformungs-Erfassungseinrichtung aufweist eine erste Erfassungseinrichtung (28) zum Nachweis der Bewegung des zweiten unteren Armes (38) in Bezug auf die vertikale Säule, eine zweite Erfassungseinrichtung (60) zur Erfassung der Bewegung des beweglichen Werkzeuges (54) in Bezug auf die Werkzeuglagerungs- und -führungseinrichtung (10) und mit einer Einrichtung zum Vergleich der Signale von der ersten Erfassungseinrichtung (58) und der zweiten Erfassungseinrichtung (60).

10. Werkzeugmaschine nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine numerische Steuerungseinrichtung zur Steuerung der Antriebsgeschwindigkeit der Antriebseinrichtung (40) in Abhängigkeit von einem Signal von der Verformungs-Erfassungseinrichtung (58, 60).

11. Werkzeugmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung aufweist eine Kugelumlaufspindel (42) zum vertikalen Bewegen des zweiten unteren Armes (38) und einen Elektromotor (40) zur Drehung der Kugelumlaufspindel (42).

12. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Paar Werkzeuge aufweist einen Stempel (110) und ein Gesenkwerkzeug (114) zur Durchführung eines Stanzvorganges, wobei die Reaktionskraft-Übertragungseinrichtung (96) mit der Werkzeuglagerungs- und -führungseinrichtung (70) an einer Stelle verbunden ist, wo eine Verlängerung der Werkstückebene die Werkzeuglagerungs- und -führungseinrichtung (70) schneidet.

13. Werkzeugmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeuglagerungs- und -führungs einrichtung (70) einen ersten oberen Arm (82) zur Lagerung des Stanzstempels (110), einen ersten unteren Arm (78) zur Lagerung des Gesenkwerkzeuges (114) und ein erstes Querteil (80) zur Verbindung des ersten oberen Armes (82) und des ersten unteren Armes (78) enthält.

14. Werkzeugmaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskraft-Übertragungsein richtung (94) enthält einen zweiten oberen Arm (102) zur Lagerung eines Stempel-Antriebsmotors (108) an seinem spitzen Ende,
einen zweiten, unteren Arm (98), der vorgespannt ist, um den Boden des Gesenkwerkzeuges (110) zu berühren und eine Arbeitskraft aufzunehmen, die auf das Gegenwerkzeug (114) durch das Werkstück während des Stanzvorganges übertragen wird, und
ein zweites Querteil zur Verbindung des zweiten oberen Armes (102) und des zweiten unteren Armes (98).

15. Werkzeugmaschine nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (124) zum Vorspannen des zweiten unteren Armes (98) gegen das Gegenwerkzeug (114), wobei die Vorspanneinrichtung (124) auf dem ersten unteren Arm (98) der Werkzeuglagerungs- und -führungseinrichtung (70) angeordnet ist.

16. Werkzeugmaschine nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch ein Halteteil (38, 90) , vorgesehen an dem spitzen Ende des ersten unteren Armes (78), und eine Werkstückbewegungs- und Positioniereinrichtung, gelagert an dem Halteteil (88, 90) zur Bewegung und Positionierung des Werkstückes (W).

17. Werkzeugmaschine nach Anspruch 16, bei der der erste obere und erste untere Arm (82, 78) und der zweite obere und der zweite untere Arm (102, 98) in vertikaler Richtung verlängert sind und der Stanzstempel (112) und das Gesenkwerkzeug (116) so vorgesehen sind, daß sie entlang einer horizontalen Achse bewegbar sind.

18. Werkzeugmaschine, mit:
einem Paar Werkzeuge, die aufeinander zu und voneinander weg entlang einer horizontalen Achse bewegbar sind, um ein Werkstück zu bearbeiten,
einer Rahmeneinrichtung zur Lagerung des Werkzeugpaares, gekennzeichnet durch
eine Werkstückbewegungs- und Positioniereinrichtung, gelagert an der Rahmeneinrichtung, derart, daß sie in der Ebene rechtwinklig zu der Werkzeugbewegungsachse bewegbar ist, um das Werkstück, das bearbeitet werden soll, zu positionieren, während das Werkstück aufgehängt gelagert ist.

19. Werkzeugmaschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmeneinrichtung aufweist eine Basis (212),
einen ersten vertikalen Arm (218), der sich auf der Basis (212) erhebt, um ein bewegliches Werkzeug (230) des Werkzeugpaares zu lagern,
einen zweiten vertikalen Arm (220), der sich auf der Basis (212) erhebt, um ein festes Werkzeug (234) des Werkzeugpaares zu lagern, und
einen dritten vertikalen Arm (236), der sich vom oberen Ende des zweiten vertikalen Armes (220) erhebt, um die Werkstückbewegungs- und Positioniervorrichtung (238) zu lagern.

20. Werkzeugmaschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der erste, zweite und dritte vertikale Arm (218, 220, 236) so vorgesehen sind, daß sie in Bezug auf die vertikale Achse geringfügig geneigt sind.

21. Werkzeugmaschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmeneinrichtung enthält eine Werkzeuglagerungs- und -führungseinrichtung zur Lagerung und Führung des Werkzeugpaares, und eine Reaktionskraft-Übertragungseinrichtung, die die Werkzeuge veranlaßt, sich aufeinander zu- und voneinander wegzubewegen und die Reaktionskraft, die auf die Werkzeuge während des Stanzvorganges einwirken, von einem Werkzeug auf das andere überträgt.

22. Werkzeugmaschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmeneinrichtung eine obere Rahmeneinrichtung zur Lagerung der Werkstückbewegungs- und Positioniervorrichtung enthält, und eine untere Rahmeneinrichtung zur Lagerung der oberen Rahmeneinrichtung enthält, derart, daß das Werkstück nach unten von der Werkstückbewegungs- und Positioniervorrichtung abgeführt werden kann.