DE102008036252B4

DE102008036252B4 - Werkzeugspannvorrichtung für Pressmaschine

Info

Publication number: DE102008036252B4
Application number: DE102008036252.2A
Authority: DE
Inventors: Eigo Bandou; Katsuhiro Takano
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2007-08-02
Filing date: 2008-08-04
Publication date: 2015-06-25
Anticipated expiration: 2028-08-05
Also published as: US7823435B2; DE102008036252A1; JP4909835B2; JP2009034711A; US20090031780A1

Abstract

Werkzeugspannmechanismus (20) für eine Pressmaschine (1), die umfasst: einen Stempel (206), der von einer Unterseite eines Trägers (25) vorsteht, wenn der Träger (25), auf dem eine Grundplatte (24) angebracht ist, von einem Bett (14) der Pressmaschine (1) getrennt ist, und der in die Unterseite des Trägers (25) eindringt, wenn der Träger (25) auf dem Bett (14) aufgesetzt wird, ein Spannelement (205), das den Stempel (206) nach unten spannt, und ein Eingriffselement (202, 29), das ein Werkzeug (22) entsprechend einer axialen Bewegung des Stempels (206) mit der Grundplatte (24) in Eingriff bringt, wenn der Stempel (206) in die Unterseite des Trägers (25) eindringt.

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Werkzeugspannmechanismus für eine Pressmaschine. Sie betrifft insbesondere einen Spannmechanismus für eine bewegliche Grundplatte.
2. Beschreibung verwandter Technik
Herkömmlicherweise befindet sich ein Werkzeug auf einer Grundplatte, die an einer Pressmaschine vorhanden ist, und ein T-Schlitz, der an der Grundplatte vorhanden ist, wird benutzt, um die Matrize zu fixieren, wobei die Matrize durch einen hydraulischen Spannmechanismus, ein Spannelement und dergleichen fixiert wird (Dokument 1: JP-A-2002-331323 , Dokument 2: JP-A-2004-268186 , Dokument 3: JP-A-2004-136293 ).
Jedoch hat, wie in Dokument 1 und 2 offenbart, eine Energiequelle, wie beispielsweise Hydraulikfluid, das zum Positionieren und Fixieren der Matrize mit dem hydraulischen Spannmechanismus erforderlich ist, zu steigenden Produktionskosten geführt. Weiterhin ist viel Zeit für den Vorbereitungsprozess erforderlich gewesen, da eine Reihe von Vorgängen, wie beispielsweise Festspannen und Lösen, erforderlich gewesen sind, um das Werkzeug mit dem Spannelement zu fixieren, wie dies in Dokument 3 offenbart ist. Des Weiteren hat der Vorgang des Festspannens, wie in Dokument 1, 2 und 3 offenbart, manuellen Eingriff erforderlich gemacht, wodurch die Arbeitskosten gestiegen sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Werkzeugspannmechanismus für eine Pressmaschine zu schaffen, für den keine Energiequelle oder dergleichen erforderlich ist, und bei dem kein manueller Eingriff zum Festspannen/Lösen erforderlich ist, so dass sich die Gesamtkosten erheblich verringern.
Ein Werkzeugspannmechanismus für eine Pressmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung wird in Anspruch 1 definiert.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, wenn eine bewegliche Grundplatte einschließlich der Grundplatte und dem Träger auf dem Bett der Pressmaschine aufliegt, der Stempel nach oben bewegt, so dass das Werkzeug mit dem Eingriffselement in Eingriff gebracht wird. Wenn die bewegliche Grundplatte zum Lösen von dem Bett getrennt wird, wird der Stempel durch eine nach unten gerichtete Spannkraft des Spannelementes nach unten bewegt, so dass das Werkzeug aus dem Eingriff gelöst wird. Dementsprechend wird das Werkzeug entsprechend der axialen Bewegung des Stempels automatisch festgespannt oder gelöst. Daher sind zum Festspannen und Lösen des Werkzeugs keine Einrichtungen, wie ein hydraulischer Spannmechanismus, erforderlich, und es ist auch keine Energiequelle oder dergleichen erforderlich. Dadurch können die Herstellungskosten reduziert werden. Des Weiteren kann Festspannen und Lösen ohne manuellen Eingriff realisiert werden, wodurch die Gesamtkosten erheblich reduziert werden können. So kann eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung erfüllt werden.
Der Werkzeugspannmechanismus für die Pressmaschine enthält vorzugsweise des Weiteren einen konkaven Abschnitt, der an einer Unterseite des Werkzeugs vorhanden ist, und ein Einführelement, das von einer Oberseite der Grundplatte nach oben vorsteht und von unten in den konkaven Abschnitt eingeführt wird, wenn das Werkzeug an der Oberseite der Grundplatte angebracht wird, wobei das Eingriffselement das Werkzeug entsprechend der axialen Bewegung des Stempels mit dem Einführelement in Eingriff bringt, wenn der Stempel in die Unterseite des Trägers eindringt.
Bei dieser Anordnung wird der Stempel so in das Einführelement eingeführt, dass er axial verschoben werden kann. Wenn der Stempel nach oben bewegt wird, wird der Stempel in den konkaven Abschnitt eingeführt, der an der Unterseite der Matrize vorhanden ist, so dass das Werkzeug mit dem Eingriffselement in Eingriff gebracht wird.
Vorzugsweise ist ein Eingriffsabschnitt, der mit dem Eingriffselement in Eingriff gebracht wird, an einem unteren Abschnitt des konkaven Abschnitts vorhanden, ein axiales Durchgangsloch, in das der Stempel eingeführt werden kann, und sind eine Vielzahl horizontaler Kugelaufnahmeabschnitte, die von einem Innenumfang zu einem Außenumfang des oberen Endes des Einführelementes verlaufen, in dem Einführelement vorhanden, ist das Eingriffselement eine Kugel, die in den jeweiligen Kugelaufnahmeabschnitten aufgenommen ist, ist ein Abschnitt mit kleinem Durchmesser an einem oberen Ende des Stempels vorhanden, und wird die Kugel mit dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser in Kontakt gebracht und kann von dem Außenumfang des Stempels eindringen, wenn der Stempel von der Unterseite des Trägers vorsteht, und wird die Kugel mit dem Außenumfang des Einführelementes in Kontakt gebracht, dessen Durchmesser größer ist als der Abschnitt mit kleinem Durchmesser, und steht vom Außenumfang des Stempels vor, so dass sie mit dem Eingriffsabschnitt in Eingriff gebracht wird, wenn der Stempel in die Unterseite des Trägers eindringt.
