DE9012379U1 - Modular aufgebautes Werkstück-Bearbeitungszentrum und dazugehöriger Antriebsmodul - Google Patents

Description

Modular aufgebautes Werkstück-Bearbeitungszentrum
und dazugehöriger Antriebsmodul

Die Erfindung betrifft ein modular aufgebautes Bearbeitungszentrum mit verschiedenen Arbeitsmodulen, die jeweils zeitlich zwangsläufig gesteuerte Werkzeuge, wie z. B. Stanz-/Biegewerkzeuge, Einzüge, Schweißstationen, Montageeinheiten und dgl. aufweisen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie einen dazugehörigen Antriebsmodul.

Derartige Bearbeitungszentren sind bekannt und zeichnen sich insbesondere dadurch aus, daß die Arbeitsmodule multifunktionell einsetzbar sind, wodurch sich äußerst wirtschaftliche Einsatzmöglichkeiten ergeben. Kernelement derartiger Bearbeitungszentren ist herkömmlicher Weise ein Stanz-/Biegewerkzeugaggregat, das in einem Sockel einen Hauptantrieb aufweist, mit dem ein darüber in einem separaten Gehäuseteil gelagertes Antriebsrad angetrieben ist, das eine Vielzahl von Arbeitseinheiten, wie Biegeschlitten, Schneidstempel, Schweißelektroden u.a. in zeitlich vorbestimmter Abfolge antreibt. Weitere benachbarte Arbeitseinheiten, wie z. B. (Halbzeug-) Einzüge oder Pressen leiten ihren Antrieb von diesem Hauptantrieb ab, wozu regelmäßig mehr oder weniger raumgreifende Antriebsmittel im Bereich der Schnittstellen zwischen den Arbeitseinheiten erforderlich sind. Man hat deshalb versucht, einen Teil dieser Antriebsmittel in einem vergrößerten Sockel unterzubringen, wodurch allerdings die Möglichkeiten einer modularen Zusammenstellung mehrerer Arbeitsmodule stark eingeschränkt wurden.

Vnr: 190 144 50.061 DE Wi/Ac 29. August 1990

Derartige herkömmliche Konzepte sind beispielsweise aus der US-PS 44 57 160 und aus den Dokumenten EP 0 119 599 Bl und DE-AS 27 37 442 bekannt. In all den bekannten

• 5 Fällen beschränken sich die Möglichkeiten des Umrüstens des Bearbeitungszentrums darauf, daß ein auf einem verhältnismäßig breiten Sockel ruhendes Gehäuse ausgetauscht wird, wozu verhältnismäßig aufwendige Handhabungseinrichtungen erforderlich sind, die darüber hinaus zeitraubende Bedienungshandgriffe erfordern. So verlangt das umrüsten des Bearbeitungszentrums gemäß EP 0 119 599 einen separaten Transportwagen mit hoch bealstbarer Schwenkachse, wobei gesonderte Mittel erforderlich sind, um das auszutauschende Aggregatsgehäuse in eine Ebene zu bringen, in der eine Ankopplung an den Sockel erfolgen kann. Bei dem Bearbeitungszentrum gemäß DE-AS 27 37 442 verlangt die Austauschbarkeit der Biegeeinheiten ebenfalls einen langgestreckten Unterbau, wobei die Steckwellenverbindung die Möglichkeiten des Austausche von Arbeitsaggregaten mehr oder weniger stark einschränkt. Eine Entkopplung der Mo-dule ist nur durch seitliches Verfahren möglich.

Darüber hinaus zeigt sich, daß der Hauptantrieb häufig an seine Leistungsgrenze stößt, wenn alle möglichen Ankopplungsstellen des Moduls ausgenützt werden.

Aufgrund dieser herkömmlichen Schwierigkeiten beim modularen Aufbau und Umbau der Bearbeitungszentren, ist man dazu übergegangen (vgl. DE-PS 32 34 981), den Zentral-Antriebskranz eines klassischen Stanz-/Biegewerkzeugaggre-gats durch horizontale Antriebswellen zu ersetzen und die Arbeitsmodule linear hintereinander zu schalten, wobei ein gesonderter Hauptantriebsblock vorgesehen wird, von dem alle Antriebsbewegungen abgeleitet werden. Mit diesem Konzept wird jedoch der wesentliche Vorteil des Zentral-Antriebskranzes, der in

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der freizügigen Anordnung der Biegewerkzeugaggregate bei gleichmäßiger Kraftverteilung zu sehen ist, aufgegeben. Ein weiterer Nachteil dieses Konzepts ist darin zu sehen, daß Umrüstmaßnahmen verhältnismäßig viel Zeit in Anspruch nehmen und für den Hauptantriebsblock relativ viel Bauraum benötigt wird, zumal dieser regelmäßig groß dimensioniert wird, um möglichst viele Module hintereinander schalten zu können.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein modular aufgebautes Bearbeitungszentrum mit verschiedenen, von einer Antriebseinheit angetriebenen Arbeitsmodulen zu schaffen, bei dem sich der Antrieb platzsparend und wirtschaftlich in das Bearbeitungszentrum integrieren läßt und die Möglichkeit gegeben ist, Arbeitsmodule schnell und sicher zu wechseln, ohne die Module seitlich verfahren zu müssen. Eine weitere Aufgabe besteht in der Schaffung einer multifunktionellen Antriebseinheit, die sich an den jeweils vorgegebenen Aufbau des Bearbeitungsaggregats optimal anpassen läßt.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale sowie durch einen Antriebsmodul gemäß Anspruch 28 gelöst.

Erfindungsgemäß wird der Hauptantrieb des Bearbeitungszentrums als separat handhabbarer Sockelmodul ausgebildet. Dies hat zunächst den Vorteil, daß die maximale Leistung des Antriebs jeweils an der Stelle des Bearbeitungszentrums vorliegt, wo die größten Kraftreserven benötigt werden. Im Zuge dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung benötigen die weiteren Arbeitsmodule keinen separaten Antrieb mehr, wodurch der Sockel dieser Arbeitsmodule nicht nur einfacher, sondern mit einem dem Sockelmodul entsprechenden Einheits-Rastermaß aufgebaut werden kann. Aufgrund des Einheits-Rastermaßes kann der Sockel erstmalig auch zu Lager- und

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Transportzwecken herangezogen werden, wodurch der Austausch der Arbeitsmodule stark vereinfacht und die hierfür benötigte Zeit verkürzt wird. Der Sockel kann &zgr;. B. zusammen mit dem darauf ruhenden Modulgehäuse mittels eines Gabelstaplers erfaßt und gehandhabt werden, wobei die Aussparungen am Sockel zu einer günstigen Gewichtsverteilung beitragen. Aufgrund des kompletten Austausche des Sockels sind auch keine besonderen Maßnahmen mehr erforderlich, um den Arbeitsmodul in die richtige Arbeitsebene zu bringen. Diese liegt aufgrund des Einheits-Rastermaßes bereits fest, wenn der Sockel abgestellt wird.

Die unmittelbare Kraftübertragung auf anzukoppelnde Arbeitsmodule über kämmende Zahnräder erlaubt nach wie vor, die Arbeitsmodule mit Zentral-Antriebskranz auszuführen und dessen Vorteile auszuschöpfen. Die Übertragung der Antriebsbewegung von der Presse zu den angrenzenden Modulen einerseits und ggf. zwischen den einzelnen Arbeitsmodulen andererseits über kämmende Zahnräder ermöglicht ein Höchstmaß an Flexibilität bei der Zusammenstellung und der Umrüstung des Bearbeitungszentrums, wobei von besonderer Bedeutung ist, daß jeder Arbeitsmodul separat ausgetauscht werden kann, ohne hierzu die anderen Module handhaben bzw. bewegen zu müssen. Es ist somit im Gegensatz zum Stand der Technik nicht mehr erforderlich, bei der Umrüstung des Bearbeitungszentrums die Zusammenstellung der Einzelkomponenten aufzulösen, um an die einzelne, auszutauschende Einheit heranzukommen. Auch die Reihenfolge der Hintereinanderschaltung der verschiedenen Arbeitsmodule wirkt sich bei der Umrüstung des Bearbeitungszentrums nicht mehr im bisherigen Maße auf die Umrüstzeiten aus, weil aufgrund des Einheits-Rastermaßes der Sockel unter von den anderen Modulen entkoppelten Wegbewegung und Herauslösen der Module, jeder beliebige

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Arbeitsmodul an die Stelle des auszutauschenden Arbeitsmoduls treten kann.

