EP0207930B1 - Fixing device for press tools - Google Patents
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- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J13/00—Details of machines for forging, pressing, or hammering
- B21J13/08—Accessories for handling work or tools
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- B30—PRESSES
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- B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
- B30B15/02—Dies; Inserts therefor; Mounting thereof; Moulds
- B30B15/026—Mounting of dies, platens or press rams
Definitions
- the invention relates to a clamping device for press tools, which has a displaceable and rotatable clamping piston in the press pressure plate for pivoting a tool clamping head (hammer head) and for tightening the same against the tool and has the aim of changing over, i.e. shorten the time required to replace a tool held on the base plate of the press slide by another.
- a base plate usually carries one to three press rams.
- the base plate is releasably attached to the upper spar or to the press cylinder; this connection should make it possible to adjust the base plate to the matrix of the floating table.
- GB-A-3 973 427 discloses a device for lifting a press mold which consists of two hydraulically operated cylinders arranged in separate housings, the free ends of which engage the mold.
- the cylinders are provided with a toothing running parallel to the longitudinal axis of the same, in each of which a pinion engages, the pinions being connected via a shaft, so that the movement of the cylinders takes place synchronously.
- GB-A-1 132 826 shows a hydraulic overload protection device for a mechanical press, in which i.a. Piston and screw elements are used.
- Piston and screw elements are used.
- neither patent suggests any suggestion for the design of a tensioning device in which the locking and tensioning takes place automatically.
- GB-A-2 019 277 discloses a tensioning device of the type mentioned at the outset, in which the tensioning piston can be actuated by a pinion located outside the cylinder, which rotates from a pneumatic or hydraulic cylinder via a chain.
- the pinion and its drive mechanism require additional space and are also unprotected.
- the space requirement of the clamping device should be so small that it can be installed in the usually existing pressure plate of a press, i.e. the conversion of existing presses should be possible; it should be possible to load the device with a crane or forklift.
- the object of the present invention is, while avoiding the disadvantages of the known devices, to create a space-saving clamping device for press tools. This object is achieved by the measure according to the characterizing part of patent claim 1.
- a continuous, multiply stepped bore 2 is provided in the pressure plate 1 of the press, not shown, which receives a piston (tensioning piston) 3 so that it can be displaced and rotated.
- the bore 2 is closed by a pot-like cover 4, which carries a bearing bush 5 for the piston 3.
- the cover 4 is pressed against the seat 7 by means of the screws 6, the edge 8 of the cover simultaneously closing the chamber for the seals 9.
- the seal 9 separates the space 11 between the piston 3 and the cover 4 from the space 13 below the piston and surrounding the rod 12 of the piston 3 first (top) section 2a of the bore 2 lying stop ring 10 limited.
- the rod 12 of the piston 3, whereby the piston 3 and the rod 12 can also be in one piece, is provided near the piston 3 with a thickening formed as a pinion 14; this pinion 14 is located in the second section 2b of the bore 2.
- the rod 12 of the piston 3 also passes through the lowermost section 2c of the bore 2.
- a seal 15 and a bearing and guide bush 16 are inserted into this.
- a pressure ring 17 is pressed against the pressure plate 1 by means of screws 23, whereby the chamber for the seal 15 is closed.
- the space 13 located under the piston 3 and accommodating the pinion 14 is thus closed at the bottom.
- the piston rod 12 carries a hammer head 18 which is pulled against the piston rod 12 by a screw 19.
- the anti-rotation device between the piston rod and hammer head is produced by means of the cross ribs 20.
- Fig. 1 the tool plate 21 is shown with an opening 22 corresponding to the shape of the hammer head 18 for this.
- the piston 3 For pivoting the hammer head and for tightening or loosening the same, the piston 3 must both be rotated and axially displaceable.
- the space 11 is provided with a pressure medium connection 25, leading to the space 13 (in Fig. 1 only with under broken lines indicated) pressure medium connection 26.
- the rack 27 is, as shown in Fig. 2, e.g. Part of a (cylindrical) piston (actuating piston) 28 which is displaceable in a cylinder (actuating cylinder) 29.
- This cylinder 29 is inserted with an extension 30 guiding the rack 27 into a bore 31 which starts from a side surface 32 of the pressure plate 1 and also penetrates into the space 13 surrounding the pinion 14.
- the cylinder 29 is held on the pressure plate 1 by means of the screws 33.
