DE2457933A1 - Schnellspannvorrichtung fuer pressen - Google Patents

Description

• Schnellspannvorrichtung für Pressen Die Erfindung betrifft eine Schnellspannvorrichtung für Pressen gemaß dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.
• Es sind bereits Schnellspannvorrichtungen für Pressen bekannt, wobei Jeweils ein Spannhebel mittels eines Winkelhebels exzentrisch auf einer Welle drehbar aber gestellfest gelagert ist. An einem Hebelarm des Winkelhebels greift ein Betätigungsglied, z.B. ein druckmittelbetätigter, doppelt wirkender Zylinder mit einer Kolbenstange an, der den Winkelhebel entgegen einer Feder um die Welle drehen kann. Durch die Drehung, bewirkt durch die Exzentrizitrat, wird der Spannhebel aus einer von der senkrechten abweichenden Lage in einen Schlitz, beispielsweise eines Preßwerkzeuges, eingeschwenkt und in der nunmehr erreichten senkrechten Lage gespannt. Derartige Schnellspannvorrichtungen sind beispielsweise in der US-PS 2 984 176 und der US-PS 2 984 880 beschrieben.
• Bei einer derartigen bekannten Schnellspannvorrichtung ist das Betätigungsglied dicht an dem zu spannenden Werkzeug angeordnet, wodurch der wirksame Querschnitt der Aufspannflächen, und damit deren Steifheit, vermindert wird.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schnellspannvorrichtung für Pressen zu schaffen, die eine schmale Bauform aufweist und funktionssicher selbstverriegelnd ausgebildet ist, wobei das Betätigun£-glied nicht unmittelbar bei der Aufspannfläche angeordnet ist.
• Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale geltEst.
• Vorteile einer erfindungsgemäßen Schnellspannvorrichtung ergedn sich durch denr Bauhöhe, wodurch einerseits die Spannwirkung durch elastische Dehnung erzielbar ist und weiterhin für die Bearbeitung von Werkstdcken mit erhöhter Temperatur das Betätigungsglied in ausrechendem Abstand angebracht ist und zusätzlche- Schutzmaßnahmen, wie beispielsweise Abschirmbleche, nicht erforderlich sind. Durch ein hierbei günstig wählbares Übersetzungsverhältnis werden hohe Spannkräfte erzielt, und durch die Selbstverriegelung ist ein relativ einfaches Betätigungsglied ausreichend.
• Anhand einer Zeichnung sind Rusfhrungsbeispiele der Erfindung nachfolgend näher erläutert.
• Es zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht einer Schnellspannvorrichtung mit einer einfach gekröpften Kurbelwelle als Antriebshebel, Fig. 2 eine Vorderansicht im Teilschnitt gemäß Fig. 1, Fig. 3 eine Seitenansicht einer Schnellspannvorrichtung mit einem Winkelhebel als Antriebshebel und Fig. 4 eine Vorderansicht im Teilschnitt gemäß Fig. 3.
• Die Schnellspannvorrichtungen sind beispielsweise an feststehenden Teilen eines Fressengestelles angebracht.
• üblicherweise sind mehrere derartiger Schnellspannvorrichtungen zum Spannen eines Preßwerkzeuges und/oder eines Verschiebetisches an einer Presse angeordnet, In gleicher Weise sind die Schnellspannvorrichtungen auch an einem Pressenstößel und/oder bei doppelt wirkenden Pressen an einem Blechhalter zwecks Befestigung der Oberwerkzeuge anbringbar.
• In den Ausführungsbeispielen sind die Schnellspannvorrichtungen an einem Pressentisch 10 angeordnet, auf dem ein Unterwerkzeug 11 gespannt werden kann. Ein Spannhebel 12 der Schnellspannvorrichtung ist an einer Seite als Hammerkopf 13 ausgebildet und in einen Schlitz 14 des Unterwerkzeuges 11 seitlich einschwenk- und spannbar. Der Bewegungsvorgang ergibt sich dadurch, daß der Spannhebel 12 mit seinem anderen Ende in einem Koppelpunkt 15 in einer Gabel 16 einer gabel£Ormlg ausgebildeten Koppel 17 mittels eines Verbindungsbolzens 18 drehbar gelagert ist, Oberhalb des Koppelpunktes 15 ist der Spannhebel 12 mit zur Bewegungsrichtung seitlich angebrachten FiShrungsbolzen 19 versehen, auf denen Führungsrollen 20 gelagert sind. Die Führungsrollen 20 stehen während des überwiegenden Teiles des Bewegungsvorganges mit kreisbogentörmigen Führungsbah nen 21 im Wirkungseingriff, wobei die Führungsbahnen 21 gestelltest angebracht sind. Ein als Druckfeder 22 ausgebildetes Stützorgan, das einerseits gestellfest abgestützt und andererseits oberhalb des Koppelpunktes 15 am Spannhebel 12 angelenkt ist, bestimmt die Ruhelage und Bewegungerichtung des Spannhebels 12. Außerdem bewirkt die Druckfeder 22 die während des Bewegungsvorganges überwiegende Anlage der Führungsrollen 20 an den Führungsbahnen 21.
