DE202018104816U1

DE202018104816U1 - Formwechselsystem und Formungsmaschine

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Publication number: DE202018104816U1
Application number: DE202018104816.3U
Authority: DE
Original assignee: Olbrich GmbH
Current assignee: Olbrich GmbH
Priority date: 2018-08-22
Filing date: 2018-08-22
Publication date: 2018-09-17
Anticipated expiration: 2028-08-23

Abstract

Formwechselsystem (1), insbesondere zum Einsatz in einer Formungsmaschine,
umfassend einen Trägerabschnitt (2), ein erstes Formteil (4) und ein zweites Formteil (6),
wobei der Trägerabschnitt (2) einen als Aussparung ausgebildeten ersten Führungsabschnitt (22) und einen als Aussparung ausgebildeten zweiten Führungsabschnitt (24) aufweist,
wobei der erste Führungsabschnitt (22) zur Führung des ersten Formteils (4) entlang einer ersten Führungsachse (A) ausgelegt ist,
wobei der zweite Führungsabschnitt (24) zur Führung des zweiten Formteils (6) entlang einer zweiten Führungsachse (B) ausgelegt ist,
wobei der erste und der zweite Führungsabschnitt (22, 24) in einer gemeinsamen werkstückseitigen Aussparung (26) münden,
wobei das erste Formteil (4) der werkstückseitigen Aussparung (26) gegenüberliegend von einem ersten Aktuator (5) gehalten oder entlang der ersten Führungsachse (A) verlagerbar ist,
wobei das zweite Formteil (6) der werkstückseitigen Aussparung (26) gegenüberliegend von einem zweiten Aktuator (7) gehalten oder entlang der zweiten Führungsachse (B) verlagerbar ist,
wobei die erste und die zweite Führungsachse (A, B) quer zueinander ausgerichtet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Formwechselsystem, insbesondere zum Einsatz in einer Formungsmaschine und eine entsprechende Formungsmaschine.
Aus der Fertigungstechnik ist es bekannt, bei Fertigungsmaschinen mit formgebender Funktion einzelne Abschnitte der formgebenden Geometrie, insbesondere einer Matrize eines Gesenks, auszuwechseln, um mit ein und demselben Grundsystem verschiedene Formen herstellen zu können. Der Austausch dieser Formteile an einer Fertigungsmaschine ist dabei bisher mit großem Aufwand verbunden. In einer ersten bekannten Möglichkeit, werden die Formelemente per Hand gelöst, ausgewechselt und wieder befestigt. Weiterhin sind auch Systeme bekannt, bei welchen die Formelemente in mehreren Stufen aus dem Gesenk der Fertigungsmaschine herausgefahren werden können oder in das Gesenk der Fertigungsmaschine hinein. Die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen verursachen dabei einen hohen Zeitaufwand und zum anderen einen hohen Steuerungsaufwand, um den lokalen Austausch von Formen an einer Fertigungsmaschine zu erreichen. Es besteht daher Verbesserungsbedarf für den Form- bzw. Konturwechsel bei entsprechenden Fertigungsmaschinen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Formwechselsystem bereitzustellen, welches auf einfache Weise den Austausch von einzelnen Abschnitten der formgebenden Geometrie einer Fertigungsmaschine erlaubt. Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Formungsmaschine mit einer entsprechenden Formwechselmöglichkeit bereitzustellen.
