DE2243443C3 - Vorrichtung zum Herauspressen und Abscheren der wärmebeeinflussten Zonen an einer Stumpfschweissverbindung von zwei länglichen Werkstücken - Google Patents
Vorrichtung zum Herauspressen und Abscheren der wärmebeeinflussten Zonen an einer Stumpfschweissverbindung von zwei länglichen WerkstückenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herauspressen und Abscheren der wärmebeeinflußten Zonen
an einer Stumpfschweißverbindung von zwei länglichen Werkstücken gleichen Querschnittes, mit einem Paar in
axialem Abstand voneinander angeordneten, gegeneinander bewegbaren Einspannvorrichtungen mit den
äußeren Abmessungen der Werkstücke entsprechenden öffnungen und mit an ihren gegenüberliegenden Enden
vorgesehenen Schneidkanten. Eine derartige Vorrichtung ist aus der CH-PS 2 99 442 bekannt
Beim Stumpfschweißen entsteht eine insbesondere hinsichtlich ihrer Duktilität gegenüber dem übrigen
Material der Werkstücke veränderte wärmebeeinflußte Zone und an der Schweißstelle ein Grat Wärmebeeinflußte Zone und Grat wirken sich auf die Weiterbearbeitung der Werkstücke, z. B. zum Zwecke des Beschichtens, Drehens, Verarbeitung in Kabelform, Aufbringens
einer Isolierung oder Ziehens, nachteilig aus und müssen daher vor solchen Arbeiten entfernt werden. Das heißt,
es muß eine Oberflächen- und Gefügestruktur hergestellt werden, die auch im Bereich der Schweißverbin
dung die notwendige Homogenität für solche Behandlungen aufweist
Zu diesem Zweck ist es aus der CH-PS 2 99442 bereits bekannt, bei einer Widerstandsstumpfschweiß-S maschine das eigentliche Verschweißen der Werkstücke
mit einem Stauch- und Entgratung^vorgang zu verbinden. Die Maschine weist dazu ein Paar aufeinander zu
bewegbare und mit Stromzuführungen verbundene Spannfutter auf, in denen die miteinander zu verschwei
ßenden Werkstücke eingeklemmt werden. An den
einander gegenüberliegenden Stirnflächen der Spannfutter sind Schneidkanten in Form von konisch
angedrehten Abgratringen angeformt die bei Aufeinandertreffen das beim vorausgehenden Stauchvorgang
is nach außen gedrückte Material der Schweißverbindung
abscheren. Die Spannfutter übernehmen sowohl die Führung als auch das Verklemmen der Werkstücke mit
der Folge, daß die die Werkstücke umschließenden Klemmflächen wegen der erforderlichen großen
Klemmkräfte die der Schweißstelle benachbarten Oberflächenbereiche der Werkstücke beschädigen
können. So sind beispielsweise bei einer ebenso wie der vorgenannte Stand der Technik ausgeführten Vorrichtung nach der CH-PS 3 97 897, die dort zum
Herauspressen des gesamten wärmebeeinflußten Materials der Schweißverbindung dient die die Werkstücke
aufnehmenden Klemmöffnungen in den Spannfuttern als Vierkantquerschnitte ausgebildet die wegen der
hohen Klemmkräfte notwendigerweise zu Abflachun
gen an den Oberflächen der verschweißten Werkstücke
führen müssen.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art
zu schaffen, bei der eine Verletzung der Oberflächen der
Werkstücke an den Einspannstellen weitestgehend
vermieden wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Einspannvorrichtung besteht aus einem Paar
die öffnungen und die Schneidkanten aufweisenden
auseinanderbewegbaren Backen und einem Paar axial
außerhalb der Backen angeordneten Klemmen zum Greifen der Werkstücke und Anlegen einer Druckkraft
an dieselben, wobei die zusammengehörigen Backen- und Klemmenpaare so miteinander verbunden sind, daß
sie in axialer Richtung miteinander bewegt und unabhängig voneinander geöffnet und geschlossen
werden können.
Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung können die außerhalb der Backen angeordneten Klemmen so lang
gemacht werden, daß auch bei hohen Stauchdrücken und dadurch bedingten großen Klemmkräften keine
nennenswerte Beschädigung der Oberflächen der Werkstücke an den Einspannstellen erfolgt. Außerdem
können die Backen äußerst genau geschliffen und
poliert werden, so daß Bereiche erheblicher Länge
vorliegen, die die ursprüngliche Querschnittsgestalt, Größe und Geradheit der Werkstückbereiche an beiden
Seiten der wärmebeeinflußten Zone ohne Veränderung der Werkstückkonfiguration gewährleisten. Die Ober
flächengüte der fertigen Werkstücke ist dann so groß,
daß die erhaltenen Verbindungen ohne aufwendige Nacharbeit sogleich für weitere Nachfolgearbeiten, z. B.
Zieharbeiten, verwendet werden können. Auch kann sogleich eine Isolierung auf die Werkstücke aufgebracht
werden, oder es können diese in einem anschließenden Arbeitsvorgang in Kabelform gelegt oder verdreht
werden. Wenn die Backen beträchtliche Längen der Werkstücke an beiden Seiten der Verbindung führen
und gerade halten und die Geradlinigkeit während des Auspreß- und Abschervorganges beibehalten wird, und
wenn weiter an der Schweißstelle die Nennabmessungen der Werkstücke beibehalten werden, kann die
Schweißstelle an den miteinander verbundenen Werkstücken nach Behandlung mit einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung praktisch nicht mehr nachgewiesen werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann jede Klemme ein Paar Klemmkeile mit im wesentlichen >o
parallelen, einander zugewandten Greifflächen und äußeren, voneinander abgewandten Flächen, welche
nach außen in einer Richtung schräg zu den Greifflächen verlaufen, aufweisen, wobei die Klemmkeile in einer in Axialrichtung angeordneten V-förmigen
Aussparung in einem Klemmblock gleitend aufgenommen sind. Dabei können die Greifflächen an austauschbar mit den Klemmkeilen verbundenen Platten ausgebildet sein.
Zum Begrenzen der Aufeinanderzubewegung der Backen kann ferner an den die Schneidkanten
aufweisenden Enden der Backen je eine Anschlagfläche vorgesehen sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 eine Vorderansicht von einer erfindungsgemäß aufgebauten Vorrichtung,
F i g. 2 eine geschnittene Ansicht nach der Linie 2-2 in F i g. 1 in Richtung der dargestellten Pfeile,
F i g. 3 eine geschnittene Endansicht nach der Linie 3-3 in F i g. 1 in Richtung der dargestellten Pfeile v.s
einem gegenüber F i g. 1 vergrößertem Maßstab,
Fig.4 eine geschnittene Endansicht nach der Linie
4-4 in Richtung der dargestellten Pfeile gemäß Fig. 1, wobei die Teile der Vorrichtung in einer gegenüber den
Fig. 1 und 3 unterschiedlichen Lage wiedergegeben sind,
F i g. 5 eine teilweise geschnittene Detailansicht von der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung in vergrößertem
Maßstab, wobei die Teile eine gegenüber F i g. 1 unterschiedliche Lage einnehmen,
F i g. 6 eine geschnittene Detailansicht nach der Linie 6-6 in F i g. 5 in Richtung der dargestellten Pfeile,
F i g. 7 eine geschnittene Detailansicht nach der Linie 7-7 in F i g. 1 in Richtung der dargestellten Pfeile und in
vergrößertem Maßstab,
F i g. 8 eine geschnittene Detailansicht nach der Linie 8-8 in F i g. 5 in Richtung der dargestellten Pfeile,
F i g. 9 eine perspektivische Detailansicht von draht- oder stabförmigen Werkstückenden, welche durch
Stumpfschweißen miteinander verbunden sind, wobei die Schweißverbindung jedoch noch nicht vollendet ist,
F i g. 10 eine perspektivische Detailansicht von einer fertigen Schweißverbindung nach Bearbeitung in einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung,
F i g. 11 eine Ansicht der Werkstückenden in einander
gegenüberliegender Lage vor Beginn der Verschweißung,
Fig. 12 eine der Fig. 11 ähnliche Ansicht der
Werkstückenden nach Herstellung einer herkömmlichen elektrischen Stumpfschweißverbindung,
Fig. 13 eine Ansicht der Werkstückendsegmente
gemäß Fig. 12 in ihrer Lage zwischen den geöffneten Backen,
F i g. 14 eine der F i g. 13 ähnliche Ansicht mit einem geschlossenen und einem geöffneten Backenpaar,
Fig. 15 eine der Fig. 14 ähnliche Ansicht nach Schließung beider Backenpaare,
zugehörigen Fig. 16 eine der Fig. 15 ähnliche
Ansicht mit in geschlossener Stellung befindlichen Klemmen, welche die Werkstücke an entgegengesetzten Enden der Backen ergreifen, während die Backen in
Abstand zu der Schweißverbindung stehen.