Bei dieser Anordnung wird der Stempel in das Durchgangsloch des Einführelementes so eingeführt, dass er axial verschoben werden kann. Wenn die bewegliche Grundplatte auf das Bett aufgelegt wird oder sich von ihm trennt, steht die Kugel (d. h. das Eingriffselement) von dem Außenumfang des oberen Endes des Stempels vor oder wird von dem Kugelaufnahmeabschnitt aufgenommen. Daher wird die Kugel mit dem Eingriffsabschnitt in Eingriff gebracht oder von ihm gelöst, so dass das Werkzeug automatisch festgespannt oder gelöst wird.
Vorzugsweise ist des Eingriffselement ein Hebel, der an einem oberen Ende des Stempels anliegt, umfasst der Werkzeugspannmechanismus ein Trageelement, das mit dem Hebel mittels eines Bolzens verbunden ist, und wird der Hebel von dem Werkzeug gelöst, wenn der Stempel von der Unterseite des Trägers vorsteht, und wird der Hebel durch den Stempel nach oben geschoben, so dass er mit dem Werkzeug in Eingriff gebracht wird, wenn der Stempel in die Unterseite des Trägers eindringt.
Der Hebel gemäß der oben beschriebenen Anordnung ist mit dem Trageelement durch den Bolzen so verbunden, dass er gedreht werden kann. Wenn die bewegliche Grundplatte auf das Bett aufgelegt oder von ihm getrennt wird, wird der Stempel nach oben bewegt und schiebt den an dem oberen Ende des Stempels anliegenden Hebel nach oben, oder wird durch das Gewicht des Stempels selbst und die Spannkraft des Spannelementes nach unten bewegt. Dementsprechend wird der Hebel mit dem Werkzeug in Eingriff gebracht oder von ihm gelöst, so dass das Werkzeug automatisch festgespannt oder gelöst wird.
Vorzugsweise ist das Eingriffselement ein Hebel, der an einem oberen Ende des Stempels anliegt, umfasst der Werkzeugspannmechanismus einen Verbinder, der auf einen Endabschnitt des Stempels über den Hebel aufgeschraubt ist, sowie ein Presselement, das an einem oberen Ende des Verbinders vorsteht, und wird der Hebel nach unten geschoben, so dass er von dem Werkzeug gelöst wird, wenn der Stempel von der Unterseite des Trägers vorsteht, und wird der Hebel durch den Stempel nach oben geschoben und mit dem Werkzeug in Eingriff gebracht, wenn der Stempel in die Unterseite des Trägers eindringt.
Bei dieser Anordnung wird das Presselement, das an dem Verbinder angebracht ist, der auf das obere Ende des Stempels aufgeschraubt ist, entsprechend der axialen Bewegung des Stempels axial bewegt. Dementsprechend wird der Stempel, wenn die bewegliche Grundplatte von dem Bett getrennt wird, nach unten bewegt, so dass der Hebel durch das Presselement nach unten geschoben wird. So wird der Hebel ähnlich wie bei der oben beschriebenen Anordnung mit dem Werkzeug in Eingriff gebracht oder von ihm gelöst, so dass das Werkzeug automatisch festgespannt oder gelöst wird.
Der Werkzeugspannmechanismus für die Pressmaschine enthält des Weiteren vorzugsweise ein erstes Mutternelement, das ausgefahren oder eingezogen werden kann, an der Unterseite des Trägers, ein Schraubenelement, wobei ein unterer Abschnitt desselben in das erste Mutternelement eingeschraubt ist, und ein zweites Mutternelement, das auf einen oberen Abschnitt des Schraubenelementes aufgeschraubt ist, wobei das zweite Mutterelement an dem Stempel angebracht ist und eine Steigung des zweiten Mutternelementes länger ist als eine Steigung des ersten Mutternelementes.
Bei dieser Anordnung wird, da die Steigung des zweiten Mutternelementes länger ist als die Steigung des ersten Mutternelementes, eine Bewegung des zweiten Mutternelementes verstärkt, wenn das zweite Mutternelement entsprechend einer Bewegung des ersten Mutternelementes bewegt wird. Dementsprechend wird, selbst wenn die Bewegungsdistanz des ersten Mutternelementes, d. h. der Auflegehub, kurz ist, eine Bewegungsdistanz des zweiten Mutternelementes und damit die des Stempels nach oben sicher gewährleistet.
Der Werkzeugspannmechanismus für die Pressmaschine enthält des Weiteren vorzugsweise einen Positionierbolzen, der an der Unterseite des Trägers ausgefahren und eingezogen werden kann, und einen Gelenkmechanismus, der eine axiale Bewegung des Positionierbolzens auf den Stempel überträgt, wobei der Gelenkmechanismus ein erstes Gelenkelement, dessen oberer Abschnitt an dem Stempel angebracht ist, ein Schwenk-Gelenkelement, das an einem Ende schwenkbar an einem unteren Abschnitt des ersten Gelenkelementes angebracht ist und um das andere Ende herum geschwenkt wird, und ein zweites Gelenkelement, dessen oberer Abschnitt mit einem Mittelabschnitt des Schwenk-Gelenkelementes in einer Längsrichtung verbunden ist und dessen unterer Abschnitt an dem Positionierbolzen angebracht ist.
