Spanneinrichtung für Pressen-Werkzeuge

Abstract

 In der Druckplatte (1) einer Presse ist ein in Arbeitsrichtung der Presse verschiebbarer und außerdem verdrehbarer Spannkolben (3) geführt, dessen Stange (12) ein Ritzel (14) aufweist, welches durch eine Zahnstange (27) verdrehbar ist. Am freien Ende trägt die Kolbenstange (12) einem Hammerkopf (18) zum Festhalten eines Werkzeuges od.dgl. Die Zahnstange (27) setzt sich in einen Betätigungskolben (28) fort. Der Raum (11) über dem Spannkolben (3), der Raum (35) über den Betätigungskolben (28) und der das Ritzel (14) umgebende und durch die jeweils anderen Seiten der Kolben (3, 28) abgeschlossene Raum (13) sind mit je einem Anschluß (25 bzw. 34 bzw. 26) versehen; diese führen zu Steuerventilen (41, 42).

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung für Pressenwerkzeuge und hat zum Ziel, die Umrüstzeit, d.h. jene Zeitspanne, die notwendig ist, um ein an der Grundplatte des Pressenschlittens festgehaltenes Werkzeug durch ein anderes zu ersetzen, zu verkürzen.

[0002] üblicherweise trägt eine Grundplatte einen bis drei Preßstempel. Die Grundplatte wird am Oberholm bzw. am Pressenzylinder lösbar befestigt; diese Verbindung soll eine Justiermöglichkeit der Grundplatte zur Matrize des Schwebetisches möglich machen.

[0003] Zur Verkürzung der Umrüstzeit soll die bisher übliche Schraubverbindung durch ein halbautomatisches Spannsystem ersetzt werden, bei welchem das Beschicken und das Justieren von Hand aus, das Verriegeln und das Spannen selbsttätig erfolgen.

[0004] Durch die GB-PS 3 973 427 ist eine Einrichtung zum Anheben einer Pressenform bekannt, die aus zwei in getrennten Gehäusen angeordneten, hydraulisch betätigten Zylindern besteht, deren freie Enden an der Form angreifen. Die Zylinder sind mit einer zur Längsachse derselben parallel verlaufenden Verzahnung versehen, in welche jeweils ein Ritzel eingreift, wobei die Ritzel über eine Welle verbunden sind, damit die Bewegung der Zylinder synchron erfolgt.

[0005] Der GB-PS 1 132 826 ist eine hydraulische überlastschutzeinrichtung für eine mechanische Presse zu entnehmen, in der u.a. Kolben- und Schraubelemente Verwendung finden. Beiden Patentschriften ist jedoch keine Anregung zur Gestaltung einer Spanneinrichtung zu entnehmen, bei der das Verriegeln und Spannen selbsttätig erfolgt.

[0006] Der Platzbedarf der Spanneinrichtung soll so gering sein, daß sie in die üblicherweise vorhandene Druckplatte einer Presse eingebaut werden kann, d.h. der Umbau bestehender Pressen soll möglich sein; das Beschicken der Einrichtung mit Kran oder Hubstapler soll möglich sein.

[0007] Es sind schon Systeme (Spannsysteme) für den oben genannten Zweck bekannt geworden, z.B. Kniehebelspanner mit extern drehbarem Hammerkopf; diese konnten aber die zuvor angeführten pressenspezifischen Anforderungen nicht erfüllen.

[0008] Zum Vermeiden der angeführten Nachteile und um die zu stellenden, pressenspezifischen Anforderungen zu erfüllen, wird vorgeschlagen, bei Spanneinrichtungen für Pressenwerkzeuge erfindungsgemäß einen in der Pressen-Druckplatte verschiebbaren und verdrehbaren Spannkolben zum Verschwenken eines Werkzeug-Spannkopfes und zum Anziehen desselben gegen das Werkzeug vorzusehen.

[0009] Weitere Merkmale der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnungen erläutert, welche ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes veranschaulichen. Hiebei zeigt

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die Spanneinrichtung (verriegelt und gespannt) nach der Linie I-I der Fig. 2,

Fig. 2 einen Horizontalschnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1 und

Fig. 3 eine Blockdarstellung einer der möglichen Steuerungen für die Spanneinrichtung; dabei diese ebenfalls verriegelt und gespannt.

