EP0546287B1

EP0546287B1 - Schnellspannwerkzeug für Warmschmiedepressen

Info

Publication number: EP0546287B1
Application number: EP19920117872
Authority: EP
Inventors: Georg Fellner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-11-08
Filing date: 1992-10-20
Publication date: 1995-06-14
Anticipated expiration: 2012-10-20
Also published as: DE4136796A1; EP0546287A1; DE4136796C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Schnellspannvorrichtung für Werkzeuge von Warmschmiedepressen, mit zwei gegenüberliegenden, zwischen sich einen Gesenkeinbauraum umschließenden Kassetten, wobei an der Oberseite der oben liegenden Kassette ein am Maschinenstößel oder dergleichen befestigtes Grundhalteroberteil angeordnet ist, während an der Unterseite der unten liegenden Kassette ein am Maschinenkörper, an einem Maschinentisch oder dergleichen befestigtes Grundhalterunterteil lösbar zugeordnet ist, mit Spannelementen zum lösbaren Befestigen des Grundhalterober- und des Grundhalterunterteils an der zugeordneten Kassette.
Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Wechseln einer Schnellspannvorrichtung.
Schnellspannvorrichtungen für Werkzeuge von Warmschmiedepressen der vorausgesetzten Gattung gehören zum Stand der Technik. Bei den zum Stand der Technik gehörenden Konstruktionen werden sowohl das Grundhalteroberteil als auch das Grundhalterunterteil mit der jeweiligen Kassette durch ständig im Spannsinne belastete Keile von außen nach innen gespannt. Dadurch wird der Gelenkeinbauraum eingeschränkt, so daß entsprechend wenig Platz für die Werkzeuge zur Verfügung steht.
Schließlich benötigt die zum Stand der Technik zählende Konstruktion Zentrierleisten, über welche beim Werkzeugwechsel das unter Umständen tonnenschwere Werkzeug mittels eines Hubstaplers oder dergleichen gehoben werden muß. Dadurch ergeben sich entsprechend lange Rüstzeiten.
Außerdem sind die Teile der Schnellspannvorrichtung ungehindert Verschmutzungen durch Zunder, Staub oder dergleichen ausgesetzt, so daß beim Werkzeugwechsel erst eine entsprechende Reinigung erfolgen muß, wodurch die Rüstzeiten weiter verlängert werden.
Durch die DD-PS 2 41 027 ist ein Schnellspannsystem für Werkzeughalterplatten auf Walzschlitten in Querwalzmaschinen mittels T-förmiger Spannelemente vorbekannt, die über federvorgespannte Druckkolben von den in den Walzschlitten angeordneten ersten Druckzylindern entspannbar und in T-förmigen Nuten an der Rückseite der Werkzeughalterplatten gelagert sind, wobei die Nute mehrreihig angeordnet sind, und daß die ersten Druckzylinder über eine Druckleitung mit einem seitlich am Walzschlitten angeordneten, zweiten Druckzylinder verbunden sind, dessen federvorgespannter Druckkolben bei Werkzeughalterplatten mit einem federvorgespannten Druckkolben eines am Maschinenständer befestigten dritten Druckzylinders in Wirkverbindung steht.
Aus der DD-PS 2 41 026 ist ein weiteres Schnellspannsystem für Werkzeughalterplatten auf Walzschlitten von Querwalzmaschinen mittels federvorgespannter, druckmittelentsperrbarer T-förmiger Spannelemente vorbekannt, wobei die in T-förmigen Nuten an der Rückseite der Werkzeughalterplatten gelagert sind, derart, daß die Nute mehrreihig angeordnet sind, wobei an oder in den Walzschlitten längs oder quer zur Walzrichtung je zwei stufenförmige Entspannelemente gelagert sind und die Entspannelemente einerseits mit den außerhalb des Walzschlittenbereiches am Maschinenständer befestigten Arbeitszylinder bei Werkzeughalterplattenwechsel in Wirkverbindung stehen und daß die Entspannelemente andererseits mit den Spannelementen in Wirkverbindung stehen.
Durch die DE-A 2 544 711 ist ein Schnellspannwerkzeug für Pressen vorbekannt, wobei alle für das Zentrieren, Versetzen, Arretieren, Spannen und Lösen erforderlichen Elemente fest im Grundwerkzeug eingebaut sind, wobei das Zentrieren der einzufahrenden Werkzeuge beim Einlauf in das Grundwerkzeug, das Lösen der Werkzeuge durch Anzug der Hydraulikzylinder, das Arretieren und Spannen durch Lösen der Hydraulikzylinder und beim ersten Pressenhub oder nach dem Lösen der Hydraulikzylinder bei unterster Stellung des Pressenstößels nach oben und unten, selbsttätig erfolgt und erforderlichenfalls durch Verstellen der oberen Zentrierleisten bei unterster Stellung des Pressenstößels und nach dem Lösen der Werkzeugspannung Längen- und Seitenversatz ausgeglichen werden kann. Die Wechselplatte kann an zwei, drei oder vier Seiten, von einem oder mehreren durch Federdruck wirkende Spannkeile je Seite, über die schräge Spannfläche gespannt werden. Beim Einfahren der Werkzeuge in das Werkzeughalterunterteil und bei der Abwärtsbewegung des Werkzeughalteroberteils wird über Einlaufschrägen an allen Kanten die miteinander in Berührung kommen, selbsttätig erst grob vorzentriert, dann über die Zentrierleisten unten und oben selbsttätig genau zentriert. Dieses vorbekannte Schnellspannwerkzeug ist weiter dadurch gekennzeichnet, daß oben, und falls unten die Spannkeile im Werkzeughalterunterteil vorne und hinten eingebaut sind und die einzubauenden Werkzeuge von oben in die Werkzeugaufnahme des Werkzeughalterunterteils gestellt werden, auch unten die Zentrierung der Wechselplatten über die im Grundwerkzeug eingebauten Zentrierleisten längs und seitlich erfolgt und in der Aufnahme an allen vier Seiten des Werkzeuges, zwischen Wechselplatte und Werkzeughalter, Raum bleibt, um unterschiedliche Ausdehnung durch unterschiedliche Erwärmung von Wechselplatte und Werkzeughalter und um ein Versetzen längs und seitlich zu ermöglichen. Bei seitlicher Spannung im Grundwerkzeugunterteil und um ein Leichtes und von vorstehenden Teilen unbehindertes Einfahren der Werkzeuge in das Werkzeughalterunterteil auch von vorne zu ermöglichen, wird die untere Wechselplatte im Werkzeughalterunterteil über eine Seitenzentrierleiste und über Arretierkeile, die die Wechselplatte nach dem Lösen der Hydraulikzylinder an die Anlagefläche pressen, zentriert. Im Werkzeughalterunterteil und im Werkzeughalteroberteil ist je Seite, unabhängig von der Anzahl der Spannkeile und Arretierkeile, nur ein Hydraulikzylinder erforderlich, wobei die Funktion der Hydraulikzylinder auch durch Anziehen oder Lösen einer Verschraubung ersetzt werden kann. Hierdurch soll ein sogenanntes "echtes Schnellspannwerkzeug" geschafft werden, und zwar dadurch, daß als Befestigungselemente durch Federkraft wirkende Spannkeile und zur Arretierung der unteren Wechselplatte durch Federkraft wirkende Arretierkeile verwendet werden. Für den Umbau werden bei unterster Stößelstellung die Spann- und Arretierkeile mit Hilfe von Hydraulikzylindern zurückgezogen. Nach dem Lösen der Spann- und Arretierkeile wird der Pressenstößel in die oberste Stellung gefahren und die Werkzeuge können gewechselt werden. Beim Einfahren der Werkzeuge wird über Einlaufschrägen am Grundwerkzeug und an den Wechselplatten grob vorzentriert, dann über Zentrierleisten die untere Wechselplatte seitlich, die obere Wechselplatte längs und seitlich exakt zentriert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schnellspannvorrichtung der vorausgesetzten Gattung dahingehend zu verbessern, daß der Einbauraum für Werkzeuge wesentlich vergrößert wird und daß erheblich geringere Rüstzeiten möglich sind.
Des weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Wechseln einer Schnellspannvorrichtung bereitzustellen.
Die Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 wiedergegebenen Merkmale gelöst.
Die Aufgabe betreffend das Verfahren wird durch die in Patentanspruch 4 wiedergegebenen Merkmale gelöst.
Dadurch, daß bei der erfindungsgemäßen Schnellspannvorrichtung von innen nach außen gespannt wird, steht innen im Gesenkeinbauraum mehr Platz für den Einbau von Werkzeugen zur Verfügung.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sich die beiden Kassetten mit dem Grundhalteroberteil und dem Grundhalterunterteil sehr kompakt, also raumsparend, zueinander anordnen lassen. Dadurch ist die Möglichkeit eröffnet, den Raum zwischen dem Grundhalteroberteil und der diesem zugeordneten Kassette einerseits und zwischen dem Grundhalterunterteil und der unten liegenden Kassette andererseits optimal gegen Schmutz zu schützen. Die Rüstzeiten lassen sich auf zum Beispiel ein Drittel bis ein Fünftel der bisherigen Rüstzeiten bei vergleichbaren Schnellspannvorrichtungen verringern. Da erfindungsgemäß die ganze Tisch- bzw. Stößelfläche von den Kassetten überdeckt werden kann, ist eine optimale Anordnung und Anpaßbarkeit der Führungen an die jeweiligen Erfordernisse möglich.
Außerdem baut eine Schnellspannvorrichtung nach der Erfindung kompakt, da das Grundhalteroberteil und das Grundhalterunterteil jeweils zwischen den U-förmigen Schenkeln der zugeordneten Kassette angeordnet sind, wobei die Verbindung über Spannelemente im Grundhalterteil erfolgt, die in horizontaler Richtung in die Schenkel des U-förmigen Kassettenteils eingreifen.
Bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 2 läßt sich die Schnellspannvorrichtung von einem Gabelstapler, einem Kran oder von einem Hubwagen leicht auf die betreffenden Rollenbahnen in der Maschine absetzen oder überschieben. Dadurch ist ein schneller Wechsel möglich. Dies war bei bisherigen Konstruktionen deshalb nicht gegeben, weil die Schnellspannvorrichtung über Schienen und Spannleisten angehoben und genau abgesetzt werden mußte. Es ergibt sich außerdem eine stabilere Führung der Kassetten und dadurch geringere Gesenkkosten. Es kann auf eine Gesenkführung verzichtet werden.
Außerdem ist es möglich, die gesamte Schnellspannvorrichtung über Werkzeuge hydraulisch oder mechanisch anzuheben. Bei optimaler Auslegung der Bedingungen - mit Wechselwagen - ist ein Umrüsten selbst tonnenschwerer Schnellspannvorrichtungen in wenigen Minuten möglich. Auch mit einem Gabelstapler läßt sich zum Beispiel eine erfindungsgemäße Schnellspannvorrichtung in weniger als fünf Minuten umrüsten.
In Patentanspruch 3 ist eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung beschrieben. In dieser wird die Vorrichtung, die selbst mit Rollenbahnen versehen ist, gegen die Maschine geschoben. Die Rollenbahnen des als Montagehilfe gedachten Wechselwagens sind auf der gleichen Ebene vorgesehen und fluchten nach dem Anheben der Rollenbahnen (hydraulisch) mit den auf dem Grundhalterunterteil angeordneten Rollenbahnen, so daß die Schnellspannvorrichtung von dem Wechselwagen auf die Maschine abgeschoben und in Spannstellung gebracht werden kann. Soll eine derartige Schnellspannvorrichtung gewechselt werden, so kann sie entweder an der gleichen Seite der Maschine auf einen Wagen herausgezogen werden.
Eine Verfahrensweise gemäß Patentanspruch 4 ermöglicht es, daß die Vorrichtung weiter durch die Maschine durchgeschoben bzw. herausgezogen werden kann, so daß im Wechsel von der anderen Seite eine neue Schnellspannvorrichtung auf die Rollenbahnen des Grundhalterunterteils eingeschoben werden kann. Gegebenenfalls kann ein wegschwenkbarer Anschlag auf der jeweils gegenüberliegenden Seite vorgesehen werden, um ein zu weites Hindurchschieben der jeweiligen Schnellspannvorrichtung auszuschließen. Dieser Anschlag kann auch als Zentrierhilfe dienen.
Bei der Ausführungsform nach Patentanspruch 5 ist der betreffende U-Schenkel der Kassette als austauschbares Leistenteil ausgebildet. Dadurch ist im Störfalle ein Abschrauben dieser Leisten möglich.
Gemäß Patentanspruch 6 ist das Grundhalterunterteil durch je eine hinten und vorne an der Kassette angebrachte Schürze gegen Verschmutzung abgekapselt.
Gemäß Patentanspruch 7 sind die Rollenbahnen im Grundhalterunterteil hydraulisch höhenverstellbar und in der jeweils gewünschten Höhenlage auch arretierbar ausgebildet. Dadurch lassen sich die Rollenbahnen auf das jeweils gewünschte Niveau, zum Beispiel auf das Niveau von Rollenbahnen eines Wechselwagens einstellen, auf dem die zu wechselnde Schnellspannvorrichtung abtransportiert bzw. eine andere Schnellspannvorrichtung auch herantransportiert werden kann.
In Patentanspruch 8 ist ein alternativer Einbau der Spannelemente im Grundhalter beschrieben. Vertikale Zugangsmöglichkeit erlaubt es, diese Spannelemente, also Spannkeile wie Zylinder und Federn auch im Pressentisch unterzubringen. Hierzu werden die Aufnahmen für die Spannkeile, also Zylinder und ihre Führungen durch mit ihren Längsachsen vertikal angeordnete Spannschrauben in entsprechenden Aufnahmen befestigt.
Patentanspruch 9 beschreibt eine weitere vorteilhafte Ausführungsform, bei welcher die Aufnahmen für die Spannelemente in entsprechenden Ausnahmen des Pressentisches angeordnet und durch vertikal anzuordnende Schrauben lösbar befestigt sind.
In Patentanspruch 10 ist eine weitere vorteilhafte Ausführungsform beschrieben.
In der Zeichnung ist die Erfindung - teils schematisch - an mehreren Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1: eine perspektivische Darstellung einer abgebrochen veranschaulichten Warmschmiedepresse mit einem als Montagehilfe für eine nicht dargestellte Schnellspannvorrichtung ausgebildeten Wechselwagen in Montagestellung vor der Warmschmiedepresse angeordnet;
Fig. 2: eine perspektivische Darstellung einer abgebrochen veranschaulichten Warmschmiedepresse mit einer in derselben angeordneten Schnellspannvorrichtung (ohne Werkzeuge dargestellt), wobei das Grundhalteroberteil nicht veranschaulicht ist;
Fig. 3: eine Stirnansicht in Richtung des Pfeiles A der Fig. 2, allerdings mit Grundhalteroberteil;
Fig. 4: eine Einzelheit aus Fig. 3, in größerem Maßstab, im Längsschnitt;
Fig. 5: eine weitere Ausführungsform der Erfindung in perspektivischer Darstellung entsprechend Fig. 1;
Fig. 6: eine Stirnansicht in Richtung des Pfeiles B der Fig. 8;
Fig. 7: eine Draufsicht zu Fig. 6;
Fig. 8: eine Einzelheit aus Fig. 5, in größerem Maßstab, im Längsschnitt, und
Fig. 9: abermals eine weitere Ausführungsform der Erfindung, teils im Schnitt, abgebrochen dargestellt.

Mit dem Bezugszeichen 1 ist der Ständer einer im einzelnen nicht veranschaulichten Warmschmiedepresse bezeichnet, die einen Raum für die Anordnung einer Schnellspannvorrichtung 2 aufweist, die in der Zeichnung aus Gründen der einfacheren Darstellung ohne Werkzeuge veranschaulicht ist.
Die Schnellspannvorrichtung 2 weist im wesentlichen zwei in der Stirnansicht U-förmig gestaltete Kassetten 3 und 4 auf, die bei den dargestellten Ausführungsformen gleich groß ausgebildet und gleich gestaltet sind.
Die Kassetten 3 und 4 weisen jeweils ein stegförmiges Teil 5 bzw. 6 auf, mit denen nach Art von U-Schenkeln ausgebildete Spannleisten 7, 8 bzw. 9, 10 materialmäßig einstückig verbunden sind.
Die Kassetten 3 und 4 bestehen aus Stahl.
Aus den Fig. 2 und 3 ist erkennbar, daß die U-Schenkel 7, 8 einerseits und die U-Schenkel 9, 10 andererseits um 180 Grad gegeneinander versetzt, also voneinander weggerichtet sind. Die U-Schenkel 7 und 8 weisen nach oben, während die U-Schenkel 9 und 10 nach unten zu einem Auflagetisch 11 des Ständers 1 weisen.
Mit dem Bezugszeichen 60 sind drei Transportstützen bezeichnet und mit 61 eine Transportlasche. Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, sind an einer Stirnseite spiegelbildlich zur Längsachse der Schnellspannvorrichtung 2 je eine dieser Transportstützen 60 angeordnet, während sich auf der gegenüberliegenden Seite der Schnellspannvorrichtung nur eine solcher Transportstützen befindet. Dadurch ergibt sich eine sichere Dreipunktaufhängung und -auflage. Auf diese Weise läßt sich die Schnellspannvorrichtung 2 zum Beispiel mit dem Gabelstapler in der Transportlasche 61 zwischen den Flächen der Kassette 4 und des stegförmigen Teils 5 neben den Transportstützen 60 anheben und transportieren. Dabei wird auch das Unterteil vom Oberteil mitangehoben und transportiert. Es wäre auch möglich, mit zylindrischen Bohrungen in der Stirnseite der unteren Kassette 4 und Bolzen im Schild des nicht dargestellten Gabelstaplers den Transport zu bewerkstelligen. Dann wären keine Transportlaschen 61 erforderlich. Selbstverständlich ist der Transport der Spannvorrichtung nicht auf die eben beschriebene Art und Weise beschränkt. Es sind auch weitere Transportarten möglich.
Aus Fig. 3 ist außerdem zu erkennen, daß die Kassetten 3 und 4 jeweils einen bei der dargestellten Ausführungsform gleich großen Gesenkeinbauraum 12 bzw. 13 aufweisen, in dem jeweils die nicht dargestellten Werkzeuge angeordnet sind. Die Gesenkeinbauräume 12 und 13 sind koaxial zueinander angeordnet.
Die Mittellinie der Schnellspannvorrichtung ist mit dem Bezugszeichen 14 bezeichnet.
Zwischen den leistenförmigen U-Schenkeln 7 und 8 ist ein Grundhalteroberteil 15 und zwischen den leistenförmigen U-Schenkeln 9 und 10 ein Grundhalterunterteil 16 angeordnet. Grundhalteroberteil 15 und Grundhalterunterteil 16 sind bei den dargestellten Ausführungsformen ebenfalls gleich groß ausgebildet, können aber auch unterschiedlich bemessen sein.
Eine orthogonal zur Mittellinie 14 verlaufende Querachse ist mit dem Bezugszeichen 17 bezeichnet.
Sowohl das Grundhalteroberteil 15 als auch das Grundhalterunterteil 16 sind in ihren Endbereichen durch in der Regel jeweils zwei Paare oder auch mehrere Spannkeile 18, 19 bzw. 20, 21 sowie 22, 23 bzw. 24, 25 mit den Spannleisten 7, 8 bzw. 9, 10 lösbar zu verriegeln. Die aus der Zeichnung jeweils nicht ersichtlichen Spannkeile sind zum Beispiel wie die Spannkeile 18, 19 ausgebildet und angeordnet.
Jeder der Spannkeile 18 bis 25 steht unter der Spannkraft eines bei den dargestellten Ausführungsformen als Tellerfedern ausgebildetes Federelementes, von denen aus den Fig. 4 und 5 lediglich die Federelemente 26 bzw. 27 zu erkennen sind. Dabei zeigt die Fig. 4 einen Spannkeil für das Grundhalterunterteil 16, und zwar den aus Fig. 3 ersichtlichen rechten vorderen Spannkeil. In Fig. 4 wurde das Bezugszeichen 25 des dahinterliegenden Spannkeils hinzugefügt. Die gegenüberliegenden Spannkeile 22 und 24 sind entsprechend ausgebildet.
Die Tellerfedern 26, 27 sind bei den aus der Zeichnung ersichtlichen Ausführungsformen bei allen Spannkeilen 18 bis 25 gleich groß und gleich stark bemessen. Die Tellerfedern 26, 27 stützen sich somit bei allen Spannkeilen 18 bis 25 jeweils gegen einen innen liegenden, in axialer Richtung der Tellerfedern 26, 27 gegen einen verstellbaren Widerlagerstopfen ab, wobei aus Gründen der Einfachheit in den Fig. 4 und 5 lediglich die Widerlagerstopfen 28 mit Bezugszeichen versehen worden sind. Die Widerlagerstopfen 28 besitzen einen jeweils in Richtung auf die zugeordneten Spannkeile 18 bis 25 hervorragenden Zapfen, wobei wiederum in der Zeichnung lediglich die Zapfen 29 und 30 mit Bezugszeichen versehen sind.
Die Zapfen 29 und 30 und alle übrigen Zapfen sind mit dem jeweils zugeordneten Widerlagerstopfen materialmäßig einstückig ausgebildet und bestehen wie die Spannkeile 18 bis 25 bevorzugt aus Stahl. Der Widerlagerstopfen 28 besitzt ein plattenförmiges Teil, das an seinem Außenumfang mit Gewinde 31 bzw. 32 versehen ist, mit dem der Widerlagerstopfen 28 jeweils in ein entsprechendes Innengewinde einer Bohrung 33 bzw. 34 lösbar eingeschraubt ist. Die Zapfen 29 und 30 führen die zugeordnete Tellerfeder 26 und 27 auf einem Teil ihrer axialen Länge und zentrieren diese in bezug auf die Bohrung 33 bzw. 34. Außerdem werden die Tellerfedern 26 und 27 und selbstverständlich bei allen übrigen nicht besonders in der Zeichnung gekennzeichneten Spannkeilen von dem zugeordneten Spannkeil, zum Beispiel von dem Spannkeil 23 (Fig. 5 bzw. 4) hülsenförmig mit einem Längenabschnitt 35 bzw. 36 umgriffen, der mit dem zugeordneten Spannkeil, zum Beispiel 18, 20 bzw. 23, 25, materialmäßig einstückig verbunden ist.
Der Verschiebeweg des Spannkeils 18 bis 25 ist bei den dargestellten Ausführungsformen durch den zugeordneten Widerlagerstopfen, zum Beispiel 28 durch Anschlag begrenzt.
Außerdem erkennt man aus der Zeichnung, daß der Längenabschnitt 35 bzw. 36 mit einer kolbenförmigen Verdickung 37 bzw. 38 versehen ist, die jeweils eine Ringnut 39 bzw. 40 für ein Dichtungselement 41 bzw. 42 aufweist.
Mit dem Bezugszeichen 43 bzw. 44 ist eine Anschlußbohrung in einem Zylinder 62 bezeichnet, durch die ein geeignetes Druckmittel, zum Beispiel Hydraulikflüssigkeit, unter Druckmitteldruck einem Raum 45 zuführbar ist. Dieser Raum 45 wird einerseits durch das Dichtungselement 41, 42 und auf der gegenüberliegenden Seite durch ein weiteres Dichtungselement 46 bzw. 47 druckmitteldicht abgedichtet. Auf diese Weise ist es durch Zuführung von Druckmitteldruck in den Raum 45 möglich, alle Spannkeile 18 bis 25 zum Beispiel gleichzeitig und synchron gegen die Rückstellkraft der zugeordneten Federelemente 26, 27 in Richtung auf den Widerlagerstopfen 28 rückzubewegen und dadurch das Grundhalteroberteil 15 einerseits und das Grundhalterunterteil 16 andererseits von der zugeordneten Kassette 3 bzw. 4 zu entriegeln. Durch Fertigungstoleranzen in den Spannkeilen und Spanntaschen dringen die Spannkeile unterschiedlich tief in die Spanntaschen ein. Weil die Federkraft progressiv ist, entstehen unterschiedliche Federdrücke. Es wird zuerst der Spannkeil bewegt, der die geringste Federkraft und Reibung aufweist. Am Anfang der Keilbewegung muß erst die Haftreibung überwunden werden. Die Spannkeile bewegen sich dadurch in der Regel nicht vollkommen gleichmäßig, was jedoch keinen Einfluß auf die Funktion des Spannwerkzeuges hat. Eine absolut gleichmäßige Synchronbewegung wäre nur mit einem Stromteiler am Hydraulikaggregat zu erreichen. Es wäre auch möglich, unmittelbar am Steuerspiegel oder Steuerrohr jeweils getrennt Teilförderströme abzunehmen, die in ihren Grundeigenschaften (Förderdruck, Fördergeschwindigkeit und Fördermenge) gleich sind und dadurch ein synchrones Bewegen der Spannkeile ermöglichen würden. Es ist auch möglich, nur das Unterwerkzeug zu lösen und herauszufahren, um zum Beispiel die Gravur der Gesenke nachzuarbeiten. Nach dem Wegfall des Druckmitteldrucks gelangen die Spannkeile 18 bis 25 gleichzeitig in Einbaulage und synchron in ihre aus der Zeichnung ersichtliche Verriegelungsstellung.
Deutlich erkennt man, daß das Grundhalteroberteil 15 und das Grundhalterunterteil 16 in Einbaulage zu ihrem überwiegenden Teil zwischen den Spannleisten 7 und 8 bzw. 9, 10 der Kassetten 3 und 4 angeordnet sind.
Das Grundhalterunterteil 16 ist mit zwei symmetrisch zur Mittellinie 14 angeordneten Rollenbahnen 48, 49 versehen, die mit ebensolchen Rollenbahnen 50 und 51 eines Wechselwagens 52 in Flucht gebracht werden können, wenn ein Wechselwagen 52 gegen die Rollenbahn 48 und 49 von einer Stirnseite der Warmschmiedepresse herangeschoben wird. Zu diesem Zweck ist der Wechselwagen 52 mittels eines Gestells 53 und Rollen 54 auf dem Boden verfahrbar angeordnet.
Bei 55 ist ein Anschlag am Grundhalterunterteil 16 oder an der Warmschmiedepresse angeordnet. Der Anschlag 55 kann wegklappbar ausgebildet sein. Im übrigen ragt der Anschlag 55 orthogonal zur Fläche 56 des Grundhalterunterteils 16 über diese hervor, so daß eine auf dem Wechselwagen 52 herangeschaffte Schnellspannvorrichtung 2 von den Rollenbahnen 50, 51 des Wechselwagens 52 auf die Rollenbahnen 48 und 49 des Grundhalterunterteils 16 aufgeschoben und bis gegen den Anschlag 55 in die Warmschmiedepresse eingeschoben werden kann. Der Anschlag 55 stellt damit gleichzeitig ein Sicherungs- und Zentriermittel dar. In der Anschlagstellung können die Spannkeile 18 bis 25 in der aus Fig. 3 ersichtlichen Verriegelungsstellung durch Wegnehmen des Druckmitteldruckes und durch gleichzeitiges Entspannen der zugeordneten Federelemente 26 und 27 gebracht werden.
Soll ein Werkzeugwechsel erfolgen, so kann dies zum Beispiel auf folgende Art und Weise geschehen:
Auf dem Wechselwagen 52 wird eine neue Schnellspannvorrichtung 2 herangefahren, bestehend aus den beiden Kassetten und dem Grundhalteroberteil und den Werkzeugen. Die in der Warmschmiedepresse befindliche Schnellspannvorrichtung 2 wird durch entsprechende Druckmittelbeaufschlagung der Spannkeile 18 bis 25 gelöst, woraufhin die nicht mehr benötigte Schnellspannvorrichtung 2 durch Wegklappen des Anschlages 55 auf der gegenüberliegenden Seite zu der herangefahrenen neuen Schnellspannvorrichtung 2 auf einen dort angeordneten, nicht dargestellten Wechselwagen geschoben wird, woraufhin von der anderen Seite die auf dem Wechselwagen 52 ruhende neue Schnellspannvorrichtung 2 auf die Rollenbahnen 48, 49 aufgeschoben und anschließend in der beschriebenen Art und Weise verriegelt wird. Dies kann innerhalb weniger Minuten, zum Beispiel in weniger als 5 Minuten geschehen.
Eine andere Möglichkeit des Werkzeugwechsels besteht darin, daß zunächst ein leerer Wechselwagen 52 in Flucht mit den Rollenbahnen 48, 49 gebracht wird, worauf nach Lösen der Spannkeile 18 bis 25 die Schnellspannvorrichtung 2 aus der Warmschmiedepresse auf die Rollenbahn 50, 51 herausgezogen und anschließend abtransportiert wird, woraufhin eine neue Schnellspannvorrichtung 2 über einen Wechselwagen 52 zu der Warmschmiedepresse herangefahren und anschließend auf die Rollenbahnen 48, 49 abgeschoben wird.
Selbstverständlich kann das Wechseln der Schnellspannvorrichtungen auch mittels eines Gabelstaplers, eines Hebezeuges oder dergleichen erfolgen. In keinem Falle ist aber mehr das Herüberheben der Schnellspannvorrichtung 2 über Zentrierleisten oder dergleichen notwendig.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, ist mit der unteren Kassette 3, und zwar an jeder Stirnseite, je eine Dichtschürze 57 bzw. 58 verbunden, wodurch ein Einfall von Staub, Zunder und dergleichen zwischen der Kassette 4 und Grundhalterunterteil 16 ausgeschlossen wird. Dadurch braucht beim Wechseln der Schnellspannvorrichtung 2 keine Reinigung mehr erfolgen, oder aber der Aufwand für die Reinigung ist gegenüber herkömmlichen Werkzeugen erheblich herabgesetzt.
Da bei der Erfindung das Spannen von innen nach außen über die Spannkeile 18 bis 25 erfolgt, ergibt sich ein größerer Gesenkeinbauraum 12, 13. Außerdem ist eine stabile Führung der Kassetten 3, 4 gegeben, was mit geringeren Gesenkkosten einhergeht.
