EP1554063B1 - Schnellspannvorrichtung - Google Patents

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EP1554063B1
EP1554063B1 EP03747786A EP03747786A EP1554063B1 EP 1554063 B1 EP1554063 B1 EP 1554063B1 EP 03747786 A EP03747786 A EP 03747786A EP 03747786 A EP03747786 A EP 03747786A EP 1554063 B1 EP1554063 B1 EP 1554063B1
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EP
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clamping
recesses
clamping device
shaft
bearing
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EP03747786A
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EP1554063A1 (de
Inventor
Rudolf Binggeli
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Spiro SA
Original Assignee
Spiro SA
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/12—Making tubes or metal hoses with helically arranged seams

Definitions

  • the invention relates to a quick-release device according to the preamble of the claim (see, for example US-A-4,706,481 ).
  • spiral ducts also called spiral pipes
  • forming heads are used for each pipe diameter, in which metal strips (strips) are formed into a tube.
  • This solid designed forming heads are connected to a Brideartigen clamping device, by means of three or four screws, releasably connected to the Falzschliessmaschine.
  • the dismantling of a mold head and the installation of another mold head with the currently required diameter should be done easily and in a short time.
  • the embodiment according to claim 2 is very space-saving and particularly preferred because the shaft can be short and thus also the installation length of the slider is reduced.
  • the variant according to claim 3 requires a slightly longer design, but is kinetically cheaper and can be relaxed with less force.
  • the slider is designed in the manner of a clamping strap, which allows its universal use in conjunction with devices known per se.
  • the preferred embodiment of the recesses in serving as a clamping nut bearing bush is shown in claim 7 and manufacturing technology favorable. Particularly advantageous is the resulting short installation length.
  • FIG. 1 denoted by 20 is a machine for the production of spiral ducts.
  • machine 20 manufactured by SPIRO S.A. CH-3178 Boesingen
  • sheet metal strips are pushed over a guide shaft 10 and formed in a forming head 11 into tubes 12, wherein the spiral folds 12 'are closed simultaneously.
  • the forming head 11 is clamped by a quick-release device 1 by means of the slide 4 against a hidden in Fig. 1 stop on the machine 20 and thereby fixed.
  • the slider 4 is held by lateral cheeks 3 'of a U-shaped guide 3 slidably.
  • the guide 3 is screwed by two hexagon socket screws 2 on the machine 20, wherein the threaded holes used for the previously used, screwed terminals are used.
  • the quick-release device is actuated by a front rotary lever 9; see also Fig. 2.
  • FIGS. 3 and 4 A central bearing bush 8 with recesses 7 is indicated.
  • the bearing bush 8 is shown completely. It has an external thread 8 '(fine thread M 50 x 1.5), a central bore 13 and associated with these recesses 7a and 7b, wherein the recesses 7a are continuous.
  • FIG. 3 shows the bearing bush 8 viewed from the side of the rotary lever 9 with its first recesses 7a.
  • Fig. 4 shows the bearing bush 8 seen from the tension side; Bayonet-like recesses (recesses) 7b are visible.
  • the central shaft 6 is offset on both sides and has an external thread 19 on the side of the lever 9 and an annular groove 17 on the clamping side S. Skidably mounted, the shaft 6 in the bore 13 of the bearing bush 8, which is screwed into a central internal thread in the guide 3.
  • a transverse pin 18 protrudes from both sides of a corresponding bore 16 of the shaft 6 and is located with its side surfaces in the second recess 7b of the socket. 8
  • a stud 5 (threaded pin) is screwed into the upper side of the slide 4 and protrudes with its stepped tip in the annular groove 17 of the shaft 6. This causes a simple implementation of the rotational movement and the advance of the shaft 6 in a pure linear movement of the slide 4. Bei the feed movement in the direction S, the power transmission via the edge of a Andrehung 6 'on the shaft 6.
  • the bridal-like shape of the slide 4 is also visible and corresponds to the usual clamping action of previous types of mounting molds.
  • the distance a, Fig. 5, can be adjusted by means of the bearing bushing 8 (once) so that upon contact of the slide 4 with the foot of the forming head 11 of the transverse pin 18 comes to rest in the recess 7b.