- a pressure medium connection 34 is provided in the end wall of the cylinder 29.
- the path of the piston 28 and thus the rack 27, corresponding to a rotation of the pinion 14 and the hammer head 18 by 90 °, is limited on the one hand by the end wall of the cylinder 29 and on the other hand by the bottom of the bore 31.
- the space between the end wall of the cylinder 29 and the end face of the piston 28 is designated 35.
- the pressure medium connections designated 25, 26 and 34 are connected via a line 36 (FIG. 3) through a line 39 and through a line 40 to control valves 41 and 42, respectively, which are not shown in any more detail include electrical control device.
- electromagnets 43, 44 and 45 are provided, which e.g. can be excited by push buttons.
- the pressure medium is drawn in by a pump 46 from a storage container 47 and fed to the valves 41, 42 via the lines 48, 49.
- the return lines coming from the valves 41, 42 are designated 55 and 56.
- connection 26 is pressurized, connection 34 is placed on the storage container 47, i.e. the slide of the valve 42 is in the position shown and port 25 is blocked by moving the slide of the valve 41 to the left.
- the piston 3, which must take its lowest position, cannot be moved upwards, but the piston 28 is moved to the right and thus rotates the piston 3 and the hammer head 18 via the pinion 14. The latter thus comes from that position, in which he was able to penetrate the opening 22 in the tool plate 21, into a position pivoted through 90 °, in which the tool plate 21 can lie against the shoulders of the hammer head 18.
- connection 26 is to be pressurized, the connections 25 and 34 are to be connected to the storage container, i.e. the valve 42 remains in its previous position (FIG. 3), the slide of the valve 41 is moved into its central position, as shown in FIG. 3.
- the piston 28 remains in the position shown in Fig. 3, the piston goes up.
- the port 34 is pressurized, the port 26 is connected to the reservoir 47 by moving the slide of the valve 42 to the right, and the port 25 remains blocked (slide of the valve 41 on the far left), then the piston 28 moves to the left and turns the hammer head 18 into the position in which it can penetrate the opening 22 (“unlocking”).
- connection 34 is connected to the reservoir 47 in that the slide of the valve 41 is moved to the far right and the slide from the valve 42 assumes the position shown in FIG. 3.
- the lower surface of the piston 3 is reduced by the cross section of the piston rod 12 compared to the upper piston surface; the piston 3 therefore goes down on both sides despite the same pressure and releases the hammer head 28 from the tool plate 18.
- the piston 28 remains in the position shown in FIG. 3, the hammer head is therefore not rotated.
- the slide of the valve 41 can be briefly shifted to the right in the present exemplary embodiment and then brought into the left end position, in which the slide is in the locked position.
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Description
Die Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung für Pressen-Werkzeuge, die einen in der Pressen-Druckplatte verschiebbaren und verdrehbaren Spannkolben zum Verschwenken eines Werkzeugspannkopfes (Hammerkopfes) und zum Anziehen desselben gegen das Werkzeug aufweist 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.The invention relates to a clamping device for press tools, which has a displaceable and rotatable clamping piston in the press pressure plate for pivoting a tool clamping head (hammer head) and for tightening the same against the tool and has the aim of changing over, i.e. shorten the time required to replace a tool held on the base plate of the press slide by another.
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.A base plate usually carries one to three press rams. The base plate is releasably attached to the upper spar or to the press cylinder; this connection should make it possible to adjust the base plate to the matrix of the floating table.
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.To shorten the changeover time, the previously common screw connection is to be replaced by a semi-automatic clamping system, in which loading and adjustment are carried out manually, locking and clamping are carried out automatically.
Durch die GB-A-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.GB-A-3 973 427 discloses a device for lifting a press mold which consists of two hydraulically operated cylinders arranged in separate housings, the free ends of which engage the mold. The cylinders are provided with a toothing running parallel to the longitudinal axis of the same, in each of which a pinion engages, the pinions being connected via a shaft, so that the movement of the cylinders takes place synchronously.
Der GB-A-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.GB-A-1 132 826 shows a hydraulic overload protection device for a mechanical press, in which i.a. Piston and screw elements are used. However, neither patent suggests any suggestion for the design of a tensioning device in which the locking and tensioning takes place automatically.
