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Patent Searching and Data


Title:
MACHINE TOOL AND MACHINING TOOL FOR A MACHINE TOOL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/046500
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a machine tool for machining, particularly for cutting and/or forming essentially plate-like workpieces, comprising a machining tool (3) having an upper (4, 6) and a lower tool part (5, 6). At least one machining device (13) and at least two antagonist devices (15) arranged at the other tool part (4) are provided as partial tool elements (13, 15, 23). The machine tool also comprises a lifting drive, by means of which a machining device (13) and an antagonist device (15) can be displaced towards each other, and a rotary drive via which at least one rotatably adjustable partial tool element (13, 15, 23) can be rotatably driven about a rotational axis (11) with an activating rotational movement, the antagonist devices (15) being successively driven about this rotational axis. Different device pairs can be transferred by means of the activating rotational movement into an activated state in which the machining device (13) and the antagonist device (15) of the respective device pair can be successively displaced during a working stroke. In order to be able to better utilize the available construction space of the machining tool (3), at least two different device pairs, which comprise antagonist devices (15) that directly succeed each other in the direction of the activating rotational movement at irregular mutual distances (d3, d4), can be transferred into an activated state by means of the activating rotational movement of the rotatably adjustable partial tool elements (13, 15, 23).

Inventors:
BUETTNER STEFAN (DE)
LAIB WOLFGANG (DE)
Application Number:
PCT/EP2007/008448
Publication Date:
April 24, 2008
Filing Date:
September 28, 2007
Export Citation:
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Assignee:
TRUMPF WERKZEUGMASCHINEN GMBH (DE)
BUETTNER STEFAN (DE)
LAIB WOLFGANG (DE)
International Classes:
B21D28/12
Foreign References:
US2278184A1942-03-31
JPH06126350A1994-05-10
DE102005005214A12006-08-17
JPH08206748A1996-08-13
DE2264851A11975-07-24
US2280701A1942-04-21
US20020088319A12002-07-11
Attorney, Agent or Firm:
SCHMITT, M. (Ruppmannstrasse 27, Stuttgart, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Werkzeugmaschine zum Bearbeiten, insbesondere zum Schneiden und/oder Um- formen von Werkstücken, insbesondere von plattenartigen Werkstücken, beispielsweise von Blechen (2),

- mit einem Bearbeitungswerkzeug (3), das einen an einer Seite eines Werkstückes anordenbaren Werkzeugteil (4, 6) sowie einen an der gegenüberliegen- den Seite des Werkstückes anordenbaren Werkzeugteil (4, 6) umfasst,

- mit Werkzeugteilelementen (13, 15, 23) der Werkzeugteile (4, 6), wobei als Werkzeugteilelemente (13, 15, 23) an dem einen Werkzeugteil (4) wenigstens eine Bearbeitungseinrichtung (13) und an dem anderen Werkzeugteil (6) wenigstens zwei Gegeneinrichtungen (15) vorgesehen sind, - mit einem Hubantrieb (12), mittels dessen eine Bearbeitungseinrichtung (13) sowie eine Gegeneinrichtung (15) zur Werkstückbearbeitung mit einem Arbeitshub in einer in Querrichtung des zu bearbeitenden Werkstückes (2) verlaufenden Hubrichtung (14) aufeinander zu bewegbar sind, sowie

- mit einem Drehantrieb (10), mittels dessen wenigstens ein dreheinstellbares Werkzeugteilelement (13, 15, 23) mit einer Aktivierungsdrehbewegung gesteuert um eine Drehachse (11) drehbar ist, um welche die Gegeneinrichtungen (15) aufeinander folgen,

wobei durch die Aktivierungsdrehbewegung des dreheinstellbaren Werkzeugteil- elementes (13, 15, 23) unterschiedliche Einrichtungspaarungen, von denen jede eine Bearbeitungseinrichtung (13) an dem einen Werkzeugteil (4) und eine Gegeneinrichtung (15) an dem anderen Werkzeugteil (6) umfasst, in einen aktivierten Zustand überführbar sind, in welchem die Bearbeitungseinrichtung (13) und die Gegeneinrichtung (15) der betreffenden Einrichtungspaarung mit einem Ar- beitshub aufeinander zu bewegbar sind,

dadurch gekennzeichnet, dass

zumindest zwei unterschiedliche Einrichtungspaarungen mit Gegeneinrichtungen (15), die in Richtung der Aktivierungsdrehbewegung des dreheinstellbaren Werk-

zeugteilelementes (13, 15, 23) mit uneinheitlichen gegenseitigen Abständen (<J3, d4) unmittelbar aufeinander folgen, durch die Aktivierungsdrehbewegung in einen aktivierten Zustand überführbar sind.

2. Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei unterschiedliche Einrichtungspaarungen mit in Richtung der Aktivierungsdrehbewegung unmittelbar aufeinander folgenden Gegeneinrichtungen (15) in einen aktivierten Zustand überführbar sind, indem das dreheinstellbare Werkzeugteilelement (13, 15, 23) bei der Aktivierungsdrehbewegung mittels des Drehan- triebes (10) über zwei voneinander verschiedene Drehwinkel (αl, α2, α3, α4, α5) drehbar ist.

3. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei dreheinstellbare Werkzeugteilelemente (13, 15, 23) vorgesehen sind.

4. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Werkzeugteile (4, 6) wenigstens ein dreheinstellbares Werkzeugteilelement (13 15, 23) aufweist.

5. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als dreheinstellbares Werkzeugteilelement (13, 15, 23) die Bearbeitungseinrichtung (13) und/oder die Gegeneinrichtungen (15) vorgesehen sind.

6. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei unterschiedliche Einrichtungspaarungen mit in Richtung der Aktivierungsbewegung unmittelbar aufeinander folgenden Gegeneinrichtungen (15) in einen aktivierten Zustand überführbar sind, indem bei der Aktivierungsdrehbewegung eine Bearbeitungseinrichtung (13) unterschiedlichen Ge- geneinrichtungen (15) zuordenbar ist.

7. Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Werkzeugteilelemente (13, 15, 23) an dem einen Werkzeugteil (4, 6) wenigstens zwei Bearbeitungseinrichtungen (13) vorgesehen sind, die an

dem Werkzeugteil (4) in Richtung der Aktivierungsdrehbewegung aufeinander folgen.

8. Werkzeugmaschine nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die in Richtung der Aktivierungsdrehbewegung unmittelbar aufeinander folgenden Bearbeitungseinrichtungen (13) in Richtung der Aktivierungsdrehbewegung mit uneinheitlichen gegenseitigen Abständen (dl, d2) angeordnet sind.

9. Werkzeugmaschine nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als dreheinstellbares Werkzeugteilelement (13, 15, 23) des mit den Bearbeitungseinrichtungen (13) versehenen Werkzeugteiles (4) ein Aktivierungselement (23) vorgesehen ist.

10. Werkzeugmaschine nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei unterschiedliche Einrichtungspaarungen in einen aktivierten Zustand überführbar sind, indem die Bearbeitungseinrichtung (13) der jeweils zu aktivierenden Einrichtungspaarung durch die Aktivierungsdrehbewegung des Aktivierungselementes (13) in einen Funktionszustand überführbar ist, bei dem diese Bearbeitungseinrichtung (13) in Hubrichtung (14) gegenüber der oder den anderen Bearbeitungseinrichtungen (13) zu dem Werkstück (2) hin vorstehend angeordnet ist.

11. Bearbeitungswerkzeug für eine Werkzeugmaschine nach einem der vorhergehen- den Ansprüche,

- mit einem einer Seite eines Werkstückes zugeordneten Werkzeugteil (4, 6) sowie

- mit einem der gegenüberliegenden Seite des Werkstückes zugeordneten Werkzeugteil (4, 6) und

- mit Werkzeugteilelementen (13, 15, 23) der Werkzeugteile (4, 6), wobei als Werkzeugteilelemente (13, 15, 23) an dem einen Werkzeugteil (4) wenigstens eine Bearbeitungseinrichtung (13) und an dem anderen Werkzeugteil (6) wenigstens zwei Gegeneinrichtungen (15) vorgesehen sind,

wobei eine Bearbeitungseinrichtung (13) sowie eine Gegeneinrichtung (15) zur Werkstückbearbeitung mit einem Arbeitshub in einer Hubrichtung (14) aufeinander zu bewegbar sind und zumindest ein dreheinstellbares Werkzeugteilelement (13, 15, 23) mit einer Aktivierungsdrehbewegung gesteuert um eine Drehachse (11) drehbar ist, um welche die Gegeneinrichtungen (15) aufeinander folgen und wobei durch die Aktivierungsdrehbewegung des dreheinstellbaren Werkzeugteilelementes (13, 15, 23) unterschiedliche Einrichtungspaarungen, von denen jede eine Bearbeitungseinrichtung (13) an dem einen Werkzeugteil (4) und eine Gegeneinrichtung (15) an dem anderen Werkzeugteil (6) umfasst, in einen aktivier- ten Zustand überführbar sind, in welchem die Bearbeitungseinrichtung (13) und die Gegeneinrichtung (15) der betreffenden Einrichtungspaarung mit einem Arbeitshub aufeinander zu bewegbar sind,

dadurch gekennzeichnet, dass

zumindest zwei unterschiedliche Einrichtungspaarungen mit Gegeneinrichtungen (15), die in Richtung der Aktivierungsdrehbewegung des dreheinstellbaren Werkzeugteilelementes (13, 15, 23) mit uneinheitlichen gegenseitigen Abständen (d3, d4) unmittelbar aufeinander folgen, durch die Aktivierungsdrehbewegung in einen aktivierten Zustand überführbar sind.

12. Bearbeitungswerkzeug nach Anspruch 11, mit den Merkmalen eines Bearbeitungswerkzeuges (3) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 10.

Description:

Werkzeugmaschine und Bearbeitunαswerkzeuα für eine Werkzeugmaschine

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugmaschine zum Bearbeiten, insbesondere zum Schneiden und/oder Umformen von Werkstücken, insbesondere von plattenartigen Werkstücken, beispielsweise von Blechen,

- mit einem Bearbeitungswerkzeug, das einen an einer Seite eines Werkstückes anor- denbaren Werkzeugteil sowie einen an der gegenüberliegenden Seite des Werkstückes anordenbaren Werkzeugteil umfasst, - mit Werkzeugteilelementen der Werkzeugteile, wobei als Werkzeugteilelemente an dem einen Werkzeugteil wenigstens eine Bearbeitungseinrichtung und an dem anderen Werkzeugteil wenigstens zwei Gegeneinrichtungen vorgesehen sind,

