DE2951662A1 - Wedge assembly for forge die fixing - has concave matching with convex wedge face and clamp screw shank with radial projections at antinode - Google Patents

Wedge assembly for forge die fixing - has concave matching with convex wedge face and clamp screw shank with radial projections at antinode

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DE2951662A1 DE19792951662 DE2951662A DE2951662A1 DE 2951662 A1 DE2951662 A1 DE 2951662A1 DE 19792951662 DE19792951662 DE 19792951662 DE 2951662 A DE2951662 A DE 2951662A DE 2951662 A1 DE2951662 A1 DE 2951662A1
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Abstract

The wedge assembly is for securing a forging die to the ram of a drop forging press. It comprises a wedge (1) and counter- wedge which are clamped together by a tensioning screw (3) with springs. The corresponding wedge faces are concave and convex respectively as seen in cross-section and the screw shank is provided with one or more radially projecting portions to increase the frequency and reduce the amplitude of operational vibrations and thus reduce the incidence of fracture. The surface may be coated, pref. with a non-metallic material pref, plastic, to reduce the tendency to pressure-welding and friction.

Description

SpannkeilvorrichtungClamping wedge device

Die Erfindung betrifft eine Spannkeilvorrichtung mit Keil und Gegenkeil zur Befestigung von Werkzeugen, insbesondere von Gesenken in Schmiedehämmern und -pressen, wobei Keil und Gegenkeil über eine Spannschraube mit Federn gegeneinander spannbar sind.The invention relates to a clamping wedge device with a wedge and a counter wedge for fastening tools, in particular forging dies in forging hammers and -press, whereby wedge and counter wedge against each other via a clamping screw with springs are tensionable.

Die Befestigung der Werkzeuge, insbesondere der Gesenke in Bär und Schabotte bei Schmiedehämmern erfolgte im allgemeinen durch Keile, die in eine Schwalbenschwanznut zwischen Werkzeug und Werkzeugaufnahme eingebracht waren. Eine Möglichkeit der Befestigung bestand in dem Eintreiben von Starrkeilen mittels Ramme oder Schlaghämmer. Neben einem hohen Zeitaufwand für einen Gesenkwechsel hatte diese Befestigungsart den Nachteil, daß es häufig zu Beschädigungen an der Schabotte und dem Gesenk kam.The fastening of the tools, especially the dies in bear and Schabotte in forging hammers was done in general by wedges, which are inserted into a dovetail groove between the tool and the tool holder was. One way of fixing it was to drive in rigid wedges using a ram or hammer. In addition to a high expenditure of time for a die change this type of fastening had the disadvantage that it often caused damage to the Schabotte and the die came.

Aus diesem Grunde wurde in dem DE-GM 18 54 268 bereits eine Keilbefestigung vorgeschlagen, die aus einem Keil und einem Gegenkeil'bestand. Mit dieser Keilvorrichtung kann die Mittellage des Gesenkes genau eingestellt und ein seitlicher Versatz nahezu ausgeglichen werden. Die Gefahr von Unfällen ist fast völlig ausgeschaltet und die Rüstzeiten können auf ein Minimum verkürzt werden.For this reason, DE-GM 18 54 268 already has a wedge fastening proposed that consist of a wedge and a counter wedge. With this wedge device the center position of the die can be set precisely and a lateral offset almost be balanced. The risk of accidents is almost completely eliminated and the Set-up times can be reduced to a minimum.

Nachteilig bei dieser Keilvorrichtung ist jedoch, daß sie teilweise ungleichmäßig zur Anlage kommt, wodurch Verklemmungen und Beschädigungen in der Schwalbenschwanznut auftreten. Darüberhinaus ist von Nachteil, daß sich häufig Brüche, insbesondere Schwingungsbrüche der Spannschraube einstellen.The disadvantage of this wedge device, however, is that it is partially comes to rest unevenly, causing jamming and damage in the Dovetail groove occur. In addition, it is disadvantageous that there are often breaks, in particular, adjust vibration fractures of the tensioning screw.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spannkeilvorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, durch die Verklemmungen vermieden werden und die Gefahr von Brüchen stark reduziert wird.The present invention is therefore based on the object of a To create clamping wedge device of the type mentioned, through the jamming can be avoided and the risk of breakage is greatly reduced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die aneinanderliegenden Keilflächen von Keil und Gegenkeil, im Querschnitt gesehen, ballig mit konkaver bzw, konvexer Fläche ausgebildet sind und daß die Spannschraube mit ein oder mehreren nockenartigen Erhöhungen versehen ist.This object is achieved according to the invention in that the adjacent Wedge surfaces of the wedge and counter-wedge, seen in cross section, convex with concave or, convex surface are formed and that the clamping screw with one or more cam-like elevations is provided.

