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Beschreibung:
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Presse mit Pressentisch und Stempel
und einem Stanz- und/oder Preßwerkzeug, das einen lösbar am Pressentisch befestigten
Werkzeugunterteil und einen lösbar am Stempel befestigten Werkzeugoberteil aufweist,
und mit einer Spannvorrichtung, die mit einer Druckflüssigkeit betätigbare Spannzylinder
aufweist, die mit Spannriegeln verbunden sind, die in der Spannstellung Schlitze
untergreifen, die sich an der Unterseite und an der Oberseite des Werkzeuges befinden.
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Insbesondere dann, wenn Werkzeuge nur verhältnismäßig kurze Zeit an
einer Presse verbleiben und dann gegen andere Werkzeuge ausgewechselt werden müssen,
hat die Zeit für das Abnehmen des benutzten Werkzeuges und die Montage des neuen
Werkzeuges einen erheblichen Einfluß auf die Produktionskosten, da ja während der
Montagearbeiten die Presse stillsteht und sich nicht amortisieren kann und auch
die Kosten für die Montagezeit Bestandteile der Herstellungskosten sind.
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Man hat deshalb Pressen und zugeordnete Werkzeuge so ausgebildet,
daß das Wechseln des Werkzeuges möglichst schnell durchgeführt werden kann. Zu diesem
Zweck wurde ein System der eingangs genannten Art entwickelt. Dieses System gestattet
ein schnelles Lösen eines gebrauchten Werkzeuges
und ein ebenso
schnelles und dabei zuverlässiges Festspannen eines neu in die Presse einzusetzenden
Werkzeuges, da die Spannkräfte mittels Hydraulikzylindern erzeugt werden, mit denen
die Spannkraft schnell und gleichmäßig aufgebracht werden kann.
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Bei der bekannten Presse sind an der Unterseite des Werkzeuges Leisten
angeordnet, die zur Führung und Spannung des Werkzeuges dienen. Diese Leisten greifen
in breite und tiefe Nuten ein, die sich im Pressentisch befinden.
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Innerhalb der Nuten sind hydraulisch betätigte Spannköpfe angeordnet,
die mit den genannten Leisten zusammenwirken. An der Oberseite des Werkzeuges sind
vorstehende Schloßplatten angeordnet, die mit verschiebbaren und drehbaren Spannriegeln
zusammenwirken. Wegen der großen Nuten im Pressentisch und der unterhalb der Nuten
angeordneten Spann zylinder ist ein nachträglicher Einbau in eine bereits vorhandene
Presse kaum möglich. Die Oberfläche des Pressentisches ist durch die Nuten über
relativ große Flächen unterbrochen, so daß der Gebrauch der Presse mit Werkzeugen,
die anders gespannt werden sollen, beeinträchtigt ist.
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Die vorstehenden Leisten an den Unterseiten des Werkzeuges sind nachteilig
für eine Nachbearbeitung des Werkzeuges, da für diesen Fall keine satte Auflage
des gesamten Werkzeuges besteht. Die Verwendung von drehbaren Spannriegeln für die
Befestigung des Werkzeugoberteiles hat den Nachteil, daß teuere Spannzylinder verwendet
werden müssen, die neben der eigentlichen Spannbewegung auch eine Drehbewegung ausführen
können. Solche Spannzylinder haben auch eine große Bauhöhe.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Presse der eingangs
genannten Art so auszubilden, daß unter Erhaltung einer möglichst wenig unterbrochenen
Oberfläche des Pressentisches die Unterseite des Werkzeuges frei von vorstehenden
Teilen ist.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß mindestens
die an der Unterseite des Werkzeuges befindlichen Schlitze in im Werkzeug versenkten
Schloßplatten angeordnet sind und daß die Schlitze in den Schloßplatten erweiterte
Einführ-Durchbrüche für die Durchführung der nur geradlinig bewegbaren Riegel aufweisen.
