DD241027A1 - Schnellspannsystem fuer werkzeughalterplatten auf walzschlitten in querwalzmaschinen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung von Werkzeughalterplatten auf den geradlinig bewegbaren Walzschlitten einer Querwalzmaschine, zielt auf ein schnelles Spannen und Loesen der Werkzeughalterplatten bei Gewaehrleistung der Walzgenauigkeit und hat als Aufgabe ein robustes druckmittelentspannbares Schnellspannsystem ohne Druckmittelleitungen zu den Walzschlitten. Dazu sind in mehrreihigen Nuten (7) jeder Werkzeughalterplatte (4) T-foermige Spannelemente (6) vorgesehen, deren Federspannkraft durch Druckkolben (9) erster Druckzylinder (10) aufgehoben wird, die ihrerseits von einem seitlich am Walzschlitten (3) angeordneten, zweiten Druckzylinder (13) beaufschlagbar sind, wenn dessen Druckkolben (14) bei Werkzeughalterplattenwechsel mit dem Druckkolben (17) eines am Maschinenstaender (1) angeordneten dritten Druckzylinders (16) in Wirkverbindung steht. Die Erfindung findet Anwendung zur Umformung rotationssymmetrischer Teile bei haeufigem Werkzeugwechsel. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spannen von Werkzeughalterplatten auf den geradlinig bewegbaren Walzschlitten einer Querwalzmaschine. Sie findet Anwendung zur Umformung rotationssymmetrischer Teile, vorzugsweise bei kleineren Serienstückzahlen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist nach DD-PS 57586 eine derartige Vorrichtung bekannt, bei der die einzelnen Werkzeugaktivelemente neben weiteren zu ihrer Führung und Spannung erforderlichen Elementen auf Werkzeughalterplatten befestigt sind und als komplette Einheiten auf den Walzschlitten verschraubt werden. Ein wesentlicher Nachteil dieser Ausführung besteht im zeitaufwendigen Wechsel der mittels Schrauben befestigten Werkzeughalterplatten. Dieses Befestigungsprinzip ist bei Forderung nach Ablösung manueller Tätigkeiten und Integration des Werkzeugwechsels in den automatisierten Ablauf nicht anwendbar. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß derartige Werkzeughalterplatten nur im Randbereich mittels Schrauben spannbar sind. Damit ist ein Abheben und eine Vergrößerung des Spiels zwischen Werkzeughalterplatten und Walzschlitten im mittleren Bereich durch Wärmedeformationen möglich. Dieser Nachteil bedeutet eine Verringerung der Steifigkeit des Maschinensystems, wobei die , Maßgenauigkeit der Umformteile nachteilig beeinflußt wird.

Es ist weiterhin eine Vorrichtung nach SU-ES 626867 bekannt, nach der Werkzeugelemente mittels Formkeilen auf einem Grundkörper befestigt sind. Die Formkeile stehen mit T-nutenförmigen Aussparungen der Werkzeugelemente und des Grundkörpers in Verbindung und gewährleisten die Spannung und Fixierung derselben. Die Spannung wird durch die selbsthemmende Wirkung der Keilflächen erreicht. Der Nachteil besteht wiederum im zeitaufwendigen und manuellen Lösen und Wiederherstellen der Keilverbindung bei erforderlichem Werkzeugwechsel.

In einer weiteren bekannten Vorrichtung nach SU-ES 457579 werden zu spannende Bauelemente mittels einer federvorgespannten Zugstange geklemmt, deren oberes Ende einen T-förmigen Spannkopf aufweist. Zwecks Entspannung wird die Federwirkung über einen druckölbeaufschlagten Kolben aufgehoben. Die Anwendung derartiger Spannvorrichtungen ermöglicht bereits einen automatisierten Ablauf beim Spannen und Lösen. Ihre Anwendung in Querwalzmaschinen zum Spannen und Fixieren von Werkzeughalterplatten führt jedoch zu erheblichen Nachteilen. Bei Anordnung derartiger Spannelemente auf den beweglichen Walzschlitten wäre entweder eine mitzubewegende, flexible Verbindung zu einem feststehenden Hydraulikantrieb erforderlich, wodurch insbesondere bei langen Schlittenhüben eine aufwendige und einem hohen Verschleiß unterliegende Schlauchführung notwendig wäre; oder es wären separate, auf jedem Walzschlitten angeordnete Hydraulikantriebe erforderlich, wodurch das System technologisch zu aufwendig wird. Es ist naheliegend, statt T-förmiger Spannköpfe mit Zugstangen durchgehende T-förmige Spannschienen oder flache Spannschienen mit mindestens zwei Zugstangen als Spannelemente und statt Hydrauliköl Druckluft als Druckmittel zu verwenden.

