DE3803397C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulisch betätigte Keil-Spannvorrichtung für Werkzeuge in Pressen, welche die Merkmale nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 aufweist.

Keil-Spannvorrichtungen dieser Bauart sind z. B. aus der DD-PS 2 48 317 bekannt. Sie erlauben mit geringem Aufwand eine sehr stabile Ausbildung und kommen daher vorwiegend in Schmiedepressen und Pressen zur Massivumformung, zum Beispiel Fließpressen, zum Einsatz. Die Keilspannfläche am freien Ende des Spannkolbens und die Gegenfläche am Werkzeug liegen in einer Ebene, die aus der Spannkraft des etwa senkrecht zur Richtung der Pressenkraft beweglichen Spannkolbens eine Komponente in Richtung der Pressenkraft ableitet. Dadurch wird zwar erreicht, daß das Werkzeug beim Betrieb der Presse sicher gespannt bleibt. Es ist jedoch schon beobachtet worden, daß bei einer Anordnung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 die großen Pressenkräfte in Verbindung mit anderen Einflüssen zur Folge haben können, daß der während des Pressenbetriebes hydraulisch belastete Spannkolben mit der Keilspannfläche bei fortdauerndem Betrieb über das zur Spannung des Werkzeuges erforderliche Maß hinaus immer weiter auf der Gegenfläche des Werkzeuges nach außen und oben wandert. Es kommt dadurch zu Störungen der Maßhaltigkeit des in der Presse produzierten Werkstücks und vor allem zu Verklemmungen des Spannkolbens, so daß das Abspannen des Werkzeugs durch hydraulische Beaufschlagung des Spannkolbens in Gegenrichtung nicht mehr möglich ist. Es wird dann eine wenigstens teilweise Demontage der danach meistens beschädigten Spannvorrichtung erforderlich.

Fertigungstoleranzen, Verschleißabnutzungen und ande­ re Maßungenauigkeiten werden bei dieser bekannten Ausbildung durch eine starke Tellerfeder zwischen dem Spannkolben und dem die Keilspannfläche aufweisenden Körper ausgeglichen. Die Tellerfeder verhindert je­ doch eine "formschlüssige Spannung", womit ein formschlüssiges Festlegen des Spannkeils in seiner Längsrichtung gemeint ist.

Aufgabe der Erfindung ist die Gestaltung einer Keil-Spannvorrichtung, die einerseits eine "form­ schlüssige Spannung" und andererseits eine Arretierung des Spannkolbens in der Spannstellung in unterschiedliche Stellungen ermöglicht, die sich durch Fertigungstoleranzen und Oberflächenuneben­ heiten am Werkzeug ergeben.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch Ausbil­ dungsmerkmale nach dem Kennzeichen des Patent­ anspruches 1.

Die beiden Arretierkolben werden nach dem Spannen des Werkzeugs durch den Spannkolben von der Seite her in die Ausnehmung an der Spannkolbenstange eingefahren und klemmen sich dabei an den gegensätzlich geneigten Halteflächen innerhalb der Ausnehmung fest, so daß der Spannkolben weder in der einen noch in der anderen Richtung beweglich ist. Dadurch wird verhindert, daß der Spannkeil bei fortdauerndem Betrieb der Presse in unerwünschter Weise auf der Gegenfläche am Werkzeug nach oben wandert und sich gegebenenfalls festklemmt. Andererseits kann der Spannkolben auch nicht zurückweichen, so daß eine sichere Halterung des Werkzeuges im Pressenbetrieb gewährleistet ist. Die geneigte Anordnung der Halteflächen hat dabei den Vorteil, daß unterschiedliche Stellungen des Spannkeils, die sich aus Fertigungstoleranzen und Oberflächenrauhigkeiten im Bereich der Keilspannfläche und der Gegenfläche am Werkzeug ergeben, kompensiert werden.

Die Beaufschlagung dieser beiden Arretierkolben mit gleichem Druck hat zur Folge, daß auch die an den Halteflächen ausgeübten Gegenkräfte gleich groß sind und beide Kolben sich daher gegebenenfalls unter­ schiedlich weit in die Ausnehmung des Spannkolbens hineinschieben, um dabei ein Gleichgewicht herzu­ stellen. Die Rückführung der Arretierkolben in eine aus dem Bewegungsbereich der Kolbenstange des Spannkolbens zurück­ gezogene Ruhelage kann durch Rückholfedern, mechanische Mittel oder vorteilhaft ebenfalls auf hydraulischem Wege erfolgen. Ein besonderer Vorschlag der Erfindung sieht vor, daß zum Abspannen der beiden Arretierkolben der zum Abspannen des Spannkolbens wirksame Zylinderraum des Spannkol­ benzylinders und der Innenraum der Ausnehmung im Spannkolben einen Verbindungskanal aufweisen, so daß bei Beaufschlagung des Spannkolbens in Abspannrich­ tung gleichzeitig auch die inneren Stirnflächen der beiden Arretierkolben beaufschlagt und diese in die Ruhelage aus dem Bewegungsbereich der Kolbenstange des Spannkolbens herausgedrückt werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung teils schematisch in einem vertikalen Schnitt dargestellt.

In der Zeichnung ist linksseitig die Anordnung eines Werkzeugs 1 in dem Werkzeughalter 2 einer Presse oder dergleichen dargestellt. Das Werkzeug 1 ist an mehreren Stellen mit seitlichen Ausnehmungen 3 versehen, die unten durch eine geneigte Fläche 4 begrenzt ist, welche die Gegenfläche für die im rechten Teil der Zeichnung dargestellte Aufspann­ vorrichtung bildet.

