DE2240613B2 - Drehbare, axial-druckaufnehmende Spannvorrichtung für eine Rundschweißmaschine zur Herstellung von Stabelementen mit kegelförmigen Endstücken unterschiedlicher Größe - Google Patents
Drehbare, axial-druckaufnehmende Spannvorrichtung für eine Rundschweißmaschine zur Herstellung von Stabelementen mit kegelförmigen Endstücken unterschiedlicher GrößeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine drehbare, axialdruckaufnehmende Spannvorrichtung für eine Rundschweißma-•chine
zur Herstellung von Stabelementen mit kegelförmigen Endstücken unterschiedlicher Größe, die eine
lentrale Bohrung aufweisen, mit einem Spannbolzen, der durch die Bohrung eines kegelförmigen Endstückes
greifend letzteres mittels eines inneren Anschlags gegen eine queraxiale äußere Begrenzungsfläche hält, und
mit einer in einem Lager drehbeweglich, jedoch axial fixiert gelagerten Spannbüchse für den Spannbolzen.
Derartige Stabelemente, die sich aus einem Rohrstück mit angeschweißten kegelförmigen Endstücken
zusammensetzen, werden in großer Zahl und unterschiedlichen Dimensionen für die Herstellung verschiedenster
Gebäude in Raumfachwerk-Bauweise benötigt.
An die Ungenabmaße dieser Stabelemente werdei
«wangläufig höchste Ansprüche gestellt, um beispiels
weise Montagezwtngungen oder andere störende Ein flösse zu vermeiden. ... . .
Durch die DT-OS J 958 392 ist bereits ein arbeitsspa
rendes Verfahren zur Herstellung vor Stabelementei for obige Zwecke bekanntgeworden, bei dem in einen
Arbeitsgang ohne Umspannen die beiden erfordern chen Ringschweißungen im Bereich der kegelförmiger
Endstücke ausgeführt werden, während gleiehzeitif diese mittels einer Spannvorrichtung der eingangs ge
nannten Art axial unverschieblich auf das genaue Aus
maß der fertigen Stabelemente gehalten sind. In diesei
Offenlegungsschrift findet sich jedoch kein Hinweis au! die spezielle Ausbildung der erforderlichen drehbarer
und axialdruckaufnehmenden Spannvorrichtungen füi
kegelförmige Endstücke unterschiedlicher Größe.
Zur lösbaren Halterung von Werkzeugen mit eineir Konus ist ferner eine Spannvorrichtung mit einem In
nenkonus in einer drehbaren Spindel bekannt (FR-PS 2 076 132), die zur zusätzlichen axiaieii fixierung de
Werkzeugkonus in dem Innenkonus einen Spannbol^cn mit einer radial wirksamen Klemmvorrichtung auf
weist, die in eine entsprechende Bohrung an der Stirn
seite des Werkzeugkonus eingreift. Da bei dieser Spannvorrichtung sowohl der Innenkonus in der Spin
del festliegt und ein Auswechseln der Spindel nicht ohne weiteres möglich ist, und ferner auch der Spann
bolzen in der Spuidel fixiert ist, kann diese Spannvor
richtung nur Werkzeuge oder Werkzeughalter mit gle chem Konus aufnehmen. Für die Aufnahme unter
schiedlich großer kegelförmiger Endstücke zur Herstellung der eingangs erwähnten Stabelemente ist eir^
solche Spannvorrichtung daher nicht geeignet, zuriu um eine wirksame Konusverbindung zu erreichen, ti.