Während nach dem Stand der Technik seitliche Versetzungen nicht immer einwandfrei ausgeglichen werden konnten, wird durch die konkav-konvexe Ausbildung der beiden Keilanlageflächen erreicht, daß sich der Keil während des Spannens fest an die Spannfläche von Gesenkfuß und Gesenkfuge anpasst, so daß eine gleichmäßige Kraftübertragung auf die Spannflächen erreicht wird. Durch die-se schonende Verspannung wird eine wesentlich höhere Lebensdauer von Bär und Schabotte erreicht, da Nacharbeitungen weniger häufig erforderlich sind. Die nockenartigen Erhöhungen auf der Spannschraube reduziert die Gefahr von Brüchen insbesondere von Schwingungsbrüchen erheblich. Dabei ging man von folgender Erkenntnis aus: Da die Spannschraube mit Spiel in den Bohrungen der beiden Keile liegt und nur an beiden Enden fixiert ist, kommt es während des Betriebes zu Schwingungen mit einer bestimmten Frequenz. Durch die nockenartigen Erhöhungen werden diese Schwingungen nun "gestört". In der Spannschraube kommt es nunmehr zu Schwingungen höherer Frequenz, aber mit niedrigerer Amplitude.While in the prior art, lateral dislocations are not always could be perfectly balanced, is due to the concavo-convex training of the two wedge contact surfaces ensures that the wedge is fixed during tensioning adapts to the clamping surface of the die base and the die joint, so that a uniform Power transmission to the clamping surfaces is achieved. Through this gentle tension a significantly longer service life of the bearer and scabbard is achieved because of reworking are required less frequently. The cam-like elevations on the turnbuckle significantly reduces the risk of fractures, especially vibration fractures. One went there from the following knowledge: Because the tensioning screw with play in the holes of the two wedges and only fixed at both ends is, vibrations with a certain frequency occur during operation. These vibrations are now "disturbed" by the cam-like elevations. In the The clamping screw now vibrates at a higher frequency, but at a lower frequency Amplitude.

Auf diese Weise wird die Gefahr von Brüchen stark reduziert.In this way, the risk of breakage is greatly reduced.

Eine sehr vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Keilflächen mit einer Beschichtung versehen sind. Diese Maßnahme dient zur Verringerung der Verschweißneigung in der Trennfuge der Keile. Durch entsprechende Wahl des Beschichtungsmateriales läßt sich auch der Reibwert reduzieren,so daß die beiden Keile sich leichter lösen lassen. Außerdem wird dadurch die Wartung erleichert.A very advantageous development of the invention consists in that the wedge surfaces are provided with a coating. This measure is used to Reduction of the tendency to weld in the parting line of the wedges. Through appropriate Choice of the coating material can also reduce the coefficient of friction, so that the both wedges can be loosened more easily. It also makes maintenance easier.

Erfindungsgemäß kann dabei vorgesehen sein, daß für die Beschichtung ein nichtmetallischer Werkstoff, z. B. ein Kunststoff verwendet wird.According to the invention it can be provided that for the coating a non-metallic material, e.g. B. a plastic is used.

Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, daß zwei nockenartige Erhdungen jeweils im Bereich der Schwingungsbäuche der entstehenden Schwingungen liegen.According to the invention it is also provided that two cam-like earthing each lie in the area of the antinodes of the resulting vibrations.

Die während des Betriebes auftretenden Schwingungen hängen u. a. von der Schlagstärke und der freien Länge der Spannschraube ab. Auf diese Weise kann man die Schwingungsfrequenz ungefähr bestimmen. Werden nun erfindungsgemäß die nockenartigen Erhöhungen im Bereich der Schwingungsbäuche angeordnet, so wird eine optimale Reduzierung der Schwingungsamplituden erreicht.The vibrations occurring during operation depend, among other things, on from the impact strength and the free length of the tensioning screw. That way you can one can roughly determine the oscillation frequency. Now, according to the invention, the cam-like Elevations arranged in the area of the antinodes, so an optimal reduction is achieved the vibration amplitudes reached.

Von Vorteil ist es ferner, wenn die Oberfläche der Spannschraube wenigstens in den bruchgefährdeten Bereichen kugelgestrahlt ist.It is also advantageous if the surface of the clamping screw at least is shot-peened in the areas at risk of breakage.

Durch diese Maßnahme wird eine Verfestigung der Oberfläche der Spannschraube und eine Verringerung der Kerbwirkung erreicht.This measure solidifies the surface of the clamping screw and a reduction in the notch effect is achieved.