• Unterhalb des Koppelpunktes 15 ist noch zwischen der Gabei 16 der Koppel 17 eine Stelze 23 in einem Schwenkpunkt 24 auf einem Bolzen 25 gelagert. Das andere Ende der Stelze 23 ist gestellfest auf einem Lagerbolzen 26 angelenkt.
• it einem Gabelachaft 27 ist die Koppel 17 mit einem Antriebshebel 28 verbunden, der im Bespiel gemäß den Fig. 1 und 2 als einfach eekrdpfte Kurbelwelle ausgebildet ist.
• Hierbei ist die Kröpfung der Kurbelwelle in einem Kurbelpunkt 40 mit der Koppel 17 verbunden, während die beiden Lagerzapfen in Laç m 29 gestellfest gehalten sind.
• Die Drehbewegung der Kurbelwelle wird durch einen Anschlag 30 begrenzt. Angetrieben wird die Kurbelwelle beispielsweise durch einen Motor.
• Bei dem bisher beschriebenen Ausführungsbeispiel einer Schnellspannvorrichtung gemäß den Fig. 1 und 2 ist unter gestellfest eine Anbringung der besagten Bauteile entweder an dem Presentisch 10 oder in einem opannvorrichtungsgestell 37 gemäß dem nachfolgend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel ( Fig. 3 und 4 ) zu verstehen.
• Das Spannvorrichtungsgestell 37 ( Fig. 3 und 4 ) ist durch Federpakete 38 gegenüber dem Pressentisch 10 abgestützt und umgreift U-förmig die Bauteile der Schnellspannvorrichtung.
• Der Antriebshebel 28 wird durch einen Winkelhebel gebildet, dessen Drehpunkt 39 gestellfest und dessen einer Hebelarm in dem Kurbelpunkt 40 mit dem Cabelschaft 27 der Koppel 15 verbunden ist, während an dem anderen Hebearm eine Kolbenstange 31 einer doppelt wirkenden Zylinder-Kolben-Einheit 32 angelenkt ist. Ein Zylinder 33 der Zylinder-Kolben-Einheit 32 ist gestellfest an einem Ende des Spannvorrichtungsgestelles 37 gelagert. Der Bewegungsvorgang der Schnellspannvorrichtung wird hierbei durch Beaufschlagung der Zylinder-Kolben-Einheit 32 mit einem Druckmittel ausgelöst.
• Während des Bewegungsvorganges beschreibt der Koppelpunkt 15 bei beiden Ausführungsbeispielen eine annähernd gleiche Koppelkurve 34, die einen im wesentlichen waagereehten Ast 35 und einen im wesentlichen dazu winkligen Ast 36 aufweist.
• Der Bewegungsvorgang ist für das erste Ausführungsbeispiel anhand der Fig. 1 und für das zweite Ausführungsbeispiel anhand der Fig. 3 erläutert.
• Zunächst sei die Ausführung gemäß Fig. 1 betrachtet.
• Der Spannhebel 12 ist abgeschwenkt und die Koppel 17 nimmt eine Position ein, in der der Koppelpunkt 15 am Ende des winkligen Astes 36 der Koppelkurve 34 liegt. Die Stelze 23 und der Antriebshebel 28 sind dabei hochgeschwenkt und nehmen die durch die Position 24' des Schwenkpunktes 24 und die Position 40' des Kurbelpunktes 40 angedeutete Lage ein.
• Der Bewegungsvorgang wird durch Drehen des Antriebshebels 28 ausgelöst, wodurch der Kurbelpunkt 40 auf einer einem Radius folgenden Bahn der Position 40 zustrebt. Hierdurch dreht die Koppel 17 mit der Stelze 23 in die ausgezeichnete Lage, während der Koppelpunkt 15 auf dem winkligen Ast 36 der Koppelkurve 34 in die Position 15' wandert. Während dieses Vorganges wird der Spannhebel 12 in den Schlitz 14 eingeschwenkt, wobei die Führungsrollen 20 af der kreisbogenförmigen Führungsbahn 21* bewirkt durch die Druckfeder 22, geführt werden. Die ausgezeichnete Lage zeigt den Spannbeginn der Schnellspannvorrichtung, wobei der Kurbelpunkt 40 die Position 40 , der Schwenkpunkt 24 die Position 24 und der Koppelpunkt 15 die Position 15' einnehmen. Durch Weiterdrehen des Antriebshebels 28 in Richtung auf den Anschlag 30 zu wird die eigentliche Spannphase eingeleitet, die durch einen schraffiert dargestellten Spannbereich 41 gegeben ist.
