DD248317B3 - TO REPRESENT TOOLS FOR TOOLS OR TOOL CARRIER - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung für Werkzeuge oder Werkzeugträger an Umformpressen, bestehend aus einer quer zur Preßrichtung angeordneten Zylinder-Kolben-Einheit mit Spannkeil und Federelement. Die Einrichtung ist vorzugsweise zum Spannen im Arbeitsraum von Schmiedepressen, z. B. in Schnellwechsel-Werkzeughaltern, geeignet.The invention relates to a clamping device for tools or tool carrier to forming presses, consisting of a transversely to the pressing direction arranged cylinder-piston unit with clamping wedge and spring element. The device is preferably for clamping in the working space of forging presses, z. B. in quick-change tool holders suitable.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Es ist eine Schnellspanneinrichtung für das Spannen von Wechselplatten auf Schmiedepressen nach DE-AS 2 544711 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 Wechselplatte durch zwei gegenüberliegende Arretierkeile gegen eine Anlagefläche gedrückt und anschließend durch vier Spannkeile gegen die Auflagefläche der unteren Wechselplatte gespannt.It is a quick-clamping device for the clamping of removable disks on forging presses according to DE-AS 2 544711 with acting transversely to the pressing direction wedges known. From the inserted into the recesses of a tool holder removable plate pair, the first fixed laterally by a Paßleiste lower removable plate is pressed by two opposite locking wedges against a contact surface and then stretched by four clamping wedges against the support surface of the lower removable plate.
Die obere Wechselplatte drückt beim ersten Pressenhub die oberen vier 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.The top plate first pushes back the top four clamping wedges during the first press stroke. Then they snap into corresponding recesses of the removable plate and tighten it. The position fixing is carried out by crosswise arranged Paßleisten, which are additionally adjustable.
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 Wechselplatte 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 Wechseiplatte.The clamping force of the wedges is generated by means of disc spring assembly; the wedges are released by means of hydraulic cylinders. In conclusion, from the clamping operation of the upper removable plate is to be noted that the clamping wedges work only in the region of the spring travel of the respective disc spring assembly and thus only a small immersion depth of the wedges is achieved in the recesses of the removable disk. In case of breakage or overload of the spring elements, the clamping wedges can be pushed back by the wedge surfaces of the cassette and the positive engagement can be completely canceled under the effect of Auswerferkraft. Thus, there is no unconditional security against the fall of the upper removable disk. In addition, when releasing a much higher load on the spring element than in the clamping position, namely an additional clamping to the entire depth of immersion of the clamping wedge in the recess of the Wechseiplatte.
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 ändert das jedoch nichts an den grundlegenden Mängeln der vorher genannten und auch hier wieder eingesetzten Spannkeile.These major deficiencies of working with disc springs horizontal clamping wedge place its use from the outset in question, since the repeal of the positive connection is not justifiable. In extension of the above DE-AS 2716023 the retraction of the wedges is instead proposed by hydraulic cylinders with return wedges, release temples and pressure pieces over a machine stroke in DE-OS. In addition to the mechanical effort for the coupling to the machine tappet and the presence of loose elements, however, this does not change the fundamental deficiencies of the previously mentioned and again used clamping wedges.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Ziel der Erfindung ist es, die Spannsicherheit an Umformpressen zu erhöhen.The aim of the invention is to increase the clamping reliability of forming presses.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spanneinrichtung für Werkzeuge oder Werkzeugträger 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.The invention has for its object to provide a clamping device for tools or tool carrier of the type mentioned in a clamping position positively secured clamping wedge and with in the release position from the tool or tool carrier retracted clamping wedge and relieved spring element.
Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß der im Zylinder befindliche Kolben aus einem Napf mit bodenseitiger Öffnung besteht, in weicher 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 Verriegelungsbolzen abgestützt ist.According to the invention this is achieved in that the piston located in the cylinder consists of a cup with bottom opening, in which the clamping wedge is mounted longitudinally displaceable with a clamping side located cylindrical portion, that the piston is closed by a lid with pins and inside the piston Spring element is located and that the piston is supported in the clamping position on a locking bolt.
Die Spanneinrichtung ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkeil einen Zapfen aufweist, der an der Innenseite des Deckels abgestützt ist und daß der Kolben beidseitig mit Druckmittel beaufschlagbar in der Zylinder-Kolben-Einheit angeordnetThe clamping device is further characterized in that the clamping wedge has a pin which is supported on the inside of the lid and that the piston arranged on both sides acted upon with pressure medium in the cylinder-piston unit
Weitere wesentliche Merkmale der Erfindung sind, daß sich der Verriegelungsbolzen an dem Kolben-Verriegelungs-Zylinder einer Zylinder-Kolben-Einheit innerhalb des Zylinderbodens abstützt und daß der Spannkeil als Arretierkeil mit zweiseitiger Abschrägung ausgeführt ist.Further essential features of the invention are that the locking bolt is supported on the piston-locking cylinder of a cylinder-piston unit within the cylinder base and that the clamping wedge is designed as a locking wedge with two-sided bevel.