Bei dem Gelenkmechanismus zwischen dem Stempel und dem Positionierbolzen bei dieser Anordnung wird die Bewegung des Positionierbolzens, die auf den Stempel übertragen wird, durch eine Hebelwirkung an jedem Verbindungsabschnitt des Schwenkgelenks verstärkt. Dadurch wird ähnlich wie bei dem oben beschriebenen Aspekt der vorliegenden Erfindung die Bewegungsdistanz des Stempels nach oben selbst dann sicher gewährleistet, wenn der Auflegehub kurz ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Ansicht, die zeigt, wie sich eine bewegliche Grundplatte mit einem Werkzeugspannmechanismus einer ersten beispielhaften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung auf eine Pressmaschine zu bewegt.
2 ist eine schematische Ansicht, die eine bewegliche Grundplatte auf einer Pressmaschine aufliegend zeigt.
3 ist eine Schnittansicht, die die erste beispielhafte Ausführungsform zeigt.
4 zeigt eine bewegliche Grundplatte gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform.
5 ist eine vergrößerte Ansicht eines primären Teils in 4.
6 ist eine vergrößerte Ansicht eines primären Teils einer dritten beispielhaften Ausführungsform.
7 ist eine Schnittansicht entlang der Linie VII-VII in 6.
8 ist eine Schnittansicht, die eine vierte beispielhafte Ausführungsform zeigt.
9 ist eine Schnittansicht, die eine fünfte beispielhafte Ausführungsform zeigt
Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es ist zu bemerken, dass Komponenten einer weiter unten beschriebenen zweiten beispielhaften Ausführungsform, die identisch mit denen der folgenden ersten beispielhaften Ausführungsform sind oder ihnen entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet werden und eine detaillierte Erläuterung derselben weggelassen oder vereinfacht wird.
1. Erste beispielhafte Ausführungsform
1 und 2 sind schematische Ansichten, die eine bewegliche Grundplatte 2 zeigen, die sich auf eine Pressmaschine 1 zu bewegt, um darauf aufzuliegen. 3 ist eine Schnittansicht entlang der Line III-III in 1, die eine erste beispielhafte Ausführungsform eines Werkzeugklemmmechanismus 20 gemäß der vorliegenden Ausführung zeigt.
1 zeigt, wie sich die bewegliche Grundplatte 2 auf ein Bett 14 der Pressmaschine 1 zu bewegt. Die bewegliche Grundplatte 2 enthält eine Grundplatte 24 und einen Träger 25. Ein Werkzeugoberteil 21 und ein Werkzeugunterteil 22 sind an der beweglichen Grundplatte 2 angebracht. Die Pressmaschine 1 enthält vier Ständer 11 (in 1 sind nur zwei Ständer dargestellt), die auf dem Bett 14 vorhanden sind, eine Taverse sowie einen Schlitten (nicht dargestellt) und dergleichen. Das Bett 14 ist mit einem Anschlag 12 für die bewegliche Grundplatte 2 sowie mit einer Hebeeinrichtung 13 für die bewegliche Grundplatte 12 versehen, an der die bewegliche Grundplatte 2 aufgelegt wird.
2 zeigt die bewegliche Grundplatte 2 auf die Hebeeinrichtung 13 der beweglichen Grundplatte aufgelegt, die an dem Bett 14 vorhanden ist. Zu diesem Zeitpunkt ist die hydraulische Hebeeinrichtung 13 für die bewegliche Grundplatte eingezogen, so dass ein Rad 27 in der Hebeeinrichtung 13 für die bewegliche Grundplatte aufgenommen ist und ein Schaft 206 (siehe 3), der von einem unteren Rand des Trägers 25 vorsteht, an dem Bett 14 anliegt und in den Träger 25 hineinragt. Der Schaft 206 ist eine Komponente des Werkzeugspannmechanismus 20.
Im Folgenden wird der Werkzeugspannmechanismus 20 unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
Der Werkzeugspannmechanismus 20 enthält, wie in 3 dargestellt, einen Mantel 201, ein Einführelement 203, den Schaft 206 als einen Stempel, eine Feder 205, die an dem Schaft 206 angebracht ist, sowie ein Aufnahmeelement 208.
Der Mantel 201 des Werkzeugspannmechanismus 20 ist zylindrisch und von unten in einem konkaven Abschnitt des Unterwerkzeugs 22 eingepasst. Ein Eingriffsabschnitt 221, der nach innen vorsteht, ist an einem unteren Abschnitt des Mantels 201 vorhanden, und jeweilige obere Enden des Einführelementes 203 sowie des Schaftes 206 sind in ein Loch eingeführt, das an einer Unterseite des Mantels 201 vorhanden ist.
Das Einführelement 203, das röhrenförmig ist und ein kegelstumpfförmiges oberes Ende hat, ist mit einer Schraube 204 von oben an der Grundplatte 24 befestigt, während das Einführelement 203 in einem Durchgangsloch der Grundplatte 24 aufgenommen ist. Eine Vielzahl von Aufnahmeabschnitten 211, die das Einführelement 203 horizontal innen und außen durchdringen, sind in der Nähe eines oberen Endes des Einführelementes 203 vorhanden, um eine Kugel 202 aufzunehmen.
Der Schaft 206 ist in Durchgangslöchern sowohl des Trägers 25 als auch der Grundplatte 24 aufgenommen. Der Schaft 206 gleitet axial, wobei ein oberes Ende desselben in das Einführelement 203 eindringt. Ein gekröpfter Abschnitt 242 mit einem kegelförmigen Abschnitt und einem Abschnitt mit kleinem Durchmesser, die in Kontakt mit der Kugel 202 sind, ist am oberen Ende des Schaftes 206 vorhanden. Die Kugel 202 wird entsprechend der axialen Bewegung des Schaftes 206 in den Aufnahmeabschnitt 211 hinein und aus ihm heraus bewegt. Das heißt, die Kugel 202 ist in dem Aufnahmeabschnitt 211 aufgenommen, wenn der Schaft 206 nach unten geschoben wird, und die Kugel 202 wird aus dem Aufnahmeabschnitt 211 herausgeschoben, so dass sie mit dem Eingriffsabschnitt 221 in Eingriff gebracht wird, der an dem unteren Abschnitt des Mantels 201 vorhanden ist, wenn der Schaft 206 nach oben geschoben wird. Ein unteres Ende des Schaftes 206 ist ein Positionierbolzen 26, der von dem Träger 25 vorsteht.