Innenkonus und Werkzeugkonus eine hohe Oberfl.! chengüte aufweisen müssen. Die kegelförmigen Em;
stücke für obige Zwecke bestehen jedoch in der Reg. aus Schmiedestellen mit entsprechend rauher Oberfl,:
ehe.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunci·.
eine drehbare axial-druckaufnehmende SpannvorricS.
tung der eingangs genannten Art zu schaffen, die leich.
und schnell zur Aufnahme unterschiedlicher kegelfo miger Endstücke umgerüstet werden kann und letzter,
im eingespannten Zustand axial unverrückbar auf das Ausmaß der fertigen Stablänge festhält und dabe
gleichzeitig die gemeinsame Drehung der Endstück». zur Ausführung der erforderlichen Rundschweißnähit
ermöglicht. Gleichzeitig soll die Spannvorrichtung bau lieh einfach una leicht zu bedienen sein, um die Zeit für
das Ein- und Ausspannen der Werkstücke· auf ein Mini
mum zu reduzieren.
Die erfindungsgemäße Lösung obiger Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß der Spanribolzen einen
mittleren, durchgehend glattzylindrischen Lagerabschnitt, mittels dessen er in der Spannbüchse auswechselbar
geführt ist, und einen Endabschnitt geringeren Durchmessers aufweist, der mit einer an sich bekannten,
radial ausfahr- und zurückziehbaren, den inneren Anschlag bildenden Klemmvorrichtung ausgerüstet ist.
daß der Spannbolzen gegen die innere Stirnfläche einer auf die Spannbüchse aufschraubbaren Überwurfmutter
anschlagbar ist, durch deren Axialbohrung sich der Endabschnitt mit der Klemmvorrichtung erstreckt und
deren äußere Stirnfläche die queraxiale äußere Anschlagsfläche für das kegelförmige Endstück bildet, und
daß an dem anderen Ende des Spannbolzens eine Ex-
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«enter-Verschiebevorrichtung lösbar befestigt ist, mittels welcher da« aufgesteckte, kegelförmige Endstuck
bei radial ausgefahrener Klemmvorrichtung gegen die quemxiale Anschlagsflache haltbar ist
Entsprechend den zahlreichen verschiedenen kegel- s
förmigen Endstücken mit unterschiedlichen Bohrungen braucht man nur Spannbolzen mit Endabschnitten verschiedener Durchmesser auf Lager zu halten, die leicht
auszuwechseln sind, wobei lediglich die Exzenter-Verschiebevorrichtung und die Überwurfmutter abzuneh-
men sind, damit man den Spannbolzen aus der Spannbüchse herausziehen kann. Die Grundkonstruktion einschließlich der Exzenter-Verschiebevorrichtung kann
somit vorteilhaft für die verschiedensten Spannbolzen verwendet werden. Die Betätigung der radialen
Klemmvorrichtung für ein kegelförmiges Endstück ist ohne weiteres durch eine axiale Bohrung des Spannbolzens
möglich, und sobald sie in Wirklage gebracht worden ist, kann durch die Exzenter-Verschiebevorrichtung
mit einem Handgriff das kegelförmige Endstück ao gegen die Begrenzungsfläche gepreßt werden. Das derart
eingespannte kegelförmige Endstück sitzt dann axial unverrückbar auf dem Spannbolzen fest un- kann
gleichzeitig zur Ausführung der erforderlichen Rundschweißnaht gedreht werden. Die Sicherung der Über- as
wurfmutter in Einstellage erfolgt durch bekannte Mittel. Mit Hilfe von zwei spiegelbildlich angeordneten,
auf diese Weise arretierten Überwurfmuttern lassen sich kegelförmige Endstücke wiederholt einfach auf das
Ausmaß der fertigen Stablänge einspannen bzw. fixieren. Zum Ausspannen eines fertigen Werkstückes
braucht man lediglich die Endabschnitte der gegenüberliegenden Spannbolzen auf die Anschlagsfläche
der Oberwurfmuttern zurückzuziehen, so daß das fertige Werkstück aus den Spannvorrichtungen herausfällt.
Die Zeit für das Ein- und Ausspannen wird dadurch vorteilhaft auf ein Minimum reduziert. Zweckmäßig
wechselt man mit den Spannbolzen auch die Überwurfmuttern aus, uij sicherzustellen, daß sich der Endabschnitt
eines Spannbolzens auch stets durch eine genaue passende Axialbohrung der Überwurfmutter erstreckt,
so daß jeweils optimal große Anschlagsflächen für unterschiedliche kegelförmige Endstücke zur Verfügung
stehen.
