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Hydraulische Werkstück-Einspannvorrichtung, insbesondere für in hydraulischen Pressen durchgeführte Widerstandsschweissungen
Gegenstand der Erfindung bildet eine selbsttätige Werkstück-Einspannvorrichtung in das Stanzwerk- zeug bei hydraulischen Pressen, die überall dort Verwendung finden kann, wo ein derartiges Einspannen vor dem eigentlichen Pressvorgang in Frage kommt. Mit besonderem Vorteil kann die Erfindung bei hy- draulischen Pressen für elektrische Widerstandsschweissung verwendet werden.
Bisher bekannte Werkstück-Einspannvorrichtungen für hydraulische Pressen sind auf dem Prinzip der mechanischen, pneumatischen, magnetischen oder hydraulischen Einspannung gegründet. Hydraulische Einspannvorrichtungen bestehen im wesentlichen aus einem, den beweglichen Teil des Einspannwerkzeuges beherrschenden Einspannzylinder samt Kolben. Diese Einspannzylinder werden dann von einer besonderen, oder zusammen mit dem Presszylinder von einer gemeinsamen Druckquelle gespeist.
In dem letzteren Fall kann die Kolbenbewegung des Einspannzylinders durch einen, an die Druckleitung der gemeinsamen Pumpe angeschlossenen Verteiler gesteuert werden oder es kann die verzögerte Bewegung des Presskolbens derart ausgenützt werden, dass der Druckraum des Einspannzylinders, hydraulisch mit dem Druckraum des Presszylinders verbunden wird, so dass bei der verzögerten Presskolbenbewegung das Werkstück eingespannt wird.
Die erstere Einrichtung, bei der für die Einspannung eine besondere Druckquelle ausgenützt wird, ist teuer. Ein Nachteil der andern Einrichtung, bei welcher die verzögerte Kolbenbewegung ausgenützt wird, ist vor allem darin zu erblicken, dass der ganze Arbeitsprozess ziemlich lange verläuft, wodurch die für eine Massenfertigung ausschlaggebende Arbeitsproduktivität herabgesetzt wird.
Die erwähnten Nachteile der bisherigen Einspannvorrichtungen werden durch die Erfindung beseitigt, die eine hydraulische Werkstück-Einspannvorrichtung insbesondere für in hydraulischen Pressen durchgeführte Widerstandsschweissung darstellt, und deren Wesen darin besteht, dass der hydraulische Zylinder der Einspannvorrichtung, dersichinder Regel ander unteren unbeweglichen Elektrode der hydraulischen Presse befindet, über einen besonderen Einspannschieber an den Druckraum des Presszylinders derart angeschlossen wird, dass in dem hydraulischen Einspannzylinder abwechselnd ein von diesen beiden Räumen des Presszylinders abgeleiteter Druck einwirkt. Der Einspannschieber samt Kolben ist hydraulisch eingeschal- tet zwischen den hydraulischen Zylinder der Einspannvorrichtung und den Verteiler des Presszylinders.
Die Kammer dieses Einspannschiebers ist von der einen Seite des Kolbens, über die Abflusskammer des Presszylinderverteilers an den Hubraum dieses Zylinders hydraulisch angeschlossen. und von der ändern Seite des Kolbens an den Druckraum des Presszylinders entweder direkt oder mittels des Verteilers dieses Zylinders.
Dieser hydraulische Anschluss des Einspannschiebers an den Presszylinder ist derart durchgeführt, dass während des Press-bzw. Schweissvorganges, zunächst auf den Kolben des Einspannschiebers von der einenseite der durch die aus dem Hubraum des Presszylinders entweichende Abflussflüssigkeit hervorgerufene Druck und dann von der andern Seite der in dem Druckraum des Presszylinders auftretenae Druck einwirkt. Der Kolben des Einspannschiebers verschiebt sich in Richtung der Einwirkung dieser Drücke je nachdem, von welcher Seite der Überdruck einwirkt, wodurch der Weg für die Druckflüssigkeit in den hydraulischen Zy- linder der Einspannvorrichtung freigegeben wird.
In der Zeichnung ist ein praktisches Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dar-
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b in die Kammer 25 des Verteilers 15, die in diesem Falle mit der Kammer 26 verbunden ist. Das Arbeitsmedium gelangt so aus der Kammer 26 des Verteilers 15 in die Kammer 27 des Einspannschiebers 28.