  • the transverse pin 18 can engage in the bearing bush 8 and turn them in the manner of a large screw with fine thread in the clamping direction S. See Fig. 4 in conjunction with FIG. 5.
  • the release of the quick-release device takes place in the opposite way: by turning the lever 9 in the opposite direction, the bias generated by the thread 8 'and the cross pin 18 rotates in the bearing bush 8 so far that he from the relative angular position II in the position I pivots.- Now the lever 9 can be pulled back to the bearing bush 8, so that the distance a drawn in FIG. 5 becomes zero.
  • the subject invention has proven itself as a quick-release device for the forming heads shown in the drawings and allows to increase the manufacturing capacity of pipe machines, since their changeover times reduce considerably. Also results in an improved flexibility by the subject invention, since the shorter changeover times also allow a pipe production "on site", which disposition and transport costs are reduced and the desired "just in time” - can be made.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Clamps And Clips (AREA)
  • Sink And Installation For Waste Water (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Schnellspannvorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs (siehe z.B. US-A-4 706 481 ).
  • Bei der Herstellung von Wickelfalzrohren (auch Spiralrohre genannt) für Lüftungsanlagen, werden für jeden Rohrdurchmesser sogenannte Formköpfe verwendet, in denen Blechstreifen (Bänder) zu einem Rohr geformt werden. Diese massiv ausgestalteten Formköpfe sind mit einer bridenartigen Klemmvorrichtung, mittels drei oder vier Schrauben, lösbar mit der Falzschliessmaschine verbunden.
  • Werden auf der gleichen Maschine Rohre unterschiedlicher Durchmesser hergestellt, so resultiert eine relativ grosse Umrüstzeit zwischen den einzelnen Fabrikationsabläufen. Berücksichtigt man die hohe Leistung solcher Maschinen - z.B. bis zu 10 m Lüftungsrohr von 150 mm Durchmesser pro Minute - so erscheint grundsätzlich eine einzige Falzschliessmaschine als ausreichend für die Herstellung auch grosser Lüftungsanlagen mit verschiedenen Rohrdurchmessern.
  • Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung die den Betriebsablauf verzögernden und störenden Umrüstzeiten zu reduzieren und die Handhabung zu vereinfachen. Der Abbau eines Formkopfes und die Installation eines anderen Formkopfes mit dem aktuell erforderlichen Durchmesser soll problemlos und in kurzer Zeit erfolgen.
  • Es ist zudem Aufgabe der Erfindung die Vorrichtung derart auszugestalten, dass sie auch zum Aufspannen anderer Teile, Baugruppen und/oder Geräte an Maschinen zur Herstellung und/oder Bearbeitung von Wickelfalzrohren Verwendung finden kann, resp. an diese anpassbar ist.
  • Es soll somit eine Schnellspannvorrichtung geschaffen werden, die insbesondere keine Werkzeuge wie Innensechskanntschlüssel, Steck- oder Gabelschlüssel erfordert zu deren Betrieb, trotzdem eine hohe Klemmwirkung ausübt und sich auch im harten Einsatz nicht öffnet oder verschiebt.
  • Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • In nachfolgenden abhängigen Ansprüchen sind Weiterbildungen der Erfindung charakterisiert sowie bevorzugte Verwendungen aufgeführt.
  • Die Ausgestaltung nach Anspruch 2 ist sehr raumsparend und insbesondere bevorzugt, weil die Welle kurz sein kann und damit ebenfalls die Einbaulänge des Schiebers reduziert ist.
  • Die Variante nach Anspruch 3 erfordert eine etwas längere Bauweise, ist aber kinetisch günstiger und lässt sich mit geringeren Kräften entspannen.
  • Eine bevorzugte Verbindung der Welle mit einem handelsüblichen Drehhebel ist in Anspruch 4 beschrieben.
  • Die sehr einfache Ausgestaltung der Führung ermöglicht eine rasche Montage der Vorrichtung auf der jeweiligen Maschine, Anspruch 5.
  • Gemäss Anspruch 6 ist der Schieber nach Art einer Klemmbride ausgeführt, was dessen universellen Einsatz in Verbindung mit an sich bekannten Geräten ermöglicht.
