DE3733676A1

DE3733676A1 - Hydraulisches spannelement

Info

Publication number: DE3733676A1
Application number: DE19873733676
Authority: DE
Inventors: Winfried Dipl Ing Dr Ehrhardt; Klaus Richter; Adolf Lehr
Original assignee: A Roemheld GmbH and Co KG
Current assignee: A Roemheld GmbH and Co KG
Priority date: 1987-10-05
Filing date: 1987-10-05
Publication date: 1989-04-20

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydraulisches Spannele ment zum Spannen von Formen und Werkzeugen oder Werk stücken auf Maschinentischen in gerader Spannfläche.

Solche Spannelemente werden vornehmlich zum Spannen von Formen auf Kunststoff-Spritzgußmaschinen und Leichtmetall- Druckgußmaschinen aber auch zum Spannen von Werkzeugen auf Pressen, zum Prägen, Ziehen, Biegen, Stanzen usw. benutzt. Auch zum Spannen von Werkstücken auf Bearbeitungsmaschinen oder Bearbeitungszentren sind solche Spannelemente einge setzt. Hydraulische Spannelemente eignen sich besonders dann, wenn halb- oder vollautomatische Formen- bzw. Werk zeugwechsel vorgenommen werden. Das Spannen und Entspannen wird hierbei mittels Sensoren überwacht und damit weitest gehend Fehler ausgeschaltet. Diese hydraulisch betätigten Spannelemente eignen sich gut für die Möglichkeit der Überwachung der einzelnen Funktionen und werden bevorzugt eingesetzt wegen der hohen Kraftdichte und der Elastizität der Spannmöglichkeiten.

Das Spannen von Formen auf Kunststoff-Spritzgußmaschinen wird häufig mittels Keilspannelementen vorgenommen. Solche Keilspannelemente zeichnen sich durch ihren einfachen Auf bau und durch ihre hohe Zuverlässigkeit aus. Da in der Regel ein schneller Wechsel der Formen erwünscht ist, sind Spannelemente, deren Spannbolzen schnell in die Spannstel lung und ebensoschnell in die Entspannstellung gebracht werden können, besonders geeignet. Dadurch wird das Be-und Entladen der Formen wesentlich erleichtert. Keilspann elemente sind jedoch mit einer Spannschräge versehen, die auch bei der Form vorhanden, d.h. dort angebracht sein muß.

Es sind daher verschiedene Konstruktionen bekannt, bei denen in der Regel ein Spanneisen in die Spannsposition gebracht wird, und zwar durch eine separate Verschiebeein richtung, bei denen dann anschließend das Spannen mit Hilfe eines zweiten hydraulischen Zylinders durchgeführt wird. Darüber hinaus ist das Anbringen von schrägen Spann flächen an den Formen eine aufwendige Angelegenheit.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, unter Aus nutzung der Vorteile keilförmiger Spannelemente den Spann vorgang selbst wieder in der Form zu ermöglichen, daß das Spannen selbst gradlinig verläuft und die Formen bzw. Werkstücke, Werkzeuge wieder mit geraden Spannflächen ver sehen sind. Damit wird eine Konstruktion geschaffen, die die Vorteile des bekannten einfachen Aufbaus von Keil spannelementen mit der Integrierbarkeit der Spannsysteme auf die Verwendung eines Spannrandes ohne Spannschräge vereinigt.

Erfindungsgemäß geschieht das durch die in den Ansprüchen enthaltenen kennzeichnenden Merkmale.

Die Vorteile der Erfindung liegen in der einfachen Kon struktion und in der nur in Spannrichtung verlaufenden Krafteinleitung. Damit werden Querkräfte, die zwangsläufig bei einer Spannschräge auftreten, vermieden. Darüberhinaus bietet das Spannsystem alle Vorteile, die von Keilspannelementen her bekannt sind, also auch das Ver schwinden des Spanneisens in der Entspannstellung.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen als ein Beispiel er läutert, die,

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht der Spannvorrichtung die

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht mit der Befestigungs möglichkeit, die

Fig. 3 zeigt die Führung der im Spannelement vorgese henen schrägen Fläche.