- mit einem Hubantrieb, mittels dessen eine Bearbeitungseinrichtung sowie eine Gegeneinrichtung zur Werkstückbearbeitung mit einem Arbeitshub in einer in Querrich- tung des zu bearbeitenden Werkstückes verlaufenden Hubrichtung aufeinander zu bewegbar sind, sowie

- mit einem Drehantrieb, mittels dessen wenigstens ein dreheinstellbares Werkzeugteilelement mit einer Aktivierungsdrehbewegung gesteuert um eine Drehachse drehbar ist, um welche die Gegeneinrichtungen aufeinander folgen, wobei durch die Aktivierungsdrehbewegung des dreheinstellbaren Werkzeugteilelementes unterschiedliche Einrichtungspaarungen, von denen jede eine Bearbeitungseinrichtung an dem einen Werkzeugteil und eine Gegeneinrichtung an dem anderen Werkzeugteil umfasst, in einen aktivierten Zustand überführbar sind, in welchem die Bearbeitungseinrichtung und die Gegeneinrichtung der betreffenden Einrichtungspaarung mit einem Arbeits- hub aufeinander zu bewegbar sind.

Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Bearbeitungswerkzeug für die zuvor genannte Werkzeugmaschine.

Eine derartige Werkzeugmaschine und ein derartiges Bearbeitungswerkzeug offenbart die JP-A-08206748. Das vorbekannte Bearbeitungswerkzeug weist mehrere Stempeleinsätze auf, die in Umfangsrichtung eines Oberwerkzeuges aufeinander folgen. Zur Werkstückbearbeitung wird jeweils ein einzelner Stempeleinsatz mittels eines Schlagbolzens mit einem Arbeitshub in einer in Querrichtung des zu bearbeitenden Werkstückes verlaufenden Hubrichtung bewegt. Eine Schneidkante an diesem Stempeleinsatz wirkt dann bei der Werkstückbearbeitung mit einer auf der gegenüberliegenden Seite des Werkstückes angeordneten Gegenschneidkante zusammen. Im Falle des vorbekannten Bearbeitungswerkzeuges wird eine einzelne Schneidkanten/Gegenschneidkanten-Paarung für die Werkstückbearbeitung in einen aktivierten Zustand überführt, indem der auf einem dreheinstellbaren Element befestigte Schlagbolzen durch eine Drehbewegung über dem betreffenden Stempeleinsatz angeordnet wird. In Richtung der Drehbewegung des dreheinstellbaren Elementes unmittelbar aufeinander folgende Stempeleinsätze besitzen einheitliche gegenseitige Abstände. Folglich wird das dreheinstellbare Element mit dem Schlagbolzen zur Aktivierung von in Richtung der Drehbewegung unmittelbar aufeinander folgenden Schneidkanten/Gegenschneidkanten-Paarungen um einheitliche Drehwinkel gedreht.

Ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik ist es Ziel der Erfindung, eine Werkzeugmaschine und ein Bearbeitungswerkzeug bereitzustellen, im Falle derer der an dem Bearbeitungswerkzeug zur Verfügung stehende Bauraum besser ausgenützt wird.

Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch eine Werkzeugmaschine mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 und durch ein Bearbeitungswerkzeug mit den Merkmalen von Patentanspruch 11. Dabei werden zumindest zwei unterschiedliche Einrichtungspaarungen mit Gegeneinrichtungen, die in Richtung der Aktivierungsdrehbewegung mit uneinheitlichen gegenseitigen Abständen unmittelbar aufeinander folgen, durch die Aktivierungsdrehbewegung des dreheinstellbaren Werkzeugteilelementes in einen aktivierten Zustand überführt. Der Umstand, dass an der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine bzw. dem erfindungsgemäßen Bearbeitungswerkzeug die unmittelbar aufeinander folgenden Gegeneinrichtungen nicht mit einheitlichen gegenseitigen Abständen in Richtung der Aktivierungsdrehbewegung angeordnet sind, bedingt eine große Gestaltungsfreiheit bei

der Anordnung von unterschiedlichen Gegeneinrichtungen in Richtung der Aktivierungsdrehbewegung. Diese Gestaltungsfreiheit kann beispielsweise dazu genützt werden, eine große Anzahl unterschiedlicher Gegeneinrichtungen an dem betreffenden Werkzeugteil eines Bearbeitungswerkzeuges unterzubringen. Wenn unterschiedliche Gegeneinrichtun- gen einen unterschiedlichen Platzbedarf in Richtung der Aktivierungsdrehbewegung besitzen, können erfindungsgemäß die Gegeneinrichtungen derart angeordnet werden, dass sie nur den von Ihnen unbedingt benötigten Platz in Richtung der Aktivierungsdrehbewegung belegen. Demgegenüber würde bei gleichmäßiger Verteilung unterschiedlicher Gegeneinrichtungen in Richtung der Aktivierungsdrehbewegung die Gegeneinrichtung mit dem größten Platzbedarf den für jede Gegeneinrichtung zur Verfügen zu stellenden Bauraum bestimmen. Der durch die bedarfsabhängige Anordnung der Gegeneinrichtungen gewonnene Bauraum ermöglicht gegebenenfalls das Hinzufügen von zusätzlichen Gegeneinrichtungen.

Besondere Ausführungsarten der Werkzeugmaschine nach Patentanspruch 1 sowie des Bearbeitungswerkzeuges nach Patentanspruch 11 ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 10.