Ausführungsbeispielembodiment
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigenThe invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawings show
Fig. 1: Seitenansicht im Längenquerschnitt durch eine in einem Werkzeughalter mit Werkzeugträger angeordneteFig. 1: side view in the longitudinal cross section through a arranged in a tool holder with tool carrier
Spanneinrichtung mit dazu angeordnetem Verriegelungsbolzen in Lösestellung Fig. 2: Seitenansicht im Längsschnitt durch eine in einem Werkzeughalter mit Werkzeugträger angeordnete SpanneinrichtungClamping device with locking bolt arranged in the release position for this purpose Fig. 2: Side view in longitudinal section through a clamping device arranged in a tool holder with tool carrier
mit dazu angeordnetem Verriegelungsbolzen vor dem Verriegeln Fig. 3: Seitenansicht im Längsschnitt durch eine in einem Werkzeughalter mit Werkzeugträger angeordnete Spanneinrichtungwith locking bolt arranged therefor before locking FIG. 3: side view in longitudinal section through a clamping device arranged in a tool holder with tool carrier
mit dazu angeordnetem Verriegelungsbolzen in Spannstellung Fig.4: Seitenansicht im Längsschnitt durch eine in einem Werkzeughalter mit Werkzeugträger angeordnete Spanneinrichtungwith arranged locking bolt in clamping position Fig.4: Side view in longitudinal section through a arranged in a tool holder with tool holder clamping device
mit dazu angeordnetem Verriegelungsbolzen nach dem Entriegeln Fig. 5: Draufsicht im ausschnittweisen Längsschnitt durch einen als Arretierkeil ausgebildeten Spannkeil einer in einem Werkzeughalter angeordneten Spanneinrichtung in Spannstellung.with locking bolt arranged for this purpose after unlocking FIG. 5: top view in a section-wise longitudinal section through a clamping wedge, designed as a locking wedge, of a clamping device arranged in a tool holder in the clamping position.
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 Verriegelungszylinder 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.According to Fig. 1, a clamping device of the type mentioned in a tool holder 1 with tool carrier 2 is arranged. The device consists of the clamping cylinder 3 and the locking cylinder 4. About the jacket tube 5, which is bolted to the head piece 6 and the Fußflansch 7, the clamping cylinder 3 is guided in the tool holder 1 and bolted via the Fußflansch 7 with this. Perpendicular to the locking cylinder 4, consisting of cylinder material 8, bottom plate 9 and piston 10 with locking pin 11, attached. This is also bolted to the tool holder 1. Clamping cylinder 3 and locking cylinder 4 are defined in the tool holder 1 to each other, so that the locking pin 11 can be inserted into the bore 12 located in the casing tube 5 and foot flange 7. The piston 13 of the clamping cylinder 3 consists of a cup 14 with bottom opening 15, in which the clamping wedge 6 slides with its cylindrical portion 17, a cup 14 final lid 18 with pin 19 and bore 20 and a cup spring assembly 21 which on the pin 22 of the clamping wedge 16 is guided. The pin 22 also supports the clamping wedge 16 in the bore 20 of the lid 18.
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 so weit 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 7 eingefahren. Das Tellerfederpaket 21 ist entspannt, und der Bund 30 des Spannkeiles 16 liegt am Napf 14 innen an. In dieser Stellung kann der Werkzeugträger 2 sowohl nach oben als auch seitlich aus dem Werkzeughalter 1 heraus ausgewechselt werden.In the head piece 6, a feather key 23 is arranged, which secures the clamping wedge 16 against rotation. In the initial position of the locking pin 11 is moved back by applying the line 24 with pressure medium. The piston 13 of the clamping cylinder 3 is so far retracted by pressurizing the annular chamber 25 via line 26 with pressure medium in the jacket tube 5, that the end face 27 of the clamping wedge 16 is outside the recess 28 of the tool carrier 2. The lid 18 of the piston 13 abuts against the foot flange 7, and the pin 19 of the lid 18 is retracted into the bore 29 of the Fußflansches 7. The cup spring package 21 is relaxed, and the collar 30 of the clamping wedge 16 is located on the cup 14 inside. In this position, the tool carrier 2 can be exchanged both upwards and laterally out of the tool holder 1.
Fig. 2 zeigt die Spanneinrichtung vor dem 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 Telierfederpaketes 21 bis zur Anlage 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.Fig. 2 shows the clamping device before locking, wherein the position of the piston 13 also corresponds to the unlocking. After acting on the pressure line 32 of the piston 13 is extended to the abutment of the wedge surface 33 of the clamping wedge 16 on the tool carrier 2, and after the subsequent clamping of the Telierfederpaketes 21 to the plant of the cup 14 on the head piece 6, the pin 19 of the lid 18 so far moved out of the bore 29 of the Fußflansches 7, that the bore 12 is released at the foot flange 7 and still a safety distance between the pin 19 and the piston-side boundary edge of the bore 12 is present. Between the bottom of the cup 14 and the collar 30 of the clamping wedge 16, the distance 34 is present, which corresponds to the tensioning of the cup spring assembly 21 in this position relative to that shown in Fig. 1.