Das Spannelement besteht aus einem Hydraulikzylinder (1) mit dem Kolben (2). An diesem Kolben (2) ist ein Kupp lungsstück (3) angebracht, dessen Aufgabe darin besteht, den Keilbolzen (5) vor und zurück zu bewegen. Das ganze ist in einem Führungsgehäuse (4) untergebracht, wobei das Führungsgehäuse auch aus nichtdargestellten Führungs leisten bestehen kann, wie sie üblich Verwendung finden. Mit dem Keilbolzen (5) ist beweglich das Spannstück (6) verbunden. Diese Verbindung erfolgt über eine Schräge (16). Der Winkel dieser Schräge (16) wird so bemessen, daß das Spannstück (6) in jeder Lage selbsthemmend feststeht, also auch dann, wenn einmal der hydraulische Druck nach läßt oder nicht mehr vorhanden ist. Damit ist gewähr leistet, daß ein einmal gespanntes Werkstück im Störungs fall auch gespannt bleibt.

Die Verbindung zwischen dem Teilbolzen (5) und dem Spann stück (6) erfolgt in einer Schwalbenschwanzführung (17) wie Fig. 3 zeigt. Ferner wird das Spannstück (6) durch die Feder (8) gegen den Anschlag (7) gedrückt.

Um den Hub des Spannstückes (6) in beiden Richtungen zu begrenzen, dienen zwei Begrenzungsvorrichtungen. Beim Zu rückfahren des Spannstückes ist die Begrenzung durch den Bolzen (9) gegeben. Bei der Spannbewegung begrenzt der An schlag (10) den Hub. Der Spannstift (11) dient zur Ein stellung der Feder (8).

Die Form (12) ist das zu spannende Teil, das in Beispiel geradflächig zur Aufnahme ausgeführt ist. Zur Über wachung dient eine Lagekontrolleinheit (14), die im An baugehäuse (13) untergebracht ist. Die Lagekontrollein heit ist mit Sensoren entweder an den Kolben des Hydrau likzylinders angeschlossen oder sie ist ebenfalls über Sensoren mit dem Keilbolzen (5) verbunden.

In der Entspannstellung, d.h. zum Einlegen der Form oder des Werkstückes sind der Keilbolzen (5) und das Spann stück (6) vollständig im Führungsgehäuse (4) verschwun den. Hierbei schlägt der Bolzen (9) am Nut des Führungs gehäuses an. Ferner befindet sich das Spannstück (6) am Anschlag (7) gegen den es mit der Federkraft gedrückt wird. In diesem Zustand kann die Form (12) gewechselt bzw. eingelegt werden. Danach erfolgt der Spannvorgang. Durch Druckbeaufschlagung des Zylinders (1) fährt der Kolben (2) aus. Hierbei nimmt er die Einheit, die aus dem Keilbolzen (5) und dem Spannstück (6) besteht, mit. Somit wird das Spannstück (6) über die Spannfläche der Form (12) ge bracht. Das Spannstück (6) wird hierbei in seiner Bewe gung begrenzt, und zwar durch den Anschlag (10) gegen den der Bolzen (9) fährt. Da nunmehr jedoch der Hydraulikzy linder weiter beaufschlagt ist und sein Kolben den Keil bolzen (5) damit auch weiter vorwärts treibt, entsteht eine gleitende Bewegung zwischen Keilbolzen (5) und dem Spannstück (6) innerhalb der Schwalbenschwanzführung, wodurch gleichzeitig durch die Schräge (16) eine senk recht zur bisherigen Bewegungsrichtung stehende Kraft auf das Spannstück (6) ausgeübt wird und dieses nunmehr von oben auf die Spannfläche der Form (12) drückt. Diese Bewe gung erfolgt somit senkrecht zur Kolbenbewegung. Die Form ist hiermit gespannt.

