DD248317A1 - Einrichtung zum spannen von werkzeugen oder werkzeugtraegern an umformpressen - Google Patents

Abstract

Die Einrichtung dient zum Spannen von Werkzeugen bzw. Werkzeugtraegern in Schnellwechsel-Werkzeughaltern von Gesenkschmiedepressen. Durch die Erfindung soll die Spannsicherheit erhoeht werden, indem in Spannstellung der Spannkeil formschluessig gesichert wird. Gleichzeitig soll in Loesestellung der Keil voll zurueckgezogen sein und ein schnelles und unbehindertes Wechseln der Werkzeuge erlauben. Erfindungsgemaess wird dies dadurch erreicht, dass der in einem Zylinder befindliche Kolben aus einem Napf mit bodenseitiger Oeffnung besteht, in welcher der Spannkeil mit seinem spannseitig gelegenen zylindrischen Abschnitt laengsverschiebbar gelagert ist. Der Kolben ist durch einen Deckel mit Zapfen abgeschlossen. Das Federelement (Tellerfederpaket) befindet sich innerhalb des Kolbens. In Spannstellung stuetzt sich der Kolben auf einem Verriegelungselement ab, das quer zur Bewegungsrichtung des Kolbens liegt und beim Spann- bzw. Loesevorgang durch eine weitere Zylinderkolben-Einheit bewegt wird. Die Einrichtung ist zum schnellen und sicheren Spannen von Werkzeugen bzw. Werkzeugtraegern auf Umformmaschinen geeignet. Fig. 3

Description

Hierzu 5 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Spannen von Werkzeugen oder Werkzeugträgern an Umformpressen, bestehend aus einer quer zur Preßrichtung angeordneten Zylinderkolben-Einheit mit Spannkeil und Federelement. Die Einrichtung ist vorzugsweise zum Spannen im Arbeitsraum von Schmiedepressen geeignet.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist eine Schnellspanneinrichtung für das Spannen von Wechselplatten auf Schmiedepressen nach DE-AS 2544711 mit quer zur Preßrichtung wirkenden Keilen bekannt. Von dem in die Aussparungen eines Werkzeughalters eingeschobenen Wechselplattenpaar wird zunächst die seitlich durch eine Paßleiste fixierte untere Wechsel platte durch zwei gegenüberliegende Arretierkeile gegen eine Anlagefläche gedruckt und anschließend durch 4 Spannkeile gegen die Auflagefläche der unteren Wechselplatte gespannt.

Die obere Wechsel platte drückt beim ersten Pressenhub die oberen 4 Spannkeile zunächst zurück. Anschließend schnappen diese in entsprechende Aussparungen der Wechselplatte ein und spannen diese. Die Lagefixierung erfolgt dabei durch kreuzweise angeordnete Paßleisten, die zusätzlich verstellbar sind.

Die Spannkraft der Keile wird mittels Tellerfederpaket erzeugt; das Lösen der Keile erfolgt mittels Hydraulikzylinder. Schlußfolgernd aus dem Spannvorgang der oberen Wechselplatte ist festzustellen, daß die Spannkeile hier nur im Bereich des Federweges des jeweiligen Tellerfederpaketes arbeiten und damit nur eine geringe Eintauchtiefe der Keile in die Aussparungen der Wechselplatten erreicht wird. Bei einem Bruch bzw. bei Überlastung der Federelemente können die Spannkeile durch die Keilflächen der Kassette zurückgedrückt und der Formschluß kann unter Wirkung der Auswerferkraft vollkommen aufgehoben werden. Damit liegt keine unbedingt wirkende Sicherheit gegen das Herabfallen der oberen Wechselplatte vor. Außerdem erfolgt beim Lösen eine weitaus höhere Belastung des Federelementes als in Spannstellung, und zwar ein zusätzliches Spannen um die gesamte Eintauchtiefe des Spannkeils in die Aussparung der Wechselplatte.