Fig 17 eine der Fig. 16 ähnliche Ansicht mit
Darstellung der Lage der Teile nach Beendigung des Auspreß- und Abschervorganges, und
Fig. 18 eine der Fig. 13 ähnliche Ansicht mit voneinander getrennten und geöffneten Backen nach
Vollendung des Auspreß- und Abschervorganges.
In der Zeichnung sind entsprechende Teile durch gleiche Bezugsziffern gekennzeichnet
Wie in den F i g. 1 und 2 dargestellt, weist die Vorrichtung eine Basisplatte 20 auf, welche die anderen
Teile in ihrer betrieblichen Zuordnung trägt Ein stationäres Gerüst 22 ist an der Basisplatte 20
angebracht und erstreckt sich von dieser rechtwinklig nach außen. Die dargestellte Vorrichtung wird normalerweise bei in im wesentlichen vertikaler Lage
befindlicher Basisplatte 20 in Betrieb genommen. Am anderen Ende der Basisplatte sind Lagerblöcke 23 und
24 angebracht und fluchten mit gegenüberliegenden Endteilen des stationären Gerüstes 22. Das stationäre
Gerüst 22 und die Lagerblöcke 23 und 24 dienen als stationäre, d. h. ortsfeste Halterungen für die Arbeitsteile der Vorrichtung.
Doppelt wirkende hydraulische Stempel 25 und 26 sind an den gegenüberliegenden Enden der äußeren
Endfläche des stationären Gerüstes 22 angebracht und erstrecken sich im Abstand zueinander nach außen. In
ihrer Position fluchten die Stempel 25 und 26 axial mit Lagern 27 und 28 der Lagerblöcke 23 und 24.
Kolbenstangen 29 und 30 der Stempel 25 und 26 erstrecken sich durch geeignete Lageröffnungen 32 und
33 im stationären Gerüst 22 und sind mit koaxial befindlichen Verlängerungen 34 und 35 ausgestattet.
Die Verlängerungen 34 und 35 sind an den entfernt bezüglich des Gerüstes 22 angeordneten Enden der
Kolbenstangen vorgesehen und sind in den Lagern 27 und 28 linear verschiebbar. Wie nachfolgend erläutert,
dienen die Kolbenstangen 29 und 30 und ihre entsprechenden Verlängerungen als Halterungen für
andere, sich bewegende Teile der Vorrichtung.
An einer im Abstand vom stationären Gerüst 22 befindlichen Stelle und nahe den Lagerblöcken 23 und
24 ist ein Querhaupt 36 auf den Kolbenstangen 29 und 30 mittels geeigneter Lager 37 und 38 gelagert
Ausnehmungen 39 und 40 sind an der Außenfläche des Querhauptes 36 im Bereich der entgegengesetzten
Enden vorgesehen und befinden sich in konzentrischer Lage bezüglich der Achsen der Kolbenstangen 29 und
30. Die Ausnehmungen 39 und 40 besitzen größeren Durchmesser als die Kolbenstangen und ihre entsprechenden Lager im Querhaupt; sie dienen als Sitz für
Hülsen bzw. Buchsen 42 und 43, welche auf den Kolbenstangen 29 und 30 in ihrer Lage fixiert sind, wie
nachfolgend ausführlicher erläutert ist Gemäß F i g. 1 besitzt jede Kolbenstange ein Endteil 44 von reduziertem Querschnitt, weshalb eine Schulter 45 an der
Kolbenstange gebildet ist Das Endteil 44 jeder Kolbenstange ist mit einem Gewinde versehen,
während jede der Buchsen 42 und 43 gleichfalls ein Gewinde aufweist und auf die entsprechende Kolbenstange so aufgeschraubt ist, daß sie an der Schulter
anliegt. Jede der Verlängerungen 34 und 35 weist an ihrem Ende eine Axialbohrung 46 auf, welche auf das mit
Gewinde versehene Endteil 44 der zugehörigen
Kolbenstange so weit aufgeschraubt ist, daß