DD267687A1 - Spanneinrichtung zum spannen von hohlkoerpern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spanneinrichtung zum Spannen von zwei Hohlkoerpern, die von innen in koaxialer Lage gespannt werden koennen. Die radiale Lagesicherung erfolgt durch Formschluss, die axiale durch Reibschluss, wobei sich die kleine und leichte Bauweise der Spanneinrichtung fuer den Einsatz in der IR-Technik anbietet. Die Einspannung der Hohlkoerper erfolgt mittels radialer Punktspannung, wobei zwei Spannpunkte starr sind, der dritte jedoch durch ein Ausgleichsstueck erfolgt. Die Betaetigung des Ausgleichsstueckes 6, das antriebsseitig mit einem eine Gabelfeder 5 tragenden Stuetzstift 4 verbunden ist, ekrfolgt durch den Spannkeil 3 mit Hilfe des Zwischenhebels 7. Durch das drehbar und radial bewegbar angeordnete Ausgleichsstueck 6 koennen auftretende Abweichungen des Spanndurchmessers, wie sie z. B. bei Gussteilen nach TGL 10 412 auftreten, ohne Schwierigkeiten ausgeglichen werden. Fig. 1

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eino Spanneinrichtung, mit der zwei Hohlkörper von innen in koaxialer Lage gespannt werden können. Die radiale Lagesicherung erfolgt durch Formschluß, die axiale durch Reibschluß, wobei sich durch die kleine und leichte Bauweise der Spanneinrichtung der Einsatz in der IR-Technik anbietet.

> Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bekannt für das axiale Spannen von Hohlkörpern sind Spannvorrichtungen in Form von Spanndornen. Spanndorne mit

pressender Haflrsibung des aufgenommenen Werkstückes gelten zwar als rundlaufsicher, besitz η jedoch den Nachteil, daß mit ihnen nicht gleichzeitig zwei Teile gespannt werden können. Es können weiterhin Beschädigungen der Drehteile sowie ein

Verschleiß an der Spanndornpassung hervorgerufen werden. Andere Arten könnn wegen Passungstoleranzen und auftretende Zylinderverkancungen nur ein Rundlaufniveau von geringen Ansprüchen garantieren. Bei Teilen mit relativ großen Maß- und Formabweichungen, wie z. B. bei Gußteilen, muß ein Radialspiegel (dadurch weder Form-

noch Reibschluß) vorgegeben werden, während die axiale Lagesicherung und der Reibschluß zur Aufnahme der Umfangskraft durch axiales Spannen erfolgt.

Da die Berührungsstellen dieser Werkstücke nicht eindeutig definiert sind, läßt sich mit einem herkömmlichen Spanr.dorn keine

sichere Mitnahme garantieren.

In der DD-PS 104 933 wird eine Schnellspannvorrichtung für dünnwandige Hohlkörper, wie z. B. Lagerbuchse η und ähnliche Drehteile *ur Bearbeitung auf Dreh- und Fräsmaschinen beschrieben. Darin wird auf einen Grundkörper eint mit einem

keilförmigen Schlitz versehene zylindrische Spannbüchse so aufgeschoben, daß in diesem Schlitz ein Spant keil f leitet, der an einer Gewindemutter angearbeitet ist, die auf einer im Grundkörper gelagerten Gewindespindel bewegt wird. Durch

Aufschieben einer weiteren einfach geschlitzten Büchse auf die Spannbüchse der Vorrichtung kann in begrenztem Umfang der Spannbereich der Schnellspannvorrichtung erweitert werden. Bekannt ist auch eine Flanschenheftvorrichtung (DD-PS 134 609) zum zentrischen Spannen von Rohrleitungselementen,

insbesondere von Rohren und Flanschen zwecks Heften derselben zürn Schweißen einer Rundnaht, vorrangig unter

Baustellenbedingungen. Dio Vorrichtung bestoht aus zwei unabhängig voneinander betätigbaren Spannsystemen, die gelenkig

miteinander verbunden sind.