Ziel der Erfindung

Es ist daher das Ziel der Erfindung, Werkzeughalterplatten auf den Walzschlitten von Querwalzmaschinen schneller zu spannen und zu lösen, wobei gleichzeitig die Walzgenauigkeit gewährleistet werden soll.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die technische Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein einfaches und sicheres Schnellspannsystem ohne Druckmittelleitungen zwischen Maschinenständer und Walzschlitten zu schaffen.

Dies wird unter Verwendung T-förmiger Spannelemente, die über federvorgespannte Druckkolben von in den Walzschlitten angeordneten ersten Druckzylindern entspannbar sind, und entsprechender T-förmiger Nute in den Werkzeughalterplatten erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Nute mehrreihig angeordnet sind und daß die ersten Druckzylinder über eine Druckleitung mit einem seitlich am Walzschlitten angeordneten, zweiten Druckzylinder verbunden sind, dessen federvorgespannter Druckkolben bei Werkzeughalterplattenwechsel mit einem federvorgespannten Druckkolben eines am Maschinenständer befestigten dritten Druckzylinders in Wirkverbindung steht. Zum leichteren Bewegen der Werkzeughalterplatten beim Wechsel ist es vorteilhaft, daß am werkzeugseitigen Ende der Spannelemente Rollen oder Kugeln gelagert sind. Eine vorteilhafte Ausführungsform besteht darin, daß der zweite und der dritte Druckzylinder in einer Werkzeughalterplattenwechselposition der Walzschlitten direkt über ihre Kolbenstangen wirkverbunden sind. Eine andere vorteilhafte Ausführungsform, insbesondere zur Realisierung der Walzschlittenbewegung bei gelösten Werkzeughalterplatten, besteht darin, daß der zweite Druckzylinder über ein an seiner Kolbenstange angebrachtes Gleit- oder Rollenlager und eine seitlich des Walzschlittens angeordnete und in Richtung zum zweiten Druckzylinder verschiebbare Entspannleiste mit dem Druckkolben des dritten Druckzylinders wirkverbunden ist. Für einen verminderten Aufwand ist es zweckmäßig, für beide Walzschlitten einen gemeinsamen dritten Druckzylinder vorzusehen. Das erfindungsgemäße Schnellspannsystem gestattet in vorteilhafterweise, die Werkzeughalterplatten schnell und einfach zu spannen bzw. zu lösen. Das Lösen geschieht durch das Einwirken des druckmittelbeaufschlagten dritten Druckzylinders über den zweiten und die ersten Druckzylinder auf die Spannelemente. Nach Entlasten der Druckzylinder werden durch die Spannfedern die Werkzeughalterplatten auf den Walzschlitten festgeklemmt, wobei durch eine zweckmäßige Verteilung der Nute und der in diesen gelagerten Spannelemente eine die Walzgenauigkeit in hohem Maße gewährleistende Befestigung erreicht wird. Die Verwendung getrennter, ortsfest am Maschinenständer bzw. an den Walzschlitten angeordneter Druckmittelsysteme, die nur bei Werkzeughalterplattenwechsel mechanisch gekoppelt werden, führen zu einer Aufwandssenkung fürdiese Druckmittelsysteme und zur Erhöhung deren Zuverlässigkeit. Für eine weitere Aufwandsse'nkung und Zuverlässigkeitserhöhung ist es von Vorteil, wenn zwischen einer minimal erforderlichen Anzahl der ersten Druckzylinder und den Spannelementen senkrecht zur Werkzeugebene verschiebbare Druckschienen oder -platten zwischengeordnet sind. In diesem Falle ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Druckschienen bzw. -platten an den Spannelementen befestigt sind und zwischen Walzschlitten und jeder Druckschiene bzw. -platte nur mindestens zwei bzw. vier Spannfedern angeordnet sind. Das Schnellspannsystem ist für hochproduktive Querwalzmaschinen mit häufigem und insbesondere automatisiertem Werkzeugwechsel geeignet.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an zwei zweckmäßigen Ausführungsformen näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1: ein erfindungsgemäßes Schnellspannsystem im Querschnitt eines Walzschlittens, Fig. 2: eine andere Ausführungsform in Rückansichteines Walzschlittens.