Selbst wenn bei der bekannten Spannvorrichtung nach der FR-FS 2 076 132 die Spindel mit dem Innenkonus
leicht auswechselbar ausgebildet wird, um Werkzeuge mit unterschiedlich großem Konus aufzunehmen,
so sind dennoch, wie schon erwähnt, feinstbearbeitete Konusflächen zur Erzielung eines einwandfreien Werkzeugsitzes
in der Spannvorrichtung erforderlich, was aber, übertragen auf die kegelförmigen Endstücke für
Stabelemente von Raumfachwerken, zu einer untragbaren Verteuerung derselben führen würde. Ein weiterer
Nachteil dieser bekannten Spannvorrichtung besteht, falls man sie in einer Rundschweißmaschine für
die eingangs genannten Zwecke verwenden würde, darin, daß der Innenkonus den eingesetzten Konus
praktisch völlig verdeckt, so daß die Ausführung von Schweißarbeiten im Bereich dieses eingesetzten Konus
nicht nur erschwert wäre, sondern die beim Schweißen auftretende Hitzeentwicklung auch zu einer Beeinträchtigung
der KonuGverbindung führen könnte. Demgegenüber liegt bei der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung
die Anschlagsffäche der Überwurfmutter vorteilhaft in einem erheblichen Abstand von der Schweißstelle,
während der in ein kegelförmiges Endstück einoreifende
Endabschnitt des Spannbolzens mit der Klemmvorrichtung durch das Endstück selbst völlig geschützt wird. Die beim Schweißen auftretende Hitze
kann daher die empfindlichen Teile der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung nicht beeinträchtigen. Letztere halten ferner vorteilhaft ein kegelförmiges Endstück
so. daß seine gesamte konische Mantelfläche nach außen frei liegt und für Schweißarbeigen leicht zugänglich ist
Bei einer weiteren bekannten Spannvorrichtung (DT-Gbm 1 997 998) für eine Hohlwelle sind zwar
ebenfalls axial einstellbare Spannbolzen vorgesehen, die mittels eines Zentrierkopfes in die beiden Enden
der Hohlwelle eingreifen, wobei ihr Eingriffsweg durch
einen an dem Spannbolzen einstückig ausgebildeten Anschlagbund begrenzt ist. Diese Spannvorrichtung
mag zwar zur drehbaren Halterung von Hohlwellen zweckmäßig sein und im Bedarfsfall auch eine Auswechselung des Spannbolzens einschließlich seiner
Spannbüchse ermöglichen, ist jedoch für die Einspannurg kegelförmiger Endstücke auf das Längenausmaß
eines fertigen Stabes praktisch ungeeignet, da in einem solchen Fall die Spannbüchse einschließlich ihres
Spannbolzens stets nach dem Ausspannen eines Werkstückes für den folgenden Arbeitsgang neu eingestellt
werden müßte, um den Anschlagbund in die erforderliche Ansrhlagsposition zu bringen. Darüber hinaus
weist diese bekannte Spannvorrichtung auch nicht eine radial wirksame Klemmvorrichtung auf, durch die man
ein auf den Spannbolzen aufgestecktes kegelförmiges Endstück gegen einen Anschlag zieher könnte. Bei der
erfindungsgemäßen Spannvorrichtung ist dagegen die Anschlagsfläche für das kegelförmige Endstück durch
die äußere Stirnfläche der Überwurfmutter gebildet, die beim Ein- und Ausspannen der Werkstücke axial
fixiert bleibt, jedoch zugleich eine axiale Feineinstellung der Anschlagsfläche im Bedarfsfalle ermöglicht.
Der axiale Abstand zwischen den Anschlagsflächen der beiden gegenüberliegenden Überwurfmuttern braucht
daher nur einmal zu Beginn der Arbeit bei eine. Größe von Endstücken eingestellt zu werden und kann dann
beibehalten werden. Zum Einspannen und Freigeben eines kegelförmigen Endstückes bedarf es nur einer relativ
geringen axialen Bewegung des Spannbolzens innerhalb der Spannbüchse, welche mit Hilfe der Exzenter-Verschiebevorrichtung
einfach und schnell durchgeführt werden kann.