An einer Werkzeugmaschine nach Patentanspruch 2 sind die Drehwinkel, über welche die Aktivierungsdrehbewegung erfolgt, variabel gestaltet. Demnach können erfindungsgemäß relativ kleine Drehwinkel vorgesehen werden, um zwischen den aktivierten Zuständen zweier in Richtung der Aktivierungsdrehbewegung unmittelbar aufeinander folgenden Einrichtungspaarungen zu wechseln. Aufgrund der kleinen Drehwinkel verkürzt sich die für den Wechsel benötigte Zeit, so dass insgesamt eine Verkürzung der Bearbeitungszeit des Werkstückes erreicht wird.

Eine Werkzeugmaschine nach Patentanspruch 3 mit zumindest zwei dreheinstellbaren Werkzeugteilelementen zeichnet sich dadurch aus, dass die Aktivierungsdrehbewegung durch Drehen wahlweise des einen oder des anderen oder beider dreheinstellbaren Werk- zeugteilelemente ausgeführt werden kann.

Häufig besitzen Werkzeugmaschinen einen Drehantrieb, mittels dessen beide Werkzeugteile gesteuert drehbar sind. Vorteilhafterweise kann eine Werkzeugmaschine nach Patentanspruch 4 die an beiden Werkzeugteilen mögliche Drehbewegung für eine Aktivie- rungsdrehbewegung nutzen.

Im Falle der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine nach Patentanspruch 5 dienen die Bearbeitungseinrichtung und/oder die Gegeneinrichtungen als dreheinstellbare Werkzeugteilelemente. An herkömmlichen Werkzeugmaschinen sind die Bearbeitungseinrich- tung und/oder die Gegeneinrichtungen mittels eines Drehantriebes gesteuert drehbar, um die Ausrichtung einer Bearbeitungseinrichtung und/oder einer Gegeneinrichtung gegenüber dem zu bearbeitenden Werkstück zu ändern. Bei entsprechender Steuerung kann dieser Drehantrieb an der Werkzeugmaschine nach Patentanspruch 5 zur Ausführung der Aktivierungsdrehbewegung verwendet werden.

Nach Patentanspruch 6 erfolgt die Aktivierung einer Einrichtungspaarung an der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine, indem ein und dieselbe Bearbeitungseinrichtung unterschiedlichen Gegeneinrichtungen zugeordnet wird. Auf gesonderte Maschinenteile bzw. Werkzeugteile zur Aktivierung der unterschiedlichen Einrichtungspaarungen kann in die- sem Fall verzichtet werden.

Patentanspruch 7 betrifft eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine mit zumindest zwei Bearbeitungseinrichtungen als Werkzeugteilelemente eines Werkzeugteils. Die Bearbeitungseinrichtungen folgen an dem betreffenden Werk- zeugteil in Richtung der Aktivierungsdrehbewegung aufeinander. Auf diese Weise vergrößert sich die Zahl der Möglichkeiten zur Kombination von Bearbeitungs- und Gegeneinrichtungen zu unterschiedlichen Einrichtungspaarungen.

Zusätzlich zu den Gegeneinrichtungen sind nach Patentanspruch 8 auch Bearbeitungsein- richtungen mit uneinheitlichen gegenseitigen Abständen in Richtung der Aktivierungsdrehbewegung angeordnet. Somit wird die erfindungsgemäße Gestaltungsfreiheit bei der Konstruktion des Bearbeitungswerkzeuges auch für die Anordnung der Bearbeitungseinrichtungen genützt.

Die Patentansprüche 9 und 10 beschreiben Ausführungsarten der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine, die als dreheinstellbares Werkzeugteilelement ein Aktivierungselement aufweisen. Damit verbunden ist eine unter Umständen vorteilhafte Aufteilung der Aktivierung von Einrichtungspaarungen und der Werkstückbearbeitung auf verschiedene Werkzeugteilelemente. Im Falle der Weiterbildung nach Patentanspruch 10 lassen sich störende Einflüsse der Bearbeitungseinrichtungen, die nicht an der Werkstückbearbeitung

beteiligt sind, vermeiden. Darüber hinaus kann neben der Aktivierungsdrehbewegung des Aktivierungselementes auch eine zusätzliche Aktivierungsdrehbewegung durch eine Drehung der Bearbeitungseinrichtungen und/oder der Gegeneinrichtungen erfolgen. Dadurch wird die Gestaltungsfreiheit bei der Anordnung von Gegeneinrichtungen und/oder von Bearbeitungseinrichtungen weiter erhöht.

Nachstehend wird die Erfindung anhand beispielhafter schematischer Darstellungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1: eine perspektivische Darstellung einer Werkzeugmaschine zum Schneiden und/oder Umformen von Blechen,

Figur 2: eine perspektivische Darstellung eines Bearbeitungswerkzeuges erster

Bauart zum Schneiden von Blechen, mit einem oberen und einem unteren Werkzeugteil,

Figur 3: das untere und das obere Werkzeugteil des Bearbeitungswerkzeuges nach

Figur 2 in der Draufsicht und

Figur 4: das untere Werkzeugteil eines Bearbeitungswerkzeuges zweiter Bauart in der Draufsicht.