Die Schräge (16) zwischen Keilbolzen und Spannstück ist so bemessen, daß eine Selbsthemmung der Spanneinrichtung vor handen ist, so daß der Druck im Zylinder nicht aufrechter halten bleiben muß. Die Überwachung des Spannvorganges er folgt durch eine Lageüberwachungseinrichtung (14). Diese kann entweder rein der optischen Anzeige dienen oder im Bedarfsfall auch zur Druckbeaufschlagung herangezogen wer den.

Der Vorteil dieses Spannelementes liegt darin, daß ein gerader Spannrand an der Form bzw. an den zu spannenden Werkstücken angebracht sein kann und daß keine Querkräf te beim Spannen auftreten. Damit ist auch kein nachgrei fendes Spannen erforderlich. Darüberhinaus ist durch die Schräge gewährleistet, daß die Spannkraft durch die Selbsthemmung auch ohne hydraulischen Druck aufrechter halten bleibt. Der Spannrand entspricht der genormten Höhe und bedarf somit keiner besonderen Formgebung.

Bezugszeichenliste:

1 Hydraulikzylinder
2 Kolben
3 Kupplungsstück
4 Führungsgehäuse
5 Keilbolzen
6 Spannstück
7 Anschlag
8 Feder
9 Bolzen
10 Anschlag
11 Spannstift
12 Form oder Werkzeug
13 Einbaugehäuse
14 Lagekontrolleinheit
15 Befestigungsschrauben
16 Schräge
17 Schwalbenschwanzführung

Claims

1. Hydraulisches Spannelement zum Spannen von Formen und Werkzeugen oder Werkstücken auf Maschinentischen in gera der Spannfläche, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen hydraulisch be wegten Keilbolzen während des Spannvorganges eine Kraft auf ein Spannstück ausgeübt wird, durch die das Spann stück zuerst in gerader linearer Richtung und dann in senkrechter Richtung dazu verschiebbar ist.

2. Hydraulisches Spannelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulisch bewegbare Keilbolzen eine angeschrägte Fläche besitzt, an die das ebenfalls mit einer angeschrägten Fläche versehene Spann stück beweglich anliegt und daß beide angeschrägten Flächen unter gleichem Winkel keilförmig aufeinander glei ten.

3. Hydraulisches Spannelement nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel der angeschrägten Fläche so gewählt ist, daß das Spannelement in jeder Stellung selbsthemmend unabhängig von der Aufrechterhal tung des hydraulischen Druckes verbleibt.

4. Hydraulisches Spannelement nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannstück im Bereich der Schräge des Keilbolzens in einer Schwalbenschwanzführung gelagert ist.

5. Hydraulisches Spannelement nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannstück mittels einer Feder gegen einen am Keilbolzen angebrachten Anschlag ge drückt ist.

6. Hydraulisches Spannelement nach Anspruch 1 und ff., dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung des Verschiebe hubes ein Bolzen vorgesehen ist, der in die schräge Fläche eingreift und daß ein Anschlag vorgesehen ist, der am Führungsgehäuse befestigt ist.

7. Hydraulisches Spannelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement in einem Führungsgehäuse geführt ist, das die auf das Spannstück einwirkenden Kräfte zur Einleitung eines senkrecht zur Verschieberichtung des Keilbolzens wirksamen Hubes auf nimmt.

8. Hydraulisches Spannelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement in Leisten integriert ist, die das Führungsgehäuse bilden.

9. Hydraulisches Spannelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannposition des Spannele mentes durch eine Lageüberwachungseinrichtung abfragbar ist.

10. Hydraulisches Spannelement nach den Ansprüchen 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageüberwachung durch Sen soren erfolgt.

11. Hydraulisches Spannelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren mit der Kolben stange gekoppelt sind.

12. Hydraulisches Spannelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren mit dem Keilbol zen gekoppelt sind.