DE2951662A1

DE2951662A1 - Spannkeilvorrichtung

Info

Publication number: DE2951662A1
Application number: DE19792951662
Authority: DE
Inventors: Antrag Auf Nichtnennung
Original assignee: FRITZ FEUERBACHER GESENKSCHMIEDE; FRITZ FEUERBACHER GESENKSCHMIE; FRITZ FEUERBACHER GESENKSCHMIEDE 7920 HEIDENHEIM
Current assignee: Thorsten Broer Ruest- und Schmiedetechnik 5830 Sc
Priority date: 1979-12-21
Filing date: 1979-12-21
Publication date: 1981-07-02
Also published as: DE2951662C2

Description

Spannkeilvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Spannkeilvorrichtung mit Keil und Gegenkeil zur Befestigung von Werkzeugen, insbesondere von Gesenken in Schmiedehämmern und -pressen, wobei Keil und Gegenkeil über eine Spannschraube mit Federn gegeneinander spannbar sind.
Die Befestigung der Werkzeuge, insbesondere der Gesenke in Bär und Schabotte bei Schmiedehämmern erfolgte im allgemeinen durch Keile, die in eine Schwalbenschwanznut zwischen Werkzeug und Werkzeugaufnahme eingebracht waren. Eine Möglichkeit der Befestigung bestand in dem Eintreiben von Starrkeilen mittels Ramme oder Schlaghämmer. Neben einem hohen Zeitaufwand für einen Gesenkwechsel hatte diese Befestigungsart den Nachteil, daß es häufig zu Beschädigungen an der Schabotte und dem Gesenk kam.
Aus diesem Grunde wurde in dem DE-GM 18 54 268 bereits eine Keilbefestigung vorgeschlagen, die aus einem Keil und einem Gegenkeil'bestand. Mit dieser Keilvorrichtung kann die Mittellage des Gesenkes genau eingestellt und ein seitlicher Versatz nahezu ausgeglichen werden. Die Gefahr von Unfällen ist fast völlig ausgeschaltet und die Rüstzeiten können auf ein Minimum verkürzt werden.
Nachteilig bei dieser Keilvorrichtung ist jedoch, daß sie teilweise ungleichmäßig zur Anlage kommt, wodurch Verklemmungen und Beschädigungen in der Schwalbenschwanznut auftreten. Darüberhinaus ist von Nachteil, daß sich häufig Brüche, insbesondere Schwingungsbrüche der Spannschraube einstellen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Spannkeilvorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, durch die Verklemmungen vermieden werden und die Gefahr von Brüchen stark reduziert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die aneinanderliegenden Keilflächen von Keil und Gegenkeil, im Querschnitt gesehen, ballig mit konkaver bzw, konvexer Fläche ausgebildet sind und daß die Spannschraube mit ein oder mehreren nockenartigen Erhöhungen versehen ist.
Während nach dem Stand der Technik seitliche Versetzungen nicht immer einwandfrei ausgeglichen werden konnten, wird durch die konkav-konvexe Ausbildung der beiden Keilanlageflächen erreicht, daß sich der Keil während des Spannens fest an die Spannfläche von Gesenkfuß und Gesenkfuge anpasst, so daß eine gleichmäßige Kraftübertragung auf die Spannflächen erreicht wird. Durch die-se schonende Verspannung wird eine wesentlich höhere Lebensdauer von Bär und Schabotte erreicht, da Nacharbeitungen weniger häufig erforderlich sind. Die nockenartigen Erhöhungen auf der Spannschraube reduziert die Gefahr von Brüchen insbesondere von Schwingungsbrüchen erheblich. Dabei ging man von folgender Erkenntnis aus: Da die Spannschraube mit Spiel in den Bohrungen der beiden Keile liegt und nur an beiden Enden fixiert ist, kommt es während des Betriebes zu Schwingungen mit einer bestimmten Frequenz. Durch die nockenartigen Erhöhungen werden diese Schwingungen nun "gestört". In der Spannschraube kommt es nunmehr zu Schwingungen höherer Frequenz, aber mit niedrigerer Amplitude.
Auf diese Weise wird die Gefahr von Brüchen stark reduziert.
Eine sehr vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Keilflächen mit einer Beschichtung versehen sind. Diese Maßnahme dient zur Verringerung der Verschweißneigung in der Trennfuge der Keile. Durch entsprechende Wahl des Beschichtungsmateriales läßt sich auch der Reibwert reduzieren,so daß die beiden Keile sich leichter lösen lassen. Außerdem wird dadurch die Wartung erleichert.
Erfindungsgemäß kann dabei vorgesehen sein, daß für die Beschichtung ein nichtmetallischer Werkstoff, z. B. ein Kunststoff verwendet wird.
Erfindungsgemäß ist ferner vorgesehen, daß zwei nockenartige Erhdungen jeweils im Bereich der Schwingungsbäuche der entstehenden Schwingungen liegen.
Die während des Betriebes auftretenden Schwingungen hängen u. a. von der Schlagstärke und der freien Länge der Spannschraube ab. Auf diese Weise kann man die Schwingungsfrequenz ungefähr bestimmen. Werden nun erfindungsgemäß die nockenartigen Erhöhungen im Bereich der Schwingungsbäuche angeordnet, so wird eine optimale Reduzierung der Schwingungsamplituden erreicht.
Von Vorteil ist es ferner, wenn die Oberfläche der Spannschraube wenigstens in den bruchgefährdeten Bereichen kugelgestrahlt ist.
Durch diese Maßnahme wird eine Verfestigung der Oberfläche der Spannschraube und eine Verringerung der Kerbwirkung erreicht.