Diese Aufgaben werden gelöst mit einem Formwechselsystem gemäß Schutzanspruch 1 und einer Formungsmaschine gemäß Schutzanspruch 12. Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Erfindungsgemäß weist das Formwechselsystem einen Trägerabschnitt, ein erstes Formteil und ein zweites Formteil auf, wobei der Trägerabschnitt einen als Aussparung ausgebildeten ersten Führungsabschnitt und einen als Aussparung ausgebildeten Führungsabschnitt aufweist, wobei der erste Führungsabschnitt zur Führung des ersten Formteils entlang einer ersten Führungsachse ausgelegt ist, wobei der zweite Führungsabschnitt zur Führung des zweiten Formteils entlang einer zweiten Führungsachse ausgelegt ist, wobei der erste und der zweite Führungsabschnitt in einer gemeinsamen werkstückseitigen Aussparung münden, wobei das erste Formteil der werkstückseitigen Aussparung gegenüberliegend von einem ersten Aktuator gehalten oder entlang der ersten Führungsachse verlagerbar ist, wobei das zweite Formteil der werkstückseitigen Aussparung gegenüberliegend von einem zweiten Aktuator gehalten oder entlang der zweiten Führungsachse verlagerbar ist, wobei die erste und zweite Führungsachse quer zueinander ausgerichtet sind. Der Trägerabschnitt des Formwechselsystems ist vorzugsweise ein Abschnitt in einem Gesenk oder einer Matrize eines Formgebungswerkzeuges. In diesem Trägerabschnitt ist eine Aussparung vorgesehen, welche als erster Führungsabschnitt dient, und eine Aussparung, welche als zweiter Führungsabschnitt dient. In diesen Aussparungen sind zwei Formteile linear verlagerbar angeordnet, wobei die beiden Formteile durch Aktuatoren entweder gehalten werden oder entlang jeweils einer Führungsachse innerhalb der Führungsabschnitte verlagert werden. Diese lineare Verlagerung der Formteile sorgt dafür, dass mit geringem Steuerungsaufwand und mit geringer Beanspruchung der sich relativ zueinander bewegenden, mechanischen Komponenten die Formteile mittels einfacher Linearantriebe, wie beispielsweise elektrische Linearschrittmotoren, hydraulischer oder pneumatischer Zylinder oder mechanischen Anordnungen von Spindel- und Zahnstangen, verlagert werden können. Dabei ist eine werkstückseitige Aussparung im Trägerabschnitt vorgesehen, welche auf der Seite des Werkzeuges angeordnet ist, auf welcher sich das zu bearbeitende Werkstück befindet. Durch die Aktuatoren angetrieben, gelangt dabei jeweils eines der Formteile in die werkstückseitige Aussparung des Trägerabschnitts, um diese Einsparung derart auszufüllen, dass die Innenkontur des Werkzeuges bzw. der Matrize mit einer durch das Formteil vorgegebenen Form vervollständigt ist, welche die Formgebung an das zu bearbeitende Werkstück erlaubt. Die Aktuatoren des Formwechselsystems sind relativ zum Trägerabschnitt gegen Verlagerung gesichert, um sich entsprechend abstützen zu können, wenn diese die Formteile in die Einsatzstellung oder in die Ruhestellung verlagern. Erfindungsgemäß münden dabei der erste und der zweite Führungsabschnitt gemeinsam in der werkstückseitigen Aussparung, wobei eines der beiden Formteile mit einer linearen Bewegung entlang der jeweiligen Führungsachse im Bereich der werkstückseitigen Aussparung zur Anlage gelangen kann, oder aus dem Bereich der werkstückseitigen Aussparung heraus verlagert werden kann. Es versteht sich dabei, dass jeweils eines der Formteile im Bereich der werkstückseitigen Aussparung angeordnet ist, während das jeweils andere Formteil von der werkstückseitigen Aussparung derart beabstandet ist, dass es nicht mit dem ersten Formteil kollidiert. Um eine solche Kollision zwischen den Formteilen zu vermeiden, sind die erste und zweite Führungsachse quer zueinander ausgerichtet. Hierdurch kann eines der beiden Formteile aus der jeweiligen Verlagerungsbahn des anderen Formteils herausgezogen werden, um letzteres in dem Bereich der werkstückseitigen Aussparung am Trägerabschnitt verlagern zu können.
Mit Vorteil spannen die erste und zweite Führungsachse einen Führungswinkel von 75-100°, vorzugsweise von 85-95° und besonders bevorzugt von 88-92° miteinander auf. In einer ersten bevorzugten Ausführungsform weisen die beiden Führungsachsen dabei einen Schnittpunkt miteinander auf, wobei vom Schnittpunkt ausgehend, der entsprechende Führungswinkel unmittelbar abgelesen werden kann. Es hat sich gezeigt, dass ein Führungswinkelbereich von 75-100° im Rahmen der vorliegenden Erfindung einen guten Kompromiss zwischen einerseits einer guten Bauraumausnutzung im Bereich eines Trägerabschnitts einer Formgebungsmaschine erlaubt, da mit Hilfe von Abweichungen von einer Senkrechten entsprechende Gegebenheiten an der Unter- oder Oberseite einer entsprechenden Formgebungsmaschine beachtet werden können und auf dieser Weise trotzdem noch eine kompakte Bauweise des Formwechselsystems möglich ist, bei welchem die Formteile mit möglichst kurzen linearen Wegen in die werkstückseitige Aussparung hineinverlagert werden können und aus dieser vollständig herausverlagert werden können. Der Bereich von 85-95° hat sich insbesondere für Anwendungen bewährt, bei welchen der Verlagerungsweg des ersten und des zweiten Formteils jeweils besonders klein gehalten werden muss, um die für die Aufbringung der hohen Kräfte erforderlichen Aktuatoren nicht zu viel Gewicht und zu viel Bauraum zu beanspruchen.