Eine andere Möglichkeit zur Erhöhung der Verfestigung und zur Verringerung der Kerbwirkung besteht darin, daß die Oberfläche der Spannschraube wenigstens in den bruchgefährdeten Bereichen glattgewalzt ist.Another way to increase the solidification and decrease it the notch effect is that the surface of the clamping screw at least in those at risk of breakage Areas is rolled smooth.

Eine weitere, sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß Federn - wie an sich bekannt - vorgesehen sind, die in einer Ansenkung des Gegenkeiles zwischen der Spannmutter und einer Anschlagfläche des Gegenkeiles liegen und daß zwischen der kegelig ausgebildeten Anschlagfläche und der Feder eine Kegelscheibe mit zur Anschlagfläche hingerichteten Kegelfläche angeordnet ist. Durch die erfindungsgemäße Kegelscheibe wird zum einen eine definierte Anlagefläche für die Federn erreicht und zum anderen werden seitliche Bewegungen zugelassen. Die Kegelscheibe hat den Zweck ein Moment auf die Spannmutter und die Spannschraube zu verhindern. Die Federn können dabei mehrere hintereinander angeordnete Tellerfedern sein.There is another, very advantageous embodiment of the invention in that springs - as known per se - are provided in a countersink of the counter wedge between the clamping nut and a stop surface of the counter wedge lie and that between the conical stop surface and the spring a Conical disk is arranged with the conical surface facing the stop surface. By the conical disk according to the invention is on the one hand a defined contact surface for the springs are reached and, on the other hand, lateral movements are allowed. the The purpose of the conical washer is to put a moment on the clamping nut and the clamping screw to prevent. The springs can have several disc springs arranged one behind the other be.

Erfindungsgemäl3 ist ferner vorgesehen, daß die beiden Keile aus Gesenkstahl und die Spannschraube und/oder die Spannmuttei aus Vergütungsstahl sind. Es hat sich in der Praxis herausgestellt, da13 diese Werkstoffe für diese Zwecke sehr gut geeignet sind.According to the invention it is also provided that the two wedges are made of die steel and the clamping screw and / or the clamping nut are made of heat-treated steel. It has In practice it turned out that these materials are very good for these purposes are suitable.

Nachfolgend ist anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem weitere erfindungsgemäße Merkmale hervorgehen, näher beschrieben.Below is an exemplary embodiment of the invention based on the drawing, from which further features according to the invention emerge, described in more detail.

Es zeigt: Fig. 1 einen fiinqsscr0n i Lt durch die Spannke ilvor richtung Fig. 2 einen Querschnitt nach den Linien II-II nach der Fsg.It shows: FIG. 1 a fiinqsscr0n i Lt through the clamping device FIG. 2 shows a cross section along the lines II-II according to FIG.

Fig. 3 eine Stirnansicht der Spannkeilvorrichtung in Richtung des Spannschraubenkopfes Die Spannkeilvorrichtung weist einen Keil 1 und einen damit zusammenarbeitenden Gegenkeil 2 auf. Die beiden Keile werden durch eine Spannschraube 3 zusammengehalten. Beide Keilhälften sind jeweils mit einer Bohrung 4 versehen in denen die Schraube 3 mit Spiel geführt ist. Der Kopf 5 der Spannschraube 3 ist in dem Keil 1 angeordnet, während die Spannmutter 6 für die Spannschraube 3 in dem Gegenteil 2 liegt.Fig. 3 is an end view of the clamping wedge device in the direction of Clamping screw head The clamping wedge device has a wedge 1 and one with it cooperating mating wedge 2. The two wedges are held by a tension screw 3 held together. Both wedge halves are each provided with a bore 4 in which the screw 3 is guided with play. The head 5 of the clamping screw 3 is arranged in the wedge 1, while the clamping nut 6 for the clamping screw 3 in the Opposite 2 lies.

Der Gegenkeil 2 ist mit einer Ansenkung versehen, die eine kegelig ausgebildete Anschlagfläche 7 hat. Auf dieser Anschlagfläche 7 liegt eine Kegelscheibe 8, deren Kegelfläche zur Anschlag fläche 7 gerichtet ist. Zwischen der Kegelscheibe 8 und der Spannmutter 6 sind mehrere Teller federn 9 angeordnet.The counter wedge 2 is provided with a countersink which is conical trained stop surface 7 has. A conical disk lies on this stop surface 7 8, the conical surface of which is directed to the stop surface 7. Between the conical disk 8 and the clamping nut 6 several plate springs 9 are arranged.