[0010] Gemäß Fig. 1 ist in der Druckplatte 1 der nicht weiter dargestellten Presse eine durchgehende, mehrfach abgesetzte Bohrung 2 vorgesehen, welche einen Kolben (Spannkolben) 3 verschiebbar und verdrehbar aufnimmt. Die Bohrung 2 ist durch einen topfartigen Deckel 4 abgeschlossen, welcher eine Lagerbüchse 5 für den Kolben 3 trägt. Mittels der Schrauben 6 wird der Deckel 4 gegen den Sitz 7 gepreßt, wobei gleichzeitig der Rand 8 des Deckels die Kammer für die Dichtungen 9 abschließt. Die Dichtung 9 trennt dabei den zwischen Kolben 3 und Deckel 4 liegenden Raum 11 von dem unterhalb des Kolbens liegenden und die Stange 12 des Kolbens 3 umgebenden Raum 13. Der Weg des Kolbens 3 ist einerseits durch den Deckel 4, anderseits durch einen am Boden des ersten (obersten) Abschnittes 2a der Bohrung 2 liegenden Anschlagring 10 begrenzt.

[0011] Die Stange 12 des Kolbens 3, wobei Kolben 3 und Stange 12 auch einstückig sein können, ist nahe dem Kolben 3 mit einer als Zahnritzel 14 ausgebildeten Verdickung versehen; dieses Ritzel 14 befindet sich im zweiten Abschnitt 2b der Bohrung 2. Die Stange 12 des Kolbens 3 durchsetzt des weiteren den untersten Abschnitt 2c der Bohrung 2. In diesen sind eine Dichtung 15 und eine Lager- und Führungsbüchse 16 eingeschoben. Ein Druckring 17 wird mittels Schrauben 23 gegen die Druckplatte 1 gepreßt, wodurch die Kammer für die Dichtung 15 abgeschlossen wird. Der unter dem Kolben 3 befindliche, das Ritzel 14 aufnehmende Raum 13 wird damit nach untenhin abgeschlossen.

[0012] An ihrem unteren Ende trägt die Kolbenstange 12 einen Hammerkopf 18, der durch eine Schraube 19 gegen die Kolbenstange 12 gezogen ist. Mittels der Kreuzrippen 20 wird die Verdrehsicherung zwischen Kolbenstange und Hammerkopf hergestellt.

[0013] In Fig. 1 ist die Werkzeugplatte 21 mit einer der Form des Hammerkopfes 18 entsprechenden Durchbrechung 22 für diesen gezeigt.

[0014] Zum Verschwenken des Hammerkopfes und zum Anziehen bzw. Lösen desselben muß der Kolben 3 sowohl verdreht als auch axial verschoben werden können.

[0015] Zur axialen Verschiebung des Kolbens ist der Raum 11 mit einem Druckmittelanschluß 25 versehen, zum Raum 13 führt ein (in Fig. 1 nur mit unterbrochenen Linien angedeuteter) Druckmittelanschluß 26.

[0016] Die Verschwenkbewegung des Hammerkopfes 18 und damit der Kolbenstange 12 und des Kolbens 3 wird mit Hilfe einer druckmittelverschiebbaren Zahnstange 27 erreicht, die mit dem Ritzel 14 an der Kolbenstange 12 zusammenwirkt. Das Ritzel 14 ist hiebei um mindestens den Hub des Kolbens 3 breiter als die Zahnstange 27.

[0017] Die Zahnstange 27 ist, wie Fig. 2 zeigt, z.B. Teil eines (zylindrischen) Kolbens (BoBtigungskolben) 28, der in einem Zylinder (Betätigungszylinder) 29 verschiebbar ist. Dieser Zylinder 29 ist mit einem die Zahnstange 27 führenden Fortsatz 30 in eine Bohrung 31 eingesetzt, die von einer Seitenfläche 32 der Druckplatte 1 ausgeht und auch in den das Ritzel 14 umgebenden Raum 13 eindringt. Der Zylinder 29 ist mittels der Schrauben 33 an der Druckplatte 1 festgehalten. In der Endwand des Zylinders 29 ist ein Druckmittelanschluß 34 vorgesehen. Der Weg des Kolbens 28 und damit der Zahnstange 27, entsprechend einer Verdrehung des Ritzels 14 und des Hammerkopfes 18 um 90°, ist einerseits durch die Endwand des Zylinders 29, anderseits durch den Boden der Bohrung 31 begrenzt. Der Raum zwischen der Endwand des Zylinders 29 und der Stirnfläche des Kolbens 28 ist mit 35 bezeichnet.

[0018] Zur Betätigung der Kolben 3 und 28 sind die mit 25, 26 und 34 bezeichneten Druckmittelanschlüsse über eine Leitung 36 (Fig. 3) durch eine Leitung 39 bzw. durch eine Leitung 40 mit Steuerventilen 41 bzw. 42 verbunden, die zu einer nicht weiter gezeigten elektrischen Steuereinrichtung gehören. Zur Steuerung der Ventile 41, 42 sind Elektromagnete 43, 44 sowie 45 vorgesehen, die z.B. über Drucktasten erregt werden können.