Eine Ausgestaltung der Erfindung betrifft eine zweckmäßige Ausbildung der Exzenter-Verschiebevorrichtung.
Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenter-Verschiebevorrichtung eine Lagerhülse aufweist,
die auf dem mittleren Lagerabschnitt des Spannbolzcns verschiebbar aufgesetzt ist und an welcher einander
gegenüberliegend zwei Arme zur Lagerung zweier Exzenter-Scheiben jeweils seitlich gegenüber
dem Spannbolzen befestigt sind, wobei die Exzenier-Scheiben mit der einen Stirnfläche der Lagerhülse zusammenarbeiten
und deren Lagerstifte mit dem anderen Ende des Spannbolzens verbindbar und in Langlöchern
der beiden Arme gelagert sind.
Die Erfindung wird anschließend an Hand der Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es
zeigt
F i g. 1 eine Seitenansicht einer Rundschweißmaschine mit zwei gegenübefstehenden drehbaren axialdruckaufnehmenden
Spannvorrichtungen gemäß der Erfindung, in denen kegelförmige Endstücke mit einem
aufgeschobenen Rohrstück eingespannt sind,
F i g. 2 eine vergrößerte Schnittansicht der in F i g. I
links positionierten, längsverstellbaren Spannvoi rich- angrenzender konusförmiger Abschnitt 43 bei entspre-
tung, chender Verschiebung des Spannstiftes die Spannku-
ein Stander 2 in Maschinenlangsrichtung verstellbar wenn gemäß den F i g. 2 und 3 der gesamte Spannbol-
angeordnet ist. Ferner sind auf dem Grundrahmen 1 zen durch eine Exzenter-Verschiebevorrichtung 47
zwei weitere Ständer 3 und 4 ortsfest angeordnet. Der nach links bewegt wird.
wobei sich auf dem Längssupport 5 eine drehbare 15 gen Durchmesser des Endabschnitts 36 angepaßt. Die
axial-druckaufnehmende Spannvorrichtung 7 abstützt. Überwurfmutter ist daher ebenso wie der Spannbolzen
nete Spannvorrichtung 8 wird von dem Ständer 4 ge- sern können, wie in F i g. 5 angedeutet ist. in jeder Boh-
tragen. Die Spannvorrichtung 8 wird motorisch dreh- rung 37 zwei oder mehr Spannkugeln 38 eingesetzt
angetrieben, ist jedoch in Maschinenlängsrichtung orls- »o werden. Eine Mutter 48 auf dem äußeren Ende des
fest. Spannstiftes 40 begrenzt die axiale Bewegung des
schinenständer 3 abgestützter Längssupport 11 dienen und sichert den Spannstift gegen ein Herausziehen,
zur Halterung der Schutzgasschweißvorrichtung 9 und Die Exzenter-Verschiebevorrichtung 47 für den
10 mit üblicher selbsttätiger Zuführung der Schweiß- 95 Spannboizen 29 umfaßt eine Lagerhülse 49, welche
drähte 12 und 13. Mit 14 und 15 sind die zusammenge- eine zentrale Bohrung 50 aufweist, deren Durchmesser
faßten Schweißstromleitungen und Zufiihrteitungen für demjenigf η der Abschnitte 31 der Spannbolzen ange-
das Schutzgas bezeichnet. Die Schweißvorrichtungen 9 paßt ist, so daß die Lagerhülse auf die Abschnitte 31
und 10 dienen zur gleichzeitigen Ausführung zweier der verschiedenen Spannbolzen aufschiebbar ist. An
kes 16 und den kegelförmigen Endstücken 17 und 18, zwei Arme 51,52 angeschraubt, die aufeinander ausge-
welche Teile nach der Verschweißung ein Stabelement fluchtete Langlöcher 53 enthalten. In den Langlöchern
für ein Raumfachwerk bilden. 53 sind zwei Lagerstifte 54, 55 geführt, die lösbar am
Die Spannvorrichtung 7 weist (vgl. auch F i g. 2 und Verbindungsstück 33 befestigt sind und auf denen fer-3) einen auf dem Längssupport 5 befestigten Lager- 35 ner Exzenter-Scheiben 56. 57 drehbar gelagert sind,
bock 19 auf. in dem mittels seitlicher ringförmiger Dek- Die Exzenter-Scheiben 56,57 sind über einen Handgriff
ke!-Platten 20, 21 zwei Kugellager 22, 23 eingebaut 58 drehbar, wobei sie mit der äußeren Stirnfläche 59
sind. Die Kugellager 22,23 dienen zur drehbeweglichen der Lagerhülse 49 zusammenwirken.