Bevorzugt weist das erste Formteil eine erste Stirnform und das zweite Formteil eine zweite Stirnform auf, wobei die erste und die zweite Stirnform jeweils eine Außenkontur aufweisen, welche überwiegend oder vollständig einer Innenkontur der werkstückseitigen Aussparung entspricht, wobei sich die erste Stirnform von der zweiten Stirnform unterscheidet. Die Stirnform des jeweiligen Formteils ist mit anderen Worten die auf der dem Aktuator gegenüberliegenden Seite des Formteils angeordnete Stirnfläche, welche zum Ausfüllen bzw. zum Einsatz in die werkstückseitige Aussparung am Trägerabschnitt ausgelegt ist. Mit Vorteil kann dabei die erste und/oder die zweite Stirnform eine reliefartig ausgebildete Oberfläche aufweisen, d. h. mit Geometrien, welche von einer Ebene abweichen. Mittels dieser reliefartigen Fläche definiert das jeweilige Formteil, wenn es in die werkstückseitige Aussparung eingesetzt ist, die Geometrie, welche dem zu bearbeitenden Werkstück von der Formgebungsmaschine in diesem Bereich gegeben wird. Die Stirnformen des ersten und zweiten Formteils unterscheiden sich voneinander und es ist somit möglich, durch einfachen Austausch des Formteils, die einem Werkstück zu gebende Form entsprechend zu verändern. Bevorzugt weisen die Stirnformen dabei jeweils eine Außenkontur auf, welche mit anderen Worten die am Rand der jeweiligen reliefartig ausgebildeten Fläche vorgesehene Kante oder Fläche ist. Mit dieser Außenkontur gelangt die Stirnform derart in Eingriff mit der werkstückseitige Aussparung, dass sie die werkstückseitige Aussparung möglichst vollständig ausfüllt. In einem besonders bevorzugten Fall ist dabei die Außenkontur der beiden Formteile mit einer Spielpassung zur Innenkontur der werkstückseitigen Aussparung ausgebildet, wodurch sich ein stufenloser Übergang von der Geometrie der Werkzeugmatrize, in den die werkstückseitige Aussparung umgebenden Bereichen bis zur jeweiligen Stirnform des jeweiligen Formteils ergibt.
Bevorzugt weist die erste Stirnform eine reliefartige Oberfläche auf, welche sich im Mittel in einer ersten Stirnebene erstreckt, wobei die erste Stirnebene einen kleinsten Winkel mit der ersten Führungsachse einschließt, welcher bei ca. 35-60° und vorzugsweise im Bereich von 40-50° liegt. Die erste Stirnebene ist somit vorzugsweise die Ebene, welche über die gesamte Fläche betrachtet den kleinsten mittleren quadratischen Abstand von der tatsächlichen Oberfläche der Stirnform aufweist. Die erste Stirnebene ist somit ein Ausdruck für die allgemeine Lage, bzw. Orientierung der Stirnform. Es ist bevorzugt, dass die erste Stirnform sich im Wesentlichen schräg und nicht senkrecht zur ersten Führungsachse erstreckt. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass bei einer schrägen Anordnung der ersten Führungsachse relativ zur Innengeometrie des Werkzeuges, in welchem sich der Trägerabschnitt befindet, die erste Stirnform bündig mit der Innenoberfläche des entsprechenden Werkzeuges abschließt. Vereinfacht gesagt, ergibt sich somit für das erste Formteil eine vorzugsweise keilförmige Geometrie. Analog hierzu weist die zweite Stirnform eine reliefartige Oberfläche auf, welche sich gemittelt einer zweiten Stirnebene erstreckt, wobei die zweite Stirnebene einen kleinsten Winkel mit der zweiten Führungsachse einschließt, welcher bei ca. 35-60° und vorzugsweise im Bereich von 40-50° liegt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der Trägerabschnitt benachbart und/oder angrenzend an die werkstückseitige Aussparung zumindest einen Anschlag auf, wobei eines der Formteile am Anschlag zur Anlage bringbar ist, wobei der Anschlag die Verlagerungsbewegung des jeweiligen Formteils längs der jeweiligen Führungsachse in einer Richtung begrenzt. Der zumindest eine Anschlag ist somit vorzugsweise einstückig in das Material des Trägerabschnitts eingelassen und weist eine entsprechende Fläche auf, an welcher jeweils eines der Formteile zur Anlage gelangen kann. Indem die Formteile durch den jeweiligen Aktuator an den Anschlag angepresst werden, kann in der Einsatzstellung die genaue Position des Formteils längs der Führungsachse durch den Anschlag definiert werden und es kann somit eine genaue Formgebung im Bereich der zum Werkstück hingewandten Seite des Trägerabschnitts erreicht werden. Darüber hinaus ist es möglich, durch den Anschlag eine Vorspannkraft des Formteils gegen den Anschlag zu erzeugen und auf diese Weise zu verhindern, dass beim Zusammenpressen des gesamten Formgebungswerkzeuges, das Formteil aus seiner Position im Bereich der werkstückseitigen Aussparung herausgedrückt wird und somit die Formgebung am zu bearbeitenden Werkstück gestört wird. Mit Vorteil ist eine Vielzahl von Anschlägen vorgesehen, welche um die werkstückseitige Aussparung herum verteilt im Material des Trägerabschnitts vorgesehen sind und welche eine gleichmäßige Kraftverteilung beim Anpressen des Formteils an das Material des Trägerabschnitts erreichen. Es können auf diese Weise lokale Spannungsspitzen und daraus resultierende Rissbildung und Materialverschleiß am Formwechselsystem vermieden werden.
