DE4334116A1

DE4334116A1 - Multi-functional gripping and clamping device for clamping and fixing two or more workpieces of different dimensions, e.g. pipes, pipe parts, profiles and the like, the cutting planes or axes of which are to form variable but defined angles with one another

Info

Publication number: DE4334116A1
Application number: DE19934334116
Authority: DE
Inventors: Rolf Boedecker
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-10-07
Filing date: 1993-10-07
Publication date: 1995-04-13

Abstract

Published without abstract.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klemm- und Spannvorrichtung, mit welcher bis zu drei Werkstücke unterschiedlichen Durchmessers, z. B. Rohre und Rohrteile, in einem weiten Winkelbereich zueinander fixiert, eingespannt und geklemmt werden können.The invention relates to a clamping and clamping device with which up to three workpieces different diameters, e.g. B. pipes and pipe parts, in a wide angular range can be fixed to each other, clamped and clamped.

Um zwei Werkstücke so einzuspannen, daß ihre Ebenen variable, aber definierte Winkel miteinander bilden und die Werkstücke in dieser Position fixiert sind und bearbeitet werden können, wird bisher normalerweise eine Reihe von Hilfsmitteln, u. a. eine Winkelmeßeinrichtung, eine Aufspannunterlage, mehrere Spannwerkzeuge und meist noch eine Hilfskraft benötigt.To clamp two workpieces so that their planes have variable but defined angles form with each other and the workpieces are fixed in this position and processed can, a number of tools, u. a. a Angle measuring device, a clamping base, several clamping tools and usually one more Assistant needed.

Bekannt sind in diesem Zusammenhang Zentriervorrichtungen, welche beispielsweise beim Bau von Gas- und Erdölleitungen Verwendung finden und im wesentlichen aus in zwei Hälften geteilten und mit einem Scharnier versehenen Ringen bestehen, die die zu zentrierenden Rohre umspannen.In this context, centering devices are known, which are used, for example, in construction of gas and oil pipelines are used and essentially made in half split rings with a hinge, which are the tubes to be centered span.

Erweisen sich an Baustellen die räumlichen Verhältnisse als sehr beengt, lassen sich derartige Vorrichtungen nur schwierig handhaben, da die Ringe zur Aufnahme der Rohre weit aufgeklappt werden und diese nach dem Schweißprozeß daraus wieder entfernt werden müssen. Auch lassen sich hierbei unterschiedliche Rohrdurchmesser nur im Rahmen von bei Rohren ein und desselben Kalibers gängigen Toleranzen ausgleichen.If the spatial conditions on construction sites prove to be very cramped, it can be done Devices are difficult to handle because the rings for holding the pipes are wide be opened and removed after the welding process have to. Different pipe diameters can only be used in the case of Compensate for common tolerances in pipes of the same caliber.

Mit Vorrichtungen der genannten Art lassen sich darüber hinaus zwar gerade Rohrleitungen zentrieren, nicht jedoch etwa Abzweigungen oder Rohrbögen axial ausrichten. With devices of the type mentioned, straight pipes can also be used center, but do not align branches or pipe bends axially.

Des weiteren ist eine zwingenartige Einspannvorrichtungen zum Zusammenhalten von zu verschweißenden Rohrenden bekannt, bei der diese Rohre zwischen je zwei prismenartig ausgebildete Klemmbacken gespannt werden, die parallel zueinander verstellbar und jeweils einzeln entsprechend dem Durchmesser der zu spannenden Rohre arretierbar sind. Der Vorrichtung haftet der Nachteil an, daß die Zwingenarme mit ihren Greifbacken über verschiedene Hilfsmittel wie Spindeln, Führungsstäbe und Gleitführungen bedient und nach Augenmaß ausgerichtet werden müssen und hierzu eine ganze Reihe von Arbeitsgängen erforderlich sind, welche die mit der Vorrichtung an sich gegebenen Vorteile wieder zunichte machen.Furthermore, a clamp-like clamping device for holding together welding pipe ends known, in which these pipes between two prismatic Trained jaws are clamped, adjustable and mutually parallel can be locked individually according to the diameter of the pipes to be tensioned. Of the Device has the disadvantage that the clamp arms with their gripping jaws Various tools such as spindles, guide rods and slide guides are operated and after A sense of proportion and a whole series of operations are necessary, which nullifies the advantages inherent in the device do.