Gemäß Figur 1 besitzt eine Werkzeugmaschine 1 zum Schneiden und/oder Umformen von Blechen 2 ein zweiteiliges Bearbeitungswerkzeug 3. Zur Aufnahme eines Werkzeug- teils in Form eines Oberwerkzeuges 4 des Bearbeitungswerkzeuges 3 dient eine obere

Werkzeugaufnahme 5. Ein als Unterwerkzeug 6 des Bearbeitungswerkzeuges 3 ausgebildeter Werkzeugteil wird durch eine untere Werkzeugaufnahme 7 aufgenommen. Das zu bearbeitende Blech 2 wird mittels einer herkömmlichen Koordinatenführung 8 zwischen dem Oberwerkzeug 4 und dem Unterwerkzeug 6 für die Bearbeitung positioniert. Das Blech 2 wird durch einen Werkstücktisch 9 unterstützt.

Mittels eines herkömmlichen, nicht im Einzelnen gezeigten Drehantriebes 10 sind das Oberwerkzeug 4 und das Unterwerkzeug 6 um eine Drehachse 11 gesteuert drehbar. An dem Oberwerkzeug 4 sind als Bearbeitungseinrichtungen ausgebildete Werkzeugteilele- mente vorgesehen. Ein Hubantrieb 12 dient dazu, das Oberwerkzeug 4 mit den daran

vorgesehenen Bearbeitungseinrichtungen in Form von Schneidkanten 13 mit einem Arbeitshub in einer in Querrichtung des zu bearbeitenden Werkstücks verlaufenden Hubrichtung 14 sowie in Gegenrichtung zu bewegen. Bei dem Arbeitshub bewegen sich die Schneidkanten 13 auf Werkzeugteilelemente an dem Unterwerkzeug 6 zu. Als Werkzeug- teilelemente sind an dem Unterwerkzeug 6 Gegeneinrichtungen, im Einzelnen Gegenschneidkanten 15, vorgesehen.

Der Arbeitshub kann alternativ oder ergänzend mittels eines nicht dargestellten Hubantriebes für das Unterwerkzeug 6 erzeugt werden. An der Koordinatenführung 8 sind wei- tere in die Werkzeugaufnahmen 5 und 7 einwechselbare Bearbeitungswerkzeuge 3 untergebracht. Der Drehantrieb 10, der Hubantrieb 12 und die Koordinatenführung 8 werden mit Hilfe einer zentralen numerischen Steuereinheit 16 gesteuert. Als Teil einer nachstehend beschriebenen Aktivierungsvorrichtung weist die obere Werkzeugaufnahme 5 ein Ritzel 17 auf.

Figur 2 zeigt das in den Werkzeugaufnahmen 5 und 7 angeordnete Bearbeitungswerkzeug 3 der Werkzeugmaschine 1 aus Figur 1. Das Oberwerkzeug 4 des Bearbeitungswerkzeuges 3 weist einen Grundkörper 18 mit einem Schaft 19 und einem Justierkeil 20 auf. Der Schaft 19 dient zum Festlegen des Oberwerkzeuges 4 in der maschinenseitigen oberen Werkzeugaufnahme 5. Dabei wird die Drehstellung des Oberwerkzeuges 4 in Bezug auf die obere Werkzeugaufnahme 5 durch den Justierkeil 20 bestimmt. Entsprechend besitzt das Unterwerkzeug 6 einen Grundkörper 21, der dazu geeignet ist, in der unteren Werkzeugaufnahme 7 mit einer definierten Drehstellung festgelegt zu werden.

An der Unterseite des Oberwerkzeuges 4 ragen sieben Stempeleinsätze 22 in Hubrichtung 14 vor. Die Stempeleinsätze 22 besitzen an ihrem unteren Ende kreisförmige Bearbeitungseinrichtungen bzw. Schneidkanten 13. Das Oberwerkzeug 4 weist als Werkzeugteilelement ein gegenüber dem Grundkörper 18 des Oberwerkzeuges 4 gesteuert drehbares Aktivierungselement 23 auf. Am Außenumfang besitzt das Aktivierungselement 23 eine Verzahnung 24.

Je nach Drehstellung des dreheinstellbaren Aktivierungselementes 23 relativ zu dem Grundkörper 18 des Oberwerkzeuges 4 bzw. zu den an dem Grundkörper 18 vorgesehenen Stempeleinsätzen 22 steht jeweils einer der Stempeleinsätze 22 in Hubrichtung 14 gegenüber den anderen Stempeleinsätzen vor. In dem Zustand des Bearbeitungswerk-

zeuges 3 gemäß Figur 2 ist der Stempeleinsatz 22.1 gegenüber den anderen vorgesetzt. Die Schneidkante 13.1 an dem Stempeleinsatz 22.1 befindet sich damit in einem Funktionszustand.

An dem Unterwerkzeug 6 sind neun Durchbrüche 25 auf einer Schneidplatte 26 angeordnet. Die Durchbrüche 22 werden von Gegeneinrichtungen in Form von kreisförmigen Gegenschneidkanten 15 begrenzt.

Beide Werkzeugteile des Bearbeitungswerkzeuges 3 sind mittels des Drehantriebes 10 um die Drehachse 11 gesteuert drehbar. Sowohl die Schneidkanten 13 als auch die Gegenschneidkanten 15 folgen in Richtung der Drehbewegung um die Drehachse 11 aufeinander.

Anhand der in Figur 3 dargestellten Draufsicht auf das Oberwerkzeug 4 und auf das Un- terwerkzeug 6 ist ersichtlich, dass die Schneidkanten 13 entlang einer Kreisbahn 28 und die Gegenschneidkanten 15 entlang einer Kreisbahn 29 um die Drehachse 11 also in Richtung der gesteuerten Drehbewegung der beiden Werkzeugteile angeordnet sind. Vier der Schneidkanten 13 besitzen verhältnismäßig große Durchmesser, drei weisen relativ kleine Durchmesser auf. In ähnlicher Weise sind an dem Unterwerkzeug 6 fünf der Ge- genschneidkanten 15 mit relativ großen Durchmessern und vier der Gegenschneidkanten 15 mit verhältnismäßig kleinen Durchmessern vorgesehen. Aufgrund der großen Durchmesserunterschiede der Schneidkanten 13 und Gegenschneidkanten 15 ergibt sich ein sehr unterschiedlicher Platzbedarf der einzelnen Bearbeitungs- und Gegeneinrichtungen.

Die gegenseitigen Abstände in Richtung der gesteuerten Drehbewegung von unmittelbar aufeinander folgenden Schneidkanten 13 oder Gegeneinrichtungen 15 sind uneinheitlich. Beispielhaft sind in Figur 3 der Abstand dl zwischen den Schneidkanten 13.1 und 13.2 sowie der von dem Abstand dl verschiedene Abstand d2 zwischen den Schneidkanten 13.1 und 13.3 eingezeichnet. Dabei entsprechen die Abstände dl und d2 der Länge der Kreisbögen zwischen den auf der Kreisbahn 28 angeordneten Mittelpunkten der Schneidkanten 13.1, 13.2 und 13.3. Entsprechend sind die Abstände d3 und d4 zwischen den Gegenschneidkanten 15.1 und 15.2 sowie 15.1 und 15.3 definiert.

Im Falle von Bearbeitungswerkzeugen mit Gegeneinrichtungen, die entlang unterschiedli- eher Kreisbahnen um die Drehachse 11 angeordnet sind, werden die Abstände von in

Richtung der Aktivierungsdrehbewegung unmittelbar aufeinanderfolgenden, aber auf verschiedenen Kreisbahnen angeordneten Gegeneinrichtungen als Abstände auf einer der Kreisbahnen definiert. Vergleichbares gilt für Bearbeitungswerkzeuge mit entlang unterschiedlicher Kreisbahnen um die Drehachse 11 angeordneten Bearbeitungseinrichtungen.

In Figur 3 dargestellt sind die Drehwinkel αl und α2 zwischen den Mittelpunkten der Schneidkanten 13.1 und 13.2 sowie zwischen den Mittelpunkten der Schneidkanten 13.1 und i3.3. Entsprechend liegt zwischen den Mittelpunkten der Gegenschneidkanten 15.1 und 15.2 der Drehwinkel α3. Dieser unterscheidet von dem Drehwinkel α4 zwischen den Mittelpunkten der Gegenschneidkanten 15.1 und 15.3 und dem Drehwinkel α5 zwischen den Gegenschneidkanten 15.2 und 15.4.

Die Funktionsweise der Werkzeugmaschine 1 bzw. des Bearbeitungswerkzeuges 3 stellt sich wie folgt dar:

Gemäß Figur 2 befindet sich die Einrichtungspaarung aus der Schneidkante 13.1 und der Gegenschneidkante 15.1 in einem aktivierten Zustand. Werden die Schneidkante 13.1 und die Gegenschneidkante 15.1 ausgehend von diesem aktivierten Zustand in Hubrichtung 14 mit einem Arbeitshub aufeinander zu bewegt, so schneiden bzw. stanzen die Schneidkante 13.1 und die Gegenschneidkante 15.1 im Zusammenspiel ein Loch in das zu bearbeitende Blech 2.

Um ausgehend von den in Figur 2 dargestellten Verhältnissen die Einrichtungspaarung aus der Schneidkante 13.2 und der Gegenschneidkante 15.2 in einen aktivierten Zustand zu überführen, führt das Aktivierungselement 23 eine Aktivierungsdrehbewegung über den Drehwinkel αl durch.

Infolge der gesteuerten Drehbewegung des Aktivierungselementes 23 um die Drehachse 11 wird der Stempeleinsatz 22.2 durch eine herkömmliche, im Inneren des Oberwerk- zeuges 3 untergebrachte Mechanik in Hubrichtung 14 zu dem Werkstück hin vorgeschoben, während der Stempeleinsatz 22.1 gleichzeitig zurückgezogen wird. Nun steht die Schneidkante 13.2 an dem Stempeleinsatz 22.2 gegenüber den anderen Schneidkanten in Hubrichtung 14 vor. Damit ist die Schneidkante 13.2 in ihren Funktionszustand überführt. Falls die im Funktionszustand befindliche Schneidkante 13.2 der Gegenschneidkan- te 15.2 auch zugeordnet, also in Hubrichtung 14 über der Gegenschneidkante 15.2 ange-

ordnet ist, befindet sich die Einrichtungspaarung aus der Schneidkante 13.2 und Gegenschneidkante 15.2 nach der Aktivierungsdrehbewegung des Aktivierungselementes 23 ohne Weiteres in einem aktivierten Zustand.