Mit Vorteil überträgt der erste Aktuator eine parallel zur Führungsachse wirkende Kraft auf das erste Formteil, welche das erste Formteil in eine Einsatzstellung oder eine Ruhestellung bringt oder hält, wobei der zweite Aktuator eine parallel zur zweiten Führungsachse wirkende Kraft auf das zweite Formteil überträgt, welche das zweite Formteil in eine Einsatzstellung oder eine Ruhestellung bringt oder in dieser hält. Die Einsatzstellung des ersten bzw. des zweiten Formteils ist vorzugsweise die Stellung, in welcher das Formteil vollständig in der werkstückseitigen Aussparung zur Anlage gelangt oder die werkstückseitige Aussparung überwiegend oder vollständig ausfüllt. Als Ruhestellung wird die Stellung des jeweiligen Formteils angesehen, in welchem dieses seinen maximalen Abstand von der werkstückseitigen Aussparung aufweist und somit mit anderen Worten maximal aus dem Trägerabschnitt zurückgezogen ist. In dieser Stellung ist es möglich, dass das jeweils andere Formteil entlang seiner Führungsachse in die entsprechende Einsatzstellung gebracht wird. Mit anderen Worten ist somit ein Formteil in Einsatzstellung und das andere Formteil in Ruhestellung.
Bevorzugt ist die Einsatzstellung des ersten Formteils von dessen Ruhestellung mit einem 1,05-1,3-fachen der Breite des zweiten Formteils beabstandet. Mit anderen Worten führt das erste Formteil, um von seiner Einsatzstellung in die Ruhestellung und umgekehrt zu gelangen, eine Linearbewegung längs der Führungsachse mit einer Wegstrecke aus, die ein 1,05-1,3-faches der Breite des zweiten Formteils ist. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass das erste Formteil sicher aus dem Bereich gelangen kann, in welchem sich das zweite Formteil bewegt und es kann eine Kollision beider Formteile vermieden werden. Gleichzeitig ist es durch einen Überschuss, d. h. eine Wegstrecke, welche größer ist als die Breite des jeweils anderen Formteils, erreicht werden, dass das Formteil auch in einen Bereich verlagert werden kann, in welchem es entnommen, gewartet oder inspiziert werden kann. Analog zu dieser Definition zum ersten Formteil kann auch das zweite Formteil vorzugsweise von einer Einsatzstellung in eine Ruhestellung und umgekehrt verlagert werden, wobei der Verlagerungsweg dabei ein 1,05-1,3-faches der Breite des ersten Formteils beträgt.
Weiterhin bevorzugt ist es, dass das erste Formteil und/oder das zweite Formteil in seiner jeweiligen Ruhestellung außer Eingriff mit dem jeweiligen Führungsabschnitt gelangen. Hierdurch kann erreicht werden, dass in der Ruhestellung das jeweilige Formteil einfach seitlich quer zur Führungsachse aus dem Formwechselsystem entnommen werden kann und beispielsweise durch ein alternatives Bauteil ersetzt werden kann. Die Führung des Formteils durch den Führungsabschnitt im Trägerabschnitt ist dabei vorzugsweise nur dann von Nöten, wenn das Formteil sich in seiner Einsatzstellung befindet oder entsprechend gegen Verlagerung quer zur Führungsachse gesichert sein soll.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Trägerabschnitt einen dritten Führungsabschnitt auf, welcher zur Führung eines dritten Formteils entlang einer dritten Führungsachse ausgebildet ist und in der werkstückseitigen Aussparung des Trägerabschnitts mündet. Zusätzlich zu dem ersten und zweiten Formteil kann das Formwechselsystem somit vorzugsweise noch ein drittes Formteil aufweisen, welches in die werkstückseitige Aussparung eingeführt werden kann und dort in seine Einsatzstellung gelangt oder aus der werkstückseitigen Aussparung herausgefahren werden kann, um in eine Ruhestellung zu gelangen. Es ist somit im Rahmen der vorliegenden Erfindung