DE29609152U1

DE29609152U1 - Spannkeilvorrichtung

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Publication number: DE29609152U1
Application number: DE29609152U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-05-22
Filing date: 1996-05-22
Publication date: 1996-08-14
Anticipated expiration: 2006-05-23

Description

Spannkei!vorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Spannkei!vorrichtung zur Befestigung von Werkzeugen an Werkzeugmaschinen und insbesondere zur Befestigung von Gesenken in Schmiedehämmern oder -pressen.
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Spannkeilvorrichtungen sind beispielsweise aus DE-PS 29 51 662, DE-GM 18 54 268, DE 40 29 171 Al und DE 84 14 094 Ul bekannt. Mittels dieser bekannten Spannkeilvorrichtungen lassen sich beispielsweise bei Gesenken deren beiden Hälften am Hammerbär und der Schabotte bzw. am Pressenstößel und am Pressentisch eines Schmiedehammers bzw. einer Schmiedepresse befestigen. Die bekannten Spannkeilvorrichtungen weisen einen Keil sowie einen Gegenkeil auf, die jeweils mit einer Durchgangsbohrung versehen sind. Durch die beiden Durchgangsbohrungen hindurch erstreckt sich eine Spannschraube, die einen Schraubenkopf und ein diesem gegenüberliegendes Gewindeende aufweist, auf das eine Spannmutter aufschraubbar ist. Während sich der Schraubenkopf an dem Keil abstützt, stützt sich die Spannmutter

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an dem Gegenkeil ab, und zwar jeweils an einander abgewandten Flächen, so daß durch Festziehen der Spannschraube eine Relativverschiebung von Keil und Gegenkeil erzielt wird. Die dabei in Querrichtung ausgeübten Kräfte legen das Werkzeug in seinen Werkzeugaufnahmen fest.

Bei sämtlichen zuvor genannten Spannkeilvorrichtungen stützt sich die Spannmutter über Tellerfederpakete an dem Gegenkeil ab. Wie sich in der Praxis herausgestellt hat, können die beim Betrieb von Schmiedehämmern oder -pressen auf die Spannkeilvorrichtungen wirkenden Schwingungen zu einem Ausschlagen des Gegenkeils im Bereich der Tellerfederpakete und der Spannmutter führen. Bei einer derartigen Beschädigung der Spannkeilvorrichtungen sind diese unbrauchbar und müssen erneuert werden. Überdies besteht die Gefahr, daß sich als Folge der beschädigten Spannkei!vorrichtungen die Werkzeuge lösen können, was zu Arbeitsplatzunfällen 0 führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannkei!vorrichtung zur Befestigung von Werkzeugen in Werkzeugaufnahmen, insbesondere von Gesenken in Schmiedehämmern oder -pressen zu schaffen, bei der die Gefahr von Beschädigungen im Bereich der Spannmutter deutlich reduziert ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung eine 0 Spannkeilvorrichtung vorgeschlagen, die versehen ist mit

einem Keil mit einer Durchgangsbohrung,
einem Gegenkeil mit einer Durchgangsbohrung,

einer sich durch die Durchgangsbohrung von Keil und Gegenkeil erstreckenden Spannschraube, mit einem Schraubenkopf, der sich an dem Keil abstützt, und einem dem Schraubenkopf gegenüber1iegenden Gewindeende, und

einer Spannmutter, die sich an dem Gegenkeil abstützt und in Gewindeeingriff mit der Spannschraube bringbar ist.

Erfindungsgemäß zeichnet sich diese Spannkeilvorrichtung dadurch aus, daß die Spannmutter und der Gegenkeil korrespondierende kegel- oder kugelförmige Anlageflächen aufweisen, über die die Spannmutter ohne ein oder mehrere dazwischen angeordnete Federpakete an dem Gegenkeil anliegt.

Bei der erfindungsgemäßen Spannkei!vorrichtung wird auf Federpakete zwischen der Spannmutter und der Anlagefläche am Gegenkeil verzichtet. Vielmehr liegt die Spannmutter direkt bzw. über einen Unterleg-Ringkörper ohne Federwirkung an der Anlagefläche des Gegenkeils an. Ferner weist die Spannmutter und der Gegenkeil kegel- oder kugelförmige Anlageflächen auf, die miteinander korrespondieren. Durch diese Ausbildung der Anlageflächen wird eine Zentrierung der Spannmutter im Bereich der Anlageflächen in der Durchgangsbohrung des Gegenkeils erzielt. Die Anlagefläche an der Spannmutter ist als schrägverlaufende Schulter oder als ballige konvexe Schulterfläche ausgebildet; die korrespon-0 dierende Anlagefläche am Gegenkeil, an der die Spannmutter anliegt, weist eine zur Anlagefläche der Spannmutter komplementäre Gestalt auf.

