DE2360750B2 - Schnellspannvorrichtung zum selbsttätigen Festspannen von Werkzeugplatten in Pressen - Google Patents

Description

schnelle und leichte Lösung der Verbindung gewährleistet. Die Stillstandszeiten — insbesondere bei recht oft einzurichtenden Pressen — werden erheblich gekürzt Außerdem wird die Lebensdauer der Vorrichtung verlängert.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die mit dem Spannbolzen drehfest verbundene Scheibe mit dem Spannbolzen über eine Kugel und eine Längsnut verbunden.

Vorzugsweise wird als Druckfeder ein Tellerfederpaket mit einstellbarer Federkraft gewählt, weil damit bei geringem Platzbedarf, günstigem Verlauf der Federkennlinie und relativ geringem Federweg eine hohe Spannkraft erreichbar ist. Naturgemäß könnte statt des Tellerfederpaketes auch eine Gummifeder vorgesehen werden, wenn es die Umstände als vorteilhaft erscheinen lassen.

Um mühelos rasch spannen und lösen zu können, erfolgt der Drehantrieb durch einen Motor, vorzugsweise einen pneumatisch oder hydraulisch betriebenen Drehzylinder, dessen Abtriebswelle kraftschlüssig mit einer im Gehäuse drehbaren Hülse verbunden ist, auf deren der Abtriebswelle abgekehrtem Boden die relativ zum Spannbolzen verdrehbare Scheibe drehfest angeordnet ist. Die andere — also die drehfest mit dem Spannbolzen verbundene Scheibe — ist mit /wei Nocken versehen, die in beiden Drehrichtungen durch Anschlag an je einen Vorsprung des Gehäuses die Drehbewegung der Scheibe und damit auch die des Spannbolzens auf ca. 90° begrenzen. Damit wird erreicht, daß der Kammerkopf des Spannbolzens nach dem Durchstrecken durch eine wenig größere T-Nut der festzuspannenden Werkzeugträgerplatte um das ideale Maß von 90° gedreht wird.

Bei weiterer Drehbewegung werden somit die eine Scheibe und der Spannbolzen festgehalten, während die andere Scheibe urn 90° weitergedreht wird. Hierbei verdrehen sich beide Scheiben zueinander, wodurch der Spannbolzen entgegen der Wirkung der Druckfeder axial zum Motor hin verschoben wird und damit die Werkzeugträgerplatte fest mit dem Pressenstößel verbindet. Das Lösen der Verspannung geschieht ebenso rasch und leicht auf umgekehrtem Wege.

Zweckmäßigerweise ist die relativ zum Spannbolzen verdrehbare Scheibe über ein Axial-Drucklager auf dem Boden des Gehäuses abgestützt.

Zur Erhöhung dar Spannkraft kann innerhalb der drehbaren Hülse zwischen deren oberem Ende und der Druckfeder (Tellerfederpaket) eine weitere Schraubenfeder vorgespannt angeordnet sein.

Vorteilhafterweise weisen die Schraubgewindeflächen der Scheiben Flächenteile geringer Steigung auf, durch welche sie in der Spannstellung selbsthemmend aufeinander liegen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der < Erfindung dargestellt, das weitere Merkmale erkennen IaQt, und zwar

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch das Spannelement und zeigt die Spannstellung;

F i g. 2 ist ein Teillängsschnitt gemäß F i g. 1 und zeigt t die ungespannte Stellung;

F i g. 3 ist ein Teillängsschnitt gemäß F i g. I und zeigt die ungespannte Stellung, jedoch mit um 90° gedrehtem Spannbolzen;

F i g. 4 ist ein Teillängsschnitt gemäß F i g. 1 und zeigt t die Spannstellung;

F i g. 5 ist ein Querschnitt nach der Linie V-V in F i g. 1 und zeigt die Stellung des Spannboizenkoptes zur Vierkantbohrung der Werkzeugplatte;

Fig.6 ist ein Querschnitt nach der Linie VI-Vl in F i g. 1 und zeigt die Stellung der Längsnut des Spannbolzens zum Endschalter;

Fig./ ist ein Querschnitt nach der Linie VII-VII in F i g. 1 und zeigt die Stellung der Nocken der Axiaikurvenscheibe.