[0019] Das Druckmittel wird von einer Pumpe 46 aus einem Vorratsbehälter 47 angesaugt und über die Leitungen 48, 49 den Ventilen 41, 42 zugeführt. Von der Leitung 48 gehen eine mit einem überdruckventil 50 (Bypass) versehene Rückführleitung 51, eine zu einem Druckspeicher 52 führende Leitung 53 und eine Speiseleitung 54 aus. Die von den Ventilen 41, 42 kommenden Rückführleitungen sind mit 55 und 56 bezeichnet.

[0020] Im folgenden wird die Arbeitsweise der beschriebenen Ausführungsform erklärt.

[0021] Zum Verriegeln einer angesetzten Werkzeugplatte 21 wird der Anschluß 26 unter Druck gesetzt, Anschluß 34 an den Vorratsbehälter 47 gelegt, d.h. der Schieber des Ventils 42 ist in der gezeichneten Stellung, und Anschluß 25 wird gesperrt, indem der Schieber des Ventils 41 nach links verstellt wird. Der Kolben 3, der hiebei seine unterste Stellung einnehmen muß, kann nicht nach oben verschoben werden, der Kolben 28 wird aber nach rechts bewegt und verdreht damit über das Ritzel 14 den Kolben 3 und den Hammerkopf 18. Dieser letztere kommt dadurch aus jener Stellung, in welcher er die Durchbrechung 22 in der Werkzeugplatte 21 durchsetzen konnte, in eine um 90° verschwenkte Stellung, in welcher sich die Werkzeugplatte 21 gegen die Schultern des Hammerkopfes 18 legen kann.

[0022] Zum Spannen ist der Anschluß 26 unter Druck zu setzen, die Anschlüsse 25 und 34 sind mit dem Vorratsbehälter zu verbinden, d.h. das Ventil 42 bleibt in seiner vorigen Stellung (Fig. 3), der Schieber des Ventils 41 wird in seine Mittelstellung verschoben, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Der Kolben 28 bleibt in der in Fig. 3 gezeigten Stellung, der Kolben geht nach oben.

[0023] Wird der Anschluß 34 unter Druck gesetzt, der Anschluß 26 mit dem Vorratsbehälter 47 verbunden, indem der Schieber des Ventils 42 nach rechts versetzt wird, und bleibt der Anschluß 25 gesperrt (Schieber des Ventils 41 ganz links), dann geht der Kolben 28 nach links und verdreht den Hammerkopf 18 in jene Stellung, in welcher er die Durchbrechung 22 durchsetzen kann ("Entriegeln").

[0024] Zum Lösen werden die Anschlüsse 25 und 26 unter Druck gesetzt, der Anschluß 34 wird mit dem Vorratsbehälter 47 verbunden dadurch, daß der Schieber des Ventils 41 ganz nach rechts versetzt wird und der Schieber vom Ventil 42 die in Fig. 3 gezeigte Lage einnimmt. Die Unterfläche des Kolbens 3 ist um den Querschnitt der Kolbenstange 12 gegenüber der oberen Kolbenfläche verringert; der Kolben 3 geht daher trotz gleichen Druckes an seinen beiden Seiten nach unten und löst den Hammerkopf 28 von der Werzeugplatte 18. Der Kolben 28 bleibt aber in der in Fig. 3 gezeigten Stellung, der Hammerkopf wird daher nicht verdreht.

[0025] Zum Justieren der Werkzeugplatte aus der Stellung "Spannen" kann beim vorliegenden Ausführungsbeispiel der Schieber des Ventils 41 kurzzeitig nach rechts verschoben und dann in die linke Endlage gebracht werden, in welcher sich der Schieber in der Sperrstellung befindet.

Ansprüche

1. Spanneinrichtung für Pressen-Werkzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen in der Pressen-Druckplatte (1) vorzugsweise hydraulisch verschiebbaren und verdrehbaren Spannkolben (3) zum Verschwenken eines Werkzeugspannkopfes (Hammerkopfes) (18) und zum Anziehen desselben gegen das Werkzeug aufweist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Kolbenstange (12) des Spannkolbens (3) ein zu diesem koaxiales, mit einer Zahnstange (27) zusammenwirkendes Ritzel (14) vorgesehen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkolben (3) und dessen Kolbenstange (12) in der Druckplatte (1) verschiebbar und verdrehbar geführt und zugleich abgedichtet sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (14) verbunden oder einstückig ist mit einem in einem Arbeitszylinder (29) verschiebbaren Betätigungskolben (28).

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (11) über der Stirnfläche des Spannkolbens (3) der Raum (35) über der Stirnfläche des Betätigungskolbens (28) und der das Ritzel (14) und die vom Betätigungskolben (28) abstehende Zahnstange (27) umgebende Raum (13) mit je einem zu einer Steuervorrichtung führenden Anschluß (25; 34; 26) für ein Druckmittel versehen ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung für Verschieben und Verdrehen durch dieselbe Lagerung (5 und 16), die sich bei den den Raum (13) abschließenden Dichtungen (9 bzw. 12) befindet, gebildet ist.

Zeichnung