Beim Festziehen der Spannmutter, die mit Spiel in einer 5 mit der Durchgangsbohrung koaxialen Aufnahmeöffnung

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teilweise eingetaucht ist und in dieser Aufnahmeöffnuhg insbesondere unverlierbar gehalten ist, zentriert sich die Spannmutter über die kegel- oder kugelförmigen Anlageflächen. Dadurch weist die Spannmutter einen gleichmäßigen Radialringabstand zum Gegenkeil bzw. zu dessen Aufnahmeöffnung auf. Dieser Abstand bleibt auch bei den extremen Erschütterungen, denen die Spannkeilvorrichtung im Betrieb des Schmiedehammers bzw. der Schmiedepresse ausgesetzt ist, erhalten. Dadurch kann die Spannmutter die Aufnahmeöffnung und damit die Durchgangsbohrung nicht ausschlagen. Aufgrund der zentrischen Anordnung der Spannschraube im Bereich der Spannmutter innerhalb der Durchgangsbohrung des Gegenkeils wird auch ein Ausschlagen des Gegenkeils in diesem Bereich verhindert. Die Verhinderung eines Ausschlagens bei der erfindungsgemäßen Spannkeilvorrichtung in diesem zuvor genannten Bereich ist insbesondere darin begründet, daß auf Federpakete verzichtet wird. Gerade diese Federpakete, die aus einzelnen Tellerfederringen bestehen, birgen nämlich die Gefahr in sich, infolge der extremen Erschütterungen zu verrutschen und dabei gegen die Innenwandung der Durchgangsbohrung zu schlagen. Der Verzicht auf derartige Federpakete hat darüber hinaus den Vorteil, daß der Anteil an schwingender Masse der Spannkeilvorrichtung weiter reduziert ist.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß zwischen dem Gegenkeil und der Anlagefläche 0 der Spannmutter ein Ringkörper angeordnet ist, der die zur Anlagefläche der Spannmutter korrespondierende Anlagefläche aufweist.

Zweckmäßigerweise weist die Spannschraube mindestens einen im wesentlichen ovalen oder elliptischen Quer-

schnitt und weisen die Durchgangsbohrungen von Keil und Gegenkeil im wesentlichen zylindrischen Querschnitt auf. Der ovale bzw. elliptische Querschnitt der Spannschraube ist durch eine Längsachse und eine dazu rechtwinklige Hochachse definiert, die kürzer ist als die Längsachse. Die Anordnung der Spannschraube ist dergestalt, daß die Längsachse in Bewegungsrichtung des bewegbaren Teils des Werkzeuges gerichtet ist. An den in Längsachsenerstreckung liegenden Enden liegt die Spannschrauben mit ihrem mindestens einen Abschnitt an der Innenfläche der Durchgangsbohrung von Keil und/oder Gegenkeil an. Durch diese Anlage wird ein Schwingen der Spannschraube innerhalb der Durchgangsbohrungen der von Keil und Gegenkeil in Betrieb des Schmiedehammers bzw. der Schmiedepresse verhindert. Zweckmäßigerweise befindet sich der mindestens eine Längs ab schnitt an derjenigen Stelle, an der die größten Schwingungen der Spannschraube zu erwarten sind. Vorzugsweise existieren mehrere derartige Abschnitte der Spannschraube. An 0 ihren in HochachsenerStreckung liegenden Enden weist die Spannschraube einen Abstand zur Innenfläche der Durchgangsbohrungen von Keil und/oder Gegenkeil auf. Dies ist erforderlich, damit es beim Anziehen der Spannschraube zu einer Drehung der Spannschraube innerhalb der Durchgangsbohrungen kommen kann.

Zur' Realisierung eines Seitenspiels der Spannschraube innerhalb der Durchgangsbohrungen in der zur Werkzeugbewegungsrichtung senkrechten Ebene ist es alternativ 0 möglich, die Durchgangsbohrungen mit im wesentlichen ovalen oder elliptischen Querschnitten und die Schraube im wesentlichen zylindrisch auszuführen, wobei die Längsachse des Querschnitts der Durchgangsbohrungen quer zur Werkzeugbewegungsrichtung und die zur Längs-

achse rechtwinklige kürzere Hochachse in Bewegungsrichtung des Werkzeuges verläuft.