Lagerung einer Spannbüchse 24, die an ihrem aus dem Wenn — wie bereits erwähnt — das kegelförmige
Lagerbock herausragenden Ende mit einem Gewinde 40 Endstück 17 auf den Endabschnitt 36 aufgesteckt ist
25 und an ihrem gegenüberliegenden Ende mit einem und die Spannkugeln 38 durch Betätigung des Spann-Flansch 26 versehen ist. Mit Hilfe zweier auf das Ge- Stiftes 40 in ihre Wirkpositionen gebracht sind, wird der
winde 25 aufgeschraubter Nutmuttern 27 und 28 und Handgriff 38 derart verschwenkt, daß der Spannbolzen
des Flansches 26 ist die Spannbüchse 24 in dem Lager- nach links (F i g. 2 und 3) bewegt wird, wobei das kegelbock 19 axial fixiert 45 förmige Endstück 17 fest gegen die Begrenzungsfläche
setzt werden. In den Fig.4 und 5 sind beispielsweise Spannvorrichtung 8 eingespannt und das Rohrs'ück 16
zwei solche Spannboizen 29 dargestellt. Diese Spann- auf die kegelförmigen Endstücke aufgeschoben und
bolzen 29 enthalten alle einen dem Innendurchmesser 50 zentriert ist können die beiden Ringschweißungen
der Spannbüchse 24 angepaßten mittleren, glattzylin- durchgeführt werden (F ig. 1).
drischen Lagerabschnitt 31 sowie einen verjüngten Das Ein- und Ausspannen eines kegelförmigen End-
stück 33 angeschraubt ist Am gegenüberliegenden rüstung der Sparnnvorrichtung zur Aufnahme unter-
Ende des Spannbolzens 29 ist ein Endabschnitt 36 gera- 55 schiedlich großer kegelförmiger Endstücke gilt da Werden Durchmessers vorgesehen, wobei der Durchmesser zu ledliglich die Lagerstifte 54, 55 zu lösen und die
jeweils dem Durchmesser der zentralen Bohrung der Überwurfmutter 46 abzunehmen sind, so daß der
kegelförmigen Endstücke entspricht. Ferner sind im Spannbolzen als Ganzes aus der Spannbüchse und der
Endabschnitt 36 drei m gleichem Abstand voneinander Vorrichtung 7 bzw. 8 herausgezogen und gegen einen
angeordnete radiale Bohrungen 37 angeordnet, in de- 60 anderen ausgetauscht werden kann,
nen Spannkugeln 38 verschieblich sitzen. Zur Betäti- Die Spannvorrichtung 8 (F i g. t) entspricht der vor-
gung der Spannkugeln 38 dient ein in einer axialen stehend beschriebenen Spannvorrichtung 7, jedoch ist
Bohrung 39 des Spannbolzens geführter Spannstift 40, die Spannbüchse 24 statt in einem Lagerbock drehfest
der an seinem einen Ende einen Betätigungsgriff 41 in dem Querteil 63 eines im wesentlichen U-förmigen
trägt und an seinem anderen Ende einen Abschnitt 42 65 Bügel 60 eingesetzt der an einem Flansch 61 angeverringerten Durchmessers aufweist, der eine radiale schweißt ist, der seinerseits mit einer Antriebswelle 62
Zurückziehung der Spannkugeln 38 innerhalb des Um- eines (nicht gezeigten) Motors fest verbunden ist
fangs des Endabschnittes 36 ermöglicht, während ein Die Arme 51,52 sind bei der Spannvorrichtung 8 im
Gegensatz zur Spannvorrichtung 7 über Zwischenglieder
70 mit dem U-förmigen Bügel 60 fest verschraubt.
