[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pressvorrichtung zur relativen axialen Verschiebung
zweier koaxial zueinander angeordneter und nur mittels hohem Pressdruck gegeneinander
verschiebbarer Teile mit einem die zu verpressenden Teile koaxial umfassenden Gehäuse,
welches im geschlossenen Zustand mindestens eine koaxiale ringförmige Eingriffkante
für den Eingriff an einem der zu pressenden Teile, eine im Inneren des Gehäuses axial
verschiebbare Pressplatte mit einer koaxialen ringförmigen Eingriffkante für den Eingriff
an dem zweiten zu pressenden Teil und einer Anzahl von ringförmig angeordneten Druckzylindern
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Pressvorgänge dieser Art kommen beispielsweise beim Verpressen von Rohrenden oder
Wellenverbindungen zur Anwendung. Hohe Pressdrücke werden benötigt, weil die Reibung
einer engen Passung überwunden und in vielen Fällen eine zusätzliche Materialverformung
bewirkt werden muss. Ein typisches Beispiel ist das Einpressen und Auspressen von
Spannzangen oder -hülsen in entsprechende Werkzeug- bzw. Spannzangenhalter in Werkzeugmaschinen.
[0003] Für bestimmte Ausführungsformen von Werkzeugaufnahmen, insbesondere solche mit geringer
oder ohne Konizität von Spannzange und Aufnahme, wie sie für Maschinen mit sehr hohen
Drehzahlen bevorzugt werden, können die Spannzangen oder -hülsen mit dem eingesetzten
Werkzeugschaft nicht ohne weiteres in die Aufnahme des Spannzangenhalters eingeführt
und mit einer Spannmutter fixiert oder umgekehrt nach Lösen der Spannmutter wieder
entnommen werden, sondern müssen mit hohem Druck ein- und auch wieder ausgepresst
werden. Für dieses Ein- und Auspressen gibt es verschiedene Lösungen, die aber mit
Nachteilen behaftet sind.
[0004] Eine Pressvorrichtung, die diese Aufgaben erfüllt ist in der
CH-A-0862/03 beschrieben. Allerdings ist diese bekannte Vorrichtung jeweils nur für eine Werkzeuggrösse
geeignet, d.h. für unterschiedliche Werkzeuggrössen sind mehrere Vorrichtungen nötig.
Ein weiteres Problem bei der bekannten Vorrichtung besteht darin, dass der erforderliche
Pressdruck nicht ohne weiteres einstellbar ist.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Pressvorrichtung zu schaffen, die
unterschiedliche Werkzeug- oder Werkstückgrössen aufnehmen kann und mit jeweils angepassten
Drücken ein- oder auspressen kann.
[0006] Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe gelöst durch eine Pressvorrichtung mit den Merkmalen
des Anspruchs 1, die sich auszeichnet durch ein äusseres Gehäuse und einen in dieses
einsetzbaren Einschub aus mindestens teilweise trennbaren Schalen, die jeweils zwei
feste Platten mit Eingriffkanten für den Eingriff an einem der zu pressenden Teile
und eine axial bewegliche Pressplatte mit einer Eingriffkante für den Eingriff an
dem zweiten zu pressenden Teil umfassen.
[0007] Im folgenden wird anhand der beiliegenden Zeichnungen eine Ein- und Auspressvorrichtung
für Flachkonus-Spannzangen als bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Es zeigen
- Fig. 1
- eine perspektivische Darstellung einer Pressvorrichtung im geöffneten Zustand
- Fig. 2
- eine entsprechende Darstellung des äusseren Gehäuses einer Pressvorrichtung ohne eingesetzten
Einschub
- Fig. 3
- eine entsprechende Darstellung des äusseren Gehäuses einer Pressvorrichtung ohne eingesetzten
Einschub mit einer Darstellung der Anordnung von Druckzylindern
- Fig. 4
- eine perspektivische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform eines Einschubs,
teilweise im Schnitt
- Fig. 5
- die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform aus einer anderen Richtung und anders geschnitten
- Fig. 6
- die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform für hohen Pressdruck
- Fig. 7
- die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform für niedrigen Pressdruck
- Fig. 8
- eine andere bevorzugte Ausführungsform eines Einschubs
- Fig. 9
- die in Fig. 8 gezeigte Ausführungsform für niedrigeren Pressdruck
- Fig. 10
- eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines Einschubs
- Fig. 11
- eine Draufsicht auf die Anordnung gemäss Fig. 10
- Fig. 12
- eine Draufsicht auf die Anordnung gemäss Fig. 4
- Fig. 13
- eine Draufsicht auf eine alternative Ausführungsform
- Fig. 14
- eine Draufsicht auf die Pressvorrichtung mit der Hydraulikzuführung im Schnitt
- Fig. 15
- eine perspektivische Ansicht des Scharniers des äusseren Gehäuses
- Fig. 16
- das in Fig. 15 gezeigte Scharnier teilweise geschnitten
- Fig. 17
- ein Zuleitungsschema zu den Druckzylindern
- Fig. 18, 19
- weitere Möglichkeiten der Pressdruckanpassung.
[0008] Fig. 1 zeigt die wesentlichen Teile einer Pressvorrichtung nach der Erfindung, wobei
Einzelheiten wie Scharnier, Verschluss, Hydraulikleitungen etc. in dieser Darstellung
der Übersicht halber weggelassen sind. Ein äusseres Gehäuse 1 besteht aus zwei gegeneinander
um eine Verbindungsachse drehbare Halbschalen 2, die jeweils aus einem Oberteil 3
und einer starr mit diesem verbundenen Bodenteil 4 bestehen. Jede Halbschale weist
eine Ausnehmung 5 auf, in welcher ein Einschub aus einer unteren festen Platte 6,
einer oberen festen Platte 7 und einer zwischen den beiden festen Platten verschiebbaren
Pressplatte 8 eingesetzt ist. Die beiden Einschübe in den Halbschalen bilden zusammen
eine Wechselbackenanordnung, welche eingesetzte Werkzeug- oder Werkstückteile vollständig
umfasst, wenn die beiden Halbschalen des Gehäuses geschlossen sind. In der folgenden
Beschreibung werden die Einschübe in den Halbschalen deshalb als Einschubhälften bezeichnet.
[0009] Aus der in Fig. 2 gezeigten Darstellung einer Halbschale 2 des äusseren Gehäuses
ohne Einschub ist ersichtlich, dass die Ausnehmung 5 eine halbzylindrische Form besitzt.
Fig. 3 ist eine Darstellung einer Halbschale 2 des äusseren Gehäuses, in der zusätzlich
noch vier Druckzylinder 9 sichtbar sind, die im Körper der Halbschale oberhalb der
Ausnehmung angeordnet sind.
[0010] In den folgenden Darstellungen der Fig. 4-10 sind jeweils eine Einschubhälfte und
die Kolben 10 der oberhalb im äusseren Gehäuse angeordneten Druckzylinder 9 gezeigt.
Jede Einschubhälfte besteht, wie erwähnt, aus zwei festen Platten 6,7 und einer durch
die Druckkolben 10 dazwischen verschiebbaren Pressplatte 8. Durch Rückstellfedern
11 zwischen der unteren festen Platte 6 und der Pressplatte 8 wird die Pressplatte
8 gegen die obere feste Platte 7 gedrückt, wenn die Druckzylinder nicht durch die
Hydraulik mit Druck beaufschlagt sind. Die Druckkolben befinden sich in diesem Ausgangs-
oder Ruhezustand in ihrer obersten Position, in der sie mit der Oberseite der oberen
festen Platte 7, bzw. mit der oberen Wand der Ausnehmung 5 bündig sind. In diesem
Zustand kann die Einschubhälfte aus der Ausnehmung entnommen werden.
[0011] Die beiden festen Platten sind untereinander mittels Führungsstiften 20 miteinander
verbunden, durch welche die bewegliche Pressplatte geführt wird. Die Einschubhälften
bilden somit eine als Ganzes in die Gehäuseausnehmung einsetzbare und aus ihr entnehmbare
Einheit.
[0012] Wie Fig. 4 zeigt, besitzt die obere feste Platte 7 eine Eingriffkante 12, die für
das Auspressen einer Spannzange aus einem Halter in eine entsprechende Nut oder einen
Absatz des Spannzangenhalters eingreift. Die untere feste Platte 6 besitzt eine entsprechende
Eingriffkante 13 für den Eingriff in den Spannzangenhalter für den Einpressvorgang.