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine multifunktionelle Vorrichtung zu schaffen, mit der Werkstücke unterschiedlicher Abmessungen ohne zusätzliche Hilfsmittel und Arbeitskräfte in weitgehend variable, aber definierte Winkelbereiche zueinander verbracht und gehaltert werden können.The object of the invention was therefore to create a multifunctional device, with the work pieces of different dimensions without additional aids and Workers are spent in largely variable but defined angular ranges from one another and can be held.

Je nach der Größe der zu bearbeitenden Werkstücke sollen weitgehend verstellbare sowie austauschbare Spannwerkzeuge unterschiedlichster Art einsetzbar sein. Die zugrunde liegende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorrichtung aus einem halbkreisförmigen, in sich geschlossenen, gegenüber Torsion und anderweitige mechanische Belastung stabilen und widerstandsfähigen Trageprofil besteht, auf dessen halbkreisförmigem, wie auch linearen Teilbereich beliebig verstellbare Halte- und Spannelemente in der erforderlichen Anzahl angeordnet sind. Die dem Trageprofil zugewandten Gleitflächen der Halte- und Spannelemente sind diesem adäquat angepaßt. Auf einem halbkreisförmigen Teilbereich des Trageprofils ist eine beidseitig an den Ausgangspunkten des Halbkreisbogens mit Null beginnende und bis zu dessen Scheitelpunkt mit jeweils 90° sich erstreckende, in Grad eingeteilte Winkel-Meßskala angebracht. Depending on the size of the workpieces to be machined, they should be largely adjustable as well interchangeable clamping tools of various types can be used. The underlying object is achieved in that the device from a semicircular, self-contained, opposite torsion and other mechanical load stable and resistant support profile exists on the semicircular, as well as linear section adjustable and adjustable Clamping elements are arranged in the required number. The wearing profile facing sliding surfaces of the holding and clamping elements are adequately adapted to this. On A semicircular section of the support profile is one on both sides at the starting points of the semicircular arc beginning with zero and up to its apex with 90 ° each extending, graded angle measuring scale attached.

An den auf dem Trageprofil verschiebbaren Halte- und Spannelementen ist jeweils ein spezifischer Werkstückhalter, z. B. ein Saugnapf, ein Magnetkern o. ä. vorgesehen. Die Halte- und Spannelemente können in Form einer Schraubzwinge ausgebildet sein, wobei auf dem am Trageprofil verschiebbaren Halte- und Spannelement der Schraubzwingenbauteil drehbar angelenkt ist. Die Führungsbereiche der Halte- und Spannelemente sind dem Trageprofil der Vorrichtung so angepaßt, daß sie um die Achse des jeweiligen Trageprofils gedreht werden können.There is one on each of the holding and tensioning elements that can be moved on the support profile specific workpiece holder, e.g. B. a suction cup, a magnetic core or the like. The holding and clamping elements can be designed in the form of a screw clamp, on which Carrier profile movable holding and clamping element of the screw clamp component rotatable is articulated. The guide areas of the holding and clamping elements are the support profile of the Device adapted so that they are rotated about the axis of the respective support profile can.

Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die erfindungsgemäße Vorrichtung näher erläutert werden. Es zeigtThe device according to the invention is to be explained in more detail using an exemplary embodiment become. It shows

Fig. 1 die Vorrichtung mit Halte- und Spannelementen in der Draufsicht; Figure 1 shows the device with holding and clamping elements in plan view.