Die Langlöcher 53 der beiden Spannvorrichtungen 7, t sind so bemessen, daß die Endabschnitte 36 der
Spannbolzcn so weit zurückgezogen werden können, dal?, hrc inneren Enden mit den Begrenzungsfläehcn 45
lluchien, wodurch die Freigabe des fertigen Stabclements
erfolgt.
Es sei bemerkt, daß die Längen der beiden Spannbüchsen 24 in Abweichung vom Ausführungsbeispiel
(F i g. I) auch gleich sein können, so daß die Spannbol-/cn für beide Spannvorrichtungen 7, 8 auch mit gleich
langen, mittleren Lagerabschnitten 31 versehen und gegeneinander ausgewechselt werden können.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
«09532/273
Claims (2)
1. Drehbare, axisldruckaufnehmende Spannvorrichtung für eine Rundschweißmaschine zur Her- δ
stellung von Stabelementen mit kegelförmigen Endstücken unterschiedlicher Größe, die eine zentrale
Bohrung aufweisen, mit einem Spannbolzen, der durch die Bohrung eines kegelförmigen Endstückes
greifend letzteres mittels eines inneren Anschlags to gegen eine queraxiale äußere Begrenzungsfische
hält, und mit einer in einem Lager drehbeweglich, jedoch axial fixiert gelagerten Spannbuchse für den
Spannbolzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannbolzen (29) einen mittleren durchgehend glattzylindrischen Lagerabschnitt (31), mittels
dessen er in der Spannbüchse (24) auswechselbar geführt ist, und einen Endabschnitt (36) geringeren
Durchmessers aufweist, der mit einer an sich bekannten, radial ausfahr- und zurückziehbaren, den so
inneren Anschlag bildenden Klemmvorrichtung (38) ausgerüstet ist, daß der Spannbolzen (29) gegen die
innere Stirnfläche einer auf die Spannbüchse (24) aufschraubbaren Überwurfmutter (46) anschlagbar
ist, durch deren Axialbohrung sich der Endabschnitt «5
(36) mit der Klemmvorrichtung (38) erstreckt und deren äußere Stirnfläche die queraxiale äußere Anschlägsfläche
für das kegelförmige Endstück bildet, und daß an dem anderen Ende (32) des Spannbolzens
(29) eine Exzenter-Verschiebevorrichtung (47) lösbar befestigt ist, mittels welcher das aufgesteckte,
kegelförmige Endstück (17) bei radial ausgefahrener Klemmvorrichtung (38) gegen die queraxiale Anschlagsfläche
(45) haltbar ist.
2. Spannvorrichtung each Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenter-Verschiebevorrichtung
(47) eine Lagerhülse (49) aufweist, die auf dem mittleren Lagerabschnitt (31) des Spannbolzens
(29) verschiebbar aufgesetzt ist und an welcher einander gegenüberliegend zwei Arme (51, 52) zur
Lagerung zweier Exzenter-Scheiben (56,57) jeweils seitlich gegenüber dem Spannbolzen befestigt sind,
wobei die Exzenter-Scheiben (56, 57) mit der einen Stirnfläche (59) der Lagerhülse (49) zusammenarbeiten
und deren Lagerstifte (54, 55) mit dem andcren Ende (32) des Spannbolzens (29) verbindbar und
in Langlöchern (53) der beiden Arme (51, 52) gelagert sind.
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Legal Events
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EGA | New person/name/address of the applicant | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |