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Spannvorrichtung zum Spannen
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von Maschinenteilen u.dgl.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Spannvorrichtung zum Spannen von
Maschinenteilen u.dgl., z.B. von Werkzeugen, Werkzeugteilen od.dgl. bei Werkzeugmaschinen,
insbesondere von Schmiedegesenken, Wechselplatten u.dgl. bei Gesenkschmiedepressen,
bei der ein durch Schrauben od.dgl. anzuziehendes Spannelement vorgesehen ist.
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Im Vorrichtungsbau sind Spanneinrichtungen unterschiedlichster Art
bekannt. Im allgemeinen sind die Spannelemente als Pratzen oder Keile ausgebildet,
die durch eine oder mehrere Schrauben angezogen werden. Diese Schrauben müssen bei
jedem Wechsel des zu spannenden Teils heraus- und hineingeschraubt werden. Dies
ist bei engen Platzverhältnissen mit hohem Arbeitsaufwand und Zeitverlust und auch
mit sonstigen
Schwierigkeiten verbunden. Bei Gesenkschmiedepressen
kommen noch weitere nachteilige Umstände hinzu, z.B. die entstehende Verschmutzung
und die relativ hohen Temperaturen bei zu spannenden Werkzeugen. Es hat sich gezeigt,
daß die bei der Wärmeausdehnung von Gesenken und Werzeughaltern entstehenden Kräfte
vielfach zu einer erheblichen Gefahr des Abreißens der Schraubenköpfe führen, was
neben den damit verbundenen technischen Umständen auch eine Unfallgefahr mit sich
bringt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spannvorrichtung der ;nfangs genannten
Art, insbesondere für Gesenkschmiedepressen zu schaffen, bei der die Spannelemente
einen schnellen Wechsel der zu spannenden Teile, insbesondere der Werkzeugeinrichtungen,
ermöglichen, und bei der die im Warmbetrieb durch unterschiedliche Temperaturen
der zu spannenden Teile und der Spanneinrichtungen auftretenden Längendifferenzen
auf einfache Art ausgeglichen werden können. Die Erfindung zeichnet sich dadurch
aus, daß das Spannelement in Form eines Winkelhebels eine an dem kurzen-Schenkel
angeordnete und unterhalb der Aufstandsfläche des zu spannenden Teils liegende Drehlagerung
und eine Andruckfläche zur Anlage an dem zu spannenden Teil aufweist, bei der im
Zusammengriff mit der korrespondierenden Fläche des zu spannenden Teils eine vertikale
und eine horizontale Kraftkomponente entsteht..
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Bei einer solchen Ausbildung des Spannelementes sind in höchst wirksamer
Weise die Forderungen, einen Schnellwechsel für das zu spannende Teil zu ermöglichen,
durch die Temperaturen entstehende Längendifferenzen ausgleichen zu können und das
zu spannende Teil unter bester Kraftausnutzung des Spannelementes in einfacher Weise
verwirklicht. Bei einer Längenausdehnung des zu spannenden Teils durch Temperaturänderung
kann sich das Spannelement um seine Drehlagerung
drehen, wobei die
Spannkraft erhalten bleibt. Hierdurch wird eine sicher bleibende Befestigung des
zu spannenden Teils erreicht, andererseits werden Uberlastungen vermieden. Die Ausübung
einer vertikalen und zugleich horizontalen Kraftkomponente verbürgt, daß das zu
spannende Teil gegen die gegenüberliegende feste Anlagefläche horizontal und gegen
die Aufstandsfläche vertikal festgespannt wird. Zugleich stellt das Spannelement
ein einfach herzustellendes und leicht und einfach zu handhabendes Bauelement dar.
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Die miteinander korrespondierenden Spannflächen sind vorteilhaft in
der Weise ausgebildet, daß die Andruckfläche bei dem einen Teil, z.B. dem zu spannenden
Teil, eine zur Aufstandsfläche schräg verlaufende Fläche und bei dem anderen Teil,
z.B. dem Spannhebel, eine Kurvenfläche ist. Hierbei stellt die Kurvenfläche bevorzugt
eine Kreisbogenfläche dar.
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Dadurch wird auf einfache Weise die Aufteilung der Spannkraft in eine
vertikale und eine horizontale Kraftkomponente verwirklicht.
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Die Dreh lagerung an dem Spannhebel ist gemäß einem weiteren Merkmal
der Erfindung als Zylinderfläche ausgebildet. Diese greift in eine zylindrisch geformte
Ausnehmung eines Maschinenteils ein.
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Auf das Ende des langen Schenkels des Spannhebels wirkt die Spannkraft,
die durch einen Federdruckzylinder erzeugt werden kann, der sich in einem Maschinenteil
befindet. Der Federdruckzylinder ist so angeordnet, daß die von ihm ausgehende Federkraft
an der Andruckstelle zu dem zu spannenden Teil auf ein Mehrfaches verstärkt wird.
Mit einer Stellschraube, die zwischen Spannhebel und Federdruckzylinder angeordnet
ist, können Längendifferenzen, die durch Herstellung oder Verschleiß sich bereits
im Kaltzustand der Teile ergeben,
ausgeglichen werden. Zugleich
kann mit dieser Schraube, z.B.
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bei Ausfall des Federdruckzylinders, die Spannwirkung ersatzweise
von Hand ausgeübt werden.
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Der Spannhebel kann mit einer Handhabe, z.B. einem Griff, versehen
sein. Die gesamte Anordnung und Ausbildung der Teile zeichnet sich durch Einfachheit
in dem Aufbau und in der Handhabung aus. Zugleich vermögen entstehende Verschmutzungen
keine Beeinträchtigungen zu veranlassen.