Die Feder 205 befindet sich zwischen einer Unterseite des Einführelementes 203 und einem Federeinschlag 207, die in der Mitte des Schaftes 206 vorhanden sind, um den Schaft 206 nach unten zu spannen.
Das Aufnahmeelement 208 ist zylindrisch und in einem Durchgangsloch der Grundplatte 24 aufgenommen, wobei das Aufnahmeelement 208 an einem unteren Abschnitt des Einführelementes 203 angebracht ist. Der Federanschlag 207, den der Schaft 206 durchdringt, liegt an einer unteren Seite des Aufnahmeelementes 208 an, um das Maß des Vorstehens von einer Unterseite des Trägers 25 zu definieren.
Im Folgenden wird die Funktion des Werkzeugspannmechanismus 20 unter Bezugnahme auf 2 und 3 beschrieben.
Die bewegliche Grundplatte 2 wird, wie in 2 gezeigt, auf die Pressmaschine 1 zu bewegt und auf die Hebeeinrichtung 13 der beweglichen Grundplatte aufgelegt, so dass der Positionierbolzen 26 des Schaftes 206 an dem Bett 14 anliegt und nach oben geschoben wird.
Wenn der Positionierbolzen 26 durch das Bett 14 nach oben geschoben wird, wird der Schaft 206 gegen die Federkraft der Feder 25 durch einen Auflegehub nach oben geschoben, d. h. um eine Länge des vorstehenden Abschnitts des Positionierbolzens 26. Dementsprechend wird die Kugel 202 mit dem gekröpften Abschnitt 242 in Kontakt gebracht und entsprechend der Aufwärtsbewegung des Schaftes 206 aus dem Aufnahmeabschnitt 211 herausgeschoben und mit dem Eingriffsabschnitt 221 in Eingriff gebracht, der in der Grundplatte 24 vorhanden ist. So wird das Unterwerkzeug 22 durch den Spannmechanismus 20 unter Verwendung des Mantels 201 und auch durch die bewegliche Grundplatte 2 automatisch festgespannt.
Wenn hingegen die Hebeeinrichtung 13 für die bewegliche Grundplatte nach oben bewegt wird und die Unterseite des Trägers 25 von dem Bett 14 wag schwebt, wird der Schaft 206 durch die Feder 205 nach unten geschoben. Dementsprechend wird die bewegliche Grundplatte 2 von dem Bett 14 getrennt, und die mit dem Eingriffsabschnitt 221 in Eingriff befindliche Kugel 202 wird in dem Aufnahmeabschnitt 211 aufgenommen, so dass das Unterwerkzeug 22 automatisch gelöst wird.
Wie aus der oben stehenden Beschreibung verständlich wird, ist kein Spannmechanismus mit einer Hydraulikquelle oder dergleichen zum Festspannen des Unterwerkzeugs 22 erforderlich. Des Weiteren kann das Festspannen und Lösen der beweglichen Grundplatte 2 ohne manuellen Eingriff realisiert werden. Weiterhin können in einem Vorbereitungsprozess das Oberwerkzeug 21 und das Unterwerkzeug 22 gleichzeitig angehoben werden, indem entweder das Oberwerkzeug 21 oder das Unterwerkzeug 22 angehoben wird, wenn das Oberwerkzeug 21 und das Unterwerkzeug 22 miteinander verbunden sind, so dass ein Werkzeug einfach ausgetauscht werden kann. So können die Kosten für den Werkzeugspannmechanismus und auch die Zeit für den Vorbereitungsprozess reduziert werden.
2. Zweite beispielhafte Ausführungsform
4 zeigt eine bewegliche Grundplatte 2 einer zweiten beispielhaften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung, und 4 ist eine vergrößerte Ansicht eines primären Teils in 4. In der zweiten beispielhaften Ausführungsform unterscheiden sich eine Anordnung des Werkzeugspannmechanismus 20 und eine Position des Werkzeugspannmechanismus 20 in der beweglichen Grundplatte 2 von denen der ersten beispielhaften Ausführungsform. Das heißt, der Werkzeugspannmechanismus 20 der ersten beispielhaften Ausführungsform ist vollständig in der beweglichen Grundplatte 2 eingebettet, wobei Hebel 29 in der Nähe von vier Ecken einer Oberseite der Grundplatte 24 vorhanden sind, so dass in der zweiten beispielhaften Ausführungsform beide Enden des Schaftes 206, die ein Teil des Werkzeugspannmechanismus 20 sind, vorstehen.
Eine Anordnung, die sich von der der beweglichen Grundplatte 2 der ersten beispielhaften Ausführungsform unterscheidet, wird unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Bei dieser Anordnung enthält der Werkzeugspannmechanismus 20 ein Trageelement 28, das von der Oberseite der Grundplatte 24 nach oben vorsteht, den Hebel 29, der durch einen Bolzen 30 mit dem Trageelement 28 verbunden ist, und eine Feder 281, die sich zwischen einer Unterseite des Hebels 29 und der Oberseite der Grundplatte 24 befindet.
Da der Hebel 29 durch den Bolzen mit dem Trageelement 28 verbunden ist, kann der Hebel 29 um den Bolzen 30 herum gedreht werden. Die Feder 281 spannt einen Endabschnitt des Hebels 29 in einer Anheberichtung (in 5 entgegen dem Uhrzeigersinn) nahe an das Unterwerkzeug 22.