Diese Hauptmängel des mit Tellerfedern arbeitenden horizontalen Spannkeiles stellen dessen Einsatz von vornherein in Frage, da die Aufhebung des Formschlusses nicht vertretbar ist. In Erweiterung vorstehender DE-AS ist in der DE-OS 2716023 das Zurückziehen der Keile statt mittels Hydraulikzylinder mit Rückholkeilen, Lösestempeln und Druckstücken über einen Maschinenhub vorgeschlagen. Neben dem mechanischen Aufwand für die Ankopplung an den Maschinenstößel und dem Vorhandensein loser Elemente ander das jedoch nichts an den grundlegenden Mangeln der vorher genannten und auch hier wieder eingesetzten Spannkeile.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Spannsicherheit an Umformpressen zu erhöhen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Spannen von Werkzeugen oder Werkzeugträgern der eingangs genannten Art mit in Spannstellung formschlüssig gesichertem Spannkeil und mit in Lösestellung aus dem Werkzeug oder Werkzeugträger zurückgezogenem Spannkeil und entlastetem Federelement zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß der im Zylinder befindliche Kolben aus einem Napf mit bodenseitiger Öffnung besteht, in welcher der Spannkeil mit einem spannseitig gelegenen zylindrischen Abschnitt längsverschiebbar gelagert ist, daß der Kolben durch einen Deckel mit Zapfen abgeschlossen ist und sich innerhalb des Kolbens das Federelement befindet und daß der Kolben in Spannstellung an einem Verriegelungselement abgestützt ist.

Die Einrichtung ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebeweg des Spannkeiles im Kolben kleiner als die Eintauchtiefe des Spannkeiles im Werkzeug oder Werkzeugträger ist, daß sich der Kolben in der Lösestellung in einer Lage befindet, bei welcher sich die Stirnfläche des Spannkeiles außerhalb der Aussparung im Werkzeug oder Werkzeugträger befindet, daß der Zapfen des Spannkeiles an der Innenseite des Deckels abgestützt ist und daß der Kolben beidseitig mit Druckmittel beaufschlagbar in der Zylindereinheit angeordnet ist.

Weitere wesentliche Merkmale der Einrichtung sind, daß sich der Kolben über den Zapfen des Deckels an einem quer zur Bewegungsrichtung des Spannkeiles angeordneten Verriegelungsbolzen einer weiteren Zylinderkolben-Einheit innerhalb des Zylinderbodens abstützt und daß der Spannkeil als Arretierkeil mit zweiseitiger Abschrägung ausgeführt ist.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: Seitenansicht im Längsquerschnitt durch eine in einem Werkzeughalter mit Werkzeugträger angeordnete

Spanneinrichtung mit dazu angeordnetem Verriegelungsbolzen in Lösestellung Fig. 2: Seitenansicht im Längsschnitt durch eine in einem Werkzeughalter mit Werkzeugträger angeordnete Spanneinrichtung

mit dazu angeordnetem Verriegelungsbolzen vor dem Verriegeln Fig. 3: Seitenansicht im Längsschnitt durch eine in einem Werkzeughalter mit Werkzeugträger angeordnete Spanneinrichtung

mit dazu angeordnetem Verriegelungsbolzen in Spannstellung Fig.4: Seitenansicht im Längsschnitt durch eine in einem Werkzeughalter mit Werkzeugträger angeordnete Spanneinrichtung

mit dazu angeordnetem Verriegelungsbolzen nach dem Entriegeln Fig. 5: Draufsicht im ausschnittsweisen Längsschnitt durch einen als Arretierkeil ausgebildeten Spannkeil einer in einem Werkzeughalter angeordneten Spanneinrichtung in Spannstellung.

Nach Fig. 1 ist eine Spanneinrichtung genannter Art in einem Werkzeughalter 1 mit Werkzeugträger 2 angeordnet. Die Einrichtung besteht aus dem Spannzylinder 3 und dem Verriegelungszylinder 4. Über das Mantelrohr 5, welches mit dem Kopfstück 6 und dem Fußflansch 7 verschraubt ist, wird der Spannzylinder 3 im Werkzeughalter 1 geführt und über den Fußflansch 7 mit diesem verschraubt. Senkrecht dazu ist der Verriegelungszylinder 4, bestehend aus Zylindermaterial 8, Bodenplatte 9 und Kolben 10 mit Verriegelungsbolzen 11, angebracht. Dieser ist ebenfalls mit dem Werkzeughalter 1 verschraubt. Spannzylinder 3 und Verriegelu ngszylinder 4 sind im Werkzeughalter 1 definiert zueinander angeordnet, so daß der Verriegelungsbolzen 11 in die im Mantelrohr 5 und Fußflansch 7 befindliche Bohrung 12 eingeführt werden kann. Der Kolben 13 des Spannzylinders 3 besteht aus einem Napf 14 mit bodenseitiger Öffnung 15, in welcher der Spannkeil 6 mit seinem zylindrischen Abschnitt 17 gleitet, einem den Napf 14 abschließenden Deckel 18 mit Zapfen 19 und Bohrung 20 sowie einem Tellerfederpaket 21, welches auf dem Zapfen 22 des Spannkeiles 16 geführt wird. Der Zapfen 22 stützt außerdem den Spannkeil 16 in der Bohrung 20 des Deckels 18 ab.