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Da auf dem Pressentisch nur an wenigen Stellen, vorzugsweise an nur
vier Stellen, Spannriegel angeordnet sind, bleibt die Oberfläche des Pressentisches
weitgehend erhalten. Wenn man, was vorzuziehen ist, gemäß Anspruch 2 die Spannriegel
so weit zurückziehbar ausbildet, daß sie unter die Tischoberfläche zurückziehbar
sind, kann der Pressentisch wie ein üblicher Pressentisch praktisch ohne Einschränkung
benutzt werden. Durch die Verriegelung des Werkzeuges an eingelassenen Schloßplatten
werden über die Unterfläche des Werkzeuges vorstehende Teile vermieden, so daß das
Werkzeug auch dann eine satte Auflage hat, z.B. bei einer Nachbearbeitung, wenn
in der Aufsetzfläche keine Nuten vorhanden sind. Diese Unterfläche ohne vorstehende
Teile ist auch für die Lagerung des Werkzeuges von Vorteil. Da Spannzylinder verwendet
werden, die einen nur geradlinig bewegbaren Riegel betätigen, ist eine Drehvorrichtung
nicht nötig, so daß der Spannzylinder eine geringe Bauhöhe hat, die innerhalb der
normalen Dicke eines Pressentisches, z.B. innerhalb eines Pressentisches von 120
mm Dicke, untergebracht werden kann.
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Wenn gemäß Anspruch 2 die Riegel unter die Oberfläche des Pressentisches
zurückziehbar sind, kann das Werkzeug auf dem Presentisch in seine korrekte Lage
geschoben werden, d.h. es muß nicht von oben her über die Spannriegel gesenkt werden.
Dies ist für die Ausrichtung des Werkzeuges auf die Spannelemente ein wesentlicher
Vorteil.
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Die Spannriegel sind vorzugsweise gemäß den Ansprüchen 3 und 4 ausgeführt.
Spannriegel mit kreisrunden Querschnit-
ten lassen sich besonders
leicht durch Drehen herstellen.
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Eine Verjüngung gemäß Anspruch 4 bringt den Vorteil, daß eine relativ
grobe Ausrichtung des Werkzeuges genügt und die Spannriegel dennoch in die Schloßplatte
eindringen können und dabei das Werkzeug in seine korrekte Lage rücken.
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Die zylindrische Ausbildung der Schloßplatten gemäß Anspruch 5 hat
den Vorteil, daß die Ansenkungen im Werkzeug bequem durch Ausdrehungen hergestellt
werden können. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Form der Schloßplatten
beschränkt. Diese könnten z.B. auch rechteckig ausgeführt werden.
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Man wird gemäß Anspruch 6 die Spannzylinder möglichst innerhalb der
Dicke des Pressentisches unterbringen. Dies gestattet in jedem Fall die nachträgliche
Ausrüstung einer Presse mit dem erfindungsgemäßen Spannsystem. Es können aber auch
über den Pressentisch nach unten vorragende Spannzylinder verwendet werden, wobei
dann allerdings unterhalb des Pressentisches Raum zur Verfügung stehen muß. Dies
kann die Freiheit in der Anordnung der Spannzylinder beeinträchtigen. Hingegen können
innerhalb der Tischdicke untergebrachte Spannzylinder an jeder beliebigen Stelle
des Pressentisches angebracht werden.
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Doppeltwirkende Spannzylinder gemäß Anspruch 7 haben den Vorteil,
daß nicht nur der Spannvorgang, sondern auch der Lösevorgang mit großer Kraft erfolgen
kann und so ein Hängenbleiben von Spannelementen praktisch nicht vorkommen kann.
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Die oberen Spannzylinder, die ebenfalls mit versenkten Schloßplatten
zusammenwirken können, die gleich ausgebildet sind wie die Schloßplatten an der
Werkzeugunterseite, können ohne Nachteil freiliegend angeordnet werden (Anspruch
8), da solche Spannzylinder am Stempel im allge-
meinen nicht hinderlich
sind.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Vorderansicht einer Presse mit
einem eingebauten Werkzeug, Fig. 2 eine Ansicht auf die Oberseite des Werkzeuges
entsprechend der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 eine Ansicht auf die Unterseite des
Werkzeuges entsprechend der Linie III-III in Fig. 1, Fig. 4 einen Vertikalschnitt
nach Linie IV-IV in Fig. 1 in einem gegenüber Fig. 1 vergrößerten Maßstab im Bereich
eines unteren Spannzylinders, Fig. 5 einen Schnitt nach Linie V-V in Fig. 1 in einem
gegenüber Fig. 1 vergrößerten Maßstab im Bereich eines oberen Spannzylinders, Fig.