Nachfolgend werden anhand der Figuren zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Schmiedehammers bzw. einer Schmiedepresse zur Verdeutlichung einer Möglichkeit zur Anordnung von Spannkeilvorrich

tungen zur Befestigung der Gesenkhälften,

Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch eine Spannkeilvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel und

Fig. 3 einen Teilhorizontalquerschnitt durch eine Spannkeilvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Anhand von Fig. 1 soll zunächst kurz erläutert werden, wo bei beispielsweise einer Schmiedepresse die Spannkeilvorrichtungen zur Befestigung der Gesenkhälften angeordnet sein können. Die Schmiedepresse 10 weist einen Maschinenrahmen 12 mit einem feststehenden Pressentisch 14 auf. An dem Maschinenrahmen 12 ist in Richtung des Pfeils 16 ein Pressenstößel 18 verschiebbar geführt. Der Pressentisch 14 und der Pressenstößel 18 sind jeweils mit einer in Vorderansicht betrachtet schwalbenschwanzförmigen Werkzeugaufnahmevertiefung 20, 22 versehen, in der konisch sich verbreiternde Vorsprünge 24,26 der unteren Hälfte 28 und der oberen Hälfte 3 0 eines Gesenks 32 angeordnet sind. Zur beiden Seiten dieser Vorsprünge 24 und 26 befindet sich jeweils eine Spannkei!vorrichtung 34. Ein Ausführungsbei-

spiel einer solchen Spannkeilvorrichtung 34 ist 'im Horizontalschnitt in Fig. 2 gezeigt.

Die Spannkeilvorrichtung 34 umfaßt einen Keil 36 sowie einen Gegenkeil 38, die flächig aneinanderliegen und relativ zueinander entlang ihrer Berührungsflächen 40, 42 gegeneinander verschiebbar sind. Durch beide Keile 36 und 38 erstreckt sich jeweils eine Durchgangsbohrung 44,46, durch die hindurch eine Spannschraube 48 verläuft. Die Spannschraube 48 weist einen Schraubenkopf 50 auf, der mit einer Durchgangsbohrung 52 versehen ist, durch die hindurch sich ein am Keil 3 6 festgelegter Haltebolzen 54 erstreckt. Der Schraubenkopf 50 ist mit Spiel in einer Aufnahmebohrung 56 eingetaucht, die am Ende der Durchgangsbohrung 44 zu dieser konzentrisch angeordnet ist. Die Aufnahmebohrung 56 geht über eine Kegelfläche 58 in die Durchgangsbohrung 44 über,, Am Schraubenkopf 50 ist eine korrespondierende Kegelfläche 60 ausgebildet, die an der Kegelfläche 58 des Keils 36 anliegt, so daß sich der Schraubenkopf 50 gegen den Keil 3 6 abstützt.

Das dem Schraubenkopf 50 abgewandte Ende 62 der Spannschraube 48 ragt über die dem Schraubenkopf 50 abgewandte Stirnseite der Spannkeilvorrichtung 34 über und ist mit einem Gewinde 64 versehen. Auf dieses Gewinde 64 ist eine Spannmutter 66 aufgeschraubt, die einen Außensechskant 68 und einen in Seitenansicht im wesentlichen trapezförmigen Bund 70 aufweist. Der Bund 70 ist 0 in eine Aufnahmebohrung 72 eingetaucht, die im Gegenkeil 38 ausgebildet ist und koaxial zur Durchgangsbohrung 46 ist. Zu der dem Außensechskant 68 liegenden Seite des Bundes 70 ist eine Sicherungs-Sprengring 74 in der Aufnahmebohrung 72 angeordnet, der ein unbeab-5 sichtigtes Herausfallen der Spannmutter 66 bei voll-

ständig vom Gewinde 64 abgeschraubter Spannmutter verhindern soll.

Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, geht die Aufnahmebohrung 72 über eine Kegelfläche 76 in die im Durchmesser geringere Durchgangsbohrung 46 über. Der Bund 70 der Spannmutter 66 weist eine zu dieser Kegelfläche 76 korrespondierende Anlagefläche 78 auf, die ebenfalls kegelförmig ist. Über diese Kegelflächen 76,78 wird für eine konzentrische Anordnung der Spannmutter 66 gesorgt, wenn diese unter Zugbeanspruchung der Spannschraube 48 festgezogen ist. Die Spannmutter 66 ist damit auch bei den extremen auf die Spannkeilvorrichtung 34 wirkenden Erschütterungen zentrisch gehalten, so daß ihr Radialabschnitt zur Aufnahmebohrung 72, in die der Bund 70 der Spannmutter 66 mit Spiel eingetaucht ist, erhalten bleibt.

Eine alternative Ausgestaltung einer Spannkeilvorrich-0 tung 34' ist in Fig. 3 gezeigt. Der Unterschied zur Spannkeilvorrichtung 34 gemäß Fig. 2 ist darin zu sehen, daß die Anlagefläche 78' des Bundes 70 der Spann-schraube 66 ballig bzw. kugelförmig, konvex ausgebildet ist. An dem Bund 70 der Spannmutter 66 liegt ein Unterleg-Ringkörper 80 an, der eine zur Kugelfläche 78' korrespondierende konkave Kugelfläche 76' aufweist. Der Ringkörper 80 liegt dann an dem Gegenkeil 38 an. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 könnten die Flächen 76' und 78' aber genauso auch kegelförmig aus-0 gebildet sein. Entscheidend ist, daß zwischen dem Bund 70 der Spannmutter 66 und dem Gegenkeil 3 8 der Zwischen-Ringkörper 80 mit einer zur Anlagefläche 78' korrespondierenden Anlagefläche 76' angeordnet ist.

