DE4026827A1 - Vorrichtung zur befestigung von werkzeugen und werkzeugtraeger einer stauchpresse - Google Patents
Vorrichtung zur befestigung von werkzeugen und werkzeugtraeger einer stauchpresseInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur lösbaren
Befestigung von Preßwerkzeug und Werkzeugträger einer
Stauchpresse zur Breitenreduktion von Walzgut, insbe
sondere der Brammenbreite in Warmbreitband-Vorstraßen
mit beidseitig zur Brammenkante angeordneten, die auf
einander zu weisenden Preßwerkzeuge aufnehmenden Werk
zeugträgern.
Aus der DE-OS 25 31 551 ist eine Presse der eingangs
genannten Art zur Breitenreduktion der von einer Bram
mengießanlage erzeugten Bramme bekannt. Das Druckwerkzeug
zur Brammenreduktion befindet sich in einem Werk
zeughalter. Druckwerkzeug und Werkzeughalter werden von
einer gegabelten Verbindungsstange zwangsbewegt, welche
z. B. über eine Welle mit einem Schneckengewinde ange
trieben wird. Für jeden Werkzeughalter ist eine solche
Anordnung vorhanden. Die Schnecken stehen mit Schnecken
rädern in Eingriff, welche auf Exzenterwellen aufgekeilt
sind. Infolge der Drehung der Exzenterwellen wird das
Druckwerkzeug gegen die Brammenkanten vorgeschoben. Das
Druckwerkzeug und der Werkzeughalter sind mittels einer
schwalbenschwanzförmig ausgeformten Nut miteinander
verbunden, in der nach einer anderen Darstellung auch
eine Klemmleiste zur mechanischen Verspannung der Ma
schinenteile eingelegt sein kann. Eine solche Verbindung
von Druckwerkzeug und Werkzeughalter läßt einen schnel
len und vor allen Dingen automatisierbaren Wechsel der
Druckwerkzeuge nicht zu. Ferner ist zu bedenken, daß das
Werkzeug von Stauchpressen dieser Größenordnung mehrere
Tonnen betragen kann und daß der - selbst unter Einsatz
eines Kranes - im Prinzip manuell vorzunehmende Werk
zeugwechsel zu einer erheblichen Gefahr für das War
tungspersonal werden kann, da die manuelle Bedienung im
sehr beengten Innenraum der Stauchpresse stattfinden
muß.
Bei einer anderen Umformmaschine gemäß DE-OS 16 27 421,
die sowohl als Hammer als auch als Presse zur Umformung
von Werkstücken dienen soll, ist das Werkzeug an dem
Werkzeugträger, dem sogenannten Bär und Gegenbär eben
falls mit Hilfe einer schwalbenschwanzförmigen Nut
befestigt. Dementsprechend schwierig ist auch hier das
Auswechseln eines verschlissenen Werkzeuges gegen ein
neues Werkzeug.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Verbin
dung zwischen Preßwerkzeug und Werkzeugträger einer
Stauchpresse der eingangs genannten Bauart dahingehend
zu verbessern, daß das Werkzeug mit Hilfe von automa
tisierbaren Verbindungselementen vom Werkzeugträger
lösbar und mit dem Werkzeugträger verspannbar ist und
daß eine manuelle Handhabung der schweren Werkzeuge
durch das Bedienungs- oder Wartungspersonal im Gefähr
dungsbereich der Presse unterbleiben kann.
Diese Aufgabe wird mit den Maßnahmen des Patentanspruchs
1 gelöst. Die weiteren Ansprüche 2 bis 8 haben die
vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung zum Inhalt.
Gemäß Anspruch 1 ist die Befestigungsvorrichtung von
Preßwerkzeug und Werkzeugträger einer Stauchpresse der
genannten Gattung gekennzeichnet durch mindestens einen
im oder am Werkzeugträger verdrehbar gehaltenen, vor
spannbaren Zuganker mit einem hammerförmig ausgebildeten
Zugankerkopf, der in eine dem Zugankerkopf im wesent
lichen angepaßten und diesen abstützende, einseitig
offene Ausnehmung im Preßwerkzeug eingreift. Diese
konstruktive Ausgestaltung ermöglicht in einfacher Weise
das Lösen und das Verbinden von Preßwerkzeug und Werk
zeugträger in der Stauchpresse. Es ist also im Gegensatz
zum herkömmlichen Wechseln der Werkzeuge nicht mehr
erforderlich, die gesamte Einheit, bestehend aus Werk
zeug und Werkzeugträger und gegebenenfalls aus dem
Antriebssystem aus der Presse herausfahren zu müssen. Im
Sinne einer zweckmäßigen Ausgestaltung dieser Konstruk
tion ist weiter vorgesehen, daß die Ausnehmungen mit
ihren Stützflächen in einem Stützflansch des Preßwerk
zeuges angeordnet sind, der auf beiden, dem Werkzeugträ
ger zugewandten Längsseiten des Preßwerkzeuges verläuft.