Bedingt durch die Kraftübertragung mittels miteinander kämmender Zahnräder ergibt sich der Vorteil, daß das Herauslösen der einzelnen Arbeitsmodule nicht nur in zwei Richtungen, nämlich nach vorne und nach hinten erfolgen kann, sondern bei Rand-Arbeitsmodulen auch in seitlicher Richtung, wodurch eine größtmögliche Flexibilität bezüglich der Handhabung der Arbeitsmodule beim Zusammenstellen des Bearbeitungszentrum gegeben ist. Der erfindungsgemäße Aufbau der Antriebseinheit eröffnet auf diese Weise die Möglichkeit, von der einen Seite bereits einen fertig aufgerüsteten, neuen Arbeitsmodul auf den Sockel aufzusetzen und den auszutauschenden Modul beispielsweise gleichzeitig nach der anderen Seite wegzubewegen, wodurch sich erweiterte Möglichkeiten hinsichtlich der Automatisierbarkeit des Austauschvorgangs ergeben. Dieser Austausch der Bearbeitungsmodule ist gleichermaßen möglich, wenn ganze Bearbeitungszellen, d.h. Arbeitsmodule bestehend aus Sockel und Aufbau, ausgetauscht werden. Der Werkzeugwechsel erfolgt auf diese Weise nach Art eines Palettenwechsel systems, so daß sich möglichst geringe Umrüst- und Stillstandszeiten ergeben.

Mit der erfindungsgemäßen Ausführung des Bearbeitungszentrums entsteht dementsprechend durch das Zusammenstellen von Antriebs-Sockelmodul und darauf ruhendem Bearbeitungsmodul ein individueller Antriebsmodul, der als zentrale Antriebseinheit für ein Bearbeitungszentrum dienen kann. In manchen Ausführungen kann es von Vorteil sein, den Antriebs-Sockelmodul mit einem kombinierten Stanz-/Biegewerkzeugaggregat zu koppeln, falls dieses Aggregat das größte Moment im Gesamt-Verbund benötigen sollte.

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Bei Bearbeitungszentren der eingangs beschriebenen Art stellt in der Regel die Presse diejenige Bearbeitungsstation dar, die den größten Leistungsbedarf hat. Mit der Weiterbildung gemäß Anspruch 2 wird dementsprechend die Antriebseinheit als Presse ausgebildet, die den Hauptantrieb für das gesamte Bearbeitungszentrum bildet. Dabei ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß bei dieser Konstellation das Abtriebs-Zahnrad der Presse mit sehr geringem Aufwand in einer genau definierten Drehposition angehalten werden kann, wodurch die Ankopplung des benachbarten Arbeitsmoduls, der synchron mit der Presse betrieben werden soll, stark vereinfacht wird. Denn die Presse hat genau definierte obere und untere Totpunktlagen des Pressenstempels, die zur Postionierung des Abtriebsrades ausgenützt werden können. Vorteilhafterweise werden die benachbarten Arbeitsmodule mit Arretiereinrichtungen ausgestattet, mit denen die beim Abkoppeln vorliegende Nullstellung der Werkzeuge zueinander an den betreffenden Arbeitsmodulen auch beim Transport eingehalten werden kann.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 3 ermöglicht eine flexiblere Einbindung des Hauptantriebs in das Bearbeitungszentrum, wobei gleichzeitig die Funktionalität der Presse gesteigert wird.

Ein besonders einfaches Bewegungsmuster beim An- und Abkoppeln der Arbeitsmodule ergibt sich mit der Weiterbildung des Anspruchs 8. Hierzu sind lediglich Verriegelungseinrichtungen in den sich gegenüberliegenden Seiten der Gehäuseteile zu lösen und der auszutauschende Arbeitsmodul z. B. senkrecht zur Ebene des Zentral-Antriebskranzes in horizontaler Richtung und parallel zur Mittelachse des Zentral-Antriebskranzes mittels des Transportmittels, wie z.B. des Gabelstaplers weg zu bewegen.

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Vorzugsweise haben die Sockel der Arbeitsmodule die gleiche Höhe wie der separat handhabbare Sockelmodul. Mit der Weiterbildung des Anspruchs 5 ist mit einfachsten Mitteln dafür gesorgt, daß die Schnittebene eines auf dem Sockelmodul ruhenden Presengehäuses auch nach dem ggf. mehrmaligen Nachschleifen der Gegenschnittplatte exakt mit der Einzugsebene des benachbarten Arbeitsmoduls fluchtet.

Wie vorstehend bereits erwähnt wurde, ergibt sich durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Bearbeitungszentrums ein Höchstmaß an Flexibilität bei der Zusammenstellung der Komponenten mit dem gleichzeitigen Vorzug der Anordnung des Antriebs an der jeweils optimalen Stelle im Bearbeitungszentrum. Die neben dem Hauptantriebs-Modul angeordneten Arbeitsmodule können auf diese Weise konstruktionstechnisch einfacher, wie z. B. mit leerem Sockel, ausgebildet werden, wobei sich der zusätzliche Vorteil ergibt, daß der hierdurch gewonnene Bauraum für die Unterbringung von weiteren Steueraggregaten genutzt werden kann.

Die erfindungsgemäße Unterteilung zwischen separat handhabbarem Sockelmodul und Bearbeitungsmodul verlangt eine neuartige Konzeption der Schnittstelle zwischen diesen beiden Bereichen. Eine vorteilhafte Ausführung dieser Schnittstelle ist Gegenstand des Anspruchs 9. über die Zwischenplatte stützt sich der Bearbeitungsmodul großflächig am Sockel bzw. am Sockelmodul ab, so daß eine erhöhte Standsicherheit gegeben ist. Die Zwischenplatte kann darüber hinaus als Zentrier-, Transport- und Befestigungselement herangezogen werden, wobei sich durch die vergrößerte Standfläche eine Flächenpaarung zwischen Bearbeitungsmodul und Sockelmodul bereitstellen läßt, die auch bei häufigem Auswechsln der Komponenten nicht spürbar verschleißt.

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Über die Zwischenplatte kann ferner eine Anpassung an die jeweils im Bearbeitungsmodul vorliegende Antriebsversion, wie z. B. Zentralradversion oder Linearversion, vorgenommen werden.
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Das erfindungsgemäße Konzept ermöglicht das beliebige Herauslösen entweder einzelner Bearbeitungsmodule oder des den Hauptantrieb aufnehmenden Sockelmoduls oder eines aus Sockel und Aufbau bestehenden Arbeitsmoduls nach beiden Seiten. Im letzteren Fall ist es von Vorteil, den Sockel der einzelnen Arbeitsmodule geringfügig schmaler als die darauf ruhenden Bearbeitungsmodule auszubilden, was Gegenstand des Anspruchs 10 ist.

Um die Vorteile, die der neuartige Aufbau des Bearbeitungszentrum hinsichtlich der Flexiblität beim Zusammenstellen mit sich bringt, voll ausschöpfen zu können, ist es von Vorteil, mit Schnellwechseleinrichtungen gemäß den Ansprüchen 16 ff. bzw. 22 ff. zu arbeiten. Es ist jedoch auch möglich, die Arbeitsmodule insgesamt selbstfahrbar auszugestalten, wobei es in diesem Fall vorteilhaft ist, den Rollen gleichzeitig eine Nivellierungsfunktion gemäß Anspruch 14 zu übertragen.

Die Einsatzmöglichkeiten in der Produktion können zusätzlich erweitert werden, wenn zum Austausch der einzelnen Module Schnellwechseleinrichtungen zum Einsatz kommen. Da das modular aufgebaute Bearbeitungszentrum von beiden Seiten zugänglich ist, können von beiden Seiten Schnellwechseleinrichtungen an das Bearbeitungszentrum herangebracht und vorzugsweise gleichzeitig in Funktion gesetzt werden. Mit der einen Schnellwechseleinrichtung kann dann ein bereits vollständig eingerichteter Bearbeitungsmodul bzw. ein kompletter Arbeitsmodul aus Sockel und aufgesetztem Bearbeitungsmodul synchron mit der Wegbewegung des auszutauschenden Moduls in das Bearbeitungszentrum eingegliedert werden.

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Hierdurch ergeben sich minimale Produktions-Totzeiten, wobei von zusätzlichem Vorteil ist, daß die Schnellwechseleinrichtungen für beide Seiten des Bearbeitungszen.trums identisch ausgebildet und deshalb nicht nur einfacher gehandhabt, sondern auch kostengünstiger eingesetzt werden können.