6 eine Draufsicht auf eine Schloßplatte und Fig. 7 einen Schnitt durch die Schloßplatte
nach Linie VII-VII in Fig. 6.
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In der insgesamt mit P bezeichneten Presse ist ein insgesamt mit W
bezeichnetes Werkzeug aufgenommen.
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Die Presse hat ein Gestell 1, an dem sich ein Pressentisch 2 befindet.
In einem oberen Joch 3 des Pressengestelles 1 ist ein Pressenstempel 4 gelagert,
der relativ zum Pressentisch 2 auf- und abbewegbar ist.
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Das Werkzeug W hat einen Werkzeugunterteil 5 und einen Werkzeugoberteil
6. Der Werkzeugunterteil 5 ist auf dem Pressentisch 2 und der Werkzeugoberteil 6
am Stempel 4 befestigt. Das Werkzeug W kann ein Preßwerkzeug oder ein Stanzwerkzeug
sein. Die Erfindung befaßt sich mit den Einrichtungen zur Verbindung des Werkzeugunterteiles
5 mit dem Pressentisch 2 und zur Verbindung des Werkzeugoberteiles 6 mit dem Pressenstempel
4. Diese Einrichtungen sollen nachfolgend anhand der weiteren Figuren betrachtet
werden.
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Wie Fig. 3 zeigt, befinden sich an der Unterseite des Werkzeugunterteiles
5 insgesamt vier Schloßplatten 7, die entsprechend der rechteckigen Form des Werkzeugunterteles
5 rechteckförmig angeordnet sind. Alle diese Schloßplatten sind gleich ausgebildet.
Eine Schloßplatte wird nachfolgend anhand der Fig. 6 und 7 beschrieben.
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Die Schloßplatte 7 hat eine zylindrische Außenfläche 8 und ebene Endflächen
9 und 10. Die Schloßplatte ist von Durchgangslöchern 11 durchbrochen, die eine obere
Erweiterung 11a für die Aufnahme eines Schraubenkopfes aufweisen. Im Bereich zwischen
den Durchgangslöchern 11 befindet sich ein insgesamt mit 12 bezeichneter schlüssellochförmiger
Durchbruch. Der Durchbruch 12 läßt sich vertikal (Fig. 7) in einen Einführbereich
12a und einen Untergreifungsbereich 12b unterteilen. Nur der Einführbereich 12a
ist schlüssellochförmig ausgebildet und hat einen kreisrunden Abschnitt 13 mit einem
Durchmesser D und einen Teil 14 mit einer Breite b, die wesentlich kleiner ist als
der Durchmesser D.
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Der Untergreifungsbereich 12b hat eine Breite B, die gleich dem Durchmesser
D ist. An dem einen Ende geht
der Untergreifungsbereich 12b in
den Teil 13 des Einführbereiches 12a über. Am anderen Ende befindet sich eine Fläche
mit gleichem Radius. Am Obergang vom Untergreifungsbereich 12b zum Einführbereich
12a befindet sich eine Anlageschulter 15.
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Wie man beispielsweise aus Fig. 4 ersehen kann, ist jede Schloßplatte
7 in eine Ausnehmung 16 an der Unterfläche 17 des Werkzeugunterteiles 5 eingelassen.
Die Ausnehmung 16 ist hohlzylindrisch. Ihr Durchmesser ist nur wenig größer als
der Durchmesser der Zylinderfläche 8.
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Die Tiefe der Ausnehmung stimmt derart mit der Höhe h der Schloßplatte
überein, daß diese nicht über die Unterseite des Werkzeugunterteiles 5 vorsteht.
Wie Fig. 3 zeigt, sind die Schloßplatten 7 alle so orientiert, daß die schmalen
Bereiche 14 der Einführbereiche 12a in die gleiche Richtung weisen, nämlich zu einer
Längsseite 18 des Werkzeugunterteiles 5.