Fig. 2 ein solches Element mit Werkstückhalter im Querschnitt, Fig. 2, such an element with workpiece holder in cross-section,

Fig. 3 die Vorrichtung mit Saugnapf-Halte- und Spannelementen sowie zwei ausgerichteten und fixierten plattenförmigen Werkstücken aus beispielsweise Glas oder Keramik, Fig. 3 shows the device with suction-holding and clamping elements as well as two aligned and fixed plate-shaped workpieces made of for example glass or ceramics,

Fig. 4 die Vorrichtung mit Magnet-Halte- und Spannelementen sowie zwei ausgerichteten und fixierten plattenförmigen Werkstücken aus einem magnetischen Werkstoff, Fig. 4 shows the device with magnetic holding and clamping elements as well as two aligned and fixed plate-shaped workpieces made of a magnetic material,

Fig. 5. die erfindungsgemäße Vorrichtung mit ausgerichteten und fixierten Trennwänden in der Draufsicht (Fig. 5a) und in der Vorderansicht mit am Tragprofil der Vorrichtung angeordneten Stützelementen (Fig. 5b), Fig. 5., the inventive device with aligned and fixed separating walls in the plan view (Fig. 5a) and in the front view is arranged on the support section of the apparatus support members (Fig. 5b)

Fig. 6 ein Halte- und Spannelement der Vorrichtung mit darauf drehbar angeordnetem Werkstückhalter in Form einer Schraubzwinge; Fig. 6 is a support and tensioning element of the device with it, rotatably arranged workpiece holder in the form of a clamp;

Fig. 7 die Vorrichtung mit Schraubzwingen-Halte- und Spannelementen sowie ausgerichteten und fixierten Werkstücken in Rohrform, in der Draufsicht; Fig. 7 shows the device with screw-holding and clamping elements and aligned and fixed workpieces in a tubular shape, in plan view;

Fig. 8 die Vorrichtung mit Schraubzwingen-Halte- und Spannelementen und zwei ausgerichteten und fixierten platten- oder vierkantartigen Werkstücken. Fig. 8 shows the device with clamp holding and clamping elements and two aligned and fixed plate-like or square workpieces.

Gemäß Fig. 1 besteht die Vorrichtung demnach aus einem halbkreisförmigen, in sich geschlossenen und gegenüber Torsion und mechanischer Belastung widerstandfähigen Trageprofil 1, das den z. B. in Vierkant ausgeführten Rahmen für darauf verschiebbar angeordnete Halte- und Spannelemente 5 abgibt.Referring to FIG. 1, the device is therefore of a semi-circular, closed in itself and resistant to torsion and mechanical load carrying profile 1, the z. B. in square frame for displaceably arranged holding and tensioning elements 5 .

An den Halte- und Spannelementen 5 sind die eigentlichen Werkstückhalter 2 befestigt. Die Werkstückhalter 2 können die Form von Saugnäpfen 3, Magnetkernen 4, anderen schraubzwingenartigen Halterungen 6 oder sonstigen an sich bekannten Befestigungs- und Halterungsmitteln haben.The actual workpiece holders 2 are fastened to the holding and clamping elements 5 . The workpiece holder 2 can have the shape of suction cups 3 , magnetic cores 4 , other screw-type holders 6 or other fastening and mounting means known per se.

Die schraubzwingenartigen Halterungen 6 sind drehbar auf den Halte- und Spannelementen 5 befestigt. Die Halte- und Spannelemente 5 sind an den dem Trageprofil 1 zugewandten Gleitflächen diesem Profil adäquat so angepaßt, daß sie auf diesem leicht verschiebbar und zugleich arretierbar sind.The clamp-like holders 6 are rotatably attached to the holding and clamping elements 5 . The holding and tensioning elements 5 are adequately adapted to the sliding surfaces facing the support profile 1 so that they are easily displaceable and lockable at the same time.