Bei dieser Anordnung wird ähnlich wie bei der ersten beispielhaften Ausführungsform, wenn die bewegliche Grundplatte 2 entsprechend einer Abwärtsbewegung der Hebeeinrichtung 13 für die bewegliche Grundplatte, die auf dem Bett 14 vorhanden ist, aufgelegt wird, der Positionierbolzen 26 durch das Bett 14 nach oben geschoben, der Schaft 206, der in das Durchgangsloch der Grundplatte 24 eingeführt ist, steht von der Oberseite der Grundplatte 24 vor, wie dies in 2 gezeigt ist. Dementsprechend liegt der Schaft 206 an einer Unterseite eines Endes des Hebels 29 nach oben drückend an, und der Hebel 29 wird auf das Unterwerkzeug 22 zu geneigt. Dadurch wird des andere Ende des Hebels 29 mit dem Unterwerkzeug 22 in Eingriff gebracht, so dass das Unterwerkzeug 22 festgespannt wird.
Wenn hingegen die Unterseite des Trägers 25 entsprechend der Aufwärtsbewegung der Hebeeinrichtung 13 der beweglichen Grundplatte von dem Bett 14 weg schwebt, wird der Schaft 206 durch das Gewicht des Schaftes 206 selbst und durch die Federkraft der Feder 205 nach unten bewegt, und der Hebel 29 wird durch die Feder 281 nach oben geschoben. Dementsprechend wird das andere Ende des Hebels 29 von dem Unterwerkzeug 22 gelöst, so dass das Unterwerkzeug 22 gelöst wird. Dabei befindet sich der Hebel 29 an einer Seite nahe an dem Hebel 29 relativ zu der in Aufwärtsrichtung entlang des Unterwerkzeugs 22 dargestellten unterbrochenen Linie, so dass das Unterwerkzeug 22 angehoben wird, ohne mit dem Hebel 29 zusammenzustoßen. Dabei hat der Schaft 26 einen Abschnitt (nicht dargestellt), der dem Federanschlag 207 der ersten beispielhaften Ausführung entspricht, um das Maß des Vorstehens von der Unterseite des Trägers 25 zu definieren.
Wie aus der oben stehenden Beschreibung verständlich wird, gleitet bei dieser Anordnung der Schaft 206 entsprechend der Bewegung der beweglichen Grundplatte 2 axial, so dass Festspannen und Lösen des Unterwerkzeugs 22 durch Betätigung der beweglichen Grundplatte 2 ohne manuellen Eingriff möglich ist. Daher weist diese Anordnung den gleichen Vorteil wie die beispielhafte Ausführungsform auf.
3. Dritte beispielhafte Ausführungsform
6 ist eine vergrößerte Ansicht eines primären Teils einer beweglichen Grundplatte 2 einer dritten beispielhaften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung, und 7 ist eine Schnittansicht entlang der Linie VII-VII in 6.
Ein Werkzeugspannmechanismus 20 der dritten beispielhaften Ausführungsform ist eine Abwandlung der zweiten beispielhaften Ausführungsform. Das hehlt, bei dieser Anordnung wird die Feder 281 der zweiten beispielhaften Ausführungsform, die sich an der Unterseite des Hebels 29 befindet, nicht eingesetzt. Stattdessen wird der Hebel 29 zum Lösen des Eingriffs mit einem Verbinder 31 gedreht, der eine auf ein oberes Ende des Schaftes 206 von oben aufgeschraubte Spindel ist. Eine Anordnung, die sich von der der zweiten beispielhaften Ausführungsform unterscheidet, wird unter Bezugnahme auf 6 und 7 beschrieben.
Ein Pressbolzen 311 steht horizontal von beiden Seiten eines oberen Endes des Verbinders 31 vor. Ein Abschnitt des Verbinders 31, der nicht auf den Schaft 206 aufgeschraubt ist, ist in einen eingekerbten Abschnitt des Hebels 29 eingeführt.
Bei dieser Anordnung wird, wie in 2 dargestellt, wenn die Unterseite des Trägers 25 entsprechend der Aufwärtsbewegung der Hebeleinrichtung 13 der beweglichen Grundplatte, die an dem Bett 14 vorhanden ist, von dem Bett 14 weg schwebt, so dass sie von dem Bett 14 getrennt wird, der Schaft 206 durch das Gewicht des Schaftes 206 selbst und die Federkraft der Feder 205 nach unten bewegt, so dass der auf einen oberen Abschnitt des Schaftes 206 aufgeschraubte Verbinder 31 ebenfalls nach unten bewegt wird. Während ein oberer Abschnitt des Verbinders 31 in dem eingekerbten Abschnitt des Hebels 29 aufgenommen wird, wird der Hebel 29 durch den Pressbolzen 311 nach unten geschoben. Dementsprechend wird der Hebel 29 um Bolzen 30 herum entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht und nach oben geschoben. Dadurch wird der Hebel 29 von dem Unterwerkzeug 22 getrennt, so dass das Unterwerkzeug 22 gelöst wird.
Die Funktion des Hebels 29 zum Festspannen des Unterwerkzeugs 22 wird aufgrund ihrer Ähnlichkeit mit der zweiten beispielhaften Ausführungsform weggelassen.
Wie aus der oben stehenden Beschreibung verständlich wird, kann bei dieser Anordnung Betätigung der beweglichen Grundplatte 2 zum Festspannen und Lösen des Unterwerkzeugs 22 ähnlich wie bei der ersten und der zweiten beispielhaften Ausführungsform ohne manuellen Eingriff realisiert werden. Daher weist diese Anordnung den gleichen Vorteil auf wie die erste und die zweite beispielhafte Ausführungsform.
4. Vierte beispielhafte Ausführungsform
8 zeigt eine vierte beispielhafte Ausführungsform eines Werkzeugklemmmechanismus 20 gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei der vierten beispielhaften Ausführungsform ist ein Auflagehub größer als der der ersten beispielhaften Ausführungsform.
