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Patent Searching and Data


Title:
QUICK-CLAMP DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/035240
Kind Code:
A1
Abstract:
During the production of spiral rebated tubes, the parts of a device, in particular forming heads are to be adjusted to the diameters of produced tubes. The inventive quick-clamp device (1) comprises an adjustable carriage (4) which replaces currently used bolted joints and makes it possible to reduce adjustment time. A bearing-bush (8) provided with a drilled hole (13) and an external thread (8') which are centrally screwed in a U-shaped guiding system (3). Mutually opposite holes (7a, 7b) which are used for receiving a shaft (6) provided with a transversal pin (18) are embodied in the bearing-bush (8). A rotatable handle bar (9) allows the shaft (6) to perform an axial motion inside the holes (7a). Due to a light torsion, the transversal pin engages the extremity of the hole (7a) in the hole (7b), transmits a moment of rotation which performs an action on the handle bar (9) in the bearing-bush (8) and releases the adjustable carriage (4).

Inventors:
BINGGELI RUDOLF (CH)
Application Number:
PCT/CH2003/000667
Publication Date:
April 29, 2004
Filing Date:
October 13, 2003
Export Citation:
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Assignee:
SPIRO SA (CH)
BINGGELI RUDOLF (CH)
International Classes:
B21C37/12; (IPC1-7): B21C37/12
Foreign References:
US4706481A1987-11-17
GB2213748A1989-08-23
US6295853B12001-10-02
EP0733428A11996-09-25
Attorney, Agent or Firm:
PPS POLYVALENT PATENT SERVICE AG (Geroldswil, CH)
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Claims:
Patent an sprüche
1. Spannvorrichtung an Maschinen zur Herstellung und Be arbeitung von Wickelfalzrohren, wobei die zu spannen den Geräte oder Teile eine Auflagefläche und wenig stens 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 Innenge winde vorgesehen ist, in welchem eine Lagerbuchse (8) mit einem Aussengewinde (8') eingeschraubt ist, dass die Lagerbuchse (8) eine axiale Bohrung (13) auf weist, 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) verbun den, je zwei einander gegenüberliegende Ausnehmungen (7) aufweist, wobei erste Ausnehmungen (7a) durchge hend 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 La gerbuchse (8) ein Drehmoment überträgt, so dass der Schieber (4) der Spannkraft der Verbindung Innenge winde 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 gekenn zeichnet, dass die Übertragung und Umsetzung des am Drehhebel (9) angreifenden Drehmomentes über eine An drehung (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 gekenn zeichnet, dass die Übertragung und Umsetzung des am Drehhebel (9) angreifenden Drehmomentes über eine An drehung (6') und eine endseitig auf der Spannseite (S), die Welle (6) überragende Spannscheibe, Spann ring 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 gekenn zeichnet, dass die Führung (3) Uförmig ausgestaltet ist und zwei seitliche stumpfartige Führungswangen (3') aufweist, welche auf der Rohr/Falzschliessma schine (20) aufgeschraubt sind.
6. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (4) in sei nem LängsQuerschnitt die Form einer Klemmbride auf weist.
7. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die ersten Ausnehmungen (7a) ein rechteckförmiges Profil aufweisen und die zweiten Ausnehmungen (7b) bogenförmig in die ersten Ausneh mungen (7a) übergehen.
8. Verwendung einer Spannvorrichtung nach wenigstens ei nem der vorangehenden Ansprüche zur Befestigung von Formköpfen auf einer Rohr/Falzschliessmaschine.
9. Verwendung einer Spannvorrichtung nach wenigstens ei nem der Ansprüche 1 bis 7 zur Befestigung von Schnei deinrichtungen auf einer Rohr/Falzschliessmaschine.
10. Verwendung einer Spannvorrichtung nach wenigstens ei nem der Ansprüche 1 bis 7 zur Befestigung von Schweisseinrichtungen auf einer Rohr/Falzschliess maschine.
Description:
Schnellspannvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schnellspannvorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Bei der Herstellung von Wickelfalzrohren (auch Spiralrohre genannt) für Lüftungsanlagen, werden für jeden Rohrdurch- messer sogenannte Formköpfe verwendet, in denen Blechstrei- fen (Bänder) zu einem Rohr geformt werden. Diese massiv ausgestalteten Formköpfe sind mit einer bridenartigen Klem- mvorrichtung, 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. Be- rücksichtigt man die hohe Leistung solcher Maschinen-z. B. bis zu 10 m Lüftungsrohr von 150 mm Durchmesser pro Minute - so erscheint grundsätzlich eine einzige Falzschliessma- schine als ausreichend für die Herstellung auch grosser Lüftungsanlagen mit verschiedenen Rohrdurchmessern.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung die den Be- triebsablauf verzögernden und störenden Umrüstzeiten zu re- duzieren und die Handhabung zu vereinfachen. Der Abbau ei- nes Formkopfes und die Installation eines anderen Formkop- fes mit dem aktuell erforderlichen Durchmesser soll pro- blemlos 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 wer- den, die insbesondere keine Werkzeuge wie Innensechskannt- schlüssel, Steck-oder Gabelschlüssel erfordert zur 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 ge- löst.

