CH400948A - Hydraulische Werkstück-Einspannvorrichtung an hydraulischer Presse für Widerstandsschweissung - Google Patents

Description

  Hydraulische Werkstück-Einspannvorrichtung an hydraulischer Presse für  Widerstandsschweissung    Gegenstand der Erfindung bildet eine hydrauli  sche Werkstück-Einspannvorrichtung an hydrauli  scher Presse für Widerstandsschweissung, die überall  dort Verwendung finden kann, wo ein Werkstück  zwecks Bearbeitung in der Presse aufgespannt wer  den muss.  



  Bisher bekannte Werkstück-Einspannvorrichtun  gen für hydraulische Pressen sind auf dem Prinzip  der mechanischen, pneumatischen, magnetischen oder  hydraulischen Einspannung gegründet. Hydraulische  Einspannvorrichtungen bestehen im wesentlichen aus  einem den beweglichen Teildes Einspannwerkzeuges  beherrschenden Einspannzylinder samt Kolben. Diese  Einspannzylinder werden dann von einer besonderen  oder zusammen mit -dem Presszylinder von einer  gemeinsamen Druckquelle gespeist.

   Im letzteren Fall  kann die Kolbenbewegung des Einspannzylinders  durch einen an die Druckleitung der gemeinsamen  Pumpe angeschlossenen Verteiler gesteuert werden,  oder es kann .die verzögerte Bewegung des     Press-          kolbens    derart ausgenützt werden, dass der Druck  raum des Einspannzylinders hydraulisch mit dem  Druckraum des Presszylinders verbunden wird, so  dass bei der verzögerten Presskolbenbewegung das  Werkstück eingespannt wird.  



  Die erstere Einrichtung, bei der für die Einspan  nung eine besondere Druckquelle ausgenützt wird, ist  teuer. Nachteil der anderen Einrichtung, bei welcher  die verzögerte Kolbenbewegung ausgenützt wird, ist  vor allem darin zu erblicken, dass der ganze Ar  beitsprozess ziemlich lange dauert, wodurch die für  eine Massenfertigung ausschlaggebende Arbeitspro  duktivität herabgesetzt wird.  



  Die erwähnten Nachteile der bisherigen Einspann  vorrichtungen sollen durch !den Gegenstand der vor  liegenden Erfindung beseitigt werden.    Die erfindungsgemässe Werkstückeinspannvor  richtung an hydraulischer Presse für Widerstands  schweissung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen  einen hydraulischen Zylinder der Einspannvorrich  tung und einen Verteiler eines Presszylinders ein  Einspannschieber mit Kolben für die Steuerung der  Flüssigkeitseinströmung in den hydraulischen Zylin  der der Einspannvorrichtung eingeschaltet ist,

   wobei  eine Kammer des Einspannschiebers auf -der einen  Seite seines Kolbens über eine Abfallkammer des  Verteilers des Presszylinders an einen Hubraum dieses  Zylinders hydraulisch angeschlossen ist und eine  Kammer desselben auf der anderen Seite des Kol  bens hydraulisch an einen Druckraum des     Press-          zylinders    derart angeschlossen ist, dass in dem hy  draulischen Zylinder der Einspannvorrichtung zu  nächst die aus dem Hubraum entweichende Flüssig  keit einwirkt und dann die in den Druckraum des  Presszylinders zugeführte Druckflüssigkeit.  



  In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des  Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.  



  Die hydraulische Einspannvorrichtung 2 ist mit  einer beweglichen Backe 4 versehen, die mit einem  in einem Einspannzylinder 6 gelagerten Kolben 5  verbunden ist. Die Backe 4 stützt sich auf eine Feder  7 ab, durch welche sie von der festen Backe 3 in  den geöffneten Zustand gedrückt wird. Die hydrauli  sche Einspannvorrichtung 2 ist an einer unteren  festen Elektrode 1 befestigt.  



  Eine bewegliche obere Elektrode 8 ist mit einem  Differential-Presskolben 9 verbunden, der in einem  Presszylinder 10 gelagert ist. Der Presszylinder 10 ist  in seinem oberen Teil mit einem     Umströmungs-          kanal    11 versehen, in dem ein     Rückschlagventil    12  eingeschaltet ist. Ein Druckraum 13 :des     Presszylin-          ders    oberhalb des     Presskolbens    9 und ein Hubraum      14 unter dem Presskolben 9 sind an einen Verteiler  15 angeschlossen, durch welchen die Zu- und die  Abführung der Druckflüssigkeit in und aus dem  Presszylinder 10 gesteuert wird.