Durch die GB-A-2 019 277 ist eine Spanneinrichtung der eingangs erwähnten Art bekannt geworden, bei welcher der Spannkolben durch ein außerhalb des Zylinders gelegenes Ritzel betätigbar ist, welches von einem pneumatischen oder hydraulischen Zylinder über eine Kette verdreht. Bei dieser Spanneinrichtung erfordert das Ritzel und dessen Antriebsmechanismus zusätzlichen Raum und ist außerdem ungeschützt.GB-A-2 019 277 discloses a tensioning device of the type mentioned at the outset, in which the tensioning piston can be actuated by a pinion located outside the cylinder, which rotates from a pneumatic or hydraulic cylinder via a chain. In this tensioning device, the pinion and its drive mechanism require additional space and are also unprotected.
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.The space requirement of the clamping device should be so small that it can be installed in the usually existing pressure plate of a press, i.e. the conversion of existing presses should be possible; it should be possible to load the device with a crane or forklift.
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.Systems (clamping systems) for the above-mentioned purpose have already become known, e.g. Toggle clamp with externally rotatable hammer head; however, these could not meet the press-specific requirements mentioned above.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Einrichtungen, die Schaffung einer platzsparenden Spanneinrichtung für Pressen-Werkzeuge. Diese Aufgabe wird durch die Maßnahme nach dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gelöst.The object of the present invention is, while avoiding the disadvantages of the known devices, to create a space-saving clamping device for press tools. This object is achieved by the measure according to the characterizing part of
Bei einem hydraulisch verschiebbaren und verdrehbaren Spannkolben ist die Maßnahme nach Anspruch 2 besonders vorteilhaft.In the case of a hydraulically displaceable and rotatable tensioning piston, the measure according to
Um dabei das Ritzel gegen Verschmutzung zu schützen, ist die Maßnahme nach Anspruch 3 zweckmäßig.In order to protect the pinion against contamination, the measure according to
Weitere Einzelheiten werden im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert, welche ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes veranschaulichen.Further details are explained below with reference to the drawings, which illustrate a preferred embodiment of the subject matter of the invention.
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 11-11 in Fig. 1 und
- Fig. 3 eine Blockdarstellung einer der möglichen Steuerungen für die Spanneinrichtung; dabei diese ebenfalls verriegelt und gespannt.
- 1 is a vertical section through the tensioning device (locked and tensioned) along the line II of FIG. 2,
- Fig. 2 is a horizontal section along the line 11-11 in Fig. 1 and
- 3 shows a block diagram of one of the possible controls for the tensioning device; this also locked and tensioned.
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.According to FIG. 1, a continuous, multiply stepped
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.The
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.At its lower end, the
In Fig. 1 ist die Werkzeugplatte 21 mit einer der Form des Hammerkopfes 18 entsprechenden Durchbrechung 22 für diesen gezeigt.In Fig. 1 the
Zum Verschwenken des Hammerkopfes und zum Anziehen bzw. Lösen desselben muß der Kolben 3 sowohl verdreht als auch axial verschoben werden können.For pivoting the hammer head and for tightening or loosening the same, the
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.For the axial displacement of the piston, the
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.The pivoting movement of the
Die Zahnstange 27 ist, wie Fig. 2 zeigt, z.B. Teil eines (zylindrischen) Kolbens (Betätigungskolben) 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.The
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.To actuate the
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.The pressure medium is drawn in by a
Im folgenden wird die Arbeitsweise der beschriebenen Ausführungsform erklärt.The operation of the described embodiment will now be explained.
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.To lock an attached
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.To clamp, the
Wird der Anschluß 34 unter Druck gesetzt, derAnschluß 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»).If the
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.To release the
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.To adjust the tool plate from the "clamping" position, the slide of the
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AK | Designated contracting states |
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ITF | It: translation for a ep patent filed |
Owner name: STUDIO FERRARIO |
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ET | Fr: translation filed | ||
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26 | Opposition filed |
Opponent name: L. SCHULER GMBH Effective date: 19900331 |
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BERE | Be: lapsed |
Owner name: SIMMERING-GRAZ-PAUKER A.G. Effective date: 19900630 |
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GBPC | Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee | ||
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STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: PATENT REVOKED |
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REG | Reference to a national code |
Ref country code: FR Ref legal event code: ST |
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27W | Patent revoked |
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GBPR | Gb: patent revoked under art. 102 of the ep convention designating the uk as contracting state | ||
EUG | Se: european patent has lapsed |
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