Mit der Weiterbildung gemäß Anspruch 17 wird eine sehr leicht zu handhabende und sehr leichte Schnellwechseleinrichtung geschaffen, die insbesondere auch bei rauhem Werkstattbetrieb große Standzeiten hat.

Die Schienen sind mit einfachen Maßnahmen - vorteilhafterweise mit den Merkmalen des Anspruchs 18 - in der Höhe ausrichtbar, so daß selbst schwerste Arbeitsmodule über weite Strecken problemlos transportiert werden können, auch wenn der Untergrund eine verhältnismäßig große Welligkeit aufweist.

Um das Herauslösen der einzelnen Module noch weiter zu vereinfachen, dient die höhenverstellbare Anbringung von Laufrollen am Sockel. Mit dieser Ausgestaltung entsprechend Anspruch 19 kann die betreffende Schienenanordnung mit Leichtigkeit unter die jeweiligen, versenkbaren Rollen des auszutauschenden Moduls positioniert werden. Durch Ausfahren der Stützrollen, was beispielsweise durch einen hydraulischen Servoantrieb unterstützt werden kann, gelangen die Transportrollen in Kontakt mit der Schienenanordnung, so daß eine problemlose Verschiebung des Moduls quer zur Arbeitsebene des Bearbeitungszentrums möglich wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen einer Schnellwechseleinrichtung für den Austausch der einzelnen Bearbeitungsmodule sind Gegenstand der Ansprüche 22 bis 27. Bei der Weiterbildung gemäß Anspruch 23 ist es vorzuziehen, den auskragenden Endabschnitt der parallel zueinander ange-

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ordneten Führungsschienen beim Austausch auf der Oberseite des Sockels abzustützen. Vorzugsweise wird der Führungsbereich der Grundplatte von einer um das Höhenmäß des auskragenden Schienenendes zurückgesetzten Stufe gebildet, wodurch den Führungsschienen gleichzeitig eine den Bearbeitungsmodul seitlich stabilisierende Funktion übertragen wird.

Mit der Weiterbildung der Ansprüche 25 ff. ergibt sich der Vorteil, daß der auszutauschende Modul nach dem Lösen der Befestigungsschrauben unter Einwirken der Stützfederanordnung guasi schwebend auf dem Sockel in Richtung auf die Führungsschienen verfahrbar ist, so daß die Handgriffe beim Austauschen wesentlich vereinfacht werden und zusätzlich Zeit eingespart werden kann.

Nachstehend werden anhand schematischer Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht eines modular aufgebauten Bearbeitungszentrums gemäß einer ersten Ausführungsform;

Figur 2 eine der Figur 1 entsprechende Ansicht einer weiteren Ausführungsform des modular aufgebauten Bearbeitungszentrums zur Darstellung zweier Varianten der Gegenschnittplatten-Halterung an einer Presse;

Figur 3 eine schematische Draufsicht eines Bearbeitungszentrums mit einer anderen Anordnung der Arbeitsmodule;

Figur 4 die Einzelheit "IV" in Figur 1;

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Figur 5 eine schematische Front-Ansicht einer an der Presse montierten Stanzeinheit in zwei Ausführungsformen;

Figur 6 eine Schnittdarstellung gemäß VI-VI in Figur 5;

Figur 7 eine Schnittdarstellung gemäß VII-VII in Figur 5;

Figur 8 eine der Figur 1 ähnliche Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des modular aufgebauten Bearbeitungszentrums;

Figur 9 eine der Figur 8 ähnliche Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des modular aufgebauten Bearbeitungszentrums;

Figur 10 eine Seitenansicht einer Abwandlung des in Figur 9 gezeigten modular aufgebauten Bearbeitungszentrums;

Figur 11 eine Seitenansicht eines aus dem Bearbeitungszentrum herausgelösten Arbeitsmoduls mit einer ersten Ausführungsform einer Schnellwechseleinrichtung;

Figur 12 eine der Figur 11 ähnliche Ansicht zur Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Hilfseinrichtung zum Schnellwechseln der Arbeitsmodule;

Figur 13 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines Arbeitsmoduls des erfindungsgemäßen modular aufgebauten Bearbeitungszentrums ;

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Figur 14 eine teilweise im Schnitt gezeigte Seitenansicht eines Arbeitsmoduls im Zusammenwirken mit einer Schnellwechseleinrichtung für den Bearbeitungsmodul;

Figur 15 die Ansicht gemäß "XV" in Figur 14;
Figur 16 die Einzelheit "XVI" in Figur 14;

Figur 17 eine Seitenansicht eines bei der Schnellwechseleinrichtung gemäß Figur 14 verwendeten Ausrollgerüstes; und

Figur 18 die Ansicht des Ausrollgerüstes entsprechend "XVIII" in Figur 17.

In den Figuren ist mit dem Bezugszeichen 2 ein separat handhabbarer Sockelmodul einer Antriebseinheit bezeichnet, die den Hauptantrieb 4 des gezeigten Bearbeitungszentrums ausbildet. Das Bearbeitungszentrum ist modular aus drei Arbeitsmodulen 6, 8 und 10 aufgebaut, wobei die Arbeitsmodule 6 und 8 als Stanz-/Biegewerkzeugaggregate fungieren und der Arbeitsmodul 10 als Presse ausgebildet ist. Jedes Stanz-/Biegewerkzeugaggregat 6,8 trägt eine Vielzahl von Werkzeugen 12, die beispielhafter Weise als Biegeschlitten gestaltet sind. Selbstverständlich sind auch andere Ausführungen wie z.B. als Schweißstation oder Montagewerkzeuge möglich.

Die Werkzeuge 12 sind zeitlich zwangläufig gesteuert, d.h. sie werden in einem festen Takt zueinander betätigt, wozu bei der gezeigten Ausführungsform unter Verwendung eines Antriebs mit der sogenannten "Zentralradversion" ein Zentral-Antriebskranz 14 dient, der mit entsprechenden Ritzeln 16 der Werkzeuge in Kämmeingriff steht.

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Für den Fall, daß der Werkzeugantrieb unter Zuhilfenahme eines Antriebs in der "Linearversion" bereitgestellt wird, kommen anstelle des Zentral-Antriebskranzes miteinander kämmende Stirnräder zur Anwendung, wie dies bei der später noch zu beschreibenden Ausführungsform gemäß Figur 10.

Die Arbeitsmodule 6, 8 benötigen keinen gesonderten, eigenen Antrieb. Die Antriebskraft ist vom Hauptantrieb 4 in der nachfolgend näher zu beschreibenden Weise abgeleitet:

Der Hauptantrieb 4 ist im Zusammenwirken des Sokkelmoduls 2 und eines Pressengehäuses 10 als aufgesetzter Bearbeitungsmodul Bestandteil einer Presse, die bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Zwillingspresse ausgebildet ist. Hierzu wird über ein schematisiert angedeutetes Getriebe 18 die Antriebskraft nach oben in den Bereich eines Pressenständers 20 geleitet, in dem ein im wesentlichen mittig gelagertes Antriebsrad 22 gelagert ist. Von dort wird die Antriebskraft über zwei Kopplungszahnräder 30, 32 und Zwischen-Zahnräder 24 auf die beiden Exzenterwellen 26, 28 sowie auf übertragen. Über die Kopplungszahnräder 30, 32 erfolgt die antriebsmäßige Anbindung der angrenzenden Arbeitsmodule 6, 8 an den als Presse ausgebildetet Hauptantrieb. Die Kraftübertragung vom Motor erfolgt über eine übersetzung zu einem Übertragungsritzel 19, das mit seinem Wälzkreis eine Schnittstellenebene E_s zwischen Sockelmodul 2 und Bearbeitungsmodul 10 tangiert. Das Übertragungsritzel 19 steht in Kämmeingriff mit einem Abtriebsritzel 21, über das das Haupt-Antriebsrad 22 angetrieben wird. Der Kämmeingriff der Ritzel 19 und 21 überbrückt dementsprechend die Schnittstellenebene E_s zwischen Sockelmodul 2 und Pressen-Bearbeitungsmodul 10, so daß in Verbindung mit einer nachfolgend noch näher zu beschreibenden getriebemäßigen Ankopplung an

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die weiteren Arbeitsmodule die Voraussetzung dafür geschaffen wird, daß der Pressenmodul 10 in einer auf der Zeichenebene der Figur 1 senkrechten Richtung aus dem Modul-Verband herausgelöst werden kann.
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Zu diesem Zweck sind jedem Zentral-Antriebskranz 14 Zwischenritzel 34,36 zugeordnet, die unmittelbar mit den Kopplungszahnrädern in Eingriff bringbar sind. Der Verzahnungseingriff findet an den vertikalen Schnittstellen-Ebenen E_s zwischen den benachbarten Arbeitsmodulen statt.