Eine andere Möglichkeit zur Erhöhung der Verfestigung und zur Verringerung der Kerbwirkung besteht darin, daß die Oberfläche der Spannschraube wenigstens in den bruchgefährdeten Bereichen glattgewalzt ist.
Eine weitere, sehr vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß Federn - wie an sich bekannt - vorgesehen sind, die in einer Ansenkung des Gegenkeiles zwischen der Spannmutter und einer Anschlagfläche des Gegenkeiles liegen und daß zwischen der kegelig ausgebildeten Anschlagfläche und der Feder eine Kegelscheibe mit zur Anschlagfläche hingerichteten Kegelfläche angeordnet ist. Durch die erfindungsgemäße Kegelscheibe wird zum einen eine definierte Anlagefläche für die Federn erreicht und zum anderen werden seitliche Bewegungen zugelassen. Die Kegelscheibe hat den Zweck ein Moment auf die Spannmutter und die Spannschraube zu verhindern. Die Federn können dabei mehrere hintereinander angeordnete Tellerfedern sein.
Erfindungsgemäl3 ist ferner vorgesehen, daß die beiden Keile aus Gesenkstahl und die Spannschraube und/oder die Spannmuttei aus Vergütungsstahl sind. Es hat sich in der Praxis herausgestellt, da13 diese Werkstoffe für diese Zwecke sehr gut geeignet sind.
Nachfolgend ist anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem weitere erfindungsgemäße Merkmale hervorgehen, näher beschrieben.
Es zeigt: Fig. 1 einen fiinqsscr0n i Lt durch die Spannke ilvor richtung Fig. 2 einen Querschnitt nach den Linien II-II nach der Fsg.
Fig. 3 eine Stirnansicht der Spannkeilvorrichtung in Richtung des Spannschraubenkopfes Die Spannkeilvorrichtung weist einen Keil 1 und einen damit zusammenarbeitenden Gegenkeil 2 auf. Die beiden Keile werden durch eine Spannschraube 3 zusammengehalten. Beide Keilhälften sind jeweils mit einer Bohrung 4 versehen in denen die Schraube 3 mit Spiel geführt ist. Der Kopf 5 der Spannschraube 3 ist in dem Keil 1 angeordnet, während die Spannmutter 6 für die Spannschraube 3 in dem Gegenteil 2 liegt.
Der Gegenkeil 2 ist mit einer Ansenkung versehen, die eine kegelig ausgebildete Anschlagfläche 7 hat. Auf dieser Anschlagfläche 7 liegt eine Kegelscheibe 8, deren Kegelfläche zur Anschlag fläche 7 gerichtet ist. Zwischen der Kegelscheibe 8 und der Spannmutter 6 sind mehrere Teller federn 9 angeordnet.
Damit die Spannmutter 6 gegen ein Herausfallen gesichert ist, liegt ein Sprengring 10 in einer Nut der Ansenkung in dem Gegenteil 2.
Ein durch beide Keile 1 und 2 und durch eine Bohrung in dem Kopf 5 der Spannschraube 3 hindurchgeführter Haltestift 11 verhindert einerseits eine Drehung und andererseits eine Verschiebung der Schraube.
Die Spannschraube 3 ist mit zwei nockenartigen Erhöhungen 13 (dargestellt ist nur eine) versehen. Selbstverständlich können im Bedarfsfall auch weniger oder mehr nockenartige Erhöhungen vorgesehen sein.
die Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, sindlaneinanderliegenden Keilflächen 12 von Keil 1 und Gegenkeil 2 ballig bzw. mit konkaver und konvexer Fläche ausgebildet.
Die Winkel an den Seitenflächen der Keile betragen 50 an der Gesenkfußseite 14 und 150 an der Gesenkfugenseite 15.
Dadurch wird erreicht, daß der Gesenkfuß beim Spannen an die Auflagefläche des Bäres oder der Schabotte herangezogen wird. Gleichzeitig ist sichergestellt, daß im Falle eines Schraubenbruches das Obergesenk nicht herabfallen kann.
Im Bedarfsfalle können die Keilflächen 12 mit einer Beschichtung aus nichtmetallischem Werkstoff, z. B. Kunststoff, versehen sein.
Falls erforderlich kann die Spannschraube 3 in den bruchgefährdeten Bereichen (am Übergang zur Gewinde und zum Kopf der Schraube) glattgewalzt oder kugelgestrahlt sein.
Beim Verspannen der Spannschraube 3 mit einem definierten Drehmoment verschieben sich die beiden Keile gegeneinander und spannen die Gesenke mit einer Spannkraft, die linear mit dem Drehmoment ansteigt. Bei Verwendung von zwei Spannkeilen auf beiden Seiten soll die Spannung diagonal vorgenommen werden. Die von der Spannschraube 3 vorgegebene Spannkraft wird durch die Temperaturdifferenz zwischen Gesenkfuß und Bär bzw. Schabotte verstärkt, so daß der Keil selbsthemmend ist; das heißt die beiden Keilhälften springen beim Lösen der Schrauben nicht auseinander. Zum Lösen sind jedoch nur leichte Schläge des Oberbärs erforderlich.
Für den Einbau einer erfindungsgemäßen Spannkeilvorrichtung ist es lediglich erforderlich die Winkel und die Breite der Gesenkfugen in Bär und Schabotte, sowie die Winkel der Gesenkfüße den Spannkeilmaßen anzupassen. Dies kann jedoch auf einfache Weise durch transportable Fräsmaschinen ohne großen Zeitverlust durchgeführt werden.
Die erfindungsgemäße Spannkeilvorrichtung kann entweder nur auf einer Seite oder auf beiden Seiten angeordnet werden.
Wenn die Länge des Gesenkes ein bestimmtes Maß überschreitet, kann es erforderlich sein auf jeder Seite zwei Spannkeilvorrichtungen vorzusehen.