  • Die bevorzugte Ausgestaltung der Ausnehmungen in der als Spannmutter dienenden Lagerbuchse ist in Anspruch 7 aufgezeigt und herstellungstechnisch günstig. Besonders vorteilhaft ist die resultierende kurze Einbaulänge.
  • Die Ansprüche 8 bis 10 betreffen bevorzugte Verwendungen des Erfindungsgegenstands, sind aber keineswegs als abschliessend zu betrachten.
  • Nachfolgend wird an Hand von Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben:
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Teilansicht einer Maschine zur Herstellung von Wickelfalzrohren, ausgerüstet mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Schnellspannvorrichtung,
    Fig. 2
    die Schnellspannvorrichtung aus Fig. 1 in einer Perspektivdarstellung,
    Fig. 3
    eine zentrale Lagerbuchse der Schnellspannvorrichtung, in einer Darstellung von der Seite ihres Drehhebels betrachtet,
    Fig. 4
    die Lagerbuchse in einer weiteren Perspektivdarstellung von der Gegenseite betrachtet und
    Fig. 5
    eine Schnittdarstellung durch eine Schnellspannvorrichtung.
  • In Figur 1 ist mit 20 eine Maschine zur Herstellung von Wickelfalzrohren bezeichnet. Auf dieser an sich bekannten und weitverbreiteten Maschine 20 (Hersteller: SPIRO S.A. CH-3178 Boesingen) werden Blechstreifen über eine Führungswelle 10 gestossen und in einem Formkopf 11 zu Rohren 12 geformt, wobei deren spiralförmige Falze 12' gleichzeitig geschlossen werden. Der Formkopf 11 ist durch eine Schnellspannvorrichtung 1 mittels deren Schieber 4 gegen einen in Fig. 1 verdeckten Anschlag auf der Maschine 20 gespannt und dadurch fixiert. Der Schieber 4 ist durch seitliche Wangen 3' einer U-förmigen Führung 3 gleitfähig gehalten.
  • Die Führung 3 ist durch zwei Innensechskanntschrauben 2 auf der Maschine 20 festgeschraubt, wobei die für die bisher verwendeten, aufgeschraubten Klemmen, vorgesehenen Gewindebohrungen benutzt sind.
  • Die Fabrikationsangaben für den jeweils herzustellenden Rohrtyp (mit Durchmesser- und Blechdickenangaben) sind auf einer grosszügig dimensionierten Platte 11a eingegossen.
  • Betätigt wird die Schnellspannvorrichtung durch einen frontseitigen Drehhebel 9; siehe auch Fig. 2.
  • In dieser Figur erkennt man die vorgängig beschriebenen Teile der Spannvorrichtung 1; die Spannrichtung des Schiebers 4 ist mit einem Pfeil S bezeichnet. Angedeutet ist eine zentrale Lagerbuchse 8 mit Ausnehmungen 7. In einer vergrösserten Darstellung Fig. 3 und Fig. 4 ist die Lagerbuchse 8 vollständig dargestellt. Sie besitzt ein Aussengewinde 8' (Feingewinde M 50 x 1,5), eine zentrale Bohrung 13 und mit dieser verbundene Ausnehmungen 7a und 7b , wobei die Ausnehmungen 7a durchgehend sind.
  • Figur 3 zeigt die Lagerbuchse 8 von der Seite des Drehhebels 9 betrachtet mit ihren ersten Ausnehmungen 7a.
  • Die Fig. 4 stellt die Lagerbuchse 8 von der Spannseite her gesehen dar; sichtbar sind bayonettverschlussartige Ausnehmungen (Vertiefungen) 7b.
  • Das Zusammenspiel der einzelnen Bauelemente ist, mit weiteren Einzelheiten, der Fig. 5 zu entnehmen.
  • Die zentrale Welle 6 ist beidseitig abgesetzt und weist auf der Seite des Hebels 9 ein Aussengewinde 19 und auf der Spannseite S eine Ringnut 17 auf. Gleitfähig gelagert ist die Welle 6 in der Bohrung 13 der Lagerbuchse 8, die in ein zentrales Innengewinde in der Führung 3 eingeschraubt ist. Ein Querbolzen 18 ragt beidseitig aus einer entsprechenden Bohrung 16 aus der Welle 6 heraus und liegt mit seinen Seitenflächen in der zweiten Ausnehmung 7b der Buchse 8.