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 handelsübli- chen 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 Klemm- bride ausgeführt, was dessen universellen Einsatz in Ver- bindung mit an sich bekannten Geräten ermöglicht.

Die bevorzugte Ausgestaltung der Ausnehmungen in der als Spannmutter dienenden Lagerbuchse ist in Anspruch 7 aufge- zeigt und herstellungstechnisch günstig. Besonders vorteil- haft ist die resultierende kurze Einbaulänge.

Die Ansprüche 8 bis 10 betreffen bevorzugte Verwendungen des Erfindungsgenstands, sind aber keineswegs als ab- schliessend zu betrachten.

Nachfolgend wird an Hand von Zeichnungen ein Ausführungs- beispiel der Erfindung näher beschrieben : Es zeigen : Fig. 1 eine Teilansicht einer Maschine zur Herstellung von Wickelfalzrohren, ausgerüstet mit einer er- findungsgemässen Schnellspannvorrichtung, Fig. 2 die Schnellspannvorrichtung aus Fig. 1 in einer Perspektivdarstellung, Fig. 3 eine zentrale Lagerbuchse der Schnellspannvor- richtung, in einer Darstellung von der Seite ih- res Drehhebels betrachtet, Fig. 4 die Lagerbuchse in einer weiteren Perspektivdar- stellung von der Gegenseite betrachtet und Fig. 5 eine Schnittdarstellung durch eine Schnellspann- vorrichtung.

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 Führungs- welle 10 gestossen und in einem Formkopf 11 zu Rohren 12 geformt, wobei deren spiralförmigen Falze 12'gleichzeitig geschlossen werden. Der Formkopf 11 ist durch eine Schnell- spannvorrichtung 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 Gewinde- bohrungen benutzt sind.

Die Fabrikationsangaben für den jeweils herzustellenden Rohrtyp (mit Durchmesser-und Blechdickenangaben) sind auf einer grosszügig dimensionierten Platte lla 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 Schie- bers 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 Lager- buchse 8 vollständig dargestellt. Sie besitzt ein Aussenge- winde 8' (Feingewinde M 50 x 1,5), eine zentrale Bohrung 13 und mit dieser verbundenen Ausnehmungen 7a und 7b, wobei die Ausnehmungen 7a durchgehend sind.

Figur 3 zeigt die Lagerbuchse 8 von der Seite des Drehhe- bels 9 betrachtet mit ihren ersten Ausnehmungen 7a.

Die Fig. 4 stellt die Lagerbuchse 8 von der Spannseite her gesehen dar ; sichtbar sind bayonettverschlussartige Ausneh- mungen (Vertiefungen) 7b.

Das Zusammenspiel der einzelnen Bauelemente ist, mit weite- ren 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 Sei- tenflächen 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 eingezeich- neten Schwerspann-Stift mit der Welle 6 verbunden.

Eine Stiftschraube 5 (Gewindestift) ist oberseitig in den Schieber 4 eingeschraubt und ragt mit seiner abgesetzten <BR> <BR> 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 Kraftüber- tragung über die Flanke einer Andrehung 6'auf der Welle 6.

Die bridenartige Form des Schiebers 4 ist ebenfalls er- sichtlich und entspricht der gewohnten Klemmwirkung bishe- riger 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 stirn- seitigen 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 Form- körpers 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 Schie- bers 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 He- bel 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 umge- kehrten 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 Formkör- per 11 notwendige maximale Abstand a kann durch das anfäng- liches Eindrehen der Lagerbuchse 8 in das zentrale Gegenge- winde 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 Schnellspannvorrich- tung für die in den Zeichnungen dargestellten Formköpfe be- währt und erlaubt die Fertigungskapazität von Rohrmaschinen zu erhöhen, da sich deren Umrüstzeiten beträchtlich redu- zieren. Ebenfalls ergibt sich eine verbesserte Flexibilität durch den Erfindungsgenstand,. da die kürzeren Umrüstzeiten auch eine Rohrherstellung"vor Ort"erlauben, wodurch Dis- positions-und Transportkosten reduziert werden und die an- gestrebte"Just in Time"-Fertigung erfolgen kann.

Durch Änderungen an der Form des Schiebers 4 lassen sich an Maschinen zur Herstellung und Bearbeitung von Wickelfalz- rohren auch andere Maschinenteile, Einrichtungen und Aggre- gate aufspannen und leicht auswechseln. Ebenfalls können einzelne Funktionselemente der Schnellspannvorrichtung sub- stituiert werden, so beispielsweise zur Kopplung des Schie- bers 4 die Sitftschraube 5 und die Ringnut 17 durch eine im Wellende der Welle 6 vorgesehene Nut mit eingesetztem See- gerring.