Wird das Aktivierungselement 23 mit einer Aktivierungsdrehbewegung ausgehend von dem in Figur 2 darstellten Zustand in entgegengesetzter Richtung über den Drehwinkel cc2, der sich von dem Drehwinkel αl unterscheidet, gedreht, so gelangt die Schneidkante 13.3 in ihren Funktionszustand. Die im Funktionszustand befindliche Schneidkante 13.3 liegt der Gegenschneidkante 15.3 gegenüber und ist dieser damit zugeordnet. Die von der Schneidkante 13.3 und der Gegenschneidkante 15.3 gebildete Einrichtungspaarung ist in einen aktivierten Zustand überführt.

Demzufolge sind an dem Bearbeitungswerkzeug 3 unterschiedliche Einrichtungspaarungen mit in Richtung der Aktivierungsdrehbewegung des Aktivierungselementes 23 unmit- telbar aufeinander folgenden Gegenschneidkanten 15.1, 15. 2, 15.3 in einen aktivierten Zustand überführbar, indem das dreheinstellbare Aktivierungselement 23 bei der Aktivierungsdrehbewegung mittels des Drehantriebes 10 mit Aktivierungsdrehbewegungen über zwei voneinander verschiedene Drehwinkel αl und α2 drehbar ist.

Die vorstehend beschriebene Aktivierungsdrehbewegung des Aktivierungselementes 23, bei welcher das Aktivierungselement 23 seine Drehstellung gegenüber dem Grundkörper 18 des Oberwerkzeuges 4 ändert, wird mittels der an dem Außenumfang des Aktivierungselementes 23 vorgesehenen Verzahnung 24 ausgeführt. Das Ritzel 17 der oberen Werkzeugaufnahme 5 der Werkzeugmaschine 1 greift in die Verzahnung 24 ein.

Bei einer mittels des Drehantriebes 10 bewirkten Drehung des Grundkörpers 18 des Oberwerkzeuges 4 um die Drehachse 11 lässt das Ritzel 17 entweder eine Drehung des Aktivierungselementes 23 simultan mit dem Grundkörper 18 zu, oder es hindert das Aktivierungselement 23 an einer gemeinsamen Drehbewegung mit dem Grundkörper 18.

Wird das Aktivierungselement 23 an einer Drehbewegung mit dem Grundkörper 18 gehindert, so bewirkt eine Drehung des Grundkörpers 18 eine Aktivierungsdrehbewegung des Aktivierungselementes 23 gegenüber dem Grundkörper 18. Der Drehwinkel der Aktivierungsdrehbewegung wird derart gewählt, dass eine der Schneidkanten 13 in ihren Funktionszustand überführt wird, in welchem sie gegenüber den übrigen Schneidkanten

in Hubrichtung 14 vorsteht. Diese Aktivierungsdrehbewegung des Aktivierungselementes 23 gegenüber dem Grundkörper 18 stellt eine erste Art der Aktivierungsdrehbewegung an dem Bearbeitungswerkzeug 3 dar.

Eine zweite Art der Aktivierungsdrehbewegung besteht in einer Relativ-Drehbewegung der Schneidkanten 13 und der Gegenschneidkanten 15 um die Drehachse 11. Durch eine derartige Relativ-Drehbewegung werden die Scheidkanten 13 und die Gegenschneidkanten 15 nicnt in einen Funktionszustand versetzt, sondern es werden vielmehr eine bereits in einem Funktionszustand befindliche Schneidkante und eine der Gegenschneidkanten 15 einander zugeordnet, d. h. derart positioniert, dass sie in Hubrichtung 14 einander gegenüberliegen.

Demzufolge wird eine Einrichtungspaarung in den aktivierten Zustand überführt, indem die Bearbeitungseinrichtung und/oder die Gegeneinrichtung der betreffenden Einrich- tungspaarung zuerst mit einer ersten Aktivierungsdrehbewegung in ihren Funktionszustand überführt werden. Wenn diese Bearbeitungseinrichtung und diese Gegeneinrichtung nicht einander in Hubrichtung 14 gegenüberliegen, werden sie anschließend mit einer zweiten Aktivierungsdrehbewegung einander zugeordnet. Danach befindet sich die betreffende Einrichtungspaarung in dem aktivierten Zustand.

Alternativ kann auch zuerst die Aktivierungsdrehbewegung zur Herstellung der Zuordnung Schneidkante/Gegenschneidkante und anschließend die Aktivierungsdrehbewegung, zur überführung der betreffenden Bearbeitungseinrichtung und/oder Gegeneinrichtung in den Funktionszustand ausgeführt werden. Ebenso können beide Aktivierungsdrehbewe- gungen gleichzeitig erfolgen.

Die änderung der Zuordnung Schneidkante/Gegenschneidkante dient an dem Bearbeitungswerkzeug 3 der Variation der Weite des Schneidspaltes, der sich zwischen der im Funktionszustand befindlichen Schneidkante und einer der Gegenschneidkanten 15 aus- bildet. Beispielsweise weist die Schneidkante 13.1 einen Durchmesser von 3,0 Millimetern auf. Der Durchmesser der Gegenschneidkante 15.1 beträgt 3.1 Millimeter, der Durchmesser der Gegenschneidkante 15.2 beläuft sich auf 3.2 Millimeter. Die Einrichtungspaarung 13.1/15.1 besitzt demnach einen Schneidspalt von 0.1 Millimetern, wohingegen die Einrichtungspaarung 13.1/15.2 einen Schneidspalt von 0.2 Millimetern aufweist. übli-

cherweise wird die Weite des Schneidspaltes in Abhängigkeit von der Dicke des zu bearbeitenden Bleches eingestellt.