• Während der Spannphase wird die Koppel 17 um den hierbei annähernd feststehenden Schwenkpunkt 24 derart geschwenkt, daß der Koppelpunkt 15 auf dem waagerechten Ast 35 der Koppelkurve der Position 15 und Kurbelpunkt 40 der Position 40 " zustrebt. In diesen Positionen ist die größte Spannwirkung und zugleich der Totpunkt der Schnellspannvorrichtung erreicht. Um eine Verriegelung zu erreichen, wird der Antriebshebel 28 über den Totpunkt bis zu dem Anschlag 30 weitergedreht, wodurch der Kurbelpunkt 40 in die Position 40 " ' und der Koppelpunkt 15 in die Position 15''' wandert. Die Verriegellage der Schnellspannvorrichtung ist erreicht. Während der Spannphase werden die Führungsrollen 20 entgegen der Kraftwirkung der Druckfeder 22 von den Führungsbahnen 21 abgehoben.
• Bei einem Werkzeugwechsel muß die Schnellspannvorrichtung entspannt werden und der vorhergehend beschriebene Beweg gungsvorgang läuft in umgekehrter Reihenfolge ab.
• Der Bewegungsvorgang der Schnellspannvorrichtung gemäß den Fig. 3 und 4 ergibt sich äquivalent zu dem des vorhergehend beschriebenen Ausführungsbeispieles.
• In der Ruhelage ist der Spannhebel 12 abgeschwenkt, der Koppelpunkt 15 befindet sich in der Position 15 am Ende des winkligen Astes 36 der Koppelkurve 34> der Schwenkpunkt 24 nimmt die Position 24' ein, während der Kurbelpunkt 40 die Position 40' belegt. Der Antriebshebel 28 im vorliegenden Fall der Winkelhebel, ist abgeschwenkt und nimmt mit einem Anlenkpunkt 42, in dem die Kolbenstange 31 der Zylinder-Kolben-Einheit 32 an dem Antriebshebel 28 angelenkt ist, die Position 42 ein. In dieser Stellung der Schnellspannvorrichtung liegt der Hebelarm des Winkelhebels, der mit dem Gabelschaft 27 der Koppel 17 verbunden ist, an einem weiteren Anschlagbolzen 43 an, und ein nicht näher dargestellter Kolben der Zylinder-Kolben-Einheit 32 steht am unteren Totpunkt.
• Der Bewegungsvorgang wird durch Beaufschlagung der doppelt wirkenden Zylinder-Kolben-Einheit 32 eingeleitet, wobei der Kolben auf seine obere Totpunktlage zu bewegt wird, Hierdurch wird der Winkelhebel mittels der Kolbenstange 31 von dem Anschlagbolzen 43 abgehoben. Der Anlenkpunkt 42 der Kolbenstange 31 bewegt sich über die Position 42' auf die Position 42 " zu. Gleichzeitig strebt der Kurbelpunkt 40 der Position 40 , der Schwenkpunkt 24 der Position 24 und der Koppelpunkt 15 der Position 15' zu. Während dieses Teiles des Bewe£un6rsvorgnnges wird der Spannhebel 12 durch die Führungsrollen 20 an den Führungsbahnen 21 entlang geführt, in den Schlitz 14 des festzuspannenden Werkzeuges 11 eingeschwenkt. Der eigentliche Spannvorgang beginnt nachdem die Position 15' von dem Koppelpunkt 15, die Position 24 von dem Schwenkpunkt 24 und die Position 40 von dem Kurbelpunkt 40 erreicht sind. Die Stelze 23 liegt nunmehr an einem Begrenzungsanschlag 44 an, so daß bei dem weiteren Bewegungsvorgang der Schwenkpunkt 24 seine Position gegenüber dem Spannvorrichtungsgestell 37 nicht mehr verändert.
• Im weiteren Verlauf des Spannvorganges wird der durch den Winkelhebel gebildete Antriebshebel 28 in seine Verriegel lage gegen den Anschlag 30 geschwenkt. Die Koppel 17 wird hierbei um den Schwenkpunkt 24 derart geschwenkt1 daß ei -nerseits der Kurbelpunkt 40 über die Position 40 " in die Position 40 " ' und andererseits der Koppelpunkt 15 über die Position 15 H in die Position 15" ' wandert. Die Positionen 15 " und 40 charakterisieren den Totpunkt und damit den Punkt höchster Spannwirkung der Schnellspannvorrichtung, während in den Positionen 15 H ' und 40''' die Verriegellage erreicht ist. hrend der Spannphase heben sich die Führungsrollen 20 von den gestellfesten Führungsbahnen 21 entgegen der Wirkung der Druckfeder 22 ab.
• Die Federpakete 38, mit denen das Spannvorrichtunsge stell 37 gegenüber dem Pressentisch 10 abgestützt ist, bewirken, daß die Spannwirkung der Schnellspannvorrichtung im Betrieb der Presse durch die auf das Unterwerkzeug 11 und damit auf den Pressentisch 10 wirkende Preßkraft nicht vermindert wird, und daß Toleranzen des Pressentisches 10 und/oder des Unterwerkzeuges 11 ausgeglichen werden.
• Die Entspannung der Schnellspannvorrichtung und deren Abschwenken ergibt sich, wie bei dem ersten Ausffihrungsbei spiel, durch die Umkehrung des vorhergehend beschriebenen Bewegungsvorganges.
• Der Anschlag 30, der Anschlagbolzen 43 sowie der Begrenzungsanschlag 44 können Jeweils auch mit Endlagenschaltern versehen sein, mittels derer die durchgeführten Bewegungsvorgänge kontrollierbar sind.