Weil die Arbeitsmodule 6,8 keinen eigenen Antrieb benötigen, sind die Gehäusesockel 38,40 innen hohl ausgebildet und sie fungieren als Basis für die darüber befindlichen eigentlichen Arbeitsaggregate 6,8. Dies eröffnet die Möglichkeit, die Gehäusesockel als Transport- und Positioniereinrichtungen für die Arbeitsaggregate heranzuziehen, so daß zum Umrüsten des Bear- beitungszentrums das betreffende Arbeitsaggregat 6,8 zusammen mit dem Gehäusesockel entfernt und durch ein anderes Aggregat ersetzt werden kann.

Hierzu sind an den Arbeitsaggregaten 6,8 zwei bodenseitige Ausnehmungen 42, 44 und/oder zwei mittige Ausnehmungen 46, 48 vorgesehen, in die die Gabeln eines Transportmittels, wie z.B. eines Gabelstaplers eingreifen können. Insbesondere dann, wenn die Ausnehmungen 46, 48 benutzt werden, ergeben sich Vorteile hinsichtlich der Gewichtsverteilung, so daß die Transportgeschwindigkeit angehoben werden kann.

Die Darstellung gemäß Figur 1 läßt ferner erkennen, daß die Gehäusesockel 38, 40 und der Sockelmodul 2 in einem einheitlichen Raster,. d.h. mit gleicher Breite ERM ausgebildet sind, so daß die Module gegeneinander problemlos austauschbar sind. Die Module 6,8 haben

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ferner eine Sockelhöhe Hg, die der Höhe des Sockelmoduls 2 der Presse 10 entspricht. Die Ritzel der einzelnen Module liegen auf derselben Achshöhe H_A wie diejenigen der Presse 10. Hierdurch ist mit einfachen Mitteln sichergestellt, daß der neu anzukoppelnde Arbeitsmodul automatisch in der richtigen Arbeitshöhe zu liegen kommt, wodurch die Ausrichtung der Ritzel mit einfachsten Maßnahmen sichergestellt ist. Mittels einstellbarer Stützfüße 50 kann eine Fein-Nivellierung der Gehäuse vorgenommen werden.

Der erfindungsgemäße Aufbau des Bearbeitungszentrums läßt nach wie vor die Möglichkeit zu, weitere Aggregate, wie z.B. Einzüge 52, 54 an die Arbeitsmodule 6,8 bzw. an die Presse 10 anzuschließen. Im Bereich der Schnittstellen zu den angrenzenden Aggregaten sind vorzugsweise Zentriereinrichtungen 56 vorgesehen, in denen Nutensteine zur Anwendung kommen können. Für die dargestellte Ausführungsform läßt die Einzelheit ¹¹IV" gemäß Figur 4 erkennen, daß die Gehäuseständer benachbarter Arbeitsmodule in dem Bereich der miteinander kämmenden Zahnräder jeweils Ausnehmungen 58 aufweisen, die im Betrieb des Bearbeitungszentrums von nicht näher dargestellten Abdeckplatten verschlossen werden, die die Funktion der Zentriereinrichtungen 56 übernehmen können. Um für den Ankopplungsvorgang möglichst wenig Zeit zu verlieren, sind im Bereich der Schnittstellen-Ebenen vorzugsweise mehrere Schnell-Klemm-Verschlußeinrichtungen 60 vorgesehen, die mittels eines Handhebels 62, der eine Mutter 64 trägt, betätigbar sind. Die Mutter 64 steht mit einem Zugbolzen 66 in Eingriff, der endseitig eine Verriegelungsplatte 68 aufweist, die in einer hinter schnittenen Nut 70 des angrenzenden Arbeitsmoduls formschlüssig und mit Spiel aufgenommen ist.

Durch das erfindungsgemäße Konzept des modular aufgebauten Bearbeitungszentrums kann somit der zentrale

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Hauptantrieb an diejenige Stelle gelegt werden, an der primär die höchste Leistungskapazität erforderlich ist. Neben dem Vorteil der günstigen Leistungsverteilung ergeben sich hierdurch gleichzeitig neue, bislang nicht nutzbare Möglichkeiten der flexiblen Zusammenstellung und des einfachen Austausche der Bearbeitungs-, Sockel- und/oder Arbeitsmodule, die dadurch weiterhin mit einem hinsichtlich der Kraftübertragung und der günstigen Anordnungsmöglichkeiten der Werkzeuge vorteilhaften Zentral-Antriebskranz ausgestattet werden können.

Wie vorstehend bereits erwähnt wurde, ergibt sich durch den identischen Aufbau aller Gehäusesockel eine automatische Fluchtung der Bezugsebenen in den verschiedenen Bearbeitungs- und Arbeitsmodulen. Um die Einzugsebene des zu bearbeitenden Halbzeugs, wie z.B. des Drahts oder des Blechstreifens, exakt in Fluchtung mit der Schnittebene 72 (vgl. Figur 2) zu halten, ist eine besondere Befestigung der Gegenschnittplatte 74 am Pressenständer 20 vorgesehen, die nachfolgend anhand der Figuren 2 und 5 bis 7 näher erläutert werden soll. In diesen Figuren sind Bauteile, die einander entsprechen mit identischen Bezugszeichen versehen, wobei die Elemente der Ausführungsform gemäß Figur 7 einen Apostroph erhalten haben.

Der Pressenständer 20 trägt frontseitig ein Führungsteil 76 für den Pressenbär 78. Das Führungsteil ist U-förmig ausgebildet und weist zwei nach unten weisende Schenkel 80 und 82 auf, an die die Gegenschnittplatte 74 direkt schraubbar ist. Die beiden Schenkel 80 und 82 enden in der Schnittebene 72 und die Gegenschnittplatte 74 schließt die beiden Schenkel zu einem geschlossenen Rahmen, wodurch sich ein günstiger Kraftfluß von der Schnittplatte in den Pressenständer ergibt.

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Bei der Ausführungsform gemäß Figur 6 ist die Gegen^ schnittplatte 74 mittels Schrauben 84, 86 unmittelbar an die Schenkel 80, 82 angeschraubt. Falls die Gegenschnittplatte nachgeschliffen werden sollte, sind keine zusätzlichen Vorkehrungen zu treffen, um die Lage der Schnittebene 72 beizubehalten. Diese liegt durch die unteren Stirnseiten der Schenkel 80, 82 ein für alle Mal fest.

Die Gestaltung des Führungsteils 76, 76' erlaubt auch die Verwendung herkömmlicher Gegenschnittplatten 74', die sich auf einem Pressentisch 88' unter Zuhilfenahme von Nutensteinen 90' abstützen. In diesem Fall erfolgt die Verschraubung zwischen Pressentisch und Führungsteil 76' unter Zwischenschaltung von Distanzhülsen 92' und Distanzscheiben 93', die bei der Nachbearbeitung der Gegenschnittplatte 74' ebenfalls um das gleiche Maß abzuarbeiten sind.

Die beiden Varianten der Befestigung der Gegenschnittplatten 74, 74' an der Presse 10 sind in der Figur 2 anhand einer etwas abgewandelten Ausführung des Bearbeitungszentrums angedeutet. Ansonsten entspricht der modulare Aufbau des Bearbeitungszentrum im wesentlichen demjenigen gemäß Figur 1. Auch hier wird die Antriebskraft vom Hauptantrieb 4 zum Haupt-Antriebsrad 22 über ein Getriebe 98 übertragen, wobei wiederum der Antrieb der Pressen-Exzenterwellen über identische Zwischenzahnräder 100 erfolgt, die mit identisch verzahnten Kopplungs-Zahnrädern in Kämmeingriff stehen, so daß ein gleichgeschalteter Antrieb der Werkzeugaggregate in den verschiedenen Arbeitsmodulen gewährleistet ist. Der Kämmeingriff der Kopplungs-Zahnräder liegt ebenfalls vorzugsweise im Bereich der Schnittstelle zwischen Sokkelgehäuse 2 und Pressenständer 20, so daß sich eine leichte Zusammenfügung der beiden Bauteile ergibt.