Nach Fig. 1 sind im Maschinenständer 1 einer Querwalzmaschine, symmetrisch zur Mittellinie 2, zwei gegeneinander längsgeführte Walzschlitten gelagert (wobei zur Vereinfachung der figürlichen Darstellung nur der eine Walzschlitten 3 dargestellt ist), an denen Werkzeughalterplatten 4 mit darauf befestigten keilförmigen Werkzeugen 5 lösbar aufgespannt sind. Zum Spannen der Werkzeughalterplatte 4 sind T-förmige Spannelemente 6 vorgesehen, die einerseits mit ihren Spannköpfen in drei in Walzrichtung verlaufenden, T-förmigen Nuten 7 an der Werkzeughalterplattenrückseite gelagert und andererseits mit Kolbenstangen 8 von Druckkolben 9jm Walzschlitten 3 angeordneter hydraulischer, erster Druckzylinder 10 verbunden sind. Um die Kolbenstangen 8 sind Spannfedern 11 gelagert, durch deren Spannkräfte die Werkzeughalterplatte 4 auf den Walzschlitten 3 geklemmt wird. Alle zum Walzschlitten 3 gehörigen ersten Druckzylinder 10 sind über eine Druckleitung 12 mit einem zweiten Druckzylinder 13 verbunden, der seitlich am Walzschlitten 3 angeordnet ist, einen federvorgespannten Druckkolben 14 aufweist und mit einer Kolbenstange 15 seitlich aus dem Walzschlitten 3 herausragt. Im Maschinenständer 1 ist ein dritter Druckzylinder 16 mit einem federvorgespannten Druckkolben 17 und einer Kolbenstange 18 derart angeordnet, daß in der Werkzeughalterplattenwechselposition des Walzschlittens 3 durch Druckmittelbeaufschlagung des Druckkolbens 17 entgegen seiner Federspannung über die mechanische Kolbenwegübertragung von der Kolbenstange 18 zur Kolbenstange 15 auch der Druckkolben 14 entgegen seiner Federspannung bewegt wird. Damit werden auch über die Druckleitung 12 die Druckkolben 9 mit Druckmittel beaufschlagt, so daß durch Zusammendrücken der Spannfedern 11 die Klemmwirkung der Spannelemente 6 aufgehoben wird. Jetzt können die Werkzeughalterplatten 4 herausgezogen werden, um sie durch andere Werkzeughalterplatten auszuwechseln, die durch Druckmittelenjlastung wieder festgespannt werden. Um beim Werkzeughalterplattenwechsel die Reibung zwischen den Nuten 7 und den Spannelementen 6 niedrig zu halten, sind letztere an ihren Stirnseiten mit Rollen 19 versehen. Das Druckmittelsystem auf dem Walzschlitten 3 ist dort fest und starr installiert, vom steuernden Druckmittelantrieb im Maschinenständer 1 getrennt und enthält noch einen im zweiten Druckzylinder 13 einmündenden (^ausgleichsbehälter 20. Es ist auch möglich, statt je eines dritten Druckzylinders 16 für jeden Walzschlitten einen gemeinsamen dritten Druckzylinder 16 zu verwenden, dessen Kolbenstange 18 über eine Traverse mit beiden Kolbenstangen 15 in Wirkverbindung tritt.

In der Ausführungsform nach Fig. 2 werden als Spannelemente 21 für jede Werkzeughalterplatte drei in Nuten gelagerte, durchgehende flache Spannschienen verwendet. Die Spannelemente 21 sind beidseitig über Zugstangen 22 mit je einer querliegenden Druckschiene 23 fest verbunden. Dadurch sind pro Druckschiene 23 nur noch zwei Spannfedern 24, die zwischen Druckschiene 23 und Walzschlitten 25 um die äußeren Zugstangen 22 gelagert sind, und zwei erste Druckzylinder 26, die zu beiden Enden der Druckschiene 23 über Kolbenstangen 27 entspannend auf die Spannelemente 21 wirken, erforderlich. Über eine Druckleitung 28 sind die ersten Druckzylinder 26 mit einem zweiten Druckzylinder 29 mit einem federvorgespannten Druckkolben 30 verbunden, dessen Kolbenstange 31 endseitig ein Rollenlager 32 trägt. Seitlich und parallel zu jedem Walzschlitten ist eine Entspannleiste 33 angeordnet, die einerseits über einen einarmigen Hebel 34 und andererseits über einen am Maschinenständer 35 angelenkten Winkelhebel 36 sowie eine Kolbenstange 37 von einem federvorgespannten Druckkolben

38 eines dritten Druckzylinders 39 mit dem Maschinenständer 35 verbunden ist. Durch Druckmittelbeaufschlagung des Druckkolbens 38 entgegen seiner Federspannung wird die Entspannleiste 33 parallelogrammartig in Richtung zum zweiten Druckzylinder 29 verschoben (mit Strichlinien angedeutet), wobei infolge der Bewegung des Druckkolbens 30 entgegen seiner Federkraft die Spannelemente 21 über die Kolbenstangen 27 und die Druckschienen 23 entspannt werden. Dies gestattet — im Gegensatz zu der vorher beschriebenen Ausführungsform — einerseits das Lösen der Werkzeughalterplatten in jeder Walzschlittenstellung und andererseits die Aufrechterhaltung des gelösten Zustandes bei einer Walzschlittenbewegung, wobei im letzteren Falle die Kraftübertragung ununterbrochen durch das an der Entspannleiste 33 entlanggeführte Rollenlager 32 gewährleistet wird. Es kann zweckmäßig sein, die beiden Druckschienen 23 durch eine Druckplatte zu ersetzen. Weiterhin ist es möglich, die beiden Entspannleisten 33 entweder mit je einem gesonderten oder mit einem gemeinsamen dritten Druckzylinder

39 zu verbinden. In letzterem Falle ist eine gemeinsame Entspannleiste 33 für beide Walzschlitten einsetzbar.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   1. Schnellspannsystem für Werkzeughalterplatten auf Walzschlitten in Querwalzmaschinen

   — mittels T-förmiger Spannelemente, die über federvorgespannte Druckkolben von in den Walzschlitten angeordneten ersten Druckzylindern entspannbar und

   — inT-förmigen Nuten an der Rückseite der Werkzeughalterplatten gelagert sind, dadurch gekennzeichnet,

   — daß die Nute (7) mehrreihig angeordnet sind, und

   — daß die ersten Druckzylinder (10; 26) über eine Druckleitung (12; 28) mit einem seitlich am Walzschlitten (3; 25) angeordneten, zweiten Druckzylinder (13; 29) verbunden sind,

   — dessen federvorgespannter Druckkolben (14; 30) bei Werkzeughalterplattenwechsel mit einem federvorgespannten Druckkolben (17; 38) eines am Maschinenständer (1; 35) befestigten dritten Druckzylinders (16; 39) in Wirkverbindung steht.
2. 2. Schnellspannsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   — daß am werkzeugseitigen Ende der Spannelemente 6; 21) Rollen (19) oder Kugeln gelagert sind.
3. 3. Schnellspannsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

   — daß der zweite Druckzylinder (13) und der dritte Druckzylinder (16) in einer Werkzeughalterplattenwechselposition der Walzschlitten (3) direkt über ihre Kolbenstangen (15 bzw. 18) wirkverbunden sind.
4. 4. Schnellspannsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

   — daß der zweite Druckzylinder (29) über ein an seiner Kolbenstange (31) angebrachtes Gleit- oder Rollenlager (32) und

   — eine seitlich des Walzschlittens (25) angeordnete und in Richtung zum zweiten Druckzylinder (29) verschiebbare Entspannleiste (33) mit dem Druckkolben (38) des dritten Druckzylinders (39) wirkverbunden ist.
5. 5. Schnellspannsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

   — daß für beide Walzschlitten (3; 25) ein gemeinsamer dritter Druckzylinder (16; 39) vorgesehen ist.