DE3100854C2

DE3100854C2 -

Info

Publication number: DE3100854C2
Application number: DE19813100854
Authority: DE
Inventors: Wilfried 4800 Bielefeld De Strothmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-01-14
Filing date: 1981-01-14
Publication date: 1989-07-20
Also published as: DE3100854A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Schnellspannvorrichtung für Oberwerkzeuge an Pressen, mit einem mit seinem unteren Ende senkrecht in der Platte des Oberwerkzeugs veranker ten Pressenstößelplatte hindurchgesteckten Spannbolzen und einem oberhalb der Pressenstößelplatte befestigten Antrieb um Bewegen von den Spannbolzenkopf hinterfassen den Verriegelungselementen und zum Verschieben des Spann bolzes in seiner axialen Richtung mit Hilfe derselben Elemente.

Eine derartige Schnellspannvorrichtung ist aus der US-PS 29 13 946 bekannt. Diese Druckschrift zeigt und beschreibt eine Spannvorrichtung der gattungsgemäßen Art, bei der der Kopf des Spannbolzens mit Hilfe von radial verschiebbaren Stangen hinterfaßt wird. Die Stangen werden mit Hilfe von Hydraulikzylindern verschoben, die die Stangen über Gelenk mechanismen betätigen. Für jede Stange ist ein gesonderter Zylinder mit Gelenkmechanismus vorgesehen, so daß die gesam te Verriegelung verhältnismäßig kompliziert und damit u. U. auch störungsanfällig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schnellspann vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die es ermöglicht, mit Spannbolzen versehene Werkzeuge aufzunehmen und schnell und sicher zu spannen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer gattungsgemäßen Schnellspannvorrichtung gelöst durch folgende Merkmale:

a) ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse, das senk recht hinter der Pressenstößelplatte befestigt ist, am unteren Ende über eine konische Übergangsfläche er weitert ist und eine Grundplatte mit einem eine Bohrung für den Spannbolzen umgebenden Ringkegel aufweist,
b) einen weiteren Bolzen in Achsrichtung der ersten, der mit dem auf dem Gehäuse angebrachten Antrieb verbunden und durch diesen senkrecht innerhalb des Gehäuses ver schiebbar ist und am unteren Ende einen erweiterten Antriebsbolzenkopf aufweist, und
c) eine aus mehreren Sektoren bestehende, insgesamt als Rotationskörper ausgebildete Spannzange innerhalb des Gehäuses, die einen zylindrischen, aufnehmenden, stirnseitig durch - die Bolzenköpfe hintergreifende - Anschlagflächen begrenzten Innenraum bildet, welche Spannzange ferner eine mit dem Ringkegel der Grundplatte bei der Absenkbewegung des Antriebsbolzens zum Öffnen der Spannzange zusammen wirkende, vertiefte, konische Ringfläche an der unteren Stirnseite des Rotationskörpers aufweist und eine bei der Anhebebewegung mit der konischen Übergangsfläche des Gehäuses zum Schließen der Spannzange zusammenwirkende konische Außenfläche des Rotationskörpers,
d) welcher Antriebsbolzen oberhalb seines Bolzenkopfes einen Schubring aufweist, dessen untere Anschlagfläche bei der Abwärtsbewegung des Antriebsbolzens mit einer oberen Anschlagfläche der Spannzange zusammenwirkt.

Aus der DD-PS 85 699 ist auf einem benachbarten Gebiet eine Schnellspannvorrichtung zum Zusammenspannen zweier Platten bekannt, die einen mit seinem einen Ende in der einen Platte verankerten, in eine senkrechte Bohrung der anderen Platte einsteckbaren Spannbolzen umfaßt, dessen Bolzenkopf von antriebsbewegten Verriegelungselementen hintergriffen werden kann. Der Bolzen ist anschließend durch die selbe Bewegung des Antriebs auf Zug belastbar. Weitere Übereinstimmungen mit dem Anmeldungsgegenstand bestehen jedoch nicht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der Spannvorrichtung;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des in ein Werkzeug einschraubbaren Spannbolzens;

Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch die Spann vorrichtung.

Die Schnellspannvorrichtung für Oberwerkzeuge ist am Pressenstößel angeordnet. Sie besteht aus einem zylindri schen Gehäuse 11, das mit senkrechter Achse an der Ober seite der Pressen-Stößelplatte 10 befestigt ist, und aus einem am oberen Ende des zylindrischen Gehäuses 11 ange ordneten Antrieb 12. Innerhalb des zylindrischen Gehäuses 11 ist ein von dem Antrieb 12 betätigter senkrechter Bol zen 13 angeordnet. Der Antrieb 12 verschiebt den Bolzen 13 längs seiner Achse, er kann beispielsweise ein Druck mittelzylinder sein oder einen Elektromotor mit einem Getriebe enthalten.