Die beiden Eingriffkanten der festen Platten sind im Querschnitt etwa rechteckig geformt,
d.h. ihre Flanken liegen in zur Vorrichtungsachse senkrechten Ebenen. Die verschiebbare
Pressplatte 8 besitzt eine Eingriffkante 14 für den Eingriff in eine entsprechende
Nut einer Spannzange. Diese Eingriffkante 14 besitzt wegen der entsprechenden Eingriffsflächen
der Spannzangen im Unterschied zu denjenigen der festen Platten konische Flanken.
[0013] Wie in Fig. 5 gezeigt besitzt die Pressplatte 8 einstückig angeformte Bolzen 15,
die sich durch entsprechende Bohrungen 16 der oberen festen Platte 7 bis zu den Druckkolben
erstrecken. Je nach dem auszuübenden Druck auf die Pressplatte können bei einzelnen
Bohrungen in der oberen festen Platte 7 auch Bolzen fehlen, wie im Fall der rechts
daneben gezeigten Bohrung.
[0014] Anstelle der einstückig an der Pressplatte angeformten Bolzen 15 können, wie in den
Fig. 6 und 7 gezeigt, eingedrehte, oder gemäss Fig. 8-10 mit einem Absatz versehene
Bolzen 17 in die Bohrungen der oberen Platte eingesetzt sein. Die Fig. 6 und 8 zeigen
eingesetzte Bolzen in jeweils beiden im Schnitt sichtbaren Bohrungen und damit die
Anordnung für eine höhere Druckübertragung auf die Pressplatte. Die Fig. 7 und 9 hingegen
zeigen einen Bolzen nur in jeweils einer von zwei Bohrungen und damit eine Anordnung
zur Übertragung von niedrigerem Druck auf die Pressplatte.
[0015] Fig. 10 zeigt eine weitere Variante, wie je nach Bedarf die Druckübertragung unterschiedlich
erfolgen kann. Die Druckkolben bestehen aus einem inneren Kolben 18 und einem diesen
koaxial umschliessenden äusseren Kolben 19, in der Art einer teleskopischen Anordnung.
Je nachdem, ob der den zur Pressplatte führende Bolzen dem Durchmesser des inneren
oder des äusseren Kolbens entspricht, wird entweder der ganze oder nur ein Teil des
im Zylinder aufgebauten Drucks auf die Pressplatte übertragen. Anstatt in zwei kann
der Kolben auch in mehrere koaxiale Kolben aufgeteilt werden, um die Druckübertragung
noch weiter zu unterteilen.
[0016] Mit den vorstehend beschriebenen und in Fig. 10 gezeigten Koaxialkolben besteht die
Möglichkeit, pro Halbschale nur zwei Druckzylinder anzuordnen, wie dies in der Draufsicht
der Fig. 11 gezeigt ist. Die beiden Druckzylinder sind, wie Fig. 11 ebenfalls zeigt,
nicht gleichmässig über den Halbkreis verteilt, also unter einem Winkel von 60°, angeordnet,
sondern näher zur Trennebene zwischen den beiden Vorrichtungshälften verschoben. Dadurch
wird erreicht, dass die Kippwirkung beim Pressen verringert wird.
[0017] Die Fig. 12 und 13 zeigen ebenfalls die Anordnung der Druckzylinder in ungleichmässiger
Verteilung. Die vier abgesetzten Bolzen der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform
einer Einschubhälfte sind, wie in Fig. 12 gezeigt, zur Trennebene hin verschoben.
Fig. 13 zeigt eine Ausführungsform mit sechs Bolzen 16 pro Einschubhälfte, die ebenfalls
zur Trennebene hin verschoben sind, um die Kippwirkung zu verringern.
[0018] Mit den beschriebenen Anordnungen ergeben sich, wie zum Teil schon erwähnt, verschiedene
Möglichkeiten, den Pressdruck zu variieren. Es können einer oder mehrere Bolzen fehlen
und somit die entsprechenden Kolben ins Leere drücken. Alternativ können, wie in Fig.
18 gezeigt, in der oberen festen Platte entsprechende Bohrungen fehlen. Dadurch drücken
die entsprechenden Kolben auf die feste Platte anstatt auf die Pressplatte. Oder es
können, wie in Fig. 19 gezeigt, Bohrungen auch in der Pressplatte vorgesehen sein,
so dass die Kolben auf die untere feste Platte anstatt auf die Pressplatte drücken.