  • Damit sich der Drehhebel 9 nicht unbeabsichtigt vom Gewinde 19 löst, ist er zusätzlich mit einem hier nicht eingezeichneten Schwerspann-Stift mit der Welle 6 verbunden.
  • Eine Stiftschraube 5 (Gewindestift) ist oberseitig in den Schieber 4 eingeschraubt und ragt mit seiner abgesetzten Spitze in die Ringnut 17 der Welle 6. - Dies bewirkt eine einfache Umsetzung der Drehbewegung und des Vorschubs der Welle 6 in eine reine Linearbewegung des Schiebers 4. Bei der Vorschubbewegung in Richtung S, erfolgt die Kraftübertragung über die Flanke einer Andrehung 6' auf der Welle 6. Die bridenartige Form des Schiebers 4 ist ebenfalls ersichtlich und entspricht der gewohnten Klemmwirkung bisheriger Montagearten für Formköpfe.
  • Die Installation eines Formkopfes 11 erfolgt in einfachster Weise:
  • Dieser wird - wie bisher - mit seiner Auflagefläche auf den Maschinentisch gelegt und randseitig unter einen stirnseitigen Anschlag (nicht gezeichnet) geschoben. Daraufhin wird der Schieber 4, mit dem Drehhebel 9 in Spannrichtung S an den Fuss bzw. an die hebelseitige Stirnfläche des Formkörpers 11 geschoben; dafür muss sich der Querbolzen 18 in den ersten Ausnehmungen 7a befinden: Winkelstellung I des Drehhebels 9 gemäss Fig. 1.
  • Die Distanz a, Fig. 5, lässt sich mittels der Lagerbüchse 8 (einmalig) so einstellen, dass bei der Berührung des Schiebers 4 mit dem Fuss des Formkopfes 11 der Querbolzen 18 in der Ausnehmung 7b zu liegen kommt.
  • Durch ein Verdrehen des Hebels 9 in die Winkelstellung II, kann der Querbolzen 18 in der Lagerbuchse 8 angreifen und diese nach Art einer grossen Schraube mit Feingewinde in Spannrichtung S drehen. Vgl. Fig. 4 in Verbindung mit Fig. 5.
  • Die Übertragung des Drehmoments erfolgt somit über den Hebel 9, die Welle 6, den Querbolzen 18 auf das Gewinde 8', welches die Drehbewegung in einen Vorschub in Spannrichtung S wandelt und selbstverständlich selbsthemmend ist.
  • Das Lösen der Schnellspannvorrichtung erfolgt auf dem umgekehrten Weg: Durch Drehen des Hebels 9 in Gegenrichtung löst sich die vom Gewinde 8' erzeugte Vorspannung und lässt den Querbolzen 18 soweit in der Lagerbuchse 8 verdrehen, dass er von der relativen Winkelstellung II in die Stellung I schwenkt.- Jetzt lässt sich der Hebel 9 zurückziehen, bis an die Lagerbuchse 8, so dass der in Fig. 5 eingezeichnete Abstand a zu Null wird.
  • Der zum Ausrücken der hebelseitigen Stirnfläche am Formkörper 11 notwendige maximale Abstand a kann durch das anfängliches Eindrehen der Lagerbuchse 8 in das zentrale Gegengewinde in der Führung 3 leicht eingestellt werden, so dass die Bewegungsabläufe auch bei unterschiedlichen Formköpfen auf einfachste Art optimierbar sind.
  • Der Erfindungsgegenstand hat sich als Schnellspannvorrichtung für die in den Zeichnungen dargestellten Formköpfe bewährt und erlaubt die Fertigungskapazität von Rohrmaschinen zu erhöhen, da sich deren Umrüstzeiten beträchtlich reduzieren. Ebenfalls ergibt sich eine verbesserte Flexibilität durch den Erfindungsgegenstand, da die kürzeren Umrüstzeiten auch eine Rohrherstellung "vor Ort" erlauben, wodurch Dispositions- und Transportkosten reduziert werden und die angestrebte "Just in Time" - Fertigung erfolgen kann.