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Am Werkzeugoberteil 6 sind ebenfalls Schloßplatten 7 versenkt angeordnet,
und zwar genau entsprechend wie an der Unterseite, wie man aus den Fig. 2 und 5
ersehen kann.
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Im Pressentisch 2 sind insgesamt vier Spannzylinder 19 angeordnet.
Ein solcher Spannzylinder ist in Fig. 4 zu sehen. Der Spannzylinder 19 hat einen
Sockel 20, an dem sich zwei Anschlüsse 21 und 22 für Druckölleitungen 23 befinden.
Von dem Sockel erhebt sich ein Zylinderteil 24, aus dessen Oberseite eine Kolbenstange
25 herausragt.
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An der Kolbenstange 25 befindet sich ein Zylinder 26, der in einer
Bohrung 27 bewegbar ist. Es sei angenommen, daß der Anschluß 21 mit dem Raum 28
oberhalb des Kolbens 26 und der Anschluß 22 mit dem Raum 29 unterhalb des Kolbens
kommuniziert.
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Die Kolbenstange 25 trägt an ihrem oberen Ende einen als Riegel dienenden
Kopf 30, der einen zylindrischen Teil 30a und einen kegelstumpfförmigen Teil 30b
aufweist.
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Zwischen dem zylindrischen Teil 30a und der Kolbenstange 25 befindet
sich ein relativ dünnes Zwischenstück 31, dessen Durchmesser etwas kleiner ist als
die Breite b an der Schloßplatte 7. Der Durchmesser des zylindrischen Teiles 30a
des Kopfes 30 ist nur wenig kleiner als der Durchmesser D an der Schloßplatte. Die
Länge des eingeschnürten Teiles 31 ist ein wenig größer als die Höhe h1 des Einführbereiches
12a an der Schloßplatte.
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Zur Aufnahme des Spannzylinders 19 hat der Pressentisch eine insgesamt
mit 32 bezeichnete Ausnehmung, die eng an die Form des Zylinders angepaßt ist und
sich in drei Abschnitte 32a, 32b und 32c einteilen läßt. Der Durchmesser des Abschnittes
32c ist so groß, daß sich der Kopf 31 in diesen Abschnitt einziehen läßt. Der Hubbereich
des Spannzylinders 19 ist so groß, daß die Kolbenstange 25 so weit zurückgezogen
werden kann, daß die Stirnfläche 30c des Kopfes 30 bei voll zurückgezogener Kolbenstange
unterhalb der Oberfläche 2a des Pressentisches 2 liegt.
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Der Spannzylinder 19 ist mittels Schrauben 33 am Pressentisch befestigt,
die durch den Sockel 20 hindurchgesteckt und in das Material des Pressentisches
2 eingeschraubt sind.
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Am Pressenstempel (Fig. 5) sind insgesamt mit 34 bezeichnete Spann
zylinder frei liegend befestigt. Diese Spannzylinder sind ebenfalls doppeltwirkend
und haben Anschlüsse 35 und 36 für Druckmittelleitungen. An einer Kolbenstange 38
befindet sich wieder ein Kopf 30, der dem bereits anhand der Fig. 4 beschriebenen
Kopf entspricht.
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Auch hier geht der Kopf über einen dünnen Übergangsteil 31 in die
Kolbenstange 38 über.
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Wenn ein Werkzeug W festgespannt ist (gezeichneter Zustand), greifen
die Köpfe 30 (Spannriegel) in die Schloßplatten 7 ein, und zwar derart, daß sie
sich in den Untergreifungsbereichen 12b befinden, und zwar in einer solchen Lage,
daß die Unterflächen 30d auf den Schultern 15 aufliegen.
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Mit Druck beaufschlagt sind dabei an den unteren Spannzylindern 19
die Räume 28, so daß der hydraulische Druck die Unterflächen 30d fest gegen die
Auflageschultern 15 preßt. Hierdurch wird die Unterfläche 17 des Werkzeugunterteiles
5 fest gegen die Oberfläche 2a gedrückt. Entsprechend ziehen die Spannriegel 30
der oberen Spannzylinder 34 den Werkzeugoberteil 6 gegen den Pressenstempel 4. Die
Spannkräfte werden über die Schrauben auf das Werkzeug übertragen, die durch die
Schloßplatten hindurchgesteckt sind.