Im Falle eines Vierkant-Trageprofils können die Halte- und Spannelemente 5 gemäß Fig. 2 in Form eines Gehäuses 7 ausgeführt sein, durch dessen auf der Innenseite des Trageprofils 1 liegenden Schmalseite eine mittels Mutter arretierbare Rändelschraube 8 geführt ist, welche auf ihrem im Innern des Gehäuses 7 liegenden Ende eine dem Vierkant-Trageprofil angepaßte Anpreßfläche 9 aufweist. In the case of a square support profile, the holding and tensioning elements 5 according to FIG. 2 can be designed in the form of a housing 7 , through the narrow side of which lies on the inside of the support profile 1 , a knurled screw 8 which can be locked by means of a nut is guided on the inside of the Housing 7 lying end has a pressure surface 9 adapted to the square support profile.

Wie in Fig. 6 dargestellt, kann das Trageprofil 1 mit nach innen gerundeten Seitenflächen in Form eines "X" und zur weiteren Verbesserung der mechanischen Stabilität massiv ausgebildet sein. Dann sind die Halte- und Spannelemente als massive, auf einer Seite offene Gleitstücke 18 gestaltet, die auf einer ihrer Längsseiten mit einer Gewindebohrung 10 versehen und deren beide anderen Längsseiten als den nach innen gerichteten Wölbungen des X-förmigen Trageprofils 1 angepaßte Führungsnocken 11 ausgebildet sind.As shown in FIG. 6, the support profile 1 can have a solid design with side faces rounded in the shape of an "X" and to further improve the mechanical stability. Then the holding and clamping elements are designed as solid, open on one side sliders 18 , which are provided on one of their long sides with a threaded bore 10 and the other two long sides are designed as the inwardly directed curvatures of the X-shaped support profile 1 guide cams 11 .

Als Feststellelement dient dann eine in der Gewindebohrung 10 geführte Rändel- oder Sechskantschraube 12 mit Feststellmutter, wobei das am Trageprofil 1 liegende Ende der Sechskantschraube 12 in Anpassung an die nach innen gerichteten Wölbungen des X-förmigen Trageprofils 1 nockenartig ausgeführt ist und nach dem Anziehen der Rändelschraube eine sichere Feststellung der Halte- und Spannelemente gestattet.As locking element then is guided in the threaded bore 10 knurled or hexagonal screw 12 with locking nut is used, the end of the hexagonal screw lying on the support section 1 is designed cam-like in adaptation to the inwardly directed bulges of the X-shaped support section 1 12 and after tightening Knurled screw allows a secure locking of the holding and clamping elements.

Die Halte- und Spannelemente nach Fig. 2 und 6 lassen sich - nach ausreichendem Lösen der jeweiligen Feststellschrauben (Sechskantschraube 12) - um das jeweilige Trageprofil 1 drehen und in der gewünschten Position wieder festziehen.The holding and tensioning elements according to FIGS. 2 and 6 can - after sufficient loosening of the respective locking screws (hexagon screw 12 ) - turn around the respective support profile 1 and tighten again in the desired position.

Aus den Fig. 3 und 4 wird ersichtlich, wie mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und zwei auf dem Trageprofil 1 vorgesehenen Halte- und Spannelementen flächige Gebilde 13 beispielsweise aus Glas oder Metall, z. B. Glasscheiben, Bretter oder Bleche über Eck fixiert und verbunden werden können.From Figs. 3 and 4 as planar with the inventive apparatus and two provided on the support section 1 holding and clamping elements fabric 13 can be seen, for example, for glass or metal. B. glass panes, boards or sheets can be fixed and connected over a corner.

Gemäß Fig. 5 können anderweitige flächige Gebilde, beispielsweise Trennwände 14, aus einschlägigen Werkstoffen mit Hilfe der Vorrichtung über Stützelemente, z. B. Stützteller oder -füßchen 15, in dem erforderlichen Winkel zueinander aufgestellt und fixiert werden. According to Fig. 5 may otherwise flat structure, such as partitions 14, of relevant materials with the aid of the device by means of support elements, such. B. support plate or feet 15 , are set up and fixed to each other at the required angle.