Wegen des Wegfalls der Justierarbeiten kann gegenüber herkömmlichen Bauarten auf vier Hubzylinder verzichtet werden.
Bei den aus den Fig. 5 bis 8 ersichtlichen Ausführungsformen sind die Spannkeile 18 bis 25 jeweils in einer lösbaren Aufnahme 63 angeordnet, die jeweils in einer seitlichen Aussparung, zum Beispiel Ausfräsung, des Grundhalterunterteils 16 (Fig. 5) bündig mit deren Seitenflächen angeordnet sind. Die Aufnahmen 63 sind jeweils durch mit ihren Achsen vertikal verlaufende Schrauben lösbar mit dem Grundhalterunterteil 16 verbunden. Aus Gründen der Vereinfachung wurden beiderseits der Längsmittenachse der betreffenden Spannkeile 23 und 25 (Fig. 7) jeweils drei hintereinander angeordnete Schrauben 64 bzw. 65 dargestellt. Die Anzahl der Schrauben 64 und 65 kann größer oder kleiner als dargestellt sein. Die Schrauben 64 und 65 sind als Senkschrauben, zum Beispiel Innensechskantschrauben mit versenktem Kopf, ausgebildet.
Es ist auch möglich, am Pressentisch und Pressenständer (nicht dargestellt) das Grundhalterunterteil 16 und - oberteil 15 anzugießen, um so eine mechanische Befestigung des Grundhalters zu umgehen. Im Stößel wäre der Zylinder horizontal anbringbar, im Pressentisch jedoch nur wie aus den Fig. 5 bis 6 ersichtlich, da das Anbringen einer seitlichen Bohrung wegen der vorhandenen Pressenständer nicht möglich ist.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 sind für Teile gleicher Funktion die gleichen Bezugszeichen verwendet worden. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der vorgeschriebenen dadurch, daß die Spannleisten 7 bis 10 durch Schrauben mit der betreffenden Kassette 3 oder 4 verbunden sind. Aus Gründen der Vereinfachung ist dies lediglich anhand der Kassette 4 näher veranschaulicht worden. Durch die in Klammern gesetzten Bezugszeichen soll angedeutet werden, daß auch die Kassette 3 entsprechend ausgebildet ist.
Die betreffende Spannleiste, zum Beispiel 9, ist mit der Kassette 4 durch mehrere parallel und mit Abstand zueinander in Längsrichtung der zugeordneten Kassette, zum Beispiel 4, angeordnete Schrauben 59 lösbar gekuppelt. Diese als Spannleisten ausgebildeten U-Schenkel 7, 8 bzw. 9, 10 lassen sich dadurch im Störfalle auch abschrauben, so daß ein problemloser seitlicher Zugang gegeben ist.

Bezugszeichenliste

1: Ständer
2: Schnellspannwerkzeug
3: Kassette
4: Kassette
5: Teil, stegförmiges
6: Teil, stegförmiges
7: U-Schenkel, Spannleiste
8: U-Schenkel, Spannleiste
9: U-Schenkel, Spannleiste
10: U-Schenkel, Spannleiste
11: Auflagetisch
12: Gesenkeinbauraum
13: Gesenkeinbauraum
14: Mittellinie
15: Grundhalteroberteil
16: Grundhalterunterteil
17: Querachse
18: Spannkeil
19: Spannkeil
20: Spannkeil
21: Spannkeil
22: Spannkeil
23: Spannkeil
24: Spannkeil
25: Spannkeil
26: Federelement, Tellerfedern
27: Federelement, Tellerfedern
28: Widerlagerstopfen
29: Zapfen
30: Zapfen
31: Gewinde
32: Gewinde
33: Bohrung
34: Bohrung
35: Längenabschnitt
36: Längenabschnitt
37: Verdickung, kolbenförmige
38: Verdickung, kolbenförmige
39: Ringnut
40: Ringnut
41: Dichtungselement
42: Dichtungselement
43: Anschlußbohrung
44: Anschlußbohrung
45: Raum
46: Dichtungselement
47: Dichtungselement
48: Rollenbahn
49: Rollenbahn
50: Rollenbahn
51: Rollenbahn
52: Wechselwagen
53: Gestell
54: Rolle
55: Anschlag
56: Fläche
57: Dichtschürze
58: Dichtschürze
59: Schraube
60: Transportbolzen, nur zum Einbau mit Stapler erforderlich
61: Transportlasche, nur zum Einbau mit Stapler erforderlich
62: Zylinder
63: Aufnahme, lösbare
64: Senkschraube
A: Ansichtsrichtung
B: Ansichtsrichtung

Claims

Schnellspannvorrichtung (2) für Werkzeuge von Warmschmiedepressen, mit zwei gegenüberliegenden, zwischen sich einen Gesenkeinbauraum (12, 13) umschließenden Kassetten (3, 4), wobei an der Oberseite der oben liegenden Kassette (3) ein am Maschinenstößel oder dergleichen befestigtes Grundhalteroberteil (15) angeordnet ist, während an der Unterseite der unten liegenden Kassette (4) ein am Maschinenkörper, an einem Maschinentisch oder dergleichen befestigtes Grundhalterunterteil (16) lösbar zugeordnet ist, mit Spannelementen (18 bis 25; 62) zum lösbaren Befestigen des Grundhalterober- und des Grundhalterunterteils (15 bzw. 16) an der zugeordneten Kassette (3 bzw. 4), dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Grundhalteroberteil (15) als auch das Grundhalterunterteil (16) an der jeweils zugeordneten Kassette (3 bzw. 4) vom Innern der Schnellspannvorrichtung (2) her nach außen lösbar befestigt ist, derart, daß sowohl das Grundhalteroberteil (15) als auch das Grundhalterunterteil jeweils zwischen U-Schenkeln (7, 8 bzw. 9, 10) der U-förmig gestalteten Kassetten (3 bzw. 4) und auf dem die jeweiligen U-Schenkel verbindenden Steg (5, 6) aufliegend angeordnet ist und die Spannelemente (18 bis 25; 62) in horizontaler Richtung in die U-Schenkel (7, 8 bzw. 9, 10) lösbar eingreifen.
Schnellspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundhalterunterteil (16) mit zwei mit Abstand sowie parallel verlaufenden Rollenbahnen (48, 49) versehen ist, auf denen die untere Kassette (4) mit ihrem Steg (6) aufruhend und darauf die obere Kassette (3) zum Beispiel mittelbar aufruhend - gegebenenfalls mit den eingebauten Werkzeugen - transportierbar anzuordnen ist.
Kombination einer Schnellspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 mit einer Wechseleinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnellspannvorrichtung (2) mittels eines Wechselwagens (52) zur Warmschmiedepresse transportierbar und von dieser auch wieder wegtransportierbar ist, wobei der Wechselwagen (52) ebenfalls Rollenbahnen (50, 51) im gleichen Abstand wie die Rollenbahnen (48, 49) am Grundhalterunterteil (16) aufweist, wobei die Rollenbahnen (50, 51) des Wechselwagens (52) im gleichen Höhenbereich anzuordnen sind wie die Rollenbahnen (48, 49) am Grundhalterunterteil (16) oder auf dieses Niveau einstellbar und arretierbar sind.
Verfahren zum Wechseln einer Schnellspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Grundhalterunterteil (16) oder am Maschinentisch bzw. am Ständer ein gegebenenfalls wegschwenkbarer Anschlag (55) angeordnet ist, gegen den die Schnellspannvorrichtung (2) in Einbaulage anstößt und daß zum Wechseln der Schnellspannvorrichtung (2) dieses entweder an der gleichen Seite der Maschine auf einen Wagen (52) wegtransportierbar ist, auf der auch die neue Schnellspannvorrichtung (2) heranförderbar ist, oder aber die Schnellspannvorrichtung (2) wird nach Wegschwenken des Anschlages (55) durch die Maschine bewegt, so daß im Wechsel von der anderen Seite eine neue Schnellspannvorrichtung (2) auf die Rollenbahnen (48, 49) des Grundhalterunterteils (16) einschiebbar ist.
Schnellspannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die als Spannleisten ausgebildeten U-Schenkel (7 bis 10) an den Kassetten (3 und 4) als austauschbare Leisten (9) angeordnet und durch Schrauben (59) oder dergleichen mit der zugeordneten Kassette (3 und 4) lösbar gekuppelt sind.
Schnellspannvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Vorder- und Rückseite der unten liegenden Kassette (4) und/oder an der Vorder- und Rückseite des Grundhalterunterteils (16) eine Dichtschürze (57 bzw. 58) angeordnet ist, die den Zwischenraum zwischen der unteren Kassette (4) und dem Grundhalterunterteil (16) gegen Schmutzeinfall abdeckt.
Schnellspannvorrichtung nach Anspruch 2, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollenbahnen (48, 49) im Grundhalterunterteil (16) hydraulisch höhenverstellbar sind.
Schnellspannvorrichtung nach einem des Ansprüche 1, 2 oder 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente (18 bis 25; 62) jeweils in einer seitlichen Aussparung des Grundhalterunterteils (16) und des Grundhalteroberteils (15) in einer Aufnahme (63) angeordnet sind und daß die Aufnahme (63) für jeden Spannkeil (18 bis 25) durch mehrere Schrauben (64) befestigt ist, deren Längsachsen parallel und orthogonal zu der die Rollenbahnen (48, 49) aufweisenden Fläche (56) verlaufen.
Schnellspannvorrichtung nach einem des Ansprüche 1, 2 oder 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente (18 bis 25; 62) in jeweils einer seitlichen Aussparung des Pressentisches in einer Aufnahme (63) angeordnet sind und daß die Aufnahme (63) für jeden Spannkeil (18 bis 25) durch mehrere Schrauben (64) befestigt ist, deren Längsachsen parallel und orthogonal zu der die Rollenbahnen (48, 49) aufweisenden Fläche (56) verlaufen.
Schnellspannvorrichtung nach einem des Ansprüche 1, 2 oder 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder U-Schenkel sich über annähernd die gesamte axiale Länge einer Kassette (3 bzw. 4) erstreckt.