Im Kopfstück 6 ist eine Paßfeder 23 angeordnet, welche den Spannkeil 16 gegen Verdrehen sichert. In der Ausgangsstellung ist der Verriegelungsbolzen 11 durch Beaufschlagen der Leitung 24 mit Druckmittel zurückgefahren. Der Kolben 13 des Spannzylinders 3 ist durch Beaufschlagen der Ringkammer 25 über die Leitung 26 mit Druckmittel soweit in das Mantelrohr 5 eingefahren, daß sich die Stirnfläche 27 des Spannkeiles 16 außerhalb der Aussparung 28 des Werkzeugträgers 2 befindet. Der Deckel 18 des Kolbens 13 liegt am Fußflansch 7 an, und der Zapfen 19-des Deckels 18 ist in die Bohrung 29 des Fußflansches 7eingefahren. Das Tellerfederpaket 21 ist entspannt, und der Bund 30 des Spannkeiles 16 liegt am Napf Minnen an. In dieser Stellung kann der Werkzeugträger 2 sowohl nach oben als auch seitlich aus dem Werkzeughalter 1 heraus ausgewechselt werden.

Fig. 2 zeigt die Spanneinrichtung vordem Verriegeln, wobei die Lage des Kolbens 13 auch der vor dem Entriegeln entspricht. Nach Beaufschlagung der Druckleitung 32 ist der Kolben 13 bis zur Anlage der Keilfläche 33 des Spannkeiles 16 am Werkzeugträger 2 ausgefahren, und nach dem anschließenden Spannen des Tellerfederpaketes 21 bis zur An lage des Napfes 14 am Kopfstück 6 hat sich der Zapfen 19 des Deckels 18 so weit aus der Bohrung 29 des Fußflansches 7 herausbewegt, daß die Bohrung 12 am Fußflansch 7 freigegeben ist und noch ein Sicherheitsabstand zwischen dem Zapfen 19 und der kolbenseitigen Begrenzungskante der Bohrung 12 vorhanden ist. Zwischen dem Boden des Napfes 14 und dem Bund 30 des Spannkeiles 16 ist der Abstand 34 vorhanden, welcher dem Spannen des Tellerfederpaketes 21 in dieser Stellung gegenüber der in Fig. 1 dargestellten entspricht.

Anschließend wird durch Beaufschlagen der Druckleitung 35 mit Druckmittel der Kolben 10 des Verriegelungszylinders 4 nach oben bewegt und damit der Verriegelungsbolzen 11 weiter in die Bohrung 12 eingeführt. Diese Stellung zeigt Fig. 3.

Nachdem die Ringkammer 31 über die Leitung 32 druckentlastet wird, entspannt sich das Tellerfederpaket 21 um den Betrag des Sicherheitsabstandes des Zapfens 19 zur Bohrung 12 des Fußflansches 7, und der Zapfen 19 stützt sich an dem eingefahrenen Verriegelungsbolzen 11 ab. In dieser Stellung, die als Spannstellung der Spanneinrichtung definiert wird und in welcher sowohl Spannzylinder 3 als auch Verriegelungszylinder4 drucklos sind, hat sich der Napf 14 um den gleichen Weg vom Kopfstück 6 entfernt, und der Abstand 34 nach Fig. 2 zwischen Napf14undBund30des Spannkeiles 16 hat sich um ebenfalls diesen Weg verringert. Der verbleibende Abstand 36 entspricht dem Federweg des Tellerfederpaketes 21 in Spannstellung, über die dasselbe den Werkzeugträger 2 mittels der Keilfläche 33 des Spannkeiles 16 gegen den Gesenkhalter 1 spannt. Die Übersetzung der Kraft des Tellerfederpaketes kann durch entsprechende Wahl der Neigung der Keilfläche 33 variiert werden.

Fig. 4 zeigt die Spanneinrichtung nach dem Entriegeln. Nachdem der Kolben 13 des Spannzylinders 3 wieder in die Stellung von Fig.2 gebracht ist, kann durch Beaufschlagen der Druckleitung 24 mit Druckmittel der Spannzylinder 3 durch Herausziehen des Verriegelungsbolzens 11 entriegelt werden, und nach Druckentlastung der Ringkammer 31 über die Druckleitung 32 kann sich das Tellerfederpaket 21 wieder bis zurAnlage des Bundes 30 des Spannkeiles 16 am Napf 14 entspannen. Dabei fährt der Zapfen 19 des Deckels 18 wieder tiefer in die Bohrung 29 des Fußflansches 7 ein. Der Spannkeil 16 befindet sich dabei noch in der Aussparung 28 des Werkzeugträgers 2.