Bei dem in Fig. 7 dargestellten Trageprofil 1 ist auf dessen halbkreisförmigen Teilstück wiederum eine von den Bogenenden beginnende und mit 90° gegenläufig bis zum Bogenscheitel reichende Gradeinteilung ersichtlich, wobei veranschaulicht ist, wie mit Hilfe je eines auf beiden Teilbereichen des Trageprofils 1 geführten Halte- und Spannelements 5 und den darauf unverrückbar, aber drehbar angeordneten Schraubenzwingen-Werkstückhaltern 2 zwei rohrförmige Werkstücke in dem gewünschten Winkel so axial zueinander ausgerichtet, fixiert und bearbeitet werden können, daß beispielsweise Rohrabzweigungen ohne größeren Aufwand herstellbar sind.In the case of the carrying profile 1 shown in FIG. 7, on its semicircular section, a graduation beginning from the arch ends and reaching 90 ° in the opposite direction up to the arch apex can be seen, it being illustrated how with the aid of a holding device guided on both partial areas of the carrying profile 1 and clamping element 5 and the immovable but rotatably arranged screw clamp workpiece holders 2, two tubular workpieces can be aligned, fixed and machined axially to one another at the desired angle so that, for example, pipe branches can be produced without great effort.

Fig. 8 schließlich veranschaulicht, wie mit Hilfe einer Vorrichtung, die analog mit Schraub- oder Spannzwingen 16 tragenden Werkstückhaltern 2 ausgestattet ist, flächenartige Werkstücke 17 aus Holz, z. B. Bretter, oder ähnlichen Materialien in die gewünschte Stellung zueinander gebracht und eingespannt werden können. Fig. 8 finally illustrates how with the aid of a device which is analogously equipped with screw or clamping clamps 16 carrying workpiece holders 2 , flat workpieces 17 made of wood, for. B. boards, or similar materials in the desired position can be brought together and clamped.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet die Möglichkeit, Werkstücke unterschiedlichster Abmessungen in der erforderlichen Position zu spannen, ohne daß etwa zusätzliche Arbeitskräfte bei der Fixierung der zu verschraubenden oder zu verschweißenden Werkstücke erforderlich wären. Demgemäß ist die Vorrichtung insbesondere auch im Bereich von Bastel- und Hobbyarbeiten mit Vorteil einsetzbar.The device according to the invention offers the possibility of different workpieces Tension dimensions in the required position without any additional Workers fixing the workpieces to be screwed or welded would be required. Accordingly, the device is particularly in the area of handicrafts and hobby work can be used with advantage.

Auch Glasscheiben können in einer bestimmten Position zueinander fixiert werden; entsprechendes gilt für im Holzbau verwendet Teile sowie für Werkteile aus Metallen der Eisengruppe.Glass panes can also be fixed to each other in a certain position; The same applies to parts used in timber construction as well as work parts made of metals Iron group.

Erhebliche Vorteile ergeben sich aus dem Umstand, daß die Halte- und Spannelemente auswechselbar und gegen anderweitige Arten von Halte- und Spannelementen austauschbar sind. Die Vorrichtung kann leicht auf Werkbänken und -tischen unverrückbar montiert werden. Bei Verwendung eines dritten Halte- und Spannelements lassen sich auch drei Werkstücke gleichzeitig in einem bestimmten Winkel einspannen und fixieren.Considerable advantages result from the fact that the holding and tensioning elements interchangeable and interchangeable with other types of holding and tensioning elements are. The device can be easily fixed on workbenches and tables. When using a third holding and clamping element, three workpieces can also be made clamp and fix at a certain angle at the same time.