Ausgehend von den Verhältnissen gemäß Figur 2 werden durch gesteuertes Drehen des gesamten Oberwerkzeuges 4, d. h. des Aktivierungselementes 23 und des Grundkörpers 18 mit den daran vorgesehenen Schneidkanten 13, relativ zu dem Unterwerkzeug 6 mit den Gegenschneidkanten 15 über den Drehwinkel α3 die Schneidkante 13.1 und die Gegenschneidkante 15.2 einander zugeordnet. Nach dieser Zuordnung befindet sich die Einrichtungspaarung aus der im Funktionszustand befindlichen Schneidkante 13.1 und der Gegenschneidkante 15.2 in einem aktivierten Zustand. Wird das gesamte Oberwerkzeug 4 mit einer weiteren Aktivierungsdrehbewegung über den Drehwinkel α5 gedreht, der sich von dem Drehwinkel α3 unterscheidet, wird die Schneidkante 13.1 der Gegenschneidkante 15.4 zugeordnet. Nun ist die Einrichtungspaarung aus der Schneidkante 13.1 und der Gegenschneidkante 15.4 aktiviert.

Demzufolge sind bei der zweiten Art der Aktivierungsdrehbewegung unterschiedliche Einrichtungspaarungen mit in Richtung der Aktivierungsdrehbewegung unmittelbar aufeinander folgenden Gegenschneidkanten 15 in einen aktivierten Zustand überführbar, indem die Schneidkanten 13 und die Gegenschneidkanten 15 durch eine Aktivierungsdrehbewe- gung mittels des Drehantriebes 10 über uneinheitliche Drehwinkel relativ zueinander drehbar sind.

Die Relativ-Drehbewegung zur änderung der gegenseitigen Zuordnung der Schneidkanten 13 und der Gegenschneidkanten 15 kann durch gesteuertes Drehen allein des Ober- Werkzeuges 4 oder durch gesteuertes Drehen allein des Unterwerkzeuges 6 mittels des

Drehantriebes 10 um die Drehachse 11 bewirkt werden. Denkbar ist auch eine Erzeugung der Relativ-Drehbewegung durch eine überlagerung von Drehbewegungen des Oberwerkzeuges 4 und des Unterwerkzeuges 6.

Figur 4 zeigt ein Unterwerkzeug 30 einer weiteren Bauart eines Bearbeitungswerkzeuges in der Draufsicht. Im Falle des in Figur 4 dargestellten Unterwerkzeuges 30 sind Durchbrüche 31, die von kreisförmigen Gegenschneidkanten 32 begrenzt werden, auf einer Kreisbahn 33 um die Drehachse 11 aufeinander folgend angeordnet. Die Gegenschneidkanten 32 besitzen voneinander verschiedene Durchmesser. Sie sind auf einer Schneid- platte 34 derart angeordnet, dass die Breite eines Zwischensteges 35 zwischen zwei un-

mittelbar aufeinander folgenden Gegenschneidkanten 32 ein aus Stabilitätsgründen vorgegebenes Mindestmaß nicht unterschreitet.

Zur Veranschaulichung sind die Durchmesserunterschiede übertrieben dargestellt. Bei geringeren Unterschieden zwischen den Durchmessern der Gegenschneidkanten 32 ist es durchaus denkbar, dass an dem zugehörigen Oberwerkzeug nur eine Schneidkante vorgesehen ist, die zur Werkstückbearbeitung unter Ausbildung eines jeweils unterschiedlichen Schneidspaltes mit jeder der Gegenschneidkanten 32 zusammenwirken kann. Ebenso kann es aber auch vorteilhaft sein, das Oberwerkzeug entsprechend dem Bearbei- tungswerkzeug 3 gemäß den Figuren 2 und 3 mit mehreren Stempeleinsätzen zu versehen, die jeweils mittels eines Aktivierungselementes in einen Funktionszustand überführbar sind.

Andere Arten von Bearbeitungs- und Gegeneinrichtungen als die dargestellten Schneid- kanten 13 und Gegenschneidkanten 15, 32 sind denkbar. Beispielsweise können als

Bearbeitungs- und/oder Gegeneinrichtungen Prägeformen vorgesehen sein. Möglich sind auch sonstige schneidende und/oder umformende Bearbeitungs- und Gegeneinrichtungen.

Die numerische Steuereinheit 16 umfasst zur Steuerung der Werkzeugmaschine 1 Speichermittel, in denen die mittels des Drehantriebes 10 einstellbaren Relativ- Drehstellungen der Werkzeugteilelemente hinterlegt sind. Dadurch lässt sich die jeweils gewünschte Einrichtungspaarung in den aktivierten Zustand überführen. Ein auf der Werkzeugmaschine 1 auszuführendes numerisches Bearbeitungsprogramm muss lediglich die Parameter der Bearbeitung, beispielsweise Lochdurchmesser und Schneidspalt, vorgeben. Die numerische Steuereinheit 16 ermittelt anhand dieser Angaben und den hinterlegten Werkzeuginformationen die notwendigen Relativ-Drehstellungen der Werkzeugteilelemente, um eine für die gewünschte Bearbeitung geeignete Einrichtungspaarung in den aktivierten Zustand zu überführen.