Das Lösen des Spannkeiles 16, falls dieser mit einer Keilfläche 33 im Bereich der Selbsthemmung versehen ist, und das Verschieben des Kolbens 13 in die Ausgangsstellung nach Fig. 1 erfolgen wieder durch Beaufschlagen der Ringkammer 25 über die Druckleitung 26 mit Druckmittel.

Der Spannzyklus nach Fig. 1 bis 4 kann durch Einsatz einer elektrischen Folgesteuerung und bei Verwendung pneumatischer Kontrollelemente 37 und 38, welche die Lage des Kolbens 13 und des Verriegelungsbolzens 11 überwachen, automatisch erfolgen.

Fig. 5 zeigt in der Draufsicht die Ausbildung der Keilflächen des Spannkeiles, wenn die Spanneinrichtung als Arretierelement genutzt wird. Der Arretierkeil 39 hat in diesem Falle an beiden Seitenflächen Abschrägungen 40, die mit entsprechenden schrägen Justierflächen 41 am Werkzeugträger 2 in Spannstellung in Kontakt stehen.

Aus dem Beispiel gehen die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung hervor:

In Spannstellung ist die Eintauchtiefe des Spannkeiles in den Werkzeugträger wesentlich größer als der verbleibende Federweg des Tellerfederpaketes, selbst wenn die Federn bis zu ebenen Scheiben überlastet wurden. Damit ist auch bei extremen Belastungen bzw. Federbruch der Formschluß zwischen Spannkeil und Werkzeugträger gewährleistet.

Unabhängig davon, ob das Federelement mit einem großen oder kleinen Federweg ausgelegt wird, ist es möglich, den Spannkeil voll aus der Aussparung des Werkzeugträgers zurückzuziehen, wodurch ein ungehinderter Wechsel des Werkzeugträgers erfolgen kann. In Lösestellung des Spannkeiles sind die Tellerfedern nicht zusätzlich belastet, sondern entlastet. Das Spannen und Lösen der Spanneinrichtungen bedarf keiner manuellen Verrichtungen und ist voll automatisierbar. Es ist daher in wenigen Sekunden ausführbar und bietet ein Maximum an Arbeitssicherheit ohne irgendwelche Erschwernisse.

Claims (7)

1. Einrichtung zum Spannen von Werkzeugen oder Werkzeugträgern an Umformpressen, bestehend aus einer quer zur Preßrichtung angeordneten Zylinderkolben-Einheit mit Spannkeil und Federelement, dadurch gekennzeichnet, daß der im Zylinder (3) befindliche Kolben (13) aus einem Napf (14) mit bodenseitiger Öffnung (15) besteht, in welcher der Spannkeil (16) mit seinem spannseitig gelegenen zylindrischen Abschnitt (17) längsverschiebbar gelagert ist, daß der Kolben (13) durch einen Deckel (18) mit Zapfen (19) abgeschlossen ist und sich innerhalb des Kolbens (13) das Federelement (21) befindet und daß der Kolben (13) in Spannstellung an einem Verriegelungselement (11) abgestützt ist.

2. Einrichtung zum Spannen nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebeweg des Spannkeiles (16) im Kolben (13) kleiner als die Eintauchtiefe des Spannkeiles in der Aussparung (28) des Werkzeuges oder Werkzeugträgers (2) ist.

3. Einrichtung zum Spannen nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Kolben (13) in der Lösestellung in einer Lage befindet, bei welcher sich die Stirnfläche (27) des Spannkeiles (16) außerhalb der Aussparung (28) im Werkzeug oder Werkzeugträger (2) befindet.

4. Einrichtung zum Spannen nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (22) des Spannkeiles (16) an der Innenseite des Deckels (18) abgestützt ist.

5. Einrichtung zum Spannen nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (13) beidseitig mit Druckmittel beaufschlagbar in der Zylindereinheit angeordnet ist.

6. Einrichtung zum Spannen nach den Punkten 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Kolben (13) über den Zapfen (19) des Deckels (18) an einem quer zur Bewegungsrichtung des Spannkeiles (16) angeordneten Verriegelungsbolzen (11) einer weiteren Zylinderkolben-Einheit (4) innerhalb des Zylinderbodens abstützt.

7. Einrichtung zum Spannen nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkeil (16) als Arretierkeil mit zweiseitiger Abschrägung ausgeführt ist.