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Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen haben gemeinsam, daß die antriebsmäßige Kopplung der Arbeitsund Bearbeitungsmodule untereinander und mit dem Antriebs-Sockelmodul über Stirnräder erfolgt. Diese Kopplung hat den Vorteil, daß sich eine einfache Kinematik der Abhebebewegung der Arbeitsmodule ergibt, wenn diese in Reihe angeordnet sind. Für den Fall, daß die Arbeitsmodule im Winkel angeordnet werden sollen, ist es von Vorteil, die antrtiebsmäßige Kopplung über Kegelräder 94, 96 zu bewerkstelligen, was in Figur 3 angedeutet ist. Die Presse mit dem Hauptantrieb ist in dieser Ausführungsform mit dem Bezugszeichen 10' versehen, die benachbarten Arbeitsmodule mit den Bezugsnummern 6' und 8'.

Das erfindungsgemäße Konzept erlaubt die Umrüstung des Bearbeitungszentrums in der Weise, daß ein kompletter Arbeitsmodul 6, 8 an einer vom Bearbeitungszentrum abgelegenen Stelle aufgebaut und bei Bedarf mittels einer grob arbeitenden Transporteinrichtung, wie z.B. eines Gabelstaplers ausgetauscht wird.

Anhand der Figur 8 wird eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäß aufgebauten Bearbeitungszentrums beschrieben. Der das zentrale Getriebe aufnehmende Sokkelmodul ist mit 102 bezeichnet. Er unterscheidet sich vom zuvor beschriebenen Sockelmodul dadurch, daß im Bereich der Schnittstellenebene E_s eine Mehrfach-Ankopplungsmöglichkeit aufgesetzter Bearbeitungsmodule besteht. Zu diesem Zweck sind zwei identische Übertragungsritzel 119 bzw. 119' benachbart zueinander angeordnet, wobei vorgesehen sein kann, daß entweder das eine oder das andere Ritzel oder aber beide Ritzel 119, 119' gleichzeitig die Kraftübertragung auf den darüberliegenden Bearbeitungsmodul 110 übernehmen. Der Sokkelmodul 102 bildet mit dem darauf ruhenden Pressen-Bearbeitungsmodul 110 einen Antriebsmodul, der wiederum

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als die Antriebseinheit des Bearbeitungszentrums bildende Presse ausgebildet ist. Das mit den Übertragungsritzeln 119, 119' kämmende Gegenritzel ist in der Darstellung gemäß Figur 8 mit 121 angedeutet. Die Verhältnisse liegen hier ähnlich wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen, so daß zur Vermeidung von Wiederholungen auf das vorstehend Gesagte verwiesen wird. Mit 158 sind Ausnehmungen im Bereich des Kämmeingriffs der Zahnräder bezeichnet, um das Herauslösen der einzelnen Komponenten zu erlauben. Diese Ausnehmungen sind von Deckeln abgedeckt.

In weiterer Abwandlung von den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen erfolgt das Ankoppeln der auf den jeweiligen Sockel 138, 140 aufgesetzten Bearbeitungsaggregate 106, 108 über eine Boden- bzw. Zwischenplatte 107, 109, 111, die dem Bearbeitungsmodul 106, 108 bzw. 110 eine verbesserte Standfähigkeit verleiht.

Wie bei den Ausführungsformen der Figuren 1 bis 7 sind im Bereich eines jeden Sockels 138 bzw. 140 Durchbrüche 146 bzw. 148 vorgesehen, in die zum Transport der einzelnen Arbeitsmodule bestehend aus Sockel und Bearbeitungsmodul eine Handhabungseinrichtung, wie z. B. ein Gabelstapler, eingreifen kann.

In weiterer Abwandlung von den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen ruhen die einzelnen Sockel 102, 140, 138 auf höhenverstellbaren Füßen 150, so daß zwischen dem Untergrund und der Unterseite der einzelnen Sockelgehäuse 102, 138, 140 ein Spalt 151 verbleibt, in den ein Ausleger eines geeigneten Hubaggregats, wie z. B. eines Gabelstaplers, fahren kann, um den Sockel mit darüber ruhendem Bearbeitungsmodul insgesamt aus dem modular aufgebauten Bearbeitungszentrum in einer Richtung herauszulösen, die auf der Zeichenebene gemäß Figur 8 senkrecht steht. Die antriebsmäßige Kopplung der

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Arbeitsmodule untereinander erfolgt in der gleichen Art und Weise wie dies unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 7 beschrieben worden ist. Es ergibt sich dementsprechend eine erweiterte Flexibilität hinsichtlich der Zusammenstellung der Module einerseits und der Austauschbarkeit, wobei bezüglich der Randmodule 106, 138 bzw. 102, 110 die weitere Möglichkeit gegeben ist, diese Module seitlich, d.h. in Richtung des Pfeils A abzuziehen.

Eine weitere Besonderheit der Ausführungsform gemäß Figur 8 ist darin zu sehen, daß der Pressen-Modul 110 zu beiden Seiten des Kraftübertragungs- Stirnrades 121 mit weiteren Antriebsöffnungen 113 versehen ist, die als Koppelstelle zur Betätigung von Werkzeugen bzw. Schiebern entgegen der Haupt-Stanzrichtung HSR dienen. Im Bereich der Antriebsöffnungen können beispielsweise Innenverzahnungen vorgesehen sein, in die entsprechende Antriebszitzel der Schieber eingreifen können.

Die Ausfuhrungsform gemäß Figur 9 unterscheidet sich von derjenigen gemäß Figur 8 lediglich darin, daß der separat handhabbare Sockel 202 kein Pressengehäuse, sondern ein kombiniertes Stanz- und Biegeaggregat 210 trägt. Anhand dieser Ausführungsform ist zu zeigen, daß der separat handhabbare Sockelmodul 202 mit demjenigen Bearbeitungsmodul 210 kombiniert wird, der die größte Leistungsaufnahme benötigt. Bei dieser Ausführunsform des Antriebsmoduls 202/210 kämmen die Ritzel 219 und 221 miteinander.

Figur 9 läßt darüber hinaus Spanneinrichtungen 256 erkennen, mit denen benachbarte Bearbeitungsmodule 210, 208, 206 in genauer Fluchtung miteinander verspannt werden können. Mit dem.Doppelpfeil H ist wiederum angedeutet, daß die einzelnen Arbeitsmodule in einer auf der Zeichenebene gemäß Figur 9 senkrechten Richtung aus

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dem Bearbeitungszentrum herausgelöst werden können, ohne dabei an der Lagezuordnung der anderen Module zueinander etwas ändern zu müssen. Mit 258 sind wiederum Ausnehmungen bezeichnet, die im Bereich der Zahnköpfe der miteinander kämmenden Kraftübertragungsritzel liegen. Sobald die Abdeckplatte dieser Ausnehmungen 258 entfernt ist, können die in Kämmeingriff miteinander stehenden Ritzel seitlich relativ zueinander verschoben werden, was das Herauslösen des betreffenden Moduls ermöglicht.

Die Ausführungsform gemäß Figur 10 verdeutlicht, daß das dem Aufbau des Bearbeitungszentrums zugrundeliegende, erfindungsgemäß Konzept die Eingliederung von Bearbeitungsmodulen 302, 306, 308 ermöglicht, die mit unterschiedlichen Antriebsversionen ausgestattet sind. So ist der Bearbeitungsmodul 308 in der sogenannten "Zentralradversion¹¹ ausgeführt, während der Bearbeitungsmodul 306 in der sogenannten "Linearversion¹¹ ausgeführt ist. Beide Antriebsversionen sind über die in Eingriff stehenden Zahnräder 336, 337 gekoppelt, wobei die jeweiligen Wälzkreise dieser Zahnräder die betreffende Schnittstellenebene E_s tangieren. Mit 319 und 321 sind diejenigen Zahnräder bezeichnet, über die die Antriebskraft von Sockelmodul 2 auf den Pressenmodul 302 übertragen wird.

Auch bei dieser Ausführungsform sind die unter den Bearbeitungsmodulen 306 und 308 liegenden Sockel 338, 340 als Leersockel ausgebildet. Es soll jedoch an dieser Stelle bereits hervorgehoben werden, daß es selbstverständlich möglich ist, diese Sockel mit einem unterstützenden Zusatzantrieb zu versehen, der lediglich eine schiebende Funktion hat. Der Synchronlauf der einzelnen Arbeitsstationen wird nach wie vor über die in Kämmeingriff miteinander stehenden Kopplungszahnräder

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erreicht, mit denen eine überbrückung der jeweiligen Schnittstellenebenen E₃ vorgenommen wird.