   Ein Schieber 16 des  Verteilers 15 wird in Richtung nach oben mittels  eines Elektromagneten 17 und in Richtung nach  unten mittels einer Feder 18 verschoben. Der Ver  teiler 15 ist von üblicher Konstruktion, und sein  Körper ist mit fünf Kammern versehen. Eine obere  Kammer 19 ist mit einer Abfalleitung c verbunden,  die in einen Behälter 20 einmündet. Eine benachbarte  Kammer 21 ist mittels einer Leitung a mit dem  Druckraum 13 des Presszylinders 10 und mittels einer  Leitung d mit einem Druckregler 22 verbunden.  Eine höhere Mittelkammer 23 des Verteilers 15 ist  durch eine Druckleitung e mit einer Pumpe 24 ver  bunden.

   Eine niedrigere Mittelkammer 25 ist durch  eine Leitung b mit dem Hubraum 14 des     Presszylin-          ders    10 und eine untere Kammer 26 ist durch eine  Leitung     f    mit einem mittleren Teil 27 der Kammer  eines Einspannschiebers 28 verbunden.  



  In dem Körper des Einspannschiebers 28 sind  Kammern für einen Kolben 31 vorgesehen, und zwar  eine rechte Randkammer 36, eine mittlere erweiterte  Kammer 35 und eine linke Kammer 27. Die rechte  Randkammer 36 ist mittels einer Leitung h an die  Druckleitung     d    und dadurch auch an den Druck  raum 13 des Presszylinders angeschlossen. Die mitt  lere erweiterte Kammer 35 ist mittels einer Leitung k  an den hydraulischen Zylinder 6 der Einspannvor  richtung 2 angeschlossen. Die linke Kammer 27 ist  mittels der Leitung f über die Kammern 26 und 25  an den Hubraum 14 des Presszylinders 10 angeschlos  sen. Neben der linken Kammer 27 des Einspann  schiebers 28 befindet sich eine weitere Kammer 34,  die mittels einer Leitung g an den Abfallbehälter 20  angeschlossen ist.

   Eine der Randkammern 36 ist  mittels der Leitung h durchlaufend über die Kammer  21 des Schieberverteilers 15 mit dem Druckraum 13  des Presszylinders 10 verbunden. Zwischen der linken  Kammer 27 des Einspannschiebers 28 und dessen  Kammer 34 ist ein Sicherheitsventil 29 angeordnet,  welches mittels einer Feder 30 derart betätigt wird,  dass es auf einen bestimmten, angeforderten Ein  spanndruck anspricht. An einem Kolben 31 des  Einspannschiebers in der linken Kammer 27 ist ein  verlängerter Teil 32 derart angeordnet, dass beim  Herausschieben des Kolbens 31 nach links dieser  Teil des Sicherheitsventils 29 öffnet. Der Kolben 31  des Einspannschiebers 28 stützt sich von der Seite  der Kammer 36 auf eine Feder 33 ab, welche ihn in  Richtung zum Sicherheitsventil 29 andrückt.

   Die  Kraft der Feder 33 des Kolbens 31 ist     derart    ein  gestellt, dass die Federkraft 30 des Sicherheitsventils  29 nicht überwunden wird. Der Höchstdruck der  Pumpe 24 wird durch das Sicherheitsventil 37 be  grenzt, das in eine die Druckleitung e mit dem  Behälter 20 verbindende Leitung i eingeschaltet wird.  



  Die     erfindungsgemässe    Einrichtung arbeitet folgen  dermassen: In der Grundstellung der hydraulischen    Presse, wo sich der Presskolben 9 in der oberen Lage  befindet - wie in der Zeichnung dargestellt - ist  der Elektromagnet 17 stromlos; der Schieber 16 be  findet sich in einer solchen Lage, dass die Pumpe 24  in die Kammer 23 des. Schieberverteilers 15 und über  dessen Kammer 25 in den Hubraum 14 des     Press-          zylinders    10, durch den Umströmungskanal 11 über  das Rückschlagventil 12 in den Druckraum 13 des  Presszylinders -10 und von hier aus über die Kammern  21 und 19 des Schieberverteilers 15 in den Behälter  20 arbeitet. Der Presskolben 9 wird durch die Strö  mung des Arbeitsmediums in der oberen Lage gehal  ten.  