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Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung ist der Spannhebel in Querrichtung
zu seiner Längsachse verschiebbar vorgesehen.
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Seitlich der Dreh lagerung können Aussparungen von mindestens der
Breite des Spannhebels in dem Maschinenteil angeordnet sein, in die der Spannhebel
verschoben wird, um ihn dann herausnehmen und abheben zu können.
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Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
bei einer Gesenkschmiedepresse nachstehend erläutert.
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Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Spannvorrichtung gemäß der Erfindung
im Querschnitt und im Schema.
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Fig. 2 stellt die Anordnung der Spannvorrichtung zum Spannen von Werkzeugteilen
an der Halterung im Schnitt und schematisch dar.
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Fig. 3 ist eine Draufsicht nach der Linie III-III der Fig. 2 im Schema.
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Das beschriebene Beispiel bezieht sich auf das Festspannen von Werkzeugteilen
1, z.B. Schmiedegesenken, an Halterungen 2 und 3, z.B. Halteplatten, Werkzeugwechselplatten
u.dgl.,
die nachstehend mit Maschinenteil bezeichnet sind. Die Maschinenteile
2 und 3 weisen Aussparungen 4 und 5 auf, bei denen feste Anlageflächen 6 und 7 für
die Werkzeugteile, z.
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B. Gesenke, vorgesehen sind.
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Die Spannvorrichtung 8 weist ein Spannelement in Form eines Winkelhebels
9 auf, der einen kurzen Schenkel 10 und einen langen Schenkel 11 besitzt. Der kurze
Schenkel 10 ist mit einer Drehlagerung 12 versehen, die in einem Abstand zu der
Aufstandsfläche 13 des zu spannenden Teils, d.h. des Werkzeuges 1, in Richtung des
kurzen Schenkels 10 angeordnet ist. Hierbei kann die-Drehlagerung eine Zylinderfläche
15 und eine zylindrisch geformte Ausnehmung 16 aufweisen, die in dem Maschinenteil
3 vorgesehen ist. Der Spannhebel 8 wirkt mit dem zu spannenden Teil 1 in der Weise
zusammen, daß die Andruckfläche 18 bei dem zu spannenden Teil 1 eine zur Aufstandsfläche
13 schräg verlaufende Fläche darstellt, während die korrespondierende Anlagefläche
19 an dem anderen Teil, z.B. dem Spannhebel 8, eine Kurvenfläche ist, die zweckmäßig
als Kreisbogenfläche ausgebildet wird.
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Am Ende des langen Schenkels 11 des Spannhebels 8 wirkt die zu spannende
Kraft 21. Diese kann beispielsweise aus einem Federdruckzylinder 22 bestehen, dessen
Kolben 23 unter der Wirkung einer Federung 24, z.B. aus Tellerfedern, steht, wobei
der Zylinder 22 in einem mit dem Maschinenteil 3 fest verbundenen Ansatz 25 angeordnet
ist.
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Die Kolbenstange 26 des Kolbens 23 drückt gegen das Ende des langen
Schenkels des Spannhebels. Hierbei kann eine Stellschraube 27 vorgesehen sein, mittels
der durch Verschleiß oder Temperatureinwirkung entstehende Längendifferenzen des
Spannhebels ausgeglichen werden können. Der Kolben 23 des Federdruckzylinders 22
kann hydraulisch gegen die Wirkung der Federn 24 bewegt werden, womit die Entspannung
bewirkt
wird. Eine Handhabe 28, vorzugsweise in Form eines Bügels
oder Griffes, erleichtert die Handhabung des Spannhebels 9.
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Durch die Ausbildung der Andruckflächen 18 und 19 zwischen dem zu
spannenden Teil 1 und dem Spannhebel 9 wird in Verbindung mit der an das Ende des
langen Schenkels 11 des Spannhebels wirkenden Spannkraft 21 und der Drehlagerung
12 beim Anzug eine vertikale Kraftkomponente 30 und eine Horizontalkraftkomponente
29 erzeugt, mit der das zu spannende Teil 1 gegen die gegenüberliegende Anschlagfläche
6 oder 7 horizontal und gegen die jeweilige Aufstandsfläche 13 radial angezogen
wird. Der Kolben 23 des Federdruckzylinders kann hydraulisch gegen die Wirkung der
Federn 24 zurückgezogen werden, wodurch der Spannhebel gelöst wird.
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Der Ausbau des Spannelementes und damit des zu spannenden Teils geschieht
in folgender Weise. Die zylindrische Ausnehmung 16 ist in dem Maschinenteil 2 oder
3 als querverlaufende Nut vorgesehen, wobei in dem betreffenden Maschinenteil Aussparungen
30 angeordnet sind, die mindestens die Breite des Spannhebels 9 haben. Der Spannhebel
9 ist in der Ausnehmung 31 seitlich verschiebbar. Zum Ausbau des Spannhebels und
damit auch des zu spannenden Teils 1 wird der Spannhebel zur Seite in der Ausnehmung
31 bis zur Aussparung 30 verschoben und kann nun mittels des Griffes 28 herausgenommen
werden. Der Einbau des Spannhebels erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.
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Die beschriebene Spannvorrichtung kann für beliebig zu spannende Teile
verwendet werden, darunter auch beim Einsatz von Werkzeugwechselplatten, auf die
mehrere zu spannende Teile, z.B. Gesenke od.dgl., montiert sind.
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