  • Durch Änderungen an der Form des Schiebers 4 lassen sich an Maschinen zur Herstellung und Bearbeitung von Wickelfalzrohren auch andere Maschinenteile, Einrichtungen und Aggregate aufspannen und leicht auswechseln. Ebenfalls können einzelne Funktionselemente der Schnellspannvorrichtung substituiert werden, so beispielsweise zur Kopplung des Schiebers 4 die Sitftschraube 5 und die Ringnut 17 durch eine im Wellende der Welle 6 vorgesehene Nut mit eingesetztem Seegerring.

Claims (10)

  1. Spannvorrichtung für Maschinen zur Herstellung und Bearbeitung von Wickelfalzrohren, wobei die zu spannenden Geräte oder Teile eine Auflagefläche und wenigstens eine hierzu stirnseitige Spannfläche aufweisen und gegen einen Anschlag auf der Maschine gespannt sind, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Führung (3) der Spannvorrichtung (1) ein zentrales Innengewinde vorgesehen ist, in welchem eine Lagerbuchse (8) mit einem Aussengewinde (8') eingeschraubt ist, dass die Lagerbuchse (8) eine axiale Bohrung (13) aufweist, welche eine axial verschiebliche Welle (6) aufnimmt, die endseitig auf der Spannseite (S) der Vorrichtung mit einem Schieber (4) gekoppelt ist, dass die Lagerbuchse (8) mit der Bohrung (13) verbunden, je zwei einander gegenüberliegende Ausnehmungen (7) aufweist, wobei erste Ausnehmungen (7a) durchgehend und zweite Ausnehmungen (7b), auf der Spannseite (S), um mindestens den Durchmesser eines aus der Welle (6) beidseitig herausragenden Querbolzen (18) eingelassen sind, dass der Querbolzen (18) in einer ersten Winkelstellung (I), in den Ausnehmungen (7a), eine axiale Verschiebung der Welle (6) erlaubt und in einer zweiten, zur ersten verdrehten Stellung (II), in die zweiten Ausnehmungen (7b) eingreift und von einem manuell betätigbaren Drehhebel (9) auf die Lagerbuchse (8) ein Drehmoment überträgt, so dass der Schieber (4) der Spannkraft der Verbindung Innengewinde der Vorrichtung (1) zu Aussengewinde (8') der Lagerbuchse (8) unterliegt und das zu spannende Gerät oder Teil gegen den Anschlag drückt und festhält.
  2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung und Umsetzung des am Drehhebel (9) angreifenden Drehmomentes über eine Andrehung (6') und Ringnut (17) erfolgt, in welche die Spitze einer Stiftschraube (5) eingreift, die im Schieber (4) eingeschraubt ist.
  3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung und Umsetzung des am Drehhebel (9) angreifenden Drehmomentes über eine Andrehung (6') und eine endseitig auf der Spannseite (S), die Welle (6) überragende Spannscheibe, Spannring oder einen Flansch erfolgt, welche auf dem Schieber (4) aufliegen.
  4. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehhebel (9) auf ein Aussengewinde (19) der Welle (6) aufgeschraubt ist.
  5. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (3) U-förmig ausgestaltet ist und zwei seitliche stumpfartige Führungswangen (3') aufweist, welche auf der Rohr-/ Falzschliessmaschine (20) aufgeschraubt sind.
  6. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (4) in seinem Längs-Querschnitt die Form einer Klemmbride aufweist.
  7. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Ausnehmungen (7a) ein rechteckförmiges Profil aufweisen und die zweiten Ausnehmungen (7b) bogenförmig in die ersten Ausnehmungen (7a) übergehen.
  8. Verwendung einer Spannvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche zur Befestigung von Formköpfen auf einer Rohr-/ Falzschliessmaschine.
  9. Verwendung einer Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Befestigung von Schneideinrichtungen auf einer Rohr-/ Falzschliessmaschine.
  10. Verwendung einer Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zur Befestigung von Schweisseinrichtungen auf einer Rohr-/ Falzschliessmaschine.
EP03747786A 2002-10-14 2003-10-13 Schnellspannvorrichtung Expired - Lifetime EP1554063B1 (de)

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AU (1) AU2003266904A1 (de)
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