Hierdurch wird die Anlagefläche des Werkzeugs am Werk
zeugträger vergrößert und mehrere Zuganker können das
Werkzeug auf beiden Längsseiten so verspannen, daß eine
verkantungsfreie Verbindung zum Werkzeugträger herge
stellt ist.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß
zumindest in einem Stützflansch des Preßwerkzeuges
mindestens eine zusätzliche Justier- und Absetzausneh
mung angeordnet ist, in die ein mit dem Werkzeugträger
verbundener Absetzbolzen eingreift. Diese Maßnahme
verbessert das Auswechseln des Werkzeuges, weil der
Zugankerkopf sehr genau in die zugehörige Ausnehmung
eingepaßt werden kann und zur Anlage an der Stützfläche
gebracht werden kann. Eine weitere Verbesserung im
Hinblick auf das Auswechseln des Werkzeugs ergibt sich
dadurch, daß im Bereich der Befestigung des Zuganker
kopfes mit dem Stützflansch des Preßwerkzeuges von einem
Reinigungsmedium druckbeaufschlagte Spritzdüsen angeord
net sind. Mit Hilfe dieser Spritzdüsen werden der auf
dem Zugankerkopf und in der zugehörigen Ausnehmung
angelagerte Zunder oder andere Schmutzpartikel ent
fernt, so daß einerseits der Zugankerkopf in der Aus
nehmung leicht gelöst und verdreht werden kann.
Zur einwandfreien Führung der Zuganker wird in Ausge
staltung der Erfindung vorgeschlagen, daß diese in
Führungsbohrungen im Werkzeugträger gelagert sind. Diese
Anordnung schützt die Zuganker außerdem vor der hohen
Strahlungswärme, die von der Bramme ausgeht. Weitere
Vorteile lassen sich mit der Erfindung erreichen, und
zwar durch einen am Werkzeugträger abgestützten, mit dem
Zuganker verbundenen und diesen mechanisch vorspannenden
und hydraulisch entlastenden Spannzylinder und durch
eine am Zuganker angreifende Verdreheinrichtung. Das
technische Zusammenspiel von Spannzylinder, separater
Verdrehvorrichtung und Zugankerverbindung ermöglicht das
vollautomatische Lösen, Spannen und Wechseln des Werk
zeugs am Werkzeugträger, ohne das Bedienungspersonal
manuell in den Wechselvorgang vor Ort tätig werden muß.
Zur weiteren Ausgestaltung der Wechselvorrichtung wird
vorgeschlagen, daß in dem Spannzylinder ein mit dem
Zuganker verbundener und diesen umgebender Stellkolben
angeordnet ist, dessen eine Kolbenfläche Teil eines mit
einem Hydraulikmedium beaufschlagbaren Zylinderraums ist
und an dessen anderer Kolbenfläche ein vorspannbares
Federsystem, vorzugsweise ein Tellerfederpaket anliegt.