Eine Anordnung, die sich von der des Werkzeugspannmechanismus 20 der ersten beispielhaften Ausführungsform unterscheidet, wird unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. Bei dieser Anordnung enthält der Schaft 206 des Werkzeugspannmechanismus 20 ein erstes Mutternelement 252a als einen Positionierbolzen, ein Schraubenelement 256, ein zweites Mutternelement 252b und einen Stempel 206A. Das erste Mutternelement 252a steht von der Unterseite des Trägers 25 vor und ist auf ein erstes Trapezgewinde 253a aufgeschraubt, das an einem unteren Abschnitt des Schraubenelementes 256 vorhanden ist. Das erste Mutternelement 252a erstreckt sich durch eine Buchse 209. Die Buchse 209 dient als ein Drehanschlag, der nur axiale Bewegung des ersten Mutternelementes 252a zulässt und verhindert, dass das erste Mutternelement 252a gedreht wird.
Das Schraubenelement 256 enthält das erste Trapezgewinde 253a mit kleinem Durchmesser an einer Unterseite und ein zweites Trapezgewinde 253b mit großem Durchmesser an einer Oberseite, wobei die Steigung des ersten Trapezgewindes 253a und die des zweiten Trapezgewindes 253b jeweils verschieden sind. Bei dieser Anordnung ist die Steigung des zweiten Trapezgewindes 253b ungefähr dreimal länger als des ersten Trapezgewindes 253a. Ein Verhältnis der Längen dieser Steigungen variiert jedoch in Abhängigkeit von einer Länge des Auflegehubes, und das Verhältnis ist nicht darauf beschränkt. Das Schraubenelement 256 wird drehbar von einem Lager 254 getragen.
Das zweite Mutternelement 252b ist auf das zweite Trapezgewinde 253b aufgeschraubt, das an dem Schraubenelement 256 vorhanden ist, und ist an einer Unterseite des Stempels 206A mit einer Schraube 251 befestigt.
Der Stempel 206A hat die gleiche Form wie der obere Abschnitt des Schaftes 206 der oben beschriebenen ersten beispielhaften Ausführungsform. Ein Anschlag 206B ist an einem unteren Ende des Stempels 206A vorhanden. Die Feder 205 ist zwischen dem Anschlag 206B und dem Einführelement 203 vorhanden. Der Stempel 206A, das zweite Mutternelement 252a und das Schraubenelement 256 werden durch die Feder 205 auf das Lager 254 zu gespannt.
Ähnlich wie bei der ersten beispielhaften Ausführungsform wird, wenn die bewegliche Grundplatte 2 auf die Pressmaschine 1 zu bewegt wird, um sie darauf aufzulegen, das erste Mutternelement 252a durch das Bett 14 nach oben geschoben. Dementsprechend wird das erste Mutternelement 252a gegen die Federkraft der Feder 205 nach oben geschoben, so dass das erste Trapezgewinde 253a, d. h. das Schraubenelement 256, gedreht wird. Gleichzeitig wird das zweite Trapezgewinde 253b, das ein Teil des Schraubenelementes 256 ist, gedreht, so dass das zweite Mutternelement 252b nach oben bewegt wird. Dadurch wird der Stempel 206A entsprechend einer Aufwärtsbewegung des zweiten Mutternelementes 252b nach oben geschoben, und die Kugel 202 wird nach außen geschoben, so dass sie mit dem Eingriffsabschnitt 221 in Eingriff gebracht wird und das Unterwerkzeug 22 durch die bewegliche Grundplatte 2 automatisch festgespannt wird.
Wenn hingegen die Unterseite des Trägers 25 entsprechend der Aufwärtsbewegung der Hebeeinrichtung 13 für die bewegliche Grundplatte von dem Bett 14 weg nach oben schwebt, wird der Stempel 206A durch die Feder 205 nach unten geschoben. Gleichzeitig wird das zweite Trapezgewinde 253b, d. h. das Schraubenelement 256, gedreht, und das erste Mutternelement 252a wird nach unten bewegt. Dementsprechend wird die bewegliche Grundplatte 2 von dem Bett 14 getrennt, und die Kugel 202, die mit dem Eingriffsabschnitt 221 in Eingriff ist, wird in dem Aufnahmeabschnitt 211 aufgenommen, so dass Unterwerkzeug 22 automatisch freigegeben wird.
Wie aus der oben beschriebenen Beschreibung verständlich wird, wird, da die zwei Schrauben eingesetzt werden, die unterschiedliche Steigungen haben, d. h. das erste Trapezgewinde 253a und das zweite Trapezgewinde 253b, das zweite Mutternelement 252b über eine relativ lange Distanz bewegt, wenn die Drehung des ersten Trapezgewindes 253a, das einen kleinen Durchmesser hat, auf das zweite Trapezgewinde 253b übertragen wird, das einen großen Durchmesser hat. So wird eine ausreichende Distanz zum Schieben nach oben durch den Schaft 206 selbst dann gewährleistet, wenn der Auflegehub kurz ist. Dadurch weist diese Anordnung den gleichen Vorteil auf wie die erste beispielhafte Ausführungsform.
5. Fünfte beispielhafte Ausführungsform
9 zeigt eine fünfte beispielhafte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei der fünften beispielhaften Ausführungsform ist ein Auflegehub ähnlich wie bei der vierten beispielhaften Ausführungsform kurz.
Eine Anordnung, die sich von der des Werkzeugspannmechanismus 20 der ersten und der vierten beispielhaften Ausführungsform unterscheidet, wird unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. Bei der fünften beispielhaften Ausführungsform ist ein Gelenkmechanismus an einem unteren Abschnitt des Stempels 206A für den Werkzeugspannmechanismus 20 vorhanden. Der Gelenkmechanismus enthält ein erstes Gelenkelement 301a, ein zweites Gelenkelement 301b, ein Gelenk-Trageelement 302 und ein Schwenk-Gelenkelement 303.