Figur 10 läßt des weiteren erkennen, daß im Bereich der Bearbeitungsmodule selbstverständlich weitere Möglichkeiten einer An- und Abtriebsverzweigung vorgesehen sein können. Es ist möglich, an die einzelnen Bearbeitungsmodule Aufsteckgetriebe anzuflanschen, um dem einen oder anderen Bearbeitungsmodul einen zusätzlichen, unterstützenden Antrieb zuzuordnen. Zu diesem Zweck ist bei der Ausführungsform gemäß Figur 10 mit dem Bezugszeichen 313 eine Antriebsverzweigung bezeichnet, die im unteren Bereich der einzelnen Bearbeitungsmodule 306, 308 bzw. 302 liegt. Mit strichpunktierten Linien ist ein Verzweigungsgetriebe 315 bezeichnet, mit dem an den einzelnen Antriebsverzweigungen 313 eine Drehkrafteinleitung vorgenommen werden kann.

Im übrigen entspricht der Aufbau des modular aufgebauten Bearbeitungszentrums demjenigen der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele, so daß ein näheres Eingehen auf die gezeigten Komponenten nicht erforderlich erscheint.

Vorstehend wurde bereits erwähnt, daß der jeweilige Bear be itungsmodul 2, 6 und 8 über eine Zwischenplatte 107, 109 bzw. 111 auf dem zugehörigen Sockel ruht. Dies im einzelnen aus der Figur 11 ersichtlich, die eine Seitenansicht eines einzelnen Arbeitsmoduls zeigt. Bei dieser Ausführungsform ist der Sockel mit 440, die zugehörige Zwischenplatte mit 409 und der Bearbeitungsmodul mit 408 bezeichnet. Man erkennt, daß die Zwischenplatte 409 eine erhebliche Tiefenerstreckung hat, um dem Bearbeitungsmodul 408 eine gute Standfestigkeit zu geben. Darüber hinaus dient die Zwischenplatte 409 gleichzeitig als Transport- und Befestigungselement für

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den Bearbeitungsmodul 408, sowie als Zentrierelement für den später zu beschreibenden Auswechselvorgang.

Die Darstellung gemäß Figur 11 läßt ferner erkennen, daß der Sockel 440 - bei dem es sich um einen Mittel-Arbeitsmodul handelt, der über keinen eigenen Antrieb verfügt - als Leersockel ausgebildet ist. Mit 441 ist ein Durchbruch in der Seitenwand 443 bezeichnet, so daß die aneinander gereihten Sockel untereinander eine Verbindung haben. Hierdurch ist es möglich, die für die Steuerung der einzelnen Aggregate erforderlichen Kabel und andere Steuereinrichtungen in einfacher Weise im Bearbeitungszentrum unterzubringen, d.h. die einzelnen Steuereinheiten mit kürzesten Wegen zu verdrahten.

Zur Ansteuerung des jeweiligen Bearbeitungsmoduls 408 wird in vorteilhafter Weise die Zwischenplatte 409 herangezogen. Diese weist an ihren vorderen und hinteren Stirnseiten Steckverbindungseinrichtungen 413 für zugehörige Steueranschlüsse auf, in die - nicht näher dargestellte - Steuerkanäle münden, die zur Anschlußfläche F_A zum Bearbeitungsmodul 408 geführt sind.

Man erkennt aus der Darstellung gemäß Figur 11 das mit 436 bezeichnete Kraftübertragungs-Zahnrad, das mit dem zugehörigen Zahnkopf von der Ausnehmung 458 - siehe Figur 4 - vorsteht.

Anhand von Figur 11 soll nachfolgend eine erste Ausführungsform einer Schnellwechseleinrichtung für den kompletten Arbeitsmodul aus Sockel 440 und Bearbeitungsmodul 408 beschrieben werden:

Die Schnellwechseleinrichtung weist ein Paar von Schienen 494 auf, die sich über höhenverstellbare Füße 496, die in vorbestimmten! Längsabstand zueinander angeordnet sind, am Untergrund abstützen. Durch die Höhenverstell-

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barkeit der Füße 496 ist eine Nivellierung der Schienen 494 möglich, so daß selbst bei welligem Werkstatt-Untergrund ein exakter Schienenverlauf bereitgestellt werden kann. Die Schienen 494 werden in paralleler Ausrichtung zueinander in den vorstehend beschriebenen Boden-Freiraum 451 zwischen Sockel 440 und Boden geschoben. Hierzu ist zuvor entweder der Sockel geringfügig angehoben worden oder aber die Schienen 494 werden nach dem Positionieren unterhalb des Sockels 440 um ein gewisses Maß nach oben versetzt. Zu diesem Zweck können hydraulische Betätigungseinrichtungen für die höhenverstellbaren Füße 496 vorgesehen werden, die vorzugsweise zentral betätigbar sind.

Anhand von Figur 11 ist eine weitere Möglichkeit angedeutet, um die Schienen 494 in Funktionseingriff mit Laufrädern 498 im vorderen und hinteren seitlichen Bereich der Sockel 440 zu bringen. Hierzu wirken die mit 450 bezeichneten Stützfüße mit einer Kolben-Zylinderan-Ordnung 453 zusammen, so daß der Bodenabstand A_B vor dem Einschieben der Schienen 494 kurzzeitig geringfügig vergrößerbar ist. Durch erneute Betätigung der Kolben-Zylindereinheit 453 wird der Sokkel 440 mit darauf ruhendem Bearbeitungsmodul 408 auf die Schienen 494 abgesenkt, so daß die Laufrollen 494, die ebenfalls vorzugsweise höhenverstellbar - wie bei 499 angedeutet am Sockel 440 gelagert sind, allmählich in Laufkontakt mit der Schienenoberfläche 494 gelangen. Der Sockel 440 ist nunmehr auf den ausnivellierten Schienen 494 gemäß Figur Il in Pfeilrichtung verfahrbar, d.h. aus dem Verband der einzelnen, das Bearbeitungszentrum bildenden Module herausbewegbar. Die Schienen 494 können hierbei eine Führungsfunktion für die Sockelbewegung erfüllen. Die Bewegung wird allerdings in vorteilhafter Weise zusätzlich dadurch stabilisiert, daß nachfolgend näher zu beschreibende Führungen seitlich der Zwischenplatte 409 in Funktionseingriff mit der benachbarten Zwischeri-

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platte des benachbarten Arbeitsmoduls gehalten bleiben. Selbstverständlich ist vor dem Herauslösen des einzelnen Sockels 440 mit zugehörigen Bearbeitungsmodul 408 die unter Bezug auf die Figur 4 beschriebene Verspanneinrichtung zu lösen.

Um das Austauschen des gesamten Arbeitsmoduls zu erleichtern , ist es von Vorteil die Breite des Sockels geringfügig kleiner zu halten als die Breite des darauf ruhenden Bearbeitungsmoduls.

Die Ausführungsform gemäß Figur 12 unterscheidet sich von derjenigen gemäß Figur 11 lediglich dadurch, daß der Sockel 540 selbstfahrbar ausgebildet ist. Zu diesem Zweck sind im seitlichen vorderen und hinteren Bereich des Sockels 540 Schwenkrollen 598 vorgesehen, die vorzugsweise zustellbar, d.h. in der Höhe einstellbar sind. Hierbei wirken die Schwenkachsen 597 mit einem Druckmittelzylinder 595 zusammen, so daß die Bodenfreiheit des Sockels 540 zu Transportzwecken geringfügig vergrößert werden kann. In diesem Zustand kann ein in der Figur 12 strichpunktiert angedeuteter Stützkörper 593, auf dem der Sockel 540 im eingebauten Zustand fest ruht, entfernt werden, wonach der Austausch nach beiden Seiten ermöglicht ist.

Anhand von Figur 13 soll eine Variante einer Nivelliereinrichtung für die Arbeitsmodule bestehend aus Sockel 640 und Bearbeitungsmodul 608 näher beschrieben werden.

Stützfüße an den Ecken des betreffenden Sockels 640 sind mit 650 bezeichnet. Der mit 657 bezeichnete Schaft ist längsverstellbar, indem ein Spindelabschnitt in ein Innengewinde eines Kolbens 694 geschraubt und mittels einer Kontermutter 693 verspannt wird. Der Kolben 694 ragt in einen Zylinder 695, der mit Hydraulik-Flüssigkeit beaufschlagbar ist. Hierbei kann eine Exzentereinrichtung Anwendung finden, um den Hydraulikdruck im Zy-

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linderraum 695 aufzubauen. Bei abgebauten Druck schlägt die Kolbenstufe 696 gegen den Boden 697 des Zylinders an, wodurch der voreingestellte Abstand zum Untergrund vorgegeben ist. Im beaufschlagten Zustand der Kolben-Zylinderanordnung, die in Figur 13 gezeigt ist, läßt sich ein Gabelstapler in den Freiraum 651 unterhalb des Sockels 640 einfahren, wonach der Zylinderraum 695 wieder entlastet wird und der gesamte Arbeitsmodul 608, 640 auf den Gabelstapler abgesenkt wird.