Die bekannten technischen Lösungen haben den Nachteil, daß sie nicht für das sichere koaxiale Spannen von ;.wei oder

mehreren Teilen geeignet sind, die größere Form- und Maßabweichungen (z.B. für Gußteile nach TGL 10412) aufweisen und auch für den Einsatz in der IR-Technik ungeeignet sind durch ihre relativ große und komplizierte Bauweise.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Spanneinrichtung für zwei Hohlkörper zu entwickeln, die sich bei kleiner und leichter Bauweise durch kurze Spann- und Umrüstarbeiten auszeichnet, auch für zwei Teile mit größeren Maß- und Lageabweichungen geeignet ist sowie in der IR-Technik eingesetzt werden kann.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spanneinrichtung zu schaffen, die zwei Hohlkörper gleichzeitig aufnimmt nach dem Prinzip einer radialen Punktspannung unter Verwendung von zwei starren Spannpunkten und eine;, variablen Spannpunktes bei größeren Maß- und Lageabweichungen des Spanndurchmessers, die z.B. bei Gußteilen nach TGL10412 auftreten können.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch gelöst, daß ein durch einen Lagerbolzen drehbarer Zwischenhebel mit einer Schrägen auf der schrägen Stirnfläche des Spannteils aufliegt und mit seiner gegenüberliegenden planen Fläche unterhalb eines Ausgleichsstückes lagert. Das Ausgleichsstück ist mit einem Bolzen in am Gehäuseoberteil vorgesehenen Langlöchern drehbar und radial bewegbar angeordnet. Darüber hinaus ist das Ausgleichsstück fest mit einen Stützstift verbunden, der eine Gabelfeder trägt, die mit ihren beiden Enden einmal im oberen Grundkörper und zum anderen im Stützstift seihst befestigt Ist. Der die Gabelfeder tragende Stützstift weist einen Bund auf, dessen Abstand a im Gehäuseoberteil etwa gleich dem Abstand b zwischen den Schrägen des Ausgleichsstückes und dom Kippteil ist, so daß im entspannten Zustand das Ausgleichsstuck in radialer Richtung parallel nach innen verschoben ist. Die Einspannung beider Hohlkörper erfolgt mittels radialer Punktspannung, wobei zwei Spannpunkte starr sind (gebildet durch den unteren Grundkörper), der dritte sich jedoch am Ausgleichsstück befindet. Das Ausgleichsstück kann sich, da es kippbar gelagert ist, auftretenden Abweichungen des Spanndurchmessers (etwa nach TGL 10412) mühelos anpassen.

Die entstehende Verzerrung des Hebelverhältnisses und damit der Spannkräfte kann vernachlässigt werden, da es sich um Fehler 2.Ordnung handelt.

Ausführungsbeispiel Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispie! näher erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: Axialschnitt der Spannvorrichtung im gespannten Zustand Fg. 2: Radialschnitt der Spannvorrichtung.

Die Spannvorrichtung besteht aus einem geteilten Grundkörper, (unterer Grundkörper 1 und oberer Grundkörper 2), der an der Maschine bzw. am Industrieroboter befestigt ist. In dem Grundkörper ist eine Bohrung 10 angeordnet, die mit einer Gleitbuchse 11 versehen ist. In dieser gleitet der axial verschiebbare Spannkeil 3 mit der schrägen Stirnfläche 12. Der Antrieb des Spannkeils 3 gehört nicht zum Umfang der Erfindung und ist deshalb nicht dargestellt. Auf der schrägen Stirnfläche 12 liegt bei der Stelle A der Zwischenhebel 7 mit den Schrägen 13 auf und ist mit Hilfe des Lagerbolzens 9 drehbar gelagert. Bei B berührt der Zwischenhebel 7 mit der planen Seite 14 das Ausgleichsstück 6, das durch den Führungsstift 8 in einem Langloch 15 des oberen Grundkörpers 2 so gehalten wird, daß es in radialer Richtung verschiebbar ist und sich um die Achse des Führungsstiftes 8 drehen kann.