Damit die Spannmutter 6 gegen ein Herausfallen gesichert ist, liegt ein Sprengring 10 in einer Nut der Ansenkung in dem Gegenteil 2.So that the clamping nut 6 is secured against falling out, lies a snap ring 10 in a groove of the countersink in the opposite 2.

Ein durch beide Keile 1 und 2 und durch eine Bohrung in dem Kopf 5 der Spannschraube 3 hindurchgeführter Haltestift 11 verhindert einerseits eine Drehung und andererseits eine Verschiebung der Schraube.One through both wedges 1 and 2 and through a hole in the head 5 the retaining pin 11 passed through the tensioning screw 3 prevented on the one hand a rotation and on the other hand a displacement of the screw.

Die Spannschraube 3 ist mit zwei nockenartigen Erhöhungen 13 (dargestellt ist nur eine) versehen. Selbstverständlich können im Bedarfsfall auch weniger oder mehr nockenartige Erhöhungen vorgesehen sein.The clamping screw 3 is shown with two cam-like elevations 13 ( is only one) provided. Of course, if necessary, less or more cam-like elevations can be provided.

die Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, sindlaneinanderliegenden Keilflächen 12 von Keil 1 und Gegenkeil 2 ballig bzw. mit konkaver und konvexer Fläche ausgebildet. As can be seen from FIGS. 2 and 3, they are located one on top of the other Wedge surfaces 12 of wedge 1 and mating wedge 2 are spherical or with concave and convex Surface formed.

Die Winkel an den Seitenflächen der Keile betragen 50 an der Gesenkfußseite 14 und 150 an der Gesenkfugenseite 15.The angles on the side surfaces of the wedges are 50 on the die base 14 and 150 on the die joint side 15.

Dadurch wird erreicht, daß der Gesenkfuß beim Spannen an die Auflagefläche des Bäres oder der Schabotte herangezogen wird. Gleichzeitig ist sichergestellt, daß im Falle eines Schraubenbruches das Obergesenk nicht herabfallen kann.It is thereby achieved that the die base when tensioned against the support surface the bear or the scabot is used. At the same time it is ensured that in the event of a screw break the upper die cannot fall down.

Im Bedarfsfalle können die Keilflächen 12 mit einer Beschichtung aus nichtmetallischem Werkstoff, z. B. Kunststoff, versehen sein.If necessary, the wedge surfaces 12 can be made with a coating non-metallic material, e.g. B. plastic, be provided.

Falls erforderlich kann die Spannschraube 3 in den bruchgefährdeten Bereichen (am Übergang zur Gewinde und zum Kopf der Schraube) glattgewalzt oder kugelgestrahlt sein.If necessary, the clamping screw 3 can be inserted into the break-prone Areas (at the transition to the thread and to the head the screw) rolled smooth or shot peened.

Beim Verspannen der Spannschraube 3 mit einem definierten Drehmoment verschieben sich die beiden Keile gegeneinander und spannen die Gesenke mit einer Spannkraft, die linear mit dem Drehmoment ansteigt. Bei Verwendung von zwei Spannkeilen auf beiden Seiten soll die Spannung diagonal vorgenommen werden. Die von der Spannschraube 3 vorgegebene Spannkraft wird durch die Temperaturdifferenz zwischen Gesenkfuß und Bär bzw. Schabotte verstärkt, so daß der Keil selbsthemmend ist; das heißt die beiden Keilhälften springen beim Lösen der Schrauben nicht auseinander. Zum Lösen sind jedoch nur leichte Schläge des Oberbärs erforderlich.When tightening the clamping screw 3 with a defined torque the two wedges move against each other and clamp the dies with one Clamping force that increases linearly with the torque. When using two clamping wedges the tension should be made diagonally on both sides. The one from the turnbuckle 3 specified clamping force is determined by the temperature difference between the die base and Bear or Schabotte reinforced so that the wedge is self-locking; that means the two Wedge halves do not jump apart when loosening the screws. To solve are but only light strokes of the upper bear required.

Für den Einbau einer erfindungsgemäßen Spannkeilvorrichtung ist es lediglich erforderlich die Winkel und die Breite der Gesenkfugen in Bär und Schabotte, sowie die Winkel der Gesenkfüße den Spannkeilmaßen anzupassen. Dies kann jedoch auf einfache Weise durch transportable Fräsmaschinen ohne großen Zeitverlust durchgeführt werden.For the installation of a clamping wedge device according to the invention it is all that is required is the angle and width of the die joints in bear and scabbard, as well as adapting the angle of the die feet to the clamping wedge dimensions. However, this can carried out in a simple manner by transportable milling machines without a great deal of loss of time will.