denkbar und bevorzugt, dass an Stelle der Austauschmöglichkeit von nur zwei Formelementen mit jeweils entsprechender Stirngeometrie eine weitere alternative Formgebung durch ein drittes Formelement bereitgestellt ist. Darüber hinaus bevorzugt ist es, dass das Formwechselsystem insgesamt vier Formteile aufweist, wobei zwei dieser vier Formteile im Wesentlichen innerhalb einer ersten Ebene quer zueinander angeordnet und entlang zweier Führungsachsen verlagerbar sind und die zwei weiteren Formteile entlang oder innerhalb einer zweiten Ebene, welche quer oder senkrecht zur ersten Ebene steht, ebenfalls quer zueinander verlagerbar angeordnet sind und entsprechend in eine Ruhestellung und in einer Einsatzstellung gebracht werden können. Es ist somit die Möglichkeit gegeben in ein und dieselbe werkstückseitige Aussparung eines von vier verschiedenen Formteilen einzuführen, wobei eines der vier Formteile in Einsatzstellung ist und die drei weiteren Formteile jeweils in ihrer Ruhestellung gelagert sind. Insbesondere wenn eine Formungsmaschine zur Herstellung verschiedener Werkstücke, welche im Wesentlichen identisch ausgebildet sind, aber an bestimmten Stellen Unterschiede aufweisen, welche den Einsatz in verschiedenen PKW-Typen erlauben, ist diese Variante bevorzugt. Mit der vorliegenden Erfindung kann ohne händischen Austausch oder komplizierte Verlagerungssysteme eine Vielzahl von Formvarianten durch bloßes lineares Ein- und Ausfahren einzelner Formteile in die Einsatzstellung, diese erforderliche verschiedenen Formen bereitgestellt werden.
Erfindungsgemäß ist weiterhin eine Formungsmaschine, insbesondere eine Stanz-, eine Form- oder eine Kaschiermaschine vorgesehen, welche zumindest ein Formwechselsystem, wie zuvor beschrieben, aufweist, wobei die Energieversorgung der Aktuatoren des Formwechselsystems an die Energieversorgung mindestens eines Gesenks der Formungsmaschine angeschlossen ist, wobei mit dem Schließen des Gesenks auch einer der Aktuatoren mit Energie versorgt wird. Eine Formungsmaschine kann beispielsweise eine aus zwei Gesenkhälften aufgebaute Presse sein, bei welcher die Gesenke aufeinander zu verlagert werden, um ein zwischen den Gesenken angeordnetes Rohmaterial durch hohen Druck- und/oder hoher Temperatur in eine bestimmte Form zu bringen. Dieses Gesenk weist entsprechend einen Trägerabschnitt auf, welcher Teil eines Formwechselsystems, wie zuvor beschrieben, ist. Dabei ist es bevorzugt, dass das Formteil in seiner Einsatzstellung von der Formungsmaschine mit Energie, also beispielsweise elektrischer Energie, hydraulischem oder pneumatischem Druck, beaufschlagt wird. Insbesondere wenn das Gesenk seine höchste Kraft auf das Werkstück entfaltet, ist vorzugsweise gleichzeitig auch der Aktuator mit der höchsten Energie versorgt, um das Formteil entsprechend mit hoher Kraft in die Einsatzstellung zu zwingen. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass beim Schließen des Gesenks, das Formteil aus seiner Einsatzstellung herausgedrückt wird und ein Formfehler am Werkstück entsteht.
Mit Vorteil ist der Trägerabschnitt des zumindest einen Formwechselsystems ein Abschnitt eines Gesenks der Formungsmaschine. Vorzugsweise ist der Trägerabschnitt ein Bereich in dem Gesenk, vorzugsweise der Matrize oder einer entsprechenden Bodenplatte, bei welcher entsprechend die Führungsabschnitte und die werkstückseitige Aussparung eingebracht ist. Dabei sind die Aktuatoren des Formwechselsystems vorzugsweise relativ zum Trägerabschnitt gegen Verlagerung gesichert, um sich entsprechend abstützen zu können, wenn diese die Formteile in die Einsatzstellung oder in die Ruhestellung verlagern.