Da der Druck in dem Raum 14 mit Bezug auf den in dem Raum 13 herrschenden Druck höher ist, u. zw. im Verhältnis der Druck- und der Hubfläche des Kolbens 9, wirkt auf den Kolben 31 von der Seite der Kammer 27 ein höherer Druck als von der Seite der Kammer 36. Der Kolben 31 verschiebt sich nach rechts und die Flüssigkeit dringt in die Kammer 35 ein, von wo aus sie weiter in den Einspannzylinder 6 der Einspannvorrichtung 2 strömt. Der Kolben 5 der Einspannvorrichtung 2 überwindet die Kraft der Feder 7 und schliesst das Werkstück mittels der BaCKen 3 und 4 ein. Der Einspanndruck steigt auf einen Wert, der durch die Kraft der Feder 30 gegeben ist und die auf das Ventil 29 in dem Einspannschieber 28 einwirkt.
Beim Überschreiten des durch die Kraft der Feder 30 bestimmten Druckes des Sicherheitsventils 29, öffnet sich dieses und die überschüssige Flüssigkeit entweicht aus der Kammer 34 durch die Abflussleitung g in den Behälter 20.
Sobald die bewegliche obere Elektrode 8 auf das Werkstück zum Aufliegen kommt, beginnt der Druck in dem Druckraum 13 des Presszylinders zu steigen und da dieser Druckraum 13 über die Kammer 21 des Verteilers 15 mit der Kammer 36 des Einspannschiebers 28 verbunden ist, drückt die Flüssigkeit den Kolben 31 des Einspannverteilers nach links, da in der Kammer 27 der Druck bereits nicht mehr ansteigen kann, weil der Kolben 9 stillsteht und die Flüssigkeit in den Zylinder 6 der Einspannvorrichtung 2 eindringt und somit das Werkstück mit jenem Druck einschliesst, der in dem Raum 13 vorherrscht und durch den Druckregler 22 bestimmt wird. Der Kolben 31 des Einspannschiebers 28 öffnet gleichzeitig mittels seines verlängerten Teiles 32 das Sicherheitsventil 29, so dass der Hubraum 14 des Presszylinders 10 mit dem Abflussbehälter 20 verbunden wird.
Dadurch wird erreicht, dass der Presskolben 9 in seiner weiteren Funktion durch die Einspannvorrichtung 2 nicht beeinflusst wird und somit während des Schweissvor - ganges ungestört die obere bewegliche Elektrode 8 beschleunigen kann.
Nach Beendigung des Pressvorganges wird der Stromkreis des Elektromagneten 17 ausgeschaltet, der Schieber 16 des Verteilers 15 des Presszylinders 10 sinkt in die untere Lage, in welcher auch eine Verbindung der Pumpe 24 mit dem Presszylinder 10 eintritt, u. zw. derart, dass die Flüssigkeit von der Pumpe 24 über die Kammern 23 und 25 des Verteilers 15 in den Hubraum 14 des Presszylinders 10 strömt und denKolben 9 in die obere Lage hebt. In dieser Lage entweicht die Druckflüssigkeit durch den Umströmungskanal 11 über das Rückschlagventil 12, über den Druckraum 13 des Presszylinders und über die Kammern 21 und 19 des Verteilers 15 in den Behälter 20. Die Pumpe 24 arbeitet in entlastetem Zustand und der Kolben 9 wird in der oberen Lage gehalten.
Der Kolben-31 des Einspannschiebers 28 wird infolge Kräfteunterschied der Federn 30 und 33 in eine solche Lage umgestellt, dass die Kammern 35 und 36 verbunden werden.
Durch Einwirkung der Feder 7, an der sich die bewegliche Backe 4 der Einspannvorrichtung 2 abstützt, wird die Flüssigkeit aus dem Zylinder 6 über die Kammer 35 und 36 des Einspannschiebers 28 und über die Kammern 21,19 des Verteilers 15 des Presszylinders, in den Behälter 20 gedrückt.
Die beschriebene erfindungsgemässe Einrichtung hat neben der erwähnten Entlastung des Presszylinderkolbens auch den Vorteil, dass ein Heruntersinken des Presskolbens 9 aus der oberen Lage infolge Eigengewicht und mit einer unzulässigen Geschwindigkeit verhindert wird, wodurch auch eine allfällige Besch - digung der Schweisskanten der Werkstücke ausgeschlossen wird. Dieser Vorteil wird durch Einschalten ei- 1es Sicherheitsventils 29 zwischen die Kammern 34 und 27 des Einspannschiebers 28 erzielt. Ein weiterer Vorteil ist dann der, dass der Einspannschieber 28 voll automatisch wirkt, so dass Fehler ausgeschlossen ; ind, die gegebenenfalls durch die manuelle Bedienung auftreten könnten.
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