Die erfindungsgemäße Spannkeilvorrichtung kann entweder nur auf einer Seite oder auf beiden Seiten angeordnet werden.The clamping wedge device according to the invention can either only on one Side or on both sides.

Wenn die Länge des Gesenkes ein bestimmtes Maß überschreitet, kann es erforderlich sein auf jeder Seite zwei Spannkeilvorrichtungen vorzusehen.If the length of the die exceeds a certain amount, it can it may be necessary to provide two clamping wedge devices on each side.

Claims (11)

Patentansprüche fr? (1.'Spannkeilvorrichtung mit Keil und Gegenkeil zur Befestigung von Werkzeugen, insbesondere von Gesenken in Schmiedehämmern und -pressen, wobei Keil und Gegenkeil über eine Spannschraube mit Federn gegeneinander spannbar sind d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die aneinanderliegenden Keilflächen (12) von Keil (1) und Gegenkeil (2), im Querschnitt gesehen, ballig mit konkaver bzw. konvexer Fläche ausgebildet sind und daß die Spannschraube (3) mit ein oder mehreren nockenartigen Erhöhungen (13) versehen ist. Claims for? (1. Clamping wedge device with wedge and counter wedge for fastening tools, in particular forging dies in forging hammers and -press, whereby wedge and counter wedge against each other via a clamping screw with springs it is possible to tension the fact that the adjacent Wedge surfaces (12) of wedge (1) and mating wedge (2), seen in cross section, spherical are formed with a concave or convex surface and that the clamping screw (3) is provided with one or more cam-like elevations (13). 2. Spannkeilvorrichtung 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 die Keilflächen (12) mit einer Beschichtung versehen sind.2. clamping wedge device according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the wedge surfaces (12) are provided with a coating. 3. Spannkeilvorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß für die Beschichtung ein nichtmetallischer Werkstoff vorgesehen ist.3. clamping wedge device according to claim 2, d a d u r c h g e k e n n notices that a non-metallic material is provided for the coating is. 4. Spannkeilvorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß für die Beschichtung ein Kunststoff vorgesehen ist.4. clamping wedge device according to claim 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that a plastic is provided for the coating. 5. Spannkeilvorrichtung 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 zwei nockenartige Erhöhungen (13) jeweils im Bereich der Schwingungsbäuche der entstehenden Schwingungen liegen.5. clamping wedge device according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that two cam-like elevations (13) each in the area of the antinodes of the resulting vibrations. 6. Spannkeilvorrichtung 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 die Oberfläche der Spannschraube (3) wenigstens in den bruchgefährdeten Bereichen kugelgestrahlt ist.6. clamping wedge device according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the surface of the clamping screw (3) at least in the vulnerable to breakage Areas is shot peened. 7. Spannkeilvorrichtung 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 die Oberfläche der Spannschraube (3) wenigstens in den bruchgefährdeten Bereichen glattgewalzt ist. 7. clamping wedge device according to claim 1, d a d u r c h g e k e n It should be noted that the surface of the clamping screw (3) is at least in the risk of breakage Areas is rolled smooth. 8. Spannkeilvorrichtung 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 ein oder mehrere Federn (9) - wie an sich bekannt - vorgesehen sind, die in einer Ansenkung des Gegenkeiles (2) zwischen der Spannmutter (6) und einer Anschlagfläche (7) des Gegenkeiles (2) liegen und daß zwischen der kegelig ausgebildeten Anschlagfläche (7) und der oder den Federn eine Kegelscheibe (8) mit zur Anschlagfläche hingerichteter Kegelfläche angeordnet ist.8. clamping wedge device according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that one or more springs (9) - as known per se - are provided are in a countersink of the counter wedge (2) between the clamping nut (6) and a stop surface (7) of the mating wedge (2) and that between the conical formed stop surface (7) and the one or more springs with a conical disk (8) is arranged to the stop surface executed conical surface. 9. Spannkeilvorrichtung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Federn als Tellerfedern (9) ausgebildet sind. 9. clamping wedge device according to claim 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the springs are designed as disc springs (9). 10. Spannkeilvorrichtung 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 die beiden Keile (1, 2) aus Gesenkstahl sind.10. clamping wedge device according to claim 1, d a d u r c h g e k e n It is noted that the two wedges (1, 2) are made of die steel. 11. Spannkeilvorrichtung 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 die Spannschraube (3) und/oder die Spannmutter (6) aus Vergütungsstahl sind.11. clamping wedge device according to claim 1, d a d u r c h g e k e n It is noted that the clamping screw (3) and / or the clamping nut (6) are made of heat-treated steel are.
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