Nachstehend wird unter Bezug auf die Figuren 14 bis 18 eine Ausführungsform einer Schnellwechseleinrichtung zum Auswechseln der einzelnen Bearbeitungsmodule näher beschrieben:

Die Schnellwechseleinrichtung weist ein Ausrollgerüst 140 mit Ständern und Streben auf, wobei die Ständer 142 jeweils auf höhenverstellbaren Füßen 144 ruhen. Das Gerüst trägt oberseitig zwei im Seitenabstand zueinander stehende Schienen 144, 146, die mit ihren Stirnseiten auf Anschlag gegen den jeweiligen Sockel des auszutauschenden Bearbeitungsmoduls fahrbar sind, so daß ein auskragender Endabschnitt 148 in den Bereich eines nicht näher dargestellten Führungsabschnitts der Zwischenplatte 709 bringbar ist. Der auskragende Abschnitt 148 bildet auf diese Weise eine Vorzentriereinrichtung für den Austauschvorgang. Zusätzlich können - wie in Figur 15 durch 160 angedeutet - Feinzentriereinrichtungen am Ausrollgerüst vorgesehen sein, um transportbedingte Verkantungen des auszutauschenden Bearbeitungsmoduls von vornherein auszuschließen.

In den Seitenwangen der Führungsschienen 144 sind eine Vielzahl von Laufrollen 145 gelagert, die um ein geringfügiges Maß von der Oberfläche der Führungsschienen 144, 146 vorstehen.

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Im Sockel 740 ist - wie im einzelnen aus Figur 16 ersichtlich - eine Traverse 730 abgestützt. Die Traverse wird von mehreren Bolzen 731 durchragt, die an ihrem einen Ende mit einer Deckplatte 732 des Sockels 740 verschraubt sind und an ihrem anderen Ende eine Tellerscheibe 733 tragen, an der sich jeweils eine Druckfeder 734 abstützt, die auf die Unterseite der Traverse 730 einwirkt.

Die Traverse 730 trägt mehrere Lagergabeln 735 zur drehbaren Lagerung von Laufrollen 736. Mittels einstellbarer Stifte 737 wird der von den Federn 734 eingeleitete Hub der Traverse 730 begrenzt.

Auf die Deckplatte 732 ist eine Gleitplatte 738 geschraubt. Im montierten Zustand des Bearbeitungsmoduls ist die Zwischenplatte 709 fest mit der Deckplatte 732 verschraubt, so daß über eine Führungsfläche 709A der Zwischenplatte 709 die einzelnen Laufrollen 736 gegen die Kraft der Federn 734 nach unten gedrückt werden.

Wenn ein Bearbeitungmodul ausgetauscht werden soll, werden die nicht näher darstellten Befestigungsschrauben für die Zwischenplatte 709 gelöst. Der Bearbeitungsmodul schwimmt auf diese Weise quasi auf, indem er durch die Federn 734 mit einer so großen Kraft nach oben gerückt wird, daß der Gleitkontakt zwischen der Platte 738 und dem Führungsabschnitt quasi aufgehoben wird. Bei eingefahrenem Ausrollgerüst kann nunmehr nach dem Lösen der Verspanneinrichtungen zwischen den einzelnen Bearbeitungsmodulen der auszutauschende Bearbeitungsmodul aus dem Bearbeitungszentrum herausgefahren werden. Die Anordnung ist dabei derart getroffen, daß die Zwischenplatte 709 auf jeder Seite immer auf mindestens zwei Rollen aufliegt. Sobald somit die nachlaufende Kante der Zwischenplatte 709 die mittlere Laufrolle 736 verläßt, kommt das vorlaufende Ende der

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Zwischenplatte 709 in Rollkontakt mit der vordersten Laufrolle 145 des Ausrollgerüstes 140, so daß eine sanfte und leichtgängige Bewegung des auszutauschenden Bearbeitungsmoduls erzielt wird.
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Selbstverständlich ist vor dem Austausch der einzelnen Bearbeitungsmodule die in Figur 14 mit strichpunktierter Linie angedeutete Sicherheitsabdeckung wegzuklappen.

In den Figuren 17 und 18 sind noch Einzelheiten des Ausrollgerüstes 140 gezeigt. Man erkennt aus dieser Darstellung, daß am hinteren Ende des Ausrollgerüstes eine Zentriereinrichtung 143 vorgesehen ist, mit der der abgezogene Bearbeitungsmodul auf dem Gerüst 140 positionierbar ist. Bei vollständig abgezogenem Bearbeitungsmodul kann das Ausrollgerüst 140 mittels eines geeigneten Fördermittels, wie z. B. mittels eines Gabelstaplers, erfaßt und der Bearbeitungsmodul zu einer Zwischenlagerstelle transportiert werden.

In Figur 18 ist schließlich mit strichpunktierter Linie eine alternative Ausbildung der Schnellwechseleinrichtung angedeutet. In diesem Fall trägt ein herkömmlicher Hubwagen oberseitig eine Transportplatte, auf die der auszutauschende Bearbeitungsmodul schiebbar ist.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird dementsprechend klar, daß durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen den individuellen Erfordernissen optimal angepaßte Antriebsmodule bestehend aus dem den Hauptantrieb aufnehmenden Sockelmodul und darüber ruhendem Bearbeitungsmodul zusammengestellt werden können. Dieser Antriebsmodul kann als autarke Einheit eingesetzt oder aber im Verbund mit anderen Arbeitsmodulen zu einem Bearbeitungszentrum zusammengestellt werden, wobei sich durch seine auf die übrigen Arbeitsmodule abgestimmte Einheits-Rasterbreite

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die Möglichkeit bietet, den Antriebsmodul an beliebiger Stelle des Bearbeitungszentrums anzuordnen und - bei Bedarf - im Zuge der Umrüstung des Bearbeitungszentrums durch einen weiteren vorbereiteten Antriebsmodul auszutauschen.

Beschrieben wird dementsprechend ein modular aufgebautes Bearbeitungszentrum, das verschiedene, von einer Antriebseinheit angetriebene Arbeitsmodule mit seitlich zwangläufig gesteuerten Werkzeugen, wie z. B. Biegewerkzeugen, Einzügen, Schweißstationen, Montageeinheiten oder dergleichen aufweist. Die Antriebseinheit ist als separat handhabbarer Sockelmodul ausgebildet, der den Hauptantrieb für das Bearbeitungszentrum aufweist und eine Breite hat, die einem Einheits-Rastermaß der in das Bearbeitungszentrum integrierten Arbeitsmodule entspricht. Die Kraftübertragung vom Hauptantrieb zu den einzelnen Arbeitsmodulen erfolgt über miteinander kämmende Zahnräder, die die jeweilige Schnittstellenebene zwischen Sockelmodul und bestücktem, aufgesetzten Arbeitsmodul einerseits sowie zwischen den benachbarten Arbeitsmodulen andererseits überbrücken. Auf diese Weise ergibt sich eine platzsparende und wirtschaftliche Integration der Antriebseinheit in das Bearbeitungszentrum.

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Claims (31)

1. Schutzansprüche

   l. Modular aufgebautes Bearbeitungszentrum mit verschiedenen von einer Antriebseinheit angetriebenen Arbeitsmodulen mit zeitlich zwangläufig gesteuerten Werkzeugen, wie z.B. Biegewerkzeugen, Einzügen, Schweißstationen , Montageeinheiten oder dgl., dadurch gekenn- zeichnet, daß die Antriebseinheit als separat handhabbarer Sockelmodul (2; 102; 202) ausgebildet ist, der den Hauptantrieb (4) für das Bearbeitungszentrum aufweist und eine Breite (ERM) hat, die einem Einheits-Rastermaß der in das Bearbeitungszentrum integrierten Arbeitsmodule (6, 8; 106, 108; 206, 208, 210; 306, 308, 302) entspricht, und daß die Kraftübertragung vom Hauptantrieb (4) zu den einzelnen Arbeitsmodulen (6, 8; 6', 8'; 106, 108; 206, 208; 306, 308) über miteinander kämmende Zahnräder (30, 32, 34; 94, 96) erfolgt, die die jeweilige Schnittstellenebene (E_g) zwischen Sokkelmodul (2; 102) und bestücktem, aufgesetztem Bearbeitungsmodul (10; 110; 210; 302) einerseits sowie zwischen den benachbarten Arbeitsmodulen (6, 8; 6', 8'; 106, 108; 206, 208, 210; 306, 308, 302) andererseits überbrücken.
2. 2. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß der auf den Sockelmodul (2) aufgesetzte Bearbeitungsmodul ein Pressengehäuse (10; 110;

   302) ausbildet.
3. 3. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß im Pressengehäuse (20) eine Antriebsverzweigung zu den vertikalen Schnittstellenebenen (E₃) vorgesehen ist.