Mit der Vorrichtung soll ein Werkzeug so festgespannt werden, daß es an der unteren Oberfläche der Stößelplatte 10 anliegt. Zu diesem Zweck ist durch eine senkrechte Bohrung 14 der Stößelplatte 10 ein Spannbolzen 15 hin durchgeführt, dessen unteres Ende mit einem Gewinde 16 versehen ist. Mit dem Gewinde 16 läßt sich der Spannbol zen 15 in eine Gewindebohrung 17 eines Werkzeugs 18 ein schrauben. Durch Anheben des Spannbolzens 15 kann dann auch das Werkzeug 18 angehoben werden, bis seine obere Oberfläche an der unteren Oberfläche der Stößelplatte 10 anschlägt.

Das Anheben und Festspannen des Werkzeugs 18 erfolgt mit Hilfe des Bolzens 13 des Antriebs 12. Innerhalb des zy lindrischen Gehäuses 11 ist eine Spannzange 19 angeord net, deren oberes Ende von dem Kopf des Bolzens 13 gehalten wird, während ihr unteres Ende an einem an dem oberen Ende des Spannbolzens 15 angeordneten Spannbolzenkopf 20 angreift. Die Spannzange 19 ist ein aus vier gleichen Sektoren zu sammengesetzter Rotationskörper mit einem zylindrischen Hohlraum 21, der zu den beiden Stirnseiten der Spannzan ge 19 hin durch koaxiale Öffnungen nach außen geöffnet ist. Durch die obere Öffnung ist der Bolzen 13 des An triebs 12 hindurchgeführt, wobei sein unteres Ende einen Bolzenkopf 22 trägt, dessen Durchmesser größer ist, als der Durchmesser des Bolzens 13. Auf diese Weise ergibt sich eine Ringfläche des Bolzenkopfes 22, die an einer inneren Anschlagfläche 23 der Spannzange 19 anliegt. Der Bolzenkopf 22 kann also die Spannzange 19 über die An schlagfläche 23 anheben. Oberhalb der oberen Stirnseite der Spannzange 19 ist am Bolzen 13 ein dem Bolzenkopf 22 im Durchmesser entsprechender Bolzenring 24 ausgebildet, der an einer äußeren Anschlagfläche 25 der Spannzange an liegen und über diese Fläche die Spannzange 19 nach un ten drücken kann.

Durch die untere stirnseitige Öffnung der Spannzange 19 ist der Spannbolzen 15 hindurchgeführt, wobei der an sei nem oberen Ende ausgebildete Spannbolzenkopf 20 sich in nerhalb des Hohlraumes 21 der Spannzange 19 befindet und infolge seines vergrößerten Durchmessers eine Ringfläche aufweist, die an einer inneren Anschlagfläche 26 der Spannzange 19 anliegt. Über diese Fläche kann die Spann zange 19 den Spannbolzen 15 also anheben.

Das zylindrische Gehäuse 11 geht an seinem unteren Ende über eine konische Erweiterung in einen Flansch 27 über, mit dem es an einer auf der oberen Oberfläche der Stößel platte 10 anliegenden Grundplatte 28 befestigt ist. Zur Befestigung dienen mehrere Schrauben 29. Die Grundplatte 28 wird von einem Haltering 30, der mit Schrauben 31 an der Stößelplatte 10 angeschraubt ist, an der Stößelplatte 10 gehalten. Die Grundplatte 28 hat die Form einer Kreis scheibe, so daß sie von dem kreisringförmigen Haltering 30 umgeben werden kann.

Eine zentrale Bohrung der Grundplatte 28 ist koaxial zu der Bohrung 14 der Stößelplatte 10 angeordnet, so daß der Spannbolzen 15 durch die Grundplatte 28 hindurchgesteckt werden kann. An der Oberseite weist die Grundplatte 28 einen Kegel auf, der die Bohrung konzentrisch umgibt. Dieser Kegel wirkt als Öffnungskonus 32 für die darüber befindliche Spannzange 19. Wenn die Spannzange 19 nach unten auf die Grundplatte 28 zubewegt wird, so gerät eine konische Oberfläche 33 einer an ihrer unteren Stirnseite angebrachten Ausnehmung mit dem Öffnungskonus 32 der Grund platte 28 in Eingriff, so daß dieser die Öffnung der Spannzange 19 in radialer Richtung bewirkt.