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 Verriegeiungszylinder 4 drucklos sind, hat sich der Napf 14 um den gleichen Weg vom Kopfstück6 entfernt, undderAbstand34nach Fig. 2 zwischen Napf und Bund 30 des Spannkeiles 16 hat sich um ebenfalls diesen Weg verringert.Subsequently, by pressurizing the pressure line 35, the piston 10 of the locking cylinder 4 is moved upward and thus the locking bolt 11 is further inserted into the bore 12. This position is shown in FIG. After the annular chamber 31 is relieved of pressure via the line 32, the cup spring assembly 21 relaxes by the amount of the safety distance of the pin 19 to the bore 12 of the Fußflansches 7, and the pin 19 is supported on the retracted locking bolt 11 from. In this position, which is defined as the clamping position of the clamping device and in which both the clamping cylinder 3 and Verriegeiungszylinder 4 are depressurized, the cup 14 has moved the same way from the head piece 6, and the distance 34 of FIG. 2 between cup and collar 30 of the clamping wedge 16 has also reduced this way around.
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.The remaining distance 36 corresponds to the travel of the cup spring assembly 21 in the clamping position, via which it biases the tool carrier 2 by means of the wedge surface 33 of the clamping wedge 16 against the die holder 1. The translation of the force of the cup spring package can be varied by appropriate choice of the inclination of the wedge surface 33.
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 3 durch Herausziehen des Verriegelungsbolzen 11 entriegelt werden, und nach Druckentlastung der Ringkammer31 über die Druckleitung 32 kann sich dasFig. 4 shows the clamping device after unlocking. After the piston 13 of the clamping cylinder 3 is brought back into the position of Figure 2, can be unlocked by applying the pressure line 24 with pressure medium 3 by pulling out the locking pin 11, and after pressure relief of the annular chamber 31 via the pressure line 32, the
Tellerfederpaket 21 wieder bis zur Anlage 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.Disc spring 21 to relax again until the federal government 30 of the clamping wedge 16 on the cup 14. In this case, the pin 19 of the lid 18 again moves deeper into the bore 29 of the Fußflansches 7 a. The clamping wedge 16 is still in the recess 28 of the tool carrier. 2
Das Lösen des Spannkeiles 16, falls dieser mit einer Keiifläche 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.The release of the clamping wedge 16, if this is provided with a Keiifläche 33 in the region of self-locking, and the displacement of the piston 13 in the starting position of FIG. 1 again by applying the annular chamber 25 via the pressure line 26 with pressure medium.
Der Spannzylinder 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.The tensioning cylinder according to FIGS. 1 to 4 can take place automatically by using an electrical sequence control and by using pneumatic control elements 37 and 38 which monitor the position of the piston 13 and the locking bolt 11.
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.Fig. 5 shows in plan view the formation of the wedge surfaces of the clamping wedge when the clamping device is used as a locking element. The locking wedge 39 has in this case on both side surfaces chamfers 40, which are in contact with corresponding oblique Justierflächen 41 on the tool carrier 2 in clamping position.
Aus dem Beispiel gehen die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung hervor:The example shows the advantages of the solution according to the invention:
In Spannstellung ist die Eintauchtiefe des Spannkeiles in den Werkzeugträger wesentlich größer als der verbleibende Federweg des Teilerfederpaketes, 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.In the clamping position, the immersion depth of the clamping wedge in the tool carrier is substantially greater than the remaining travel of the divider spring package, even if the springs were overloaded up to even slices. This ensures the positive engagement between clamping wedge and tool carrier even under extreme loads or spring breakage.
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 Spanneinrichtung bedarf keiner manuellen Verrichtungen und ist voll automatisierbar. Es ist daher in wenigen Sekunden ausführbar und bietet ein Maximum an Arbeitssicherheit ohne irgendwelche Erschwernisse.Regardless of whether the spring element is designed with a large or small spring travel, it is possible to fully withdraw the clamping wedge from the recess of the tool carrier, whereby an unimpeded change of the tool carrier can be done. In release position of the clamping wedge, the plate springs are not charged additionally, but relieved. The clamping and releasing the clamping device requires no manual operations and is fully automated. It is therefore executable in a few seconds and offers maximum safety at work without any difficulties.
In Betracht gezogene Druckschriften:Documents considered:
DE-OS 2716023 (B 21 J 13/08) DE-AS 2544711 (B 21 J 13/08)DE-OS 2716023 (B 21 J 13/08) DE-AS 2544711 (B 21 J 13/08)
Claims (5)
Anwendungsgebiet der ErfindungFor this 5 pages drawings
Field of application of the invention
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Families Citing this family (2)
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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