So kann das Bedienungspersonal von einer außerhalb der
Stauchpresse angeordneten Steuerwarte mittels eines
aktiven Steuersignals den Hydraulikraum des Spannzylin
ders mit so hohem Druck beaufschlagen, daß der Stellkol
ben gegen die Kraft der Federpakete um das Maß verstellt
wird, welches ausreicht, um den Hammerkopf des Zugankers
von der Stützfläche am Werkzeug zu lösen und so zu
verdrehen, daß die Lage des Hammerkopfs und die offene
Ausnehmung übereinstimmen. Das gezielte Verdrehen des
Hammerkopfes geschieht nach einer weiteren vorteilhaften
Gestaltung der Erfindung dadurch, daß die Verdrehein
richtung einen am Zuganker befestigten Kipphebel auf
weist, der mit einer weggesteuerten Verstelleinrichtung,
vorzugsweise mit einer Kolben-Zylinder-Einheit in Ver
bindung steht. Auf diese Weise wird der Vorgang "Lösen
des Zugankerkopfs vom Werkzeug und Drehen des Zuganker
kopfes in die offene Ausnehmung im Preßwerkzeug oder auf
deren Stützflächen getrennt vorgenommen.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels
näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 die lösbare Befestigung von Preßwerkzeug und
Werkzeugträger in Zugankerbauweise und
Fig. 2 eine Ansicht des Preßwerkzeugs mit den offenen
Ausnehmungen für den Zugankerkopf und mit
zusätzlicher Justier- und Absetzausnehmung.
Fig. 1 zeigt das Preßwerkzeug 1, welches eine lösbare
Befestigung am Werkzeugträger 2 hat. Die Preßfläche 3
des Werkzeugs 1 ist der Brammenkante zugewandt. Preß
werkzeug und Werkzeugträger gehören zu der nicht näher
dargestellten Stauchpresse der eingangs beschriebenen
Gattung zur Reduktion der Brammenbreite insbesondere in
Warmbreitband-Vorstraßen, wobei Preßwerkzeug 1 und
Werkzeugträger 2 auf beiden Seiten der Bramme angeord
net sind. Das Lösen, Befestigen und Verspannen des
Preßwerkzeugs 1 mit dem Werkzeugträger 2 erfolgt mit
Hilfe von mehreren Zugankern 3, die sich am Stützflansch
4, 4′ der jeweils parallel zu einer Längsseite des
Preßwerkzeugs 1 verläuft, abstützen. Der Zugankerkopf 5
eines jeden Zugankers ist hammerartig ausgebildet und
greift in eine dem Zugankerkopf angepaßte und diesen
abstützende Ausnehmung im Preßwerkzeug 1 ein, welche
Ausnehmung zu einer Seite hin offen ist. Die Breite der
Ausnehmung ist etwas größer als der Durchmesser des
Zugankers jedoch deutlich kleiner als die vorspringende
Länge des angeformten Hammers. Im Bereich der Ausnehmung
6 befindet sich eine Stützfläche 7 für den entsprechend
plan gestalteten Hammerkopf. Die Stützflanschen 4, 4′
mit den Ausnehmungen 6 befinden sich auf der dem Werk
zeugträger zugewandten Längsseite des Preßwerkzeugs. Die
Zuganker 3 sind in Führungsbohrungen 8 im Werkzeugträger
verdrehbar gehalten und dort in nicht näher dargestell
ten Distanzbuchsen gelagert.
An dem dem Zugankerkopf gegenüberliegenden Ende des
Zugankers und außerhalb des Werkzeugträgers 2 ist ein
Spannzylinder 9 angeordnet, der mit dem Zuganker verbun
den ist und der sich an dem Werkzeugträger abstützt, so
daß der Zuganker beidseitig eingespannt ist und zwar am
Preßwerkzeug und am Werkzeugträger. Mit Hilfe des Spann
zylinders kann der Zuganker hydraulisch entlastet und
mechanisch vorgespannt werden. Der Zuganker ist durch
den Spannzylinder hindurchgeführt und weist eine am
Zuganker angreifende Verdreheinrichtung 10 auf. In dem
Spannzylinder 9 befindet sich ein mit dem Zuganker 3
verbundener und diesen umgebender Stellkolben 11, dessen
eine Kolbenfläche 12 Teil eines mit einem Hydraulikme
dium beaufschlagbarer Zylinderraum 13 ist und auf dessen
andere Kolbenfläche 14 ein vorgespanntes Tellerfeder
paket 15 einwirkt. Die Verdreheinrichtung 10 besteht aus
einem am Zuganker befestigten Kipphebel 16, der mit
einer weggesteuerten Kolben-Zylinder-Einheit 17 in
Verbindung steht, die von üblicher Bauart ist und des
halb hier lediglich schematisch dargestellt ist. Im
Bereich der Befestigung des Zugankerkopfs 5 mit dem
Stützflansch 4, 4′ des Preßwerkzeugs 1 befinden sich
Spritzdüsen, die mit einem Reinigungsmedium druckbeauf
schlagt werden, und deren Düsenachsen auf die Verbindung
von Zugankerkopf 5 und Preßwerkzeug 1 gerichtet sind.