Besonders bevorzugt weist die Formungsmaschine eine Vielzahl von Formwechselsystemen, vorzugsweise mehr als drei und insbesondere bevorzugt mehr als sechs Formwechselsysteme auf. Mit Vorteil kann durch eine Formungsmaschine, welche eine Vielzahl von Formwechselsystemen aufweist, auch eine Vielzahl von Varianten für ein Bauteil bereitgestellt werden, welches in verschiedenen Varianten, beispielsweise in verschiedenen Fahrzeugtypen zum Einsatz gelangen soll, und dabei wesentliche Eigenschaften unverändert belassen werden sollen, so dass Kosten eingespart werden können. Dank der Formwechselsysteme kann ein und dieselbe Formungsmaschine zur Herstellung verschiedener Varianten eines Halbzeuges verwendet werden. Mit Vorteil können dabei Formwechselsysteme sowohl in einem oberen Gesenk als auch in einem unteren Gesenk dieser Formungsmaschine eingesetzt werden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform, ist ein erstes Formwechselsystem in einem unteren Gesenk der Formungsmaschine vorhanden und dort in der Lage, zwei oder mehr verschiedene Formen bereitzustellen, wobei ein zweites Formwechselsystem dem ersten Formwechselsystem im Wesentlichen gegenüberliegend im oberen Gesenk der Formungsmaschine vorgesehen ist, wobei die Formen des im oberen Gesenk angeordneten Formwechselsystems korrespondierend zu den im unteren Gesenk angeordneten Formen sind. Besonders bevorzugt ist somit die Anzahl der Formwechselsysteme in der Formungsmaschine geradzahlig und es sind immer zwei, mit zueinander passenden Geometrien ausgestattete Formwechselsysteme jeweils im oberen als auch im unteren Gesenk der Formungsmaschine vorgesehen.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Figuren. Es versteht sich dabei, dass einzelne, nur in einer der Figuren gezeigte Merkmale auch in andere Ausführungsformen anderer Figuren zum Einsatz gelangen können, sofern dies nicht explizit ausgeschlossen wurde oder sich auf Grund technischer Gegebenheiten verbietet. Es zeigen:

1 Eine bevorzugte Ausführungsform eines Formwechselsystems gemäß der vorliegenden Erfindung,
2 eine Detailansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Formwechselsystems und
3 eine weitere Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Formwechselsystems.

Die in 1 gezeigte Ausführungsform des Formwechselsystems 1 zeigt einen Trägerabschnitt 2, welcher Teil eines Gesenks einer Formungsmaschine ist. Der Trägerabschnitt 2 weist einen ersten Führungsabschnitt 22 auf, welcher durch gestrichelte Linien dargestellt ist, da dieser in dieser Ansicht verdeckt ist, und einen zweiten Führungsabschnitt 24, welcher ebenfalls gestrichelt dargestellt ist, da er verdeckt ist. Im ersten Führungsabschnitt 22 ist ein erstes Formteil 4 angeordnet, welches entlang einer ersten Führungsachse A verlagerbar ist. Im zweiten Führungsabschnitt 24 ist ein zweites Formteil 6 angeordnet, welches entlang einer zweiten Führungsachse B verlagerbar ist. Bei dem in 1 gezeigten Zustand ist das zweite Formteil 6 in seiner Einsatzstellung gezeigt, wobei das zweite Formteil 6 mit der zweiten Stirnform 62 in der werkstückseitigen Aussparung 26 des Trägerabschnitts 2 angeordnet ist. Diese werkstückseitige Aussparung 26 weist eine Innenkontur 28 auf, welche durch die Außenkontur 64 des zweiten Formteils 6 im Wesentlichen ausgefüllt ist. Das erste Formteil 4 befindet sich dagegen in seiner Ruhestellung, wobei es annähernd vollständig aus dem ersten Führungsabschnitt 22 herausgezogen ist und somit den Weg freigibt für das zweite Formteil 6, damit dieses in seine Einsatzstellung gelangen kann. Weiterhin ist das erste Formteil 4 in dieser Stellung auch aus dem Formwechselsystem 1 entnehmbar, um beispielsweise gewartet oder ausgetauscht zu werden. Das erste Formteil 4 wird dabei von einem ersten Aktuator 5 entlang der ersten Führungsachse 22 verlagert. Das zweite Formteil 6 wird von einem zweiten Aktuator 7 entlang der zweiten Führungsachse B innerhalb des zweiten Führungsabschnitts 24 verlagert. Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform weisen die Aktuatoren 5, 7 jeweils eine Stange auf, welche an den Formteilen 4, 6 beispielsweise über ein Gewinde festgelegt ist und welche innerhalb der Aktuatoren 5, 7 beispielsweise durch hydraulischen oder pneumatischen Druck mittels eines Kolbens mit einer linear entlang der Führungsachsen A, B, verlagerbar sind.