  Die bewegliche Backe 4 der hydraulischen Ein  spannvorrichtung 2 wird mittels der Feder 7 in den  geöffneten Zustand gedrückt. Die Flüssigkeit aus  dem Einspannzylinder 6 kann über die Kammern  35 und 36 des Einspannschiebers und über die  Kammern 21 und 19 des Schieberverteilers 15 in den  Behälter 20 entweichen.  



  Nach Einlegen des Werkstückes in die Einspann  vorrichtung 2 wird durch Eindrücken eines Druck  knopfes bzw. auf eine andere bekannte Art der  Elektromagnet 17 eingeschaltet. Der Schieber 18 wird  in die obere Lage umgestellt, wobei die Kammer 21  mit der Kammer 23 und die Kammer 25 mit der  Kammer 26 verbunden wird. Das Arbeitsmedium  strömt von der Pumpe 24 über die Kammer 23 und  21 in den Druckraum 13 des Presszylinders 10. Das  Rückschlagventil 12 in der Umströmungsröhre 11  schliesst den Zutritt der Flüssigkeit aus dem Druck  raum 13 in den Hubraum 14 des Presszylinders. Der  Presskolben 9 wird nach unten bewegt. Das Arbeits  medium strömt aus dem Hubraum 14 des     Press-          zylinders    durch die Leitung b in die Kammer 25  des Verteilers 15, die in diesem Falle mit der Kam  mer 26 verbunden ist.

   Das Arbeitsmedium gelangt  .so aus der Kammer 26 des Verteilers 15 in die  Kammer 27 des     Einspannschiebers    28. Da der Druck  in dem Raum 14 mit Bezug auf den in dem Raum 13  herrschenden Druck höher ist, und zwar im Verhältnis  der Druck- und der Hubfläche des Kolbens 9, wirkt  auf den Kolben 31 von der Seite der Kammer 27  ein höherer Druck als von der Seite der Kammer  36. Der Kolben 31 verschiebt sich nach rechts und  die Flüssigkeit dringt in die Kammer 35 ein, von wo  aus sie weiter in den     Einspannzylinder    6 der Ein  spannvorrichtung 2 strömt. Der Kolben 5 der Ein  spannvorrichtung 2 überwindet die Kraft der Feder 7  und schliesst das Werkstück mittels der Backen 3 und  4 ein.

   Der     Einspanndruck    steigt auf einen Wert, der  durch die Kraft der Feder 30 gegeben ist und die auf  das Ventil 29 in .dem     Einspannschieber    28 einwirkt.  Beim überschreiten des durch die Kraft der Feder 30  bestimmten Druckes des Sicherheitsventils 29 öffnet  sich dieses und die überschüssige Flüssigkeit ent  weicht aus der Kammer 34 durch die Abfalleitung g  in den Behälter 20.  



  Sobald die bewegliche obere Elektrode 8 auf das  Werkstück zum Aufliegen kommt,     beginnt    der Druck      in dem Druckraum 13 des Presszylinders zu steigen  und da dieser Druckraum 13 über die Kammer 21  des Verteilers 15 mit der Kammer 36 des Einspann  schiebers 28 verbunden ist, drückt die Flüssigkeit  den Kolben 31 des Einspannverteilers nach links,  da in der Kammer 27 der Druck bereits nicht mehr  ansteigen kann, weil der Kolben 9 stillsteht und die  Flüssigkeit in den Zylinder 6 der Einspannvorrich  tung 2 eindringt und somit das Werkstück mit jenem  Druck einschliesst, der in dem Raum 13 vorherrscht  und durch den Druckregler 22 bestimmt wird.

   Der  Kolben 31 des Einspannschiebers 28 öffnet gleich  zeitig mittels seines verlängerten     Teiles    32 das Si  cherheitsventil 29, so dass der Hubraum 14 des  Presszylinders 10 mit dem Abfallbehälter 20 ver  bunden wird. Dadurch wird erreicht, dass der     Press-          kolben    9 in seiner weiteren Funktion der Einspann  vorrichtung 2 nicht beeinflusst wird und kann somit  während des Schweissvorganges ungestört die obere  bewegliche Elektrode 8 beschleunigen.  