Die Spannzange 19 ist an ihrem äußeren Mantel mit einem Schließkonus 34 versehen, um die geöffnete Spannzange 19 wieder schließen zu können. Die bei ihrer Abwärtsbewegung von dem Öffnungskonus 32 auseinandergedrückten vier Scha len der Spannzange 19 geraten bei ihrer Aufwärtsbewegung an ihrem Schließkonus 34 mit einer konischen Oberfläche 35 der Erweiterung des zylindrischen Gehäuses 11 in Ein griff und werden dabei radial wieder zusammengedrückt.

Die obere Fläche des Spannbolzenkopfes 20 ist als An schlagfläche 36 ausgebildet. An dieser Fläche schlägt der Bolzenkopf 22 am Ende seiner Abwärtsbewegung an, wenn sich die Sektoren der Spannzange 19 geöffnet haben. Auf diese Weise kann die Stößelplatte 10 mit der gesamten Spannvorrichtung durch den Antrieb 12 geringfügig von dem am unteren Ende des Spannbolzens 15 befestigten Werk zeug 18 abgehoben werden, um das Werkzeug von der Stößel platte 10 zu lösen.

Die Spannvorrichtung ist an der Stößelplatte 10 schwim mend gelagert, um größere Werkzeugtoleranzen aufnehmen zu können. Infolge dieser Lagerung kann sich die Grund platte 28 in radialer Richtung geringfügig bewegen, wäh rend sie in axialer Richtung von dem Haltering 30 festge halten wird. Am Umfang der Grundplatte 28 sind sechs ra diale Führungsbolzen 37 in radialen Sackbohrungen 38 ge führt. Diese Bolzen stützen sich mit ihren äußeren Enden an der inneren Oberfläche des Halteringes 30 und mit ihren innerenEnden an in die Sackbohrungen 38 einge setzten Druckfedern 39 ab, so daß sich eine ausgeglichene Lage von selbst einstellt. Um zu verhindern, daß die Grundplatte 28 sich in Umfangsrichtung verdreht, ist einer der Führungsbolzen 37 in eine in dem Haltering 30 angebrachte Nut 40 eingesteckt.

Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung arbeitet wie folgt. Zum Lösen eines von dem Spannbolzen 15 gehaltenen Werk stücks 18 fährt der Bolzen 13 des Antriebs 12 aus und drückt mit seinem Bolzenring 24 auf die äußeren Anschlä ge 25 der Spannzange 19. Diese bewegt sich abwärts, bis ihre untere konische Oberfläche 33 auf den Öffnungskonus 32 der Grundplatte 28 gelangt. Bei der weiteren Abwärts bewegung drückt der Öffnungskonus 32 die Sektoren der Spannzange 19 auseinander, so daß der Spannbolzenkopf 20 von den Anschlagflächen 26 der Spannzange 19 freigegeben wird. Die Spannzange 19 ist geöffnet. Nun kann der Bolzen kopf 22 auf die Anschlagfläche 36 des Spannbolzenkopfes 20 drücken und so das Werkzeug 18 von der Stößelplatte 10 lö sen. Danach fährt die Stößelplatte 10 mit der gesamten Vor richtung nach oben, bis sie von dem an dem Werkzeug 18 befestigten Spannbolzen 15 abgezogen ist. Das Werkzeug 18 kann jetzt mit dem Spannbolzen 15 in waagerechter Richtung aus der Presse gefahren werden.

Zum Spannen eines neuen Werkzeuges 18 wird dieses zunächst mit einem oder mehreren Spannbolzen 15 versehen, die in die Gewindebohrungen 17 eingeschraubt werden. Danach wird das Werkzeug 18 soweit unter die Stößelplatte 10 der Presse gefahren, bis der Spannbolzen 15 unter der Bohrung 14 der Stößelplatte 10 angekommen ist. Nun fährt die Stößelplatte 10 mit der Spannvorrichtung abwärts zum Werkzeug 18, wobei der Spannbolzen 15 durch die Bohrung 14 der Stößelplatte 10 und die Bohrung der Grundplatte 28 hindurch in das zylindrische Gehäuse 11 und dort in den inneren Bereich der Sektoren der Spannzange 19 gelangt. Nun wird der Bolzen 13 von dem Antrieb 12 aufwärtsbewegt, wobei sein Bolzenkopf 22 an der inneren Anschlagfläche 23 der Spannzange 19 anschlägt und deren Sektoren aufwärts bewegt. Der Schließkonus 34 der Sektoren der Spannzange 19 gelangt bei der weiteren Aufwärtsbewegung an die ko nische Oberfläche 35 des zylindrischen Gehäuses 11. Bei der weiteren Aufwärtsbewegung werden die Sektoren der Spannzange 19 von ihrem Schließkonus 34 radial nach innen gedrückt, wobei die Anschlagfläche 26 den Spannbolzenkopf 20 des Spannbolzens 15 hintergreift und über den Spann bolzen 15 das Werkzeug 18 an der Stößelplatte 10 fest spannt.