Fig. 2 zeigt die Ansicht des Preßwerkzeugs 1 mit den
Ausnehmungen 6 in den Stützflanschen 7 für den Zuganker
kopf. Ferner zeigt Fig. 2 zwei im unteren Stützflansch
4′ angeordnete Justier- und Absetzausnehmungen 19, so
daß das Werkzeug 1 auf zwei Absetzbolzen 20 aufgesetzt
werden kann, wenn es mit Hilfe der Zuganker 3 vom Werk
zeug gelöst oder mit diesem verspannt werden soll. Seit
lich am Preßwerkzeug sind je ein Aufhängebolzen 21 zu
erkennen, an denen eine Wechselvorrichtung angreift, um
das Werkzeug von den Absetzbolzen nach oben aus der
Stauchpresse heraus zu heben oder ein neues Preßwerkzeug
einzusetzen.
Soll das Preßwerkzeug bspw. aus Verschleißgründen gegen
ein neues Werkzeug gewechselt werden, wird zunächst mit
Hilfe der Spritzdüsen 18 unter hohem Druck eine reini
gende Flüssigkeit - zumeist Wasser - auf die Verbindung
von Zugankerkopf 5, Ausnehmung 6 und Stützfläche 7
gerichtet, um von dieser Verbindungsstelle Zunder und
andere verklebende Verunreinigungen zu entfernen. An
schließend wird der mit einem Hydraulikmedium beauf
schlagte Zylinderraum 13 unter höheren Druck gesetzt, so
daß sich der Stellkolben 11 gegen die Kraft des Teller
federpakets 15 nach unten bewegt und der Zugankerkopf 5
infolge dessen von der Stützfläche 7 leicht abgehoben
ist. In dieser Stellung wird der Zuganker 3 und damit
der hammerförmige Zugankerkopf 5 mit Hilfe der auf den
Kipphebel 16 wirkenden Kolben-Zylinder-Einheit 17 um ein
solches Maß gedreht, daß die Längsrichtung des Hammer
kopfes mit der Richtung der offenen Ausnehmung 6 über
einstimmt. In dieser Position ist das Preßwerkzeug 1 von
dem Werkzeugträger 2 mechanisch gelöst und ruht auf den
Absetzbolzen 20, die in die Justier- und Absetzausneh
mung 19 eingreifen. Anschließend kann eine Werkzeugwech
selvorrichtung das Preßwerkzeug an den seitlichen Auf
hängebolzen 21 unterfassen und vom Werkzeugträger
abziehen.
Die Montage eines neuen Preßwerkzeugs erfolgt in umge
kehrter Reihenfolge zu den oben beschriebenen Maßnahmen.
Das neue Werkzeug wird von der Wechselvorrichtung auf
den Absetzbolzen 19 abgesetzt und im Hinblick auf die
Lage der Zugankerköpfe justiert. Die Zugankerköpfe
werden von der Verdreheinrichtung 10 soweit gedreht, daß
sie sich auf den Stützflächen 7 der Ausnehmungen 6
befinden. Anschließend wird das Hydraulikmedium im
Zylinderraum 13 des Spannzylinders 9 druckentlastet,
wodurch der Stellkolben 11 von dem Tellerfederpaket 15
und somit der Zuganker derart bewegt wird, daß die plane
Fläche des Zugankerkopfs 5 an der Stützfläche 7 der
Ausnehmung 6 anliegt und von der Federkraft des Teller
pakets gegen diese Fläche verspannt wird.
Sowohl der Stellkolben 11 des Spannzylinders 9 als auch
die Kolben-Zylinder-Einheit 17 werden von einem Hydrau
likmedium in ihrer Bewegung gesteuert; dies bietet also
die Möglichkeit zum vollautomatisierten Lösen und Ver
spannen des Preßwerkzeugs 1 von und mit dem Werkzeug
träger 2 und damit die Möglichkeit zum automatisierten
Werkzeugwechsel von einer Bedienungswarte aus mit Hilfe
einer entsprechend ausgebildeten Werkzeugwechseleinrich
tung. Die eingangs gestellte Aufgabe der Erfindung wird
folglich in überzeugender Weise gelöst.