[0019] Eine andere Möglichkeit besteht darin, mittels Betätigungsstiften 21 beim Einsetzen
der jeweiligen Einschubhälfte Steuerventile in den Hydraulikzuleitungen zu schliessen
und dadurch einzelnen Druckzylinder auszuschalten. In Fig. 17 sind verschiedene Möglichkeiten
der Steuerung der Druckzylinder schematisch dargestellt. Der Hydraulikdruck wird mit
einer Handpumpe 26 erzeugt und zu den beiden Halbschalen 2 der Vorrichtung geleitet.
[0020] In der oberen Halbschale ist eine Variante gezeigt, bei der zwei Ventile 27 vorgesehen
sind, welche beim Einsetzen eines Einschubs durch die Betätigungsstifte 21 geöffnet
bzw. geschlossen werden. Sind beide Ventile geschlossen, werden nur die beiden mittleren
Druckzylinder mit Druck beaufschlagt und die niedrigste Druckstufe auf die Pressplatte
8 erzeugt. Ist das linke Ventil geöffnet und das rechte geschlossen, so wird zusätzlich
der obere Druckzylinder mit Druck beaufschlagt und somit ein erhöhter Druck auf die
Pressplatte 8 bewirkt. Sind schliesslich beide Ventile geöffnet, so sind alle fünf
Druckzylinder aktiv.
[0021] In der unteren Halbschale ist eine Variante gezeigt, bei der nur ein Ventil 27 vorgesehen
ist. Ist dieses Ventil geschlossen, so werden nur die beiden mittleren Druckzylinder
mit Druck beaufschlagt und ein geringerer druck auf die Pressplatte bewirkt. Wenn
das Ventil durch das Einsetzen eines Einschubs geöffnet wird, werden alle Druckzylinder
aktiv und die Pressplatte mit höherem Druck versehen.
[0022] Um die Gefahr eines Bruchs eines Ölschlauchs zu vermeiden, sind die Hydraulikzuleitungen
zwischen den beiden Halbschalen der Vorrichtung in das sie verbindende Scharnier 23
integriert. In Fig. 14 ist der Hydraulikanschluss an einer der beiden Halbschalen
gezeigt. Dieser Hydraulikanschluss dient gleichzeitig als Drehgelenk für die Drehung
der Vorrichtung um 180° für den Wechsel zwischen Ein- und Auspressen. Zu diesem Zweck
ist im Hydraulikanschluss ein Lager 28 vorgesehen.
[0023] Das Scharnier 23 besteht, wie Fig. 15 zeigt aus zwei ineinander greifende und durch
einen Bolzen 24 verbundene Blöcke 25. In Fig. 16 sind Teile der Blöcke geschnitten
gezeigt. In den Blöcken sind vom Bolzen 24 nach aussen führende Bohrungen 28 vorgesehen,
die an ihrem äusseren Ende durch eine Schraube verschlossen sind. Sie stehen mit den
Hydraulikzuleitungen zu den Druckzylindern im Inneren der Gehäusehälften in Verbindung.
Die Verbindung zwischen den beiden Bohrungen in den beiden Blöcken 25 erfolgt über
eine nach aussen abgedichtete Ausnehmung 29 im Verbindungsbolzen 24.
1. Pressvorrichtung zur relativen axialen Verschiebung zweier koaxial zueinander angeordneter
und nur mittels hohem Pressdruck gegeneinander verschiebbarer Teile mit einem die
zu pressenden Teile koaxial umfassenden Gehäuse (1), welches im geschlossenen Zustand
mindestens eine koaxiale ringförmige Eingriffkante für den Eingriff an einem der zu
pressenden Teile, eine im Inneren des Gehäuses axial verschiebbare Pressplatte (8)
mit einer koaxialen ringförmigen Eingriffkante für den Eingriff an dem zweiten zu
pressenden Teil und einer Anzahl von ringförmig angeordneten Druckzylindern (9), gekennzeichnet durch ein äusseres, entlang einer Axialebene aufklappbares Gehäuse (1) und in dieses einsetzbare
Einschubhälften (6,7,8) die jeweils zwei feste Platten (6, 7) mit Eingriffkanten (12,
13) für den Eingriff an einem der zu pressenden Teile und eine axial bewegliche Pressplatte
(8) mit einer Eingriffkante (14) für das Ansetzen an dem zweiten zu pressenden Teil
umfassen.
2. Pressvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Einschubhälftenpaare unterschiedlicher Grösse für das Pressen unterschiedlich grosser
Teile vorgesehen sind.
3. Pressvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung unterschiedlicher Pressdrücke die Wirkung der Druckzylinder (9) selbsttätig
selektiv gesteuert wird.
4. Pressvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur selektiven Steuerung der Druckzylinder (9) Ventile (27) vorgesehen sind, welche
beim Einsetzen der Einschubhälften betätigt werden.
5. Pressvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einzelnen Einschüben Druckübertragungselemente (17) zur Pressplatte (8) fehlen.
6. Pressvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilung der Druckzylinder (9) ungleichmässig und zur Trennebene zwischen den
Halbschalen hin verschoben ist.
1. Compression device for the relative axial displacement of two parts arranged coaxially
relative to one another and displaceable towards one another only by means of high
pressure, comprising a housing (1) which coaxially encompasses the parts to be pressed
and, in the closed state, has at least one coaxial annular engaging edge for engaging
one of the parts to be pressed, a press plate (8) axially displaceable in the interior
of the housing and having a coaxial annular engaging edge for engaging the second
part to be pressed and a number of pressure cylinders (9) arranged in an annular manner,
characterized by an outer housing (1) hinged along an axial plane and insert halves (6, 7, 8) which
can be inserted into said housing and comprise in each case two fixed plates (6, 7)
having engaging edges (12, 13) for engaging one of the parts to be pressed and an
axially movable press plate (8) having an engaging edge (14) for placing against the
second part to be pressed.
2. Compression device according to Claim 1, characterized in that pairs of insert halves of different size are provided for pressing parts of different
size.
3. Compression device according to Claim 1, characterized in that the action of the pressure cylinders (9) is automatically and selectively controlled
for generating different pressures.
4. Compression device according to Claim 3, characterized in that valves (27) which are actuated on insertion of the insert halves are provided for
selective control of the pressure cylinders (9).
5. Compression device according to Claim 3, characterized in that pressure transmission elements (17) to the press plate (8) are lacking in the case
of individual inserts.
6. Compression device according to Claim 1, characterized in that the distribution of the pressure cylinders (9) is nonuniform and is shifted towards
the parting plane between the half-shells.
1. Dispositif de presse pour le déplacement axial relatif de deux parties qui sont disposées
de manière coaxiale l'une par rapport à l'autre et qui se déplacent l'une contre l'autre
uniquement au moyen d'une pression de pressage élevée, avec un boîtier (1) comprenant
de manière coaxiale les parties à presser, qui comprend dans l'état fermé au moins
un bord d'engrènement annulaire coaxial pour l'engrènement dans l'une des parties
à presser, un plateau de presse (8) axialement mobile à l'intérieur du boîtier avec
un bord d'engrènement annulaire coaxial pour l'engrènement dans la deuxième partie
à presser et un nombre de cylindres de pression (9) disposés de manière annulaire,
caractérisé en un boîtier (1) extérieur, dépliable le long d'un plan axial, et des moitiés à insérer
(6, 7, 8) qui peuvent être introduites dans ce boîtier, qui comprennent à chaque fois
deux plateaux fixes (6, 7) avec des bords d'engrènement (12, 13) pour l'engrènement
dans une des parties à presser et un plateau de presse (8) axialement mobile avec
un bord d'engrènement (14) pour la mise en contact à la deuxième partie à presser.
2. Dispositif de presse selon la revendication 1, caractérisé en ce que des paires de moitiés à insérer de différentes tailles sont prévues pour presser
des parties de différentes tailles.
3. Dispositif de presse selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'effet des cylindres de pression (9) est commandé de manière sélective automatique
pour générer des pressions de pressage différentes.
4. Dispositif de presse selon la revendication 3, caractérisé en ce que des vannes (27) sont prévues pour la commande sélective des cylindres de pression
(9) qui sont activées lors de l'insertion des moitiés à insérer.
5. Dispositif de presse selon la revendication 3, caractérisé en ce que des éléments de transmission de pression (17) sur le plateau de pression (8) manquent
dans certaines insertions.
6. Dispositif de presse selon la revendication 1, caractérisé en ce que la distribution des cylindres de pression (9) est irrégulière et décalée vers le
plan de séparation entre les demi-coques.