Das heißt, der untere Abschnitt des Stempels 206A und ein oberer Abschnitt des ersten Gelenkelementes 301a sind durch Bolzen verbunden. Ein unterer Abschnitt des ersten Gelenkelements 301a ist durch Bolzen mit einem Ende des Schwenk-Gelenkelementes 303 verbunden. Ein oberer Abschnitt des zweiten Gelenkelementes 301b ist durch Bolzen mit einem Mittelabschnitt des Schwenk-Gelenkelementes 303 in einer Längsrichtung verbunden, und ein unterer Abschnitt des zweiten Gelenkelementes 301b ist durch Bolzen mit dem Positionierbolzen 26 verbunden. Das Gelenk-Trageelement 302 ist an einer Innenwand des Trägers 25 angebracht und mit dem anderen Ende des Schwenk-Gelenkelementes 303 verbunden.
Bei dem oben beschriebenen Gelenkmechanismus wird das Schwenk-Gelenkelement 303 entsprechend einer Aufwärtsbewegung des zweiten Gelenkelementes 301b um das Gelenk-Trageelement 302 herum geschwenkt, und gleichzeitig wird das erste Gelenkelement 301a nach oben bewegt.
Bei dieser Anordnung wird, wenn der Positionierbolzen 26 durch das Bett 14 nach oben geschoben wird, das zweite Gelenkelement 301b nach oben geschoben, und das Schwenk-Gelenkelement 303, das durch den Bolzen mit dem zweiten Gelenkelement 301b verbunden ist, wird ebenfalls nach oben geschoben. Gleichzeitig wird das Schwenk-Gelenkelement 303 entgegen dem Uhrzeigersinn um das Gelenk-Trageelement 302 herum gedreht. Dementsprechend wird das erste Gelenkelement 301a, das mit einem Ende des Schwenk-Gelenkelementes 303 verbunden ist, nach oben bewegt. Die anschließende Bewegung des Stempels 206A ist die gleiche wie die der zweiten beispielhaften Ausführungsform. So wird das Unterwerkzeug 22 automatisch durch die bewegliche Grundplatte 2 festgespannt.
Wenn hingegen die untere Seite des Trägers 25 entsprechend der Aufwärtsbewegung der Hebeeinrichtung 13 der beweglichen Grundplatte von dem Bett 14 weg schwebt, wird das erste Gelenkelement 301a über den Stempel 206A durch die Feder 205 nach unten geschoben. Gleichzeitig wird das Schwenk-Gelenkelement 303 im Uhrzeigersinn um das Gelenk-Trageelement 302 herum gedreht, und das zweite Gelenkelement 301b wird nach unten geschoben. Dementsprechend wird die bewegliche Grundplatte 2 von dem Bett 14 getrennt, und die mit dem Eingriffsabschnitt 221 in Eingriff befindliche Kugel 202 wird in dem Aufnahmeabschnitt 211 aufgenommen, so dass das Unterwerkzeug 22 automatisch gelöst wird.
Bei dem oben beschriebenen Gelenkmechanismus wird eine Bewegung des ersten Gelenkelementes 301a entsprechend einem Verhältnis eines Abstandes zwischen einem Drehmittelpunkt, der eine Verbindungsposition mit dem Gelenk-Trageelement 302 ist, und dem ersten Gelenkelement 301a und eines Abstandes zwischen dem Drehmittelpunkt und dem zweiten Gelenkelement 301b (d. h. eine Hebelübersetzung) relativ zu einer Bewegung des zweiten Gelenkelementes 301b verstärkt. So kann selbst bei einem kurzen Auflegehub eine Strecke, um die der Stempel A verschiebt, vergrößert werden. Daher weist diese Anordnung den gleichen Vorteil auf wie die erste beispielhafte Ausführungsform.
Es sollte bemerkt werden, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern andere Anordnungen oder dergleichen einschließt, mit denen eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung erfüllt werden kann, und dass sie auch die im Folgenden dargestellten Abwandlungen einschließt.
So kann beispielsweise bei der zweiten beispielhaften Ausführungsform ein Kugelgewinde anstelle des Trapezgewindes eingesetzt werden.
Es kann eine Vielzahl von Werkzeugspannmechanismen 20 eingesetzt werden, obwohl in den jeweiligen oben beschriebenen Ausführungsformen ein Werkzeugspannmechanismus 20 eingesetzt wird.
Der Werkzeugspannmechanismus 20 kann in der beweglichen Grundplatte 2 vorhanden sein, jedoch kann der Werkzeugspannmechanismus 20 auch teilweise oder vollständig von der beweglichen Grundplatte 2 aus nach außen freiliegen.
Obwohl in den oben beschriebenen Ausführungsformen eine Schraubenfeder als die Feder 205 als ein Spannelement, das den Stempel 206A nach unten spannt, eingesetzt wird, kann auch eine Tellerfeder oder ein elastischer Körper, so beispielsweise aus Gummi oder Polyurethanharz, eingesetzt werden. Jedes beliebige Element, das sich entsprechend einer Hubdistanz des Stempels 206A ausdehnt und zusammenzieht und den Stempel 206A nach unten spannt, kann als das Spannelement eingesetzt werden.
Obwohl bei den oben beschriebenen Ausführungsformen das Unterwerkzeug 22 an der Oberseite der Grundplatte 24 angebracht ist und durch den Werkzeugspannmechanismus 20 festgespannt wird, kann das Unterwerkzeug 22 an einer Oberseite einer gemeinsamen Platte befestigt sein, die an der Oberseite der Grundplatte 24 angebracht ist, und die gemeinsame Platte kann durch den Werkzeugspannmechanismus 20 festgespannt werden. Dabei kann bei dem Vorbereitungsprozess ein Werkzeug ausgewechselt werden, indem die gemeinsame Platte als Teil des Werkzeugs angehoben wird.