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Beim dargestellten Ausführungsbeispiel verteilt sich die Spannkraft
somit an jedem Werkzeugteil auf insgesamt sechzehn Schrauben, die jeweils auf Zug
beansprucht werden.
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Wenn ein Werkzeug ausgetauscht werden soll, werden die Spannzylinder
umgeschaltet, d. h. die vorher beaufschlagte Kolbenseite wird entlastet und die
andere Kolbenseite mit Druck beaufschlagt. Hierbei führen die Kolbenstangen kleine
Hubbewegungen aus, so daß sie sich ein wenig von den Schultern 15 abheben. Das Werkzeug
wird jetzt so weit verschoben, daß die Köpfe 30 in den Bereich der Öffnungen 13
mit dem Durchmesser D gelangen. Nun werden die Spannzylinder wieder umgeschaltet,
wobei die Köpfe 30 durch die Durchbrüche 13 hindurch bis in die Ausnehmung 32c des
Pressentisches eingezogen werden. Die oberen Spannzylinder 34 brauchen diese Bewegung
nicht auszuführen. Man kann jedoch auch die Köpfe 30 an den oberen Spannzylindern
so weit anheben, daß ihre Stirnflächen 30c höher als die Oberseite 6a des Werkzeugoberteiles
6 zu liegen kommen.
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Nun wird der Pressenstempel 4 angehoben. Falls die Köpfe 30 der oberen
Spannzylinder 34 vorher nicht aus den Schloßplatten 7 herausgezogen wurden, cjeschieht
dies beim Anheben des Pressenstempels. Nach genüaend weitem Anheben des Pressenstempels
kann das Werkzeug herausgenommen werden. Die Presse ist nun bereit für das Einsetzen
eines neuen Werkzeuges. Dieses wird zunächst grob so weit ausgerichtet, daß die
Durchbruchsbereiche 13 an den Schloßplatten des neuen Werkzeuges etwa über die Spannriegel
30 zu liegen kommen. Für diesen Zweck kann man am Pressentisch Anschläge vorsehen.
Nun werden die Kolbenstangen der unteren Spannzylinder 19 nach oben gedrückt, wobei
eine genaue Ausrichtung durch Hineingleiten der konischen Bereiche 30b in die Öffnungsbereiche
13 stattfindet.
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Der Pressenstempel wird so weit abgesenkt, daß die Köpfe 30 der oberen
Spannzylinder 34 in die Schloßplatten 7 eindringen. Nun wird das Werkzeug parallel
zu den schmalen Durchbruchsbereichen 14 verschoben, bis die Köpfe 30 an den Enden
der Untergreifungsbereiche 12 zur Anlage kommen oder annähernd zur Anlage gekommen
sind. Danach werden durch Beaufschlagung der entsprechenden Druckräume der Spannzylinder
die Unterflächen 30d gegen die Schultern 15 gezogen, wonach das neue Werkzeug festgespannt
ist.
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Die Presse kann auch ohne die beschriebene Spanneinrichtung benutzt
werden, da die Oberfläche 2a des Pressentisches 2 gegenüber üblichen Pressentischen
kaum verändert ist. An der Oberseite befinden sich lediglich vier kleine Vertiefungen
32c, in die die Köpfe 30 der Spannzylinder 19 vollständig eingezogen werden können.
Da die Spannzylinder 19 innerhalb der Höhe H des Pressentisches 2 untergebracht
sind, stehen über den Pressentisch unten keine Teile vor, was völlige Freiheit für
die Anordnung der Spannzylinder 19 läßt und auch leicht den nachträglichen Einbau
in vorhandene Pressen ermöglicht.
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Anstelle der beschriebenen, rein hydraulischen Spannzylinder können
auch Spannzylinder verwendet werden, bei denen entweder die Lösekraft oder die Spannkraft
durch Federn aufgebracht werden.
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