Die Aufspannvorrichtung weist einen quer zur verti­ kalen Richtung der Pressenkraft 5 vor- und zurück­ beweglichen Spannkolben 6 auf, welcher mit seiner Kolbenstange 6.1 innerhalb einer Zylinderbuchse 7 axial beweglich geführt und innerhalb des Werkzeughalters 8 sicher verankert ist. Die Beaufschlagung des Spannkolbens 6 in Richtung der auf der Zeichnung dargestellten Spannstellung erfolgt durch Druckmittelzufuhr über den Anschluß 9 in den Zylinderraum 10. Dabei schiebt sich die Keilspann­ fläche 11 auf die Gegenfläche 4 im unteren Teil der Ausnehmung 3 des Werkzeuges 1 und setzt dieses auf dem Pressentisch 2 fest. Die Rückführung des Spannkolbens 6 mit der Kolbenstange 6.1 aus der dargestellten Spannstellung erfolgt durch Druckmittelzufuhr über den Anschluß 12 in den Ringraum 13, so daß die Kolbenstange 6.1 aus der Ausnehmung 3 heraus und so weit zurückgezogen wird, daß das Werkzeug 1 ungehindert nach oben entnommen werden kann.

Für die Arretierung des Spannkolbens 6 in der auf der Zeichnung dargestellten Spannstellung ist eine Kolbenarretierung aus zwei quer zur Längsachse 14 in Zylinderbuchsen 15 beweglichen Arretierkolben 16 und 17 vorgesehen, die beide an ihren nach innen gegen den Spannkolben 6 bzw. gegen die Kolbenstange 6.1 weisenden Enden eine keilförmig geneigte Haltefläche 18 bzw. 19 aufweisen, welche mit komplementär geneigten Gegenflächen 20 und 21 in einer seitlichen Ausnehmung 22 der Kolbenstange 6.1 zusammenwirken. Die Halteflächen 18 und 19 sowie die komplementär geneigten Stützflächen 20 und 21 in der Ausnehmung 22 erstrecken sich in Ebenen quer zur Achse 14 des Spannkolbens 6 und der Kolbenstange 6.1. Die Halteflächen 18 und 19 sind gegeneinander geneigt, so daß die komplementären Stützflächen 20 und 21 in Spannrichtung des Spannkolbens 6 die einander gegenüberliegenden Stirnflächen der Ausnehmung 22 bilden. Zur Inbetriebsetzung der Arretiervorrichtung wird Druckmittel über den gemeinsamen Anschluß 23 in die Zylinderräume 24 und 25 geleitet, zum Beispiel über eine Zweigleitung der zum Anschluß 9 führenden Leitung, so daß beide Arretierkolben 16 und 17 mit dem gleichen Druck beaufschlagt und demzufolge in eine Position verschoben werden, in der sie den gleichen Gegendruck finden, wobei diese Position unterschiedlich sein kann, wie es in der Zeichnung dargestellt ist, um unterschiedliche Stellungen des Spannkolbens 6 zu kompensieren, die beispielsweise durch Fertigungstoleranzen und andere Ungenauigkeiten bedingt sein können. Die Halteflächen 18 und 19 der beiden Arretierkolben 16 und 17 sind gegensätzlich geneigt, so daß der Spannkolben 6 nach dem Ausfahren der beiden Arretierkolben 16 und 17 weder in der einen noch in der anderen Richtung beweglich ist.

Zum Lösen der beiden Arretierkolben 16 und 17 wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel Druckmittel in den Innenraum der Ausnehmung 22 eingeleitet, so daß es die Stirnflächen der beiden Kolben 16 und 17 beaufschlagt und diese in eine Ruhestellung zurück­ drückt, die außerhalb des Bewegungsbereiches der Kolbenstange 6.1 liegt. Zur Einleitung von Druckmittel in den Innenraum der Ausnehmung 22 ist innerhalb der Kolbenstange 6.1 ein Kanal 26 angeordnet, der den Ringraum 13 mit dem Innenraum der Ausnehmung 22 verbindet, so daß bei Einleitung des Druckmittels über den Anschluß 12 in den Ringraum 13 selbsttätig Druckmittel in die Ausnehmung 22 gelangt.

Claims (3)

1. Hydraulisch betätigte Keil-Spannvorrichtung für Werkzeuge in Pressen, bei der am freien Ende der seitlich abgestützten Kolbenstange eines in einem Zylinder axial beweglich antreibbaren Spannkolbens eine Keilspannfläche angeordnet ist, die mit einer Gegenfläche am Werkzeug zusammenwirkt, und bei der eine quer zur Längsachse der Stange des Spannkolbens durch hydraulische Beaufschlagung bewegliche, kolbengetriebene Arretiereinrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß quer zur Achse (14) der Spannkolbenstange (6.1) zwei achsparallel zueinander geführte Arretierkolben (16, 17) vorgesehen sind, deren grundsätzlich geneigte, keilförmige Halte­ flächen (18, 19) mit komplementär gegensätzlich geneigten Stützflächen (20, 21) an in Spannrichtung des Spannkolbens (6) einander gegenüberliegenden Stirnenden einer seitlichen Ausnehmung (22) in der Spannkolbenstange (6.1) zusammenwirken.

2. Hydraulisch betätigte Keil-Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder­ räume (24, 25) beider Arretierkolben (16, 17) einen gemeinsamen Druckmittelanschluß (23) aufweisen.

3. Hydraulisch betätigte Keil-Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Abspannen des Spannkolbens (6) wirksame Zylinderraum (13) des Spannkolbenzylinders und der Innenraum der Ausnehmung (22) in der Spannkolbenstange (6.1) einen Verbindungskanal (26) aufweisen.