BezugszeichenlisteReference list

1 Trageprofil
2 Werkstückhalter
3 Saugnapf
4 Magnetkern
5 Halte- und Spannelement
6 Schraubzwinge
7 Gehäuse
8 Rändelschraube
9 Anpreßfläche
10 Gewindebohrung
11 Führungsnocken
12 Sechskantmutter
13 flächige Gebilde
14 Trennwand
15 Stützteller
16 Schraub- oder Spannzwinge
17 flächige Werkstücke
18 Gleitstück
19 rohrförmiges Werkstück 1 carrying profile
2 workpiece holders
3 suction cup
4 magnetic core
5 holding and tensioning element
6 screw clamp
7 housing
8 knurled screw
9 contact surface
10 threaded hole
11 guide cams
12 hexagon nut
13 flat structures
14 partition
15 support plates
16 screw or clamp
17 flat workpieces
18 slider
19 tubular workpiece

Claims

1. Multifunctional clamping and clamping device for clamping and fixing two or more workpieces of different dimensions, e.g. B. of pipes, pipe parts, profiles, etc., whose cutting planes or axes are to form variable but defined angles with one another, characterized in that the device is formed as a mechanically stable and resistant to external forces, semi-circular support profile ( 1 ) from which the semicircular section is completed by a linear partial profile and is rigidly or releasably connected to it that on the arc-shaped and linear partial sections of the supporting profile ( 1 ) adjustable holding and clamping elements ( 5 ), each of which has a specific workpiece holder, for. B. a suction cup ( 3 ), a magnetic core ( 4 ), a screw clamp ( 6 ) or similar lines known Haltvorrich carry, are provided that the support profile facing sliding surfaces of the holding and clamping elements are adequately adapted to this and that the arcuate section of the support profile ( 1 ) is arranged on both sides at the starting points of this arcuate section with zero and extending to its apex with 90 ° in each case, divided in degrees angle measuring scale.

2. Clamping and tensioning device according to claim 1, characterized in that the support profile ( 1 ) is designed in the form of an internally hollow square made of a suitable metal or a similar alloy.

3. Clamping and tensioning device according to claim 1, characterized in that the support profile ( 1 ) is designed with inwardly rounded side surfaces in the manner of an "X" and solid.

4. Clamping and tensioning device according to claim 1 and 2, characterized in that the holding and tensioning elements ( 5 ) are formed in the manner of a housing ( 7 ), by its on the inside of the support profile ( 1 ) lying narrow side a lockable Knurled screw ( 8 ) is guided, which on its inside of the housing ( 7 ) has an end adapted to the square support profile contact surface ( 9 ).

5. Clamping and tensioning device according to claim 1, characterized in that the holding and tensioning elements ( 5 ) are designed as solid, open on one side sliding pieces ( 18 ), the threaded bore on one of its long sides with a Ge ( 10 ) and whose other two long sides are designed as guide cams ( 11 ) which are adapted to the inward curvatures of the X-shaped support profile ( 1 ), that as a locking element a knurled or hexagon screw ( 12 ) guided in the threaded bore ( 10 ) with a fixed Adjusting nut provided and the screw end on the support profile ( 1 ) is designed like a cam.

6. Clamping and clamping device according to claims 1, 4 and 5, characterized in that on the holding and clamping elements ( 5 ) workpiece holder ( 2 ) z. B. in the form of known suction cups ( 3 ), of magnetic cores ( 4 ) of different shape, of clamps ( 6 ) of different types and connected with the holding and clamping elements ( 5 ) rigidly or releasably.

7. Clamping and tensioning device according to claims 1, 4 and 5, characterized in that the holding and tensioning elements ( 5 ) after releasing the respective locking means axially rotatable about the support profile ( 1 ) in question and can be locked in the desired position.

8. Clamping and tensioning device according to claims 1, 2 and 3, characterized in that on the carrying the measuring scale opposite side of the support profile ( 1 ) supporting elements, for. B. support plate ( 15 ) or feet are provided.