Wie in den Fign. 2 und 3 zu erkennen ist, befindet sich in Richtung quer zur Schlag- bzw. Preßrichtung 16 der Schmiedepresse 10 (s. Fig. 1) im mittleren Abschnitt der Spannschraube 48 zwischen dieser und den Innenseiten der Durchgangsbohrungen 44,46 ein Abstand 82. Die verdickten Bereiche 84 der Spannschraube 48 sollen verdeutlichen, daß die Spannschraube 48 in Bewegungsrichtung 16 (s. Fig. 1) betrachtet an den Innenseiten der Durchgangsbohrungen 44 und 46 anliegen, um ein Schwingen der Spannschraube 48 bei auf die Spannkeilvorrichtung 34 wirkenden Erschütterungen zu verhindern.

Wie man ferner anhand der Fign. 2 und 3 erkennen kann, liegen die Spannmuttern 46 bei beiden Spannkeilvorrichtungen 34 und 34' ohne (Teller-) Federpakete an dem Gegenkeil 38 an. Hierdurch wird schwingende Masse eingespart und darüber hinaus ein Ausschlagen der Durchgangsbohrung 46 im Bereich der Spannmutter 66 verhindert, daß bei den Spannvorrichtungen 34 und 34' in diesem Bereich keine sich radial zur Spannschraube 4 8 bewegenden Teile vorgesehen sind.

Claims

- 10 - ANSPRUCHE

1. Spannkeilvorrichtung zur Befestigung von Werkzeugen an Werkzeugmaschinen, insbesondere von Gesenken in Schmiedehämmern oder -pressen, mit

einem Keil (36) mit einer Durchgangsbohrung (44) ,

einem Gegenkeil (3 8) mit einer Durchgangsbohrung (46) ,

einer sich durch die Durchgangsbohrungen (44, 46) von Keil (36) und Gegenkeil (38) erstreckenden Spannschraube (48) mit einem Schraubenkopf (50) , der sich an dem Keil (36) abstützt, und einem dem Schraubenkopf (50) gegenüberliegenden Gewindeende (62,64), und
einer Spannmutter (66) , die sich an dem Gegenkeil (3 8) abstützt und in Gewindeeingriff mit der Spannschraube (48) bringbar ist,
dadurch gekennzeichnet ,
daß die Spannmutter (66) und der Gegenkeil (38) korrespondierende kegel- oder kugelförmige Anlageflächen (78,76;78',76') aufweisen, über die die Spannmutter (66) ohne ein oder mehrere dazwischen angeordnete Federpakete an dem Gegenkeil (38) anliegt.

2. Spannkeilvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gegenkeil (38) und der Anlagefläche (78') der Spannmutter (66) ein Ringkörper (80) angeordnet ist, der die zur Anlagefläche (78') der Spannmutter (66) korrespondierende Anlagefläche (76') aufweist.

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3. Spannkeilvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannschraube (48) mindestens einen Abschnitt (84) mit einem im wesentlichen ovalen oder elliptischen Querschnitt mit einer Längsachse und einer dazu rechtwinkligen sowie kürzeren Hochachse aufweist und die Durchgangsbohrungen (44,46) von Keil (3 6) und Gegenkeil (38) im wesentlichen zylindrisch sind und daß der mindestens eine Spannschraubenabschnitt (84) an dem in Längsachsenerstreckung liegenden Ende seines ovalen oder elliptischen Querschnitts innen an der Durchgangsbohrung (44) von Keil (3 6) oder Gegenkeil (38) anliegt, während er an den in Hochachsenerstreckung liegenden Enden seines ovalen oder elliptischen Querschnitts von der Durchgangsbohrung (44,46) von Keil (36) oder Gegenkeil (38) beabstandet ist.

4. Spannkeilvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsbohrungen (44,46) einen im wesentlichen ovalen oder elliptischen Querschnitt mit einer Längsachse und einer dazu rechtwinkligen sowie kürzeren Hochachse aufweisen und die Spannschraube (84) im wesentlichen zylindrisch ist und daß die Spannschraube (84) an den in Längsachsenerstreckung befindlichen Enden der Durchgangsbohrungen (44,46) an diesen anliegt, während sie an den in Hochachsenerstreckung befindlichen Enden der Durchgangsbohrungen (44,46) von diesen beabstandet ist.