Die Spannvorrichtung weist ein zylindrisches Gehäuse 1 auf, das mittels Schrauben 2 auf einer Stößelplatte 3 befestigt ist. Am oberen Ende des Gehäuses 1 ist ein Motor 4 (Drehkolbenzylinder) angebracht, dessen Abtriebswelle 5 in die Bohrung 6 einer Hülse 7 kraftschlüssig eingreift und diese drehen kann. Die Hülse 7 ist hierbei im Gehäuse 1 geführt und mittels eines Axialdrucklagers 8 abgestützt. Mit der inneren Bodenfläche 9 der Hülse 7 ist eine Scheibe 10 durch Stifte 11 fest verbunden. Gegenüber der Scheibe 10 ist eine Scheibe 12 angeordnet, die einen rohrförmigen Ansatz 13 aufweist, der durch die Scheibe 10 und den Boden der Hülse 9 hindurchgeführt ist. Am freien Ende dieses Ansatzes 13 sind Nocken 14 vorgesehen, die in die Aussparung 15 des Gehäuses 1 eingreifen und durch Anschlag an zwei Vorsprüngen 36 die Drehbewegung der Scheibe 12 auf 90° begrenzen. Auf dem Rücken der Scheibe 12 ist eine Druckfeder 16 (Tellerfederpaket) angeordnet, die durch eine Schraubenfeder 17 gegen den Rücken der Scheibe 12 gedrückt wird. Ein Spannbolzen 18 ist in der Bohrung 19 des Gehäuses i drehbar und längsbeweglich geführt. Dieser Spannbolzen 18 ist ferner in einer Bohrung 20 der Scheibe 12 längsbeweglich geführt und mittels einer Kugel 21 in einer Sacklochbohrung 22 und einer Längsnut 23 drehfest mit der Scheibe 12 verbunden. Der Spannbolzen 18 hat an seinem unteren Ende einen Kammerkopf 24, der nach seiner Drehung um 90° eine in der Werkzeugträgerplatte 34 vorgesehene T-Nut 35 hintergreift und diese mit der Stößelplatte 3 zusammenspannt.

Der Spannbolzen 18 ist an seinem oberen Ende mit einem Gewinde 25 versehen, auf dem zwei Muttern 26 aufgeschraubt sind. Ein Sicherungsblech 27 verhindert ein unbeabsichtigtes Lösen dieser Muttern 26. Eine Scheibe 28 dient der Druckfeder 16 zur Anlage. Ein Endschalter 29, der über eine Kugel 30 und die Längsnut 23 betätigt wird, dient zur Kontrolle der Stellung des Spannbolzens 18. Ein zweiter Endschalter 31, der über eine Kugel 32 und eine Nut 33 betätigt wird, dient zur Kontrolle der Spannstellung der Spannvorrichtung. Die Wirkungsweise der Spannvorrichtung ist folgende:

Fig. 2 zeigt die Ausgangsstellung der Spannvorrichtung, in der der Kammerkopf 24 des Spannbolzens 18 so steht, daß die Werkzeugträgerplatte 34 mit ihrer T-Nut 35 eingeführt werden kann. Mittels des Motors 4 (Drehkolbenzylinder) wird nun die Hülse 7 um 90° gedreht, wobei der Spannbolzen 18 über die Scheiben 10 und 12, die Kugel 21 und die Nut 23 unter Wirkung der Druckfeder 16 sowie der Schraubenfeder 17 mitgedreht wird. Der Kamrnerkopf 24 des Spannbolzens 18 steht nun gemäß Fig. 3 und 5 quer zur T-Nut 35 der Werkzeugträgerplatte 34, wobei ciie Kugel 30 in die Längsnut 23 einrastet, so daß diese Stellung durch den Endschalter 29 zur Kontrolle abgefragt werden kann (vgl. Fig.6). Durch Anschlagen der Nocken 14 der Scheibe 12 an die Vorsprünge 36 der Aussparung 15 (vgl. F i g. 7) kann sich die Scheibe 12 nicht weiterdrehen und wird nun durch die sich weiterdrehende Scheibe 10 angehoben, wie in Fig.4 dargestellt. Dadurch wird der Spannbolzen 18 über die Druckfeder 16 zur Anlage seines Hammerkopfes 24 an die Werkzeugirägerpiaüe