  Nach Beendigung des Pressvorganges wird der  Stromkreis des Elektromagneten 17 ausgeschaltet, der  Schieber 16 des Verteilers 15 des Presszylinders 10  sinkt in die untere Lage, in welcher auch eine Ver  bindung der Pumpe 24 mit dem Presszylinder 10  eintritt, und zwar derart, dass die Flüssigkeit von  der Pumpe 24 über die Kammer 23 und 25 des  Verteilers 15 in den Hubraum 14 des Presszylinders  10 strömt und den Kolben 9 in die obere Lage hebt.  In dieser Lage entweicht die Druckflüssigkeit durch  den Umströmungskanal 11 über das Rückschlag  ventil 12, über den Druckraum 13 des Presszylinders  und über die Kammern 21 und 19 des Verteilers 15  in den Behälter 20. Die Pumpe 24 arbeitet in ent  lastetem     Zustand    und der Kolben 9 wird     in    der  oberen Lage gehalten.

   Der Kolben 31 des Einspann  schiebers 28 wird infolge des     Kräfteunterschiedes     der Federn 30 und 33 in eine solche Lage umgestellt,  dass die Kammern 35 und 36 verbunden werden.  



  Durch Einwirkung der Feder 7, um die sich die  bewegliche Backe 4 der Einspannvorrichtung 2 ab  stützt, wird die Flüssigkeit aus dem     Zylinder    über  die Kammern 35 und 36 des Einspannschiebers 28  und über die Kammern 21, 19 des Verteilers 15 des  Presszylinders, in den Behälter 20 gedrückt.  



  Die beschriebene Einrichtung hat neben der er  erwähnten Entlastung des Presszylinderkolbens auch  den Vorteil, dass ein Heruntersinken des Presskolbens  9 aus der oberen Lage infolge des Eigengewichtes und  mit einer unzulässigen Geschwindigkeit verhindert  wird, wodurch auch eine     allfällige    Beschädigung der  Schweisskanten der Werkstücke ausgeschlossen wird.  Dieser Vorteil wird durch Einschalten eines Sicher-    heitsventils 29 zwischen die Kammern 34 und 27  des Einspannschiebers 28 erzielt. Ein weiterer Vor  teil ist dann -der, dass der Einspannschieber 28 voll  automatisch wirkt, so dass Fehler ausgeschlossen sind,  die gegebenenfalls durch die manuelle Bedienung auf  treten könnten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Hydraulische Werkstück-Einspannvorrichtung an hydraulischer Presse für Widerstandsschweissung, da durch gekennzeichnet, dass zwischen einen hydrau lischen Zylinder (6) der Einspannvorrichtung (2) und einen Verteiler (15) eines Presszylinders (10) ein Einspannschieber (28) mit Kolben (31) für die Steuerung der Flüssigkeitseinströmung in den hy draulischen Zylinder (6) der Einspannvorrichtung (2) eingeschaltet ist, wobei eine Kammer (27) des Ein spannschiebers (28) auf der einen Seite .seines Kol bens (31) über eine Abfallkammer (26) des Verteilers (15) des Presszylinders (10) an einen Hubraum (14) dieses Zylinders hydraulisch angeschlossen ist und eine Kammer (36) desselben auf der anderen Seite des Kolbens (31) hydraulisch an einen Druckraum (13) des Presszylinders (10) derart angeschlossen ist,

   dass in dem hydraulischen Zylinder (6) der Einspann vorrichtung (2) zunächst die aus dem Hubraum (14) entweichende Flüssigkeit einwirkt und dann die in den Druckraum (13) des Presszylinders (10) zu geführte Druckflüssigkeit. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Hydraulische Werkstück-Einspannvorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse des Einspannschiebers (28) eine Kam mer (34) ausgebildet ist, die an der einen Seite mit einem Behälter (20) und an der anderen Seite mit der Kammer (27) des Einspannschiebers (28) ver bunden ist, welche mit dem Hubraum (14) des Presszylinders (10) in Verbindung steht, wobei zwi schen den beiden Kammern (34, 27) ein Sicherheits ventil (29) für die Bestimmung des Einspanndruckes eingeschaltet ist. 2.

   Hydraulische Werkstück-Einspannvorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (31) des Einspann schiebers (28) mit einem verlängerten Teil (32) ver sehen ist, derart, dass beim Herausschieben des Kol bens (31) in Richtung zum Sicherheitsventil (29) dieser verlängerte Teil (32) das Sicherheitsventil (29) öffnet.