2 zeigt eine Detailansicht, bei welcher nur das erste Formteil 4 gezeigt ist. Das erste Formteil 4 befindet sich in dieser bevorzugten Ausführungsform in seiner Einsatzstellung und ist innerhalb des zweiten Führungsabschnitts 22 des Trägerabschnitts 2 derart nach in der Figur links unten verlagert, dass es mit einer entsprechenden Kontaktfläche an einem Anschlag 27, welcher am Trägerabschnitt 2 ausgebildet ist, zur Anlage gelangt. Der Anschlag 27 ist dabei bevorzugt unmittelbar benachbart und angrenzend an die werkstückseitige Aussparung 26 im Trägerabschnitt2 vorgesehen und das Zusammenspiel zwischen der entsprechenden Anschlagfläche am ersten Formteil und der Lage des Anschlags 27 am Trägerabschnitt 2 erlaubt die genaue Einstellung der Lage des ersten Formteils 4 in seiner Einsatzstellung. Bevorzugt wird dabei das erste Formteil 4 durch den nicht gezeigten ersten Aktuator 5 gegen den Anschlag 27 vorgespannt und ist somit in dieser Position gesichert, auch wenn dem Verlauf des Fertigungsprozesses an der Formungsmaschine eine Gegenkraft auf die erste Stirnform 42 des Formteils 4 wirkt. In der Einsatzstellung des ersten Formteils 4 füllt die Außenkontur 44 der Stirnform 42 die Innenkontur 28 der werkstückseitigen Aussparung 26 vorzugsweise vollständig aus bzw. ist mit dieser kongruent. Gleichzeitig ist zusätzlich zu dem in 2 gezeigten Anschlag 27 auch bevorzugt, dass weitere Anschläge 27 an anderen Seiten der werkstückseitigen Aussparung 26 vorhanden sein können, um das erste Formteil 4 und/oder das zweite Formteil 6 abzustützen. Mit Vorteil kann dabei ein weiterer Anschlag 27 vorgesehen sein, welcher nur zur Abstützung des zweiten Formteils vorgesehen ist und entsprechend mit einer zur Geometrie des zweiten Formteils 6 passenden Stirnform 62 ausgestattet ist.
3 schließlich zeigt eine weitere Ansicht eines erfindungsgemäßen Formwechselsystems in einer Ansicht von schräg oben auf den Trägerabschnitt 2, in welchem ein erster Führungsabschnitt 22 und ein zweiter Führungsabschnitt 24 gezeigt sind. Aus dieser Ausführungsform wird auch deutlich, dass bevorzugt das erste Formteil 4 und das zweite Formteil 6 einen ähnlichen und besonders bevorzugt identischen Querschnitt aufweisen, nämlich in der gezeigten Ausführungsform einen trapezförmigen Querschnitt, so dass auf besonders einfache Weise die beiden Formteile 4, 6 mit einer entsprechenden Stirnform 42, 62 ausgestattet sind, welche in dieselbe werkstückseitige Aussparung eingesetzt, diese möglichst vollständig ausfüllen. Als sichtbare Kante ist in dieser in 3 gezeigten Ausführungsform sowohl die zweite Stirnform 62 des zweiten Formteils 6 gezeigt als auch ein Abschnitt der Innenform eines Gesenks einer Formungsmaschine, welches den Trägerabschnitt 2 aufweist. Links neben der werkstückseitigen Aussparung findet sich ein Anschlag 27, an welchem das zweite Formteil 6, wie in 3 gezeigt, in der Einsatzstellung zur Anlage gelangt. Ein weiterer Anschlag 27 ist an der rechten Seite der werkstückseitigen Aussparung 26 vorgesehen, wobei an diesem Anschlag 27 das erste Formteil 4 zur Anlage gelangen kann, welches sich in dem in 3 gezeigten Zustand jedoch in seiner Ruhestellung befindet.
Bezugszeichenliste

1 -: Formwechselsystem
2 -: Trägerabschnitt
4 -: erstes Formteil
5 -: erster Aktuator
6 -: zweites Formteil
7 -: zweiter Aktuator
22 -: erster Führungsabschnitt
24 -: zweiter Führungsabschnitt
26 -: werkstückseitige Aussparung
27 -: Anschlag
28 -: Innenkontur
42 -: erste Stirnform
44 -: Außenkontur der Stirnform
62 -: zweite Stirnform
64 -: Außenkontur der Stirnform
A -: erste Führungsachse
B -: zweite Führungsachse
α -: Führungswinkel

Claims

Formwechselsystem (1), insbesondere zum Einsatz in einer Formungsmaschine, umfassend einen Trägerabschnitt (2), ein erstes Formteil (4) und ein zweites Formteil (6), wobei der Trägerabschnitt (2) einen als Aussparung ausgebildeten ersten Führungsabschnitt (22) und einen als Aussparung ausgebildeten zweiten Führungsabschnitt (24) aufweist, wobei der erste Führungsabschnitt (22) zur Führung des ersten Formteils (4) entlang einer ersten Führungsachse (A) ausgelegt ist, wobei der zweite Führungsabschnitt (24) zur Führung des zweiten Formteils (6) entlang einer zweiten Führungsachse (B) ausgelegt ist, wobei der erste und der zweite Führungsabschnitt (22, 24) in einer gemeinsamen werkstückseitigen Aussparung (26) münden, wobei das erste Formteil (4) der werkstückseitigen Aussparung (26) gegenüberliegend von einem ersten Aktuator (5) gehalten oder entlang der ersten Führungsachse (A) verlagerbar ist, wobei das zweite Formteil (6) der werkstückseitigen Aussparung (26) gegenüberliegend von einem zweiten Aktuator (7) gehalten oder entlang der zweiten Führungsachse (B) verlagerbar ist, wobei die erste und die zweite Führungsachse (A, B) quer zueinander ausgerichtet sind.