Claims (8)

P a t e n t a n s p r ü c h e :

1. Schnellspannvorrichtung für Presseen mit mindestens einem Spannhebel, der einerseits als Hammerkopf ausgebildet und andererseits an Übertragungsglieder angelenkt ist und der Spannhebel durch Antrieb der Übertragungsglieder in einen Schlitz, insbesondere von Preßwerkzeugen, einschwenk- und verspannbar ist, d a d u r e h g e k e n n z e t C h n e t, daß jeder Spannhebel ( 12 ) in einem Koppelpunkt ( 15 ) mit einer Koppel ( 17 ) verbunden ist und preßwerkzeugseitig des Koppelpunktes ( 15 ) Führungsmittel (19.

20 ) aufweist, die durch ein Stützon ( 22 ) mit mindestens einer gestellfesten Fübrungsbahn ( 21 ) in Wirkungseingriff stehen, und daß die Koppel ( 17 ) am anderen Ende in einem Kurbelpunkt ( 40 ) mit einem Antriebshebel ( 28 ) verbunden ist, der an einem estellfesten Drehpunkt ( 39 ) gelagert ist. und daß zwischen dem Koppelpunkt ( 15 ) und dem Kurbelpunkt ( 40 ) eine Stelze ( 23 ) derart schwenkbar angelenkt und gestellfest abgeatützt ist, daß bei Beiätigung des Antriebshebels ( 28 ) der Kopplepunkt ( 15) eine Koppelkurve ( 34 ) beschreibt, die bei annäherndem Stillstand der Stelze ( 23 ) einen im wesentlichen waagen Ast ( 35 ) und während einer Schwenkbewegung der Stelze ( 23 )einen im wesentlichen dazu winkligen Ast ( 36 ) aufweist.

2. Schnellspannvorrichtung nach anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Antriebshebei ( 28 3 durch eine angetriebene einfach gekröpfte Kurbelwelle gebildet ist.

3. Schnellspannvorrichtung nach Ansdpruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t, daß der Antriebshebel ( 28 ) als Winkelhebel ausgebildet ist, dessen einer Hebelarm mit der Koppel ( 17 und dessen anderer Hebelarm mit einer Kolbenstange C 31 ) einer doppelt wirkenden Zylinder-Kolben-Einheit e 32 ) verbunden ist.

k, Schnellspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 s 3, d a d u r e k e n n z e 1 c h n e daß die Führungamittel ( 19, 29 ) durch beidseitig zu dem Spannhebel ( 12 ) angebrachte Führungsbolzen ( 19 gebildet sind, und daß die gestellfeste Führungsbahn ( 21 ) kreisbogenförmig ist.

5- Schnellspannfvorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n a e i c h n e t, daß auf den Führungsbolzen ( 19 ) Führungsrollen ( 20 drehbar' gelagert sind.

6. Schnellspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t, daß das Stüzorgan durch eine gestellfest abgestützte Druckfeder ( 2.2 3 gebildet ist.

7. Schnellspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n'z e i c h n e t, daß das Stützorgan ( 22 ) durch einen mittels Druckmittel betätigbaren Zylinder gebildet ist.

8. Schnellspannvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die bertragungsglieder ( 17, 23, 28 ) in einem U-förmigen Spannvorrichtungsgestell ( 37 ) gelagert sind, und daß das Spannvorrichtungsgestell ( 37 ) mittels Federpaketen( 38 ) gegenüber einer Aufspannfläche ( 10 ) abgestützt ist.