Claims

Werkzeugspannmechanismus (20) für eine Pressmaschine (1), die umfasst: einen Stempel (206), der von einer Unterseite eines Trägers (25) vorsteht, wenn der Träger (25), auf dem eine Grundplatte (24) angebracht ist, von einem Bett (14) der Pressmaschine (1) getrennt ist, und der in die Unterseite des Trägers (25) eindringt, wenn der Träger (25) auf dem Bett (14) aufgesetzt wird, ein Spannelement (205), das den Stempel (206) nach unten spannt, und ein Eingriffselement (202, 29), das ein Werkzeug (22) entsprechend einer axialen Bewegung des Stempels (206) mit der Grundplatte (24) in Eingriff bringt, wenn der Stempel (206) in die Unterseite des Trägers (25) eindringt.
Werkzeugspannmechanismus (20) für die Pressmaschine (1) nach Anspruch 1, die des Weiteren umfasst: einen konkaven Abschnitt, der an einer Unterseite des Werkzeugs (22) vorhanden ist, ein Einführelement (203), das von einer Oberseite der Grundplatte (24) nach oben vorsteht und von unten in den konkaven Abschnitt eingeführt wird, wenn das Werkzeug (22) an einer Oberseite der Grundplatte (24) angebracht wird, wobei das Eingriffselement (202) das Werkzeug (22) entsprechend der axialen Bewegung des Stempels (206) mit dem Einführelement (203) in Eingriff bringt, wenn der Stempel (206) in die Unterseite des Trägers (25) eindringt.
Werkzeugspannmechanismus (20) für die Pressmaschine (1) nach Anspruch 2, wobei ein Eingriffsabschnitt (221), der mit dem Eingriffselement (202) in Eingriff gebracht wird, an einem unteren Abschnitt des konkaven Abschnitts vorhanden ist, ein axiales Durchgangsloch, in das der Stempel (206) eingeführt werden kann, und eine Vielzahl horizontaler Kugelaufnahmeabschnitte (211), die von einem Innenumfang zu einem Außenumfang eines oberen Endes des Einführelementes reichen, in dem Einführelement (203) vorhanden sind, das Eingriffselement (202) eine Kugel ist, die in den jeweiligen Kugelaufnahmeabschnitten (211) aufgenommen wird, ein Abschnitt mit kleinem Durchmesser an einem oberen Ende des Stempels (206) vorhanden ist, und die Kugel (202) mit dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser in Kontakt gebracht wird und von einem Außenumfang des Stempels (206) eindringen kann, wenn der Stempel (206) von der Unterseite des Trägers (25) vorsteht, und die Kugel (202) mit dem Außenumfang des Einführelementes (203) in Kontakt gebracht wird, dessen Durchmesser größer ist als der Abschnitt mit kleinem Durchmesser, und von dem Außenumfang des Stempels (206) vorsteht, so dass sie mit dem Eingriffsabschnitt (221) in Eingriff gebracht wird, wenn der Stempel (206) in die Unterseite des Trägers (25) eindringt.
Werkzeugspannmechanismus (20) für die Pressmaschine (1) nach Anspruch 1, wobei das Eingriffselement (29) ein Hebel ist, der an einem oberen Ende des Stempels (206) anliegt, der Werkzeugspannmechanismus (20) des Weiteren ein Trageelement (28) umfasst, das mit dem Hebel (29) mittels eines Bolzens verbunden ist, und der Hebel (29) von dem Werkzeug (22) gelöst wird, wenn der Stempel (206) von der Unterseite des Trägers (25) vorsteht, und der Hebel durch den Stempel (206) nach oben geschoben wird, so dass er mit dem Werkzeug (22) in Eingriff gebracht wird, wenn der Stempel (206) in die Unterseite des Trägers (25) eindringt.
Werkzeugspannmechanismus (20) für die Pressmaschine nach Anspruch 1, wobei das Eingriffselement (29) ein Hebel ist, der an einem oberen Ende des Stempels (206) anliegt, der Werkzeugspannmechanismus (20) des Weiteren einen Verbinder (31) umfasst, der auf einen Endabschnitt des Stempels (206) über den Hebel (29) aufgeschraubt ist, sowie ein Presselement (311), das an einem oberen Ende des Verbinders (31) vorsteht, und der Hebel (29) nach unten geschoben wird, so dass er von dem Werkzeug (22) gelöst wird, wenn der Stempel (206) von der Unterseite des Trägers (25) vorsteht, und der Hebel (29) durch den Stempel (206) nach oben geschoben wird, so dass er mit dem Werkzeug (22) in Eingriff gebracht wird, wenn der Stempel (206) in die Unterseite des Trägers (25) eindringt.
Werkzeugspannmechanismus (20) für die Pressmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, der des Weiteren umfasst ein erstes Mutternelement (252a), das an der Unterseite des Trägers (25) ausgefahren und eingezogen werden kann, ein Schraubenelement (256), wobei ein unterer Abschnitt desselben in das erste Mutternelement (252a) eingeschraubt ist, und ein zweites Mutternelement (252b), das auf einen oberen Abschnitt des Schraubenelementes (256) aufgeschraubt ist, wobei das zweite Mutternelement (252b) an dem Stempel (206) angebracht ist und eine Steigung des zweiten Mutternelementes (252b) länger ist als eine Steigung des ersten Mutternelementes (252a).
Werkzeugspannmechanismus (20) für die Pressmaschine (1) nach Anspruch 1, der des Weiteren umfasst: einen Positionierbolzen (26), der an der Unterseite des Trägers (25) ausgefahren und eingezogen werden kann, und einen Gelenkmechanismus, der eine axiale Bewegung des Positionierbolzens (26) auf den Stempel (206) überträgt, wobei der Gelenkmechanismus ein erstes Gelenkelement (301a), dessen oberer Abschnitt an dem Stempel (206) angebracht ist, ein Schwenk-Gelenkelement (303), das an einem Ende schwenkbar um einen unteren Abschnitt des ersten Gelenkelementes (301a) angebracht ist und um das andere Ende herum geschwenkt wird, und ein zweites Gelenkelement (301b) enthält, dessen oberer Abschnitt mit einem Mittelabschnitt des Schwenk-Gelenkelementes (303) in einer Längsrichtung verbunden ist, und dessen unterer Abschnitt an dem Positionierbolzen (26) angebracht ist.