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4. 4. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß das Pressengehäuse (20) ein im wesentlichen mittig gelagertes Haupt-Antriebsrad (22) hat, das über Zwischenräder (30, 32) den Antrieb auf benachbarte Arbeitsmodule (6, 8; 52) bewirkt.
5. 5. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 3 oder 4, da durch gekennzeichnet, daß das Pressengehäuse einen Pressenständer (20) trägt, an den ein nach unten off&bgr;&iacgr;&ogr; nes, U-förmig gestaltetes Führungsteil (76; 76') für den Pressenbären (78; 78') befestigt ist, an dessen nach unten weisende Schenkel (80, 82; 80', 82') eine Gegenschnittplatte (74; 74') direkt schraubbar oder wahlweise mittels Distanzhülsen (92', 93') ein Pressentisch (88') befestigbar ist.
6. 6. Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Sokkel (38, 40; 138, 140; 338, 340) mit Durchbrüchen (42 bis 48; 146, 148) für den Eingriff eines Gabelstaplers ausgestattet sind.
7. 7. Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsmodule (6, 8) mit Arretiereinrichtungen ausgestattet sind, mit denen die Nullstellung der Werkzeuge zueinander festlegbar ist.
8. 8. Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die antriebsmäßige

   Kopplung der Module über vorzugsweise geradverzahnte Stirnräder (30, 34; 19, 21; 336, 337) erfolgt und die Löserichtung der Module parallel zur Schnittstellenebene (Eg) ausgerichtet ist.
   35
9. 9. Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Sockel

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   bzw. Sockelmodul (2, 38, 40; 138, 140, 102; 338, 340, 2; 440; 540; 640; 740) und dem jeweiligen Bearbeitungsmodul eine Zwischenplatte (107, 109, 111; 409; 709) angeordnet ist.
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10. 10. Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (2, 38, 40; 138, 140, 102; 338, 340, 2; 440; 540; 640; 740) der einzelnen Arbeitsmodule (6, 8; 6', 8') geringfügig schmaler ist als die darauf ruhenden Bearbeitungsmodule (106, 108; 206, 208, 210; 306, 308, 302) .
11. 11. Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenräume der Sockel der Arbeitsmodule (6, 8; 106, 108; 206, 208; 306, 308) durch seitliche öffnungen (441) miteinander verbunden sind.
12. 12. Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sockel der Arbeitsmodule auf Nivellierungselementen (150; 350, 450; 598) stehen, die höhenmäßig einstellbar sind.
13. 13. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Nivellierungselemente von hydraulisch arbeitenden Spanneinrichtungen lösbar bzw. sperrbar sind.
14. 14. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Nivellierungselemente von vorzugsweise schwenkbaren Rollen (598) gebildet sind, die vorzugsweise hydraulisch verstellbar sind.
15. 15. Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzelnen Sockeln Schnell-Verschluß-Spanneinrichtungen

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    (60; 256) vorgesehen sind, die die jeweilige Schnittstellenebene (Eg) übergreifen.
16. 16. Bearbeitungszentrum insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch eine Schnellwechseleinrichtung (494 bis 498) für den Austausch des Antrieb-Sockelmoduls (2; 102) und/oder der Arbeitsmodule (6, 8; 106, 108; 206, 208; 306, 308).
17. 17. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnellwechseleinrichtung ein Schienenpaar (494) aufweist, das unter die jeweiligen Sockelmodule (440) schiebbar ist, die auf jeder Seite zumindest zwei mit der zugehörigen Schiene (494) ausgerichtete bzw. ausrichtbare Laufrollen (498) tragen, welche zum Transport mit der Schiene (494) in Kontakt bringbar sind.
18. 18. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schienen über eine Vielzahl von Einstellelementen (496), die höhenverstellbar sind, am Untergrund abstützen.
19. 19. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufrollen (498) höhenverstellbar sind.
20. 20. Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Schnittstelle zwischen Sockel und Bearbeitungsmodul Führungselemente vorgesehen sind, die mit einem Führungselement des jeweils benachbarten Arbeitsmoduls in Funktionseingriff stehen.
21. 21. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente an einer Zwi-

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    seitenplatte (109; 409) zwischen Sockel (2; 340; 338) und Bearbeitungsmodul (302; 306; 308) ausgebildet sind.
22. 22. Bearbeitungszentrum insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 21, gekennzeichnet durch eine Schnellwechseleinrichtung (140 bis 148, 730 bis 738) für den Austausch der Bearbeitungsmodule (708).
23. 23. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausrollgerüst (140) vorgesehen ist, das zwei im Seitenabstand zueinander stehende parallele Führungsschienen (144, 146) hat, die mit ihren auskragenden Endabschnitten (148) seitlich derart an eine Grundplatte (709) des auszuwechselnden Moduls (708) bringbar sind, daß die Oberkante der Schienen (144) mit der Unterkante eines Führungsbereichs (709A) der Grundplatte (709) fluchtet.
24. 24. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschienen (144) eine Vielzahl von Laufrollen (145) tragen, die von der Oberkante der Schienen (144) um ein kleines Maß vorstehen.
25. 25. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß im Sockel (740) auf jeder

    Seite unterhalb des betreffenden Führungsbereichs (709A) zumindest zwei, im Längsabstand zueinander stehende Laufrollen (736) montiert sind, die sich über eine Federeinrichtung (734) am Sockel (740) abstützen.
    30
26. 26. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufrollen (736) jeweils einer Seite von einem Trägerelement (730) gehalten sind, das sich in vertikaler Richtung geführt an einem Federpaket

    (734) abstützt.

    f\

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27. 27. Bearbeitungszentrum nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (730) von hängend mit dem Sockel (740) verschraubten Haltebolzen (731) durchragt ist, die an ihrem Ende jeweils eine Mutter tragen, an denen sich eine Stützfeder (734) abstützt.
28. 28. Antriebsmodul, insbesondere für ein Bearbeitungszentrum nach einem der Ansprüche 1 bis 27, gekenn zeichnet durch einen separat handhabbaren Sockelmodul (2; 102; 202), der den Hauptantrieb (4) für ein modular aufbaubares Bearbeitungszentrum aufweist und auf dem ein Bearbeitungsmodul (10, 20; 110; 210; 302), wie z. B. eine Presse, ein Biegemodul oder dergleichen aufsetzbar ist, wobei die Kraftübertragung vom Sockelmodul zum Bearbeitungsmodul über miteinander kämmende Zahnbzw. Stirnräder (119, 119', 121; 219, 221; 319, 321) erfolgt, wobei der Kämmeingriff im Bereich der Schnittstellenebene (E_s) zwischen Sockelmodul und Bearbeitungsmodul liegt.
29. 29. Antriebsmodul nach Anspruch 28, dadurch gekenn zeichnet, daß im Sockelmodul (102; 202; 2) mehrere Abtriebszahnräder (119, 119') gelagert sind, die jeweils mit ihrem Wälzkreis die Schnittstellenebene (E₃) tangieren und über die wechselweise oder gleichzeitig die Kraftübertragung in den Bearbeitungsmodul erfolgt.
30. 30. Antriebsmodul nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Bearbeitungsmodul von einem Pressen-Modul (10; 20; 110; 302) gebildet ist, und daß zu beiden Seiten eines die Kraftübertragung vom Sockelmodul (102; 2) zur Presse (110; 302) bewirkenden, im Pressen-Modul gelagerten Zahnrades (121; 321) jeweils zumindest eine Antriebsöffnung (113; 313) für eine Koppelstelle zur Betätigung von Werkzeugen bzw. Schiebern entgegen der Haupt-Stanzrichtung (HSR) vorgesehen ist.

    Vnr: 190 144 50.061 DE Wi/Ac 29. August 1990
31. 31. Antriebsmodul nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsöffnungen jeweils mit einer Innenverzahnung versehen sind.

    Vnr: 190 144 50.061 DE Wi/Ac 29. August 1990