Der Bolzen 13 ist mit einem Schalthebel 41 ausgerüstet, der bei der Bewegung des Bolzens 13 einen Endschalter 42 betätigen kann. Durch die Betätigung dieses Endschalters 42 kann dann der Absenkvorgang des Bolzens 13 beendet wer den und gleichzeitig angezeigt werden, daß das Werkzeug 18 gelöst ist.

Zu den Vorteilen der erfindungsgemäßen Schnellspannvor richtung gehört es, daß ein einfaches Herrichten der zu spannenden Oberwerkzeuge möglich ist. Die Presse mit der Schnellspannvorrichtung ist universell einsetzbar und hat den Vorteil, daß keine Spannbolzen wie bei üblichen Preßsystemen vorstehen.

Claims

1. Schnellspannvorrichtung für Oberwerkzeuge an Pressen, mit einem mit seinem unteren Ende senkrecht in der Platte des Oberwerkzeugs verankerten und durch die senkrechte Bohrung einer waagerechten Pressenstößelplatte hindurchge steckten Spannbolzen und einem oberhalb der Pressenstößel platte befestigten Antrieb zum Bewegen von den Spannbolzen kopf hinterfassenden Verriegelungselementen und zum Ver schieben des Spannbolzens in seiner axialen Richtung mit Hilfe derselben Elemente, dadurch gekennzeich net, daß die Spannvorrichtung folgende Merkmale aufweist:

a) ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse (11), das senk recht hinter der Pressenstößelplatte (10) befestigt ist, am unteren Ende über eine konische Übergangsfläche (35) erweitert ist und eine Grundplatte (28) mit einem eine Bohrung für den Spannbolzen (15) umgebenden Ringkegel (32) aufweist,
b) einen weiteren Bolzen (Antriebsbolzen 13) in Achsrich tung des ersten, der mit dem auf dem Gehäuse (11) ange brachten Antrieb (12) verbunden und durch diesen senk recht innerhalb des Gehäuses (11) verschiebbar ist und am unteren Ende einen erweiterten Antriebsbolzenkopf (22) aufweist, und
c) eine aus mehreren Sektoren bestehende, insgesamt als Rotationskörper ausgebildete Spannzange (19) innerhalb des Gehäuses (11), die einen zylindrischen, beide Bolzen köpfe (20, 22) , die zueinander Abstand haben, aufnehmenden, stirnseitig durch - die Bolzenköpfe hintergreifende - Anschlagflächen (23, 26) begrenzten Innenraum bildet, welche Spannzange ferner eine mit dem Ringkegel (32) der Grundplatte (28) bei der Absenkbewegung des Antriebs bolzens (13) um Öffnen der Spannzange zusammenwirkende, vertiefte, konische Ringfläche (32) an der unteren Stirnseite des Rotationskörpers aufweist und eine bei der Anhebebewegung mit der konischen Übergangsfläche (35) des Gehäuses (11) zum Schließen der Spannzange zusammen wirkende konische Außenfläche (34) des Rotationskörpers,
d) welcher Antriebsbolzen (13) oberhalb seines Bolzen kopfes (22) einen Schubring (24) aufweist, dessen untere Anschlagfläche bei der Abwärtsbewegung des Antriebs bolzens mit einer oberen Anschlagfläche (25) der Spann zange (19) zusammenwirkt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Spannzange (19) aus vier Sektoren zusammengesetzt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die an der unteren Stirn fläche des zylindrischen Gehäuses (11) befestigte Grund platte (28) auf die Stößelplatte (10) aufgelegt und von einem an der Stößelplatte (10) befestigten Haltering (30) in axialer Richtung des Spannbolzens (15) gehalten ist, während sie in radialer Richtung schwimmend gelagert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß zur schwimmenden Lagerung der Grundplatte (28) radiale Führungsbolzen (37) vorgesehen sind, deren innere Enden sich am Boden von radialen, in die Grundplatte (28) eintretenden Sackbohrungen (38) über Druckfedern (39) und deren äußere Enden sich am Haltering (30) abstützen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß einer der Führungsbolzen (37) zur Drehscherung der Grundplatte (28) in eine Nut (40) des Halterings (30) eingreift.