Claims

Patentansprüche fr? (1.'Spannkeilvorrichtung mit Keil und Gegenkeil zur Befestigung von Werkzeugen, insbesondere von Gesenken in Schmiedehämmern und -pressen, wobei Keil und Gegenkeil über eine Spannschraube mit Federn gegeneinander spannbar sind d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die aneinanderliegenden Keilflächen (12) von Keil (1) und Gegenkeil (2), im Querschnitt gesehen, ballig mit konkaver bzw. konvexer Fläche ausgebildet sind und daß die Spannschraube (3) mit ein oder mehreren nockenartigen Erhöhungen (13) versehen ist.
2. Spannkeilvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Keilflächen (12) mit einer Beschichtung versehen sind.
3. Spannkeilvorrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß für die Beschichtung ein nichtmetallischer Werkstoff vorgesehen ist.
4. Spannkeilvorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß für die Beschichtung ein Kunststoff vorgesehen ist.
5. Spannkeilvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zwei nockenartige Erhöhungen (13) jeweils im Bereich der Schwingungsbäuche der entstehenden Schwingungen liegen.
6. Spannkeilvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Oberfläche der Spannschraube (3) wenigstens in den bruchgefährdeten Bereichen kugelgestrahlt ist.
7. Spannkeilvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Oberfläche der Spannschraube (3) wenigstens in den bruchgefährdeten Bereichen glattgewalzt ist.
8. Spannkeilvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß ein oder mehrere Federn (9) - wie an sich bekannt - vorgesehen sind, die in einer Ansenkung des Gegenkeiles (2) zwischen der Spannmutter (6) und einer Anschlagfläche (7) des Gegenkeiles (2) liegen und daß zwischen der kegelig ausgebildeten Anschlagfläche (7) und der oder den Federn eine Kegelscheibe (8) mit zur Anschlagfläche hingerichteter Kegelfläche angeordnet ist.
9. Spannkeilvorrichtung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Federn als Tellerfedern (9) ausgebildet sind.
10. Spannkeilvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die beiden Keile (1, 2) aus Gesenkstahl sind.
11. Spannkeilvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Spannschraube (3) und/oder die Spannmutter (6) aus Vergütungsstahl sind.