Am vorderen Ende besitzt das Ausgleichsstück 6 eine Einführungsschräge 16 für das Spannen der beiden Hohlkörper 17

Antriebsseitig ist das Ausgleichsstück 6 fest mit einem Stützstift 4 verbunden, der mit einem Bund 18 versehen ist. Die Gabelfeder 5 ist mit ihren Enden 19 und 20 im oberen Grundkörper 2 sowie im Stützstift 4 befestigt und wirkt so, saß sie das Ausgleichsstück 6 radial nach innen, also zur Drehachse der Spannvorrichtung hin, drückt.

In Fig. 1 ist der gespannte Zustand von zwei Hohlkörpern 17 dargestellt. Der Spannkeil 3 wird dabei nach rechts gedruckt und überträgt bei A eine senkrecht zur Berührungsfläche wirkende Kraft auf den Zwischenhebel 7, der die axiale Komponente dieser Kraft über den l.agerbolzen 9 auf den Grundkörper ableitet. Die radiale Komponente wird bei B auf das Ausgleichsstuck 6 und von diesem auf Grund der speziellen Hebelverhältnisse an den Stellen Ci und C₂ zu gleich großen Teilen auf die beiden Werkstücke 17 übertragen.

Aus der Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Spannung an den drei Stellen Ci, D₁ und E₂ bzw. C₂, D₂ und E₂ erfolgt

Die radiale Lagefixierung erfolgt also durch Formschluß, die axiale und die Fixierung in Umfangsrichtung durch Reibschluß. Das Zurückziehen des Spannkeils 3 bewirkt ein Lösen der Vorrichtung, da durch das Zurückweichen der Stirnschräge 12 des Spannkeils 3 die Gabelfeder 5 das Ausgleichsstück 6 und den Zwischenhebel 7 nach innen schieben kann und zwar so weit, bis das Ausgleichsstück 6 bei G und der Stützstift 4 mit seinem Bund 18 bei F zur Anlage kommen. Dazu ist es erforderlich, daß der Abstand a dos Bundes 18 vom Stützstift 4 zum oberen Grundkörper 2 etwa gleich dem Abstand b zwischen den Schrägen des Ausgleichsstückes 6 und des Zwischonhobels 7 ist.

Claims (2)

1. Spanneinrichtung zum Spannen von Hohlkörpern, bei dem in einem geteilten Gehäuse ein Spannkeil verschiebbar lagert, der über eine abgeschrägte Stirnfläche verfügt, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch einen Lagerbolzen (9) drehbarer Zwischenhebel (7) mit seiner Schrägen (13) auf der schrägen Stirnfläche (12) des Spannkeils (3) aufliegt und mit seiner gegenüberliegenden planen Fläche (14) unterhalb eines Ausgleichsstücks (6) lagert, welches mit einem Lagerbolzen (9) in am oberen Grundkörper (2) vorgesehenen Langlöchern (15) drehbar und radial bewegbar angeordnet ist und daß antriebsseitig das Ausgleichsstück (6) fest mit einem Stützstift (4) verbunden ist, der eine Gabelfeder (5) trägt, die mit ihren Enden (19) und (20) im oberen Grundkörper (2) und im Stützstift (4) befestigt ist, während die ande· β Seite des Ausgleichsstückes über eine Einführungsschräge (16) verfügt.

2. Spanneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Gabelfeder (5) tragende Stützstift (4) einen Bund (18) aufweist, dessen Abstand (a) im oberen Grundkörper (2) etwa gleich dem Abstand (b) zwischen den Schrägen des Ausgleichsstückes (6) und des Zwischenhebels (7) ist.