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34 gebracht und bei weiterer Drehung der Scheibe 10 einrastet. Mittels des Endschalters 31 kann diese

durch die Druckfeder 16 immer fester gespannt, bis die Spannstellung zur Kontrolle abgefragt werden. Die

zwecks Selbsthemmung in zur Drehachse senkrechter erwünschte Spannkraft ist durch die Muttern 26

Ebene liegenden abgeflachten Schraubgewindeflächen einstellbar.

10a und 12a (Fig. 3) der Scheiben 10 und 12 > Zum Lösen der Werkzeugträgerplatte 34 wird der

aufeinanderliegen und hierbei die Kugel 32 in die Nut 33 Motor 4 in der Gegendrehrichtung angetrieben.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Schnellspannvorrichtung zum selbsttätigen Festspannen von Werkzeugträgerplatten in Pressen, mit einem in einem Gehäuse gelagerten Spannbolzen, der mit einem Hammerkopf versehen ist, welcher mit einer T-Nut der Werkzeugträgerplatte zusammenwirkt, wobei der Spannbolzen nach axialem Einführen in die T-Nut zunächst unter Reibschluß zwischen zwei zusammenwirkenden Schraubgewindeflächen, von denen die eine an einem über Zwischenglieder mittels eines Motors drehantreibbaren Bauteil relativ zum Spannbolzen frei drehbar angeordnet und die andere drehfest mit dem Spannbolzenschaft verbunden ist, eine durch einen Anschlag begrenzte Drehung von 90° ausführen kann, und er anschließend durch Weiterdrehen der drehantreibbaren Schraubgewindefläche über die mit ihm drehfest verbundene Schraubgewindefläche zur Ausführung der Spannbewegung aixal verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schraubgewindeflächen (10a; 12a^ an den einander gegenüberliegenden Stirnflächen von zwei Scheiben (10; 12) angeordnet sind, die mit zentrischen Bohrungen am Spannbolzenschaft (18) geführt sind, wobei diejenige Scheibe (12), welche die drehfest mit dem Spannbolzenschaft (18) verbundene Schraubgewindefläche (12a; aufweist, drehfest mit dem Spannbolzenschaft (18), jedoch axial beweglich gegenüber diesem angeordnet ist, und wobei zwischen ihr und dem freien Ende des Spannbolzenschafts (18) eine axial wirkende Druckfeder (16) vorgesehen ist.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Spannbolzen (8) drehfest verbundene Scheibe (12) mit dem Spannbolzen (18) über eine Kugel (21) nnd eine Längsnut (23) verbunden ist.

3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (16) von einem Tellerfederpaket mit einstellbarer Federkraft gebildet wird.

4. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (16) eine Gummifeder ist.

5. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (5) des Motors (4) kraftschlüssig mit einer im Gehäuse (1) drehbaren Hülse (7) verbunden ist, auf deren der Abtriebswelle (5) abgekehrtem Boden (9) die relativ zum Spannbolzen (18) verdrehbare Scheibe (10) drehfest angeordnet ist.

6. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Scheibe (10) über ein Axialdrucklager (8) auf dem Boden des ' Vorrichtungsgehäuses (1) abstützt.

7. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der drehbaren Hülse (7) zwischen deren oberem Ende und der Druckfeder (16) (Tellerfederpaket) eine Schrauben- < feder (17) vorgespannt angeordnet ist.

8. Spannvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubgewindeflächen (10a, 12a; der Scheiben (10, 12) Flächenteile geringer Steigung aufweisen, durch welche sie in der · Spannstellung selbsthemmend aufeinanderliegen.

Die Erfindung betrifft eine Schnellspannvorrichtung zum selbsttätigen Festspannen von Werkzeugträgerpiatten in Pressen, mit einem in einem Gehäuse gelagenen Spannbolzen, der mit einem Kammerkopf versehen ist, welcher mit einer T-Nut der Werkzeugträgerplatte zusammenwirkt, wobei der Spannbolzen nach axialem Einführen in die T-Nut zunächst unter ReibschluS zwischen zwei zusammenwirkenden Schraubgewindeflächen, von denen die eine an einem über Zwischenglieder mittels eines Motors drehantreibbaren Bauteil relativ zum Spannbolzen frei drehbar angeordnet und die andere drehfest mit dem Spannbolzenschaft verbunden ist, eine durch einen Anschlag begrenzte Drehung von 90° ausführen kann, und er anschließend durch Weiterdrehen der drehantreibbaren Schraubgewindefläche über die mit ihm drehfest verbundene Schraubgewindefläche zur Ausführung der Spannbewegung axial verschiebbar ist.

Spannvorrichtungen dieser Art haben die Aufgabe, die üblichen Spannschrauben, die bei Pressen zum Festspannen der Werkzeuge am Pressenstößel dienen, zu ersetzen, um einen schnelleren Werkzeugwechsel zu ermöglichen und eine sichere Spannung zu gewährleisten. Damit werden die Stillstandszeiten der Pressen verkürzt und zugleich Störungen vermieden, die durch ungenügendes manuelles Spannen der Spannschrauben verursacht werden könnten.

Bei einer bekannten Spannvorrichtung der eingangs beschriebenen Art (US-PS 3111895) erfolgt das Spannen des mit Gewinde versehenen Spannbolzens mittels einer mit dem Gewinde zusammenwirkenden Mutter, die durch einen Druckluftmotor angetrieben wird. Zwischen der Mutter und einer am Spannbolzen angeordneten Schulter ist eine als Rutschkupplung dienende Druckfeder angeordnet.

Spannvorrichtungen dieser Bauart sind jedoch mit erheblichen Nachteilen behaftet. Die Praxis zeigte, daß das Gewinde zum Festklemmen neigt, so daß der Luftmotor das erforderliche Drehmoment beim Anfahren nicht leisten kann. Die mangelhafte Funktion des Spannbolzens wurde noch durch Korrosionserscheinungen verschlechtert, die nach verhältnismäßig kurzer Betriebszeit am Gewinde festgestellt worden sind. Somit ist der mit einem Gewinde versehene Bolzen ein Verschleißteil mit kurzer Lebensdauer, der oft erneuert werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schnellspannvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei einem vereinfachten Aufbau das für ein störungsfreies Drehen des Spannbolzens erforderliche Drehmoment mit Sicherheit gewährleistet, wobei die Lebensdauer dieses Bauteils wesentlich verlängert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird für eine Spannvorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die beiden Schraubgewindeflächen an den einander gegenüberliegenden Stirnflächen von zwei Scheiben angeordnet sind, die mit zentrischen Bohrungen am Spannbolzenschaft geführt sind, wobei diejenige Scheibe, welche die drehfest mit dem Spannbolzenschaft verbundene Schraubgewindefläche aufweist, drehfest mit dem Spannbolzenschaft, jedoch axial beweglich gegenüber diesem angeordnet ist, und wobei zwischen ihr und dem freien Ende des Spannbolzenschafts eine axialwirkende Druckfeder vorgesehen ist. Damit wird erreicht, daß die Werkzeugträgerplatten störungsfrei unter vorbestimmter Spannkraft des Spannbolzens mit dem Pressenstößel schneller verbunden werden können. Entsprechend ist eine