Liste der Bezugszeichen
1 Preßwerkzeug
2 Werkzeugträger
3 Zuganker
4, 4′ Stützflansch
5 Zugankerkopf
6 Ausnehmung
7 Stützfläche
8 Führungsbohrung
9 Spannzylinder
10 Verdreheinrichtung
11 Stellkolben
12 Kolbenfläche
13 Zylinderraum
14 Kolbenfläche
15 Tellerfederpaket
16 Kipphebel
17 Kolben-Zylinder-Einheit
18 Spritzdüsen
19 Justier- und Absetzausnehmung
20 Absetzbolzen
21 Aufhängebolzen
2 Werkzeugträger
3 Zuganker
4, 4′ Stützflansch
5 Zugankerkopf
6 Ausnehmung
7 Stützfläche
8 Führungsbohrung
9 Spannzylinder
10 Verdreheinrichtung
11 Stellkolben
12 Kolbenfläche
13 Zylinderraum
14 Kolbenfläche
15 Tellerfederpaket
16 Kipphebel
17 Kolben-Zylinder-Einheit
18 Spritzdüsen
19 Justier- und Absetzausnehmung
20 Absetzbolzen
21 Aufhängebolzen
Claims (8)
1. Vorrichtung zur lösbaren Befestigung von Preßwerkzeug
und Werkzeugträger einer Stauchpresse zur Breiten
reduktion von Walzgut, insbesondere der Brammenbreite
in Warmbreitband-Vorstraßen mit beidseitig zur Bram
menkante angeordneten, die aufeinander zu weisenden
Preßwerkzeuge aufnehmenden Werkzeugträgern,
gekennzeichnet durch
mindestens einen im oder am Werkzeugträger (2) ver
drehbar gehaltenen, vorspannbaren Zuganker (3) mit
einem hammerförmig ausgebildeten Zugankerkopf (5),
der in eine dem Zugankerkopf im wesentlichen ange
paßten und diesen abstützende, einseitig offene
Ausnehmung (6) im Preßwerkzeug (1) eingreift.
2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausnehmungen (6) mit ihren Stützflächen (7)
in einem Stützflansch (4, 4′) des Preßwerkzeuges (1)
angeordnet sind, der auf beiden, dem Werkzeugträger
(2) zugewandten Längsseiten des Preßwerkzeuges (1)
verläuft.
3. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest in einem Stützflansch (4′) des Preß
werkzeuges (1) mindestens eine zusätzliche Justier-
und Absetzausnehmung (19) angeordnet ist, in die ein
mit dem Werkzeugträger (2) verbundener Absetzbolzen
(20) eingreift.
4. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich der Befestigung des Zugankerkopfes (5)
mit dem Stützflansch (4, 4′) des Preßwerkzeuges (1)
von einem Reinigungsmedium druckbeaufschlagte Spritz
düsen (18) angeordnet sind.
5. Befestigungsvorrichtung nach mindestens einem
der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zuganker (5) in Führungsbohrungen (8) im
Werkzeugträger (2) gelagert sind.
6. Befestigungsvorrichtung nach mindestens einem
der Ansprüche 1 bis 5,
gekennzeichnet durch
einen am Werkzeugträger (2) abgestützten, mit dem
Zuganker (3) verbundenen und diesen mechanisch vor
spannenden und hydraulisch entlastenden Spannzylinder
(9) und durch eine am Zuganker (3) angreifende Ver
dreheinrichtung (10).
7. Befestigungsvorrichtung nach mindestens einem
der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß in dem Spannzylinder (9) ein mit dem Zuganker (3)
verbundener und diesen umgebender Stellkolben (11)
angeordnet ist, dessen eine Kolbenfläche (12) Teil
eines mit einem Hydraulikmedium beaufschlagbarer
Zylinderraumes (13) ist und an dessen anderer Kolben
fläche (14) ein vorspannbares Federsystem, vorzugs
weise ein Tellerfederpaket (15) anliegt.
8. Befestigungsvorrichtung nach mindestens einem der
Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verdreheinrichtung (10) einen am Zuganker (3)
befestigten Kipphebel (16) aufweist, der mit einer
weggesteuerten Verstelleinrichtung, vorzugsweise mit
einer Kolben-Zylinder-Einheit (17) in Verbindung
steht.
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