Formwechselsystem nach Anspruch 1, wobei die erste und die zweite Führungsachse (A, B) einen Führungswinkel (α) von 75° bis 100°, vorzugsweise von 85° bis 95° besonders bevorzugt von 88° bis 92° miteinander aufspannen.
Formwechselsystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei das erste Formteil (4) eine erste Stirnform (42) aufweist und das zweite Formteil (6) eine zweite Stirnform (62) aufweist, wobei die erste und die zweite Stirnform (42, 62) jeweils eine Außenkontur (44, 64) aufweisen, welche überwiegend oder vollständig einer Innenkontur (28) der werkstückseitigen Aussparung (26) entspricht, wobei sich die erste Stirnform (42) von der zweiten Stirnform (62) unterscheidet.
Formwechselsystem (1) nach Anspruch 3, wobei die erste Stirnform (42) eine reliefartige Oberfläche aufweist, welche sich im Mittel in einer ersten Stirnebene erstreckt, wobei die erste Stirnebene einen kleinsten Winkel mit der ersten Führungsachse (A) einschließt, welcher bei ca. 35° bis 60° und vorzugsweise im Bereich von 40° bis 50° liegt.
Formwechselsystem (1) nach Anspruch 3 oder 4, wobei die zweite Stirnform (62) eine reliefartige Oberfläche aufweist, welche sich im Mittel in einer zweiten Stirnebene erstreckt, wobei die zweite Stirnebene einen kleinsten Winkel mit der zweiten Führungsachse (B) einschließt, welcher bei ca. 35° bis 60° und vorzugsweise im Bereich von 40° bis 50° liegt.
Formwechselsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Trägerabschnitt (2) benachbart und/oder angrenzend an die werkstückseitige Aussparung (26) zumindest einen Anschlag (27) aufweist, wobei eines der Formteile (4, 6) am Anschlag (27) zur Anlage bringbar ist, wobei der Anschlag (27) die Verlagerungsbewegung des jeweiligen Formteils (2, 4) längs der jeweiligen Führungsachse (A, B) in einer Richtung begrenzt.
Formwechselsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Aktuator (5) eine parallel zur ersten Führungsachse (A) wirkende Kraft auf das erste Formteil (4) überträgt, welche das erste Formteil (4) in eine Einsatzstellung oder eine Ruhestellung bringt oder in dieser hält, wobei der zweite Aktuator (7) eine parallel zur zweiten Führungsachse (B) wirkende Kraft auf das zweite Formteil (6) überträgt, welche das zweite Formteil (6) in eine Einsatzstellung oder eine Ruhestellung bringt oder in dieser hält.
Formwechselsystem (1) nach Anspruch 7, wobei die Einsatzstellung des ersten Formteils (4) von dessen Ruhestellung mit einem 1,05- bis 1,3- fachen der Breite des zweiten Formteils (6) beabstandet ist.
Formwechselsystem (1) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei die Einsatzstellung des zweiten Formteils (6) von dessen Ruhestellung mit einem 1,05- bis 1,3- fachen der Breite des ersten Formteils (4) beabstandet ist.
Formwechselsystem (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei das erste Formteil (4) und/oder das zweite Formteil (6) in der Ruhestellung außer Eingriff mit dem jeweiligen Führungsabschnitt (22, 24) steht.
Formwechselsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Trägerabschnitt (2) eine dritte Aussparung aufweist, welche zur Führung eines dritten Formteils entlang einer dritten Führungsachse ausgebildet ist
Formungsmaschine, insbesondere Stanz-, Form-, oder Kaschiermaschine, umfassend zumindest ein Formwechselsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Energieversorgung der Aktuatoren (5, 7) an die Energieversorgung mindestens eines Gesenks der Formungsmaschine angeschlossen ist, wobei mit dem Schließen des Gesenks auch einer der Aktuatoren (5, 7) mit Energie versorgt ist.
Formungsmaschine nach Anspruch 12, wobei der Trägerabschnitt (2) des zumindest einen Formwechselsystems (1) ein Abschnitt eines Gesenks der Formungsmaschine ist.
Formungsmaschine nach Anspruch 12 oder 13, wobei eine Vielzahl von Formwechselsystemen (1), vorzugsweise mehr als drei und besonders bevorzugt mehr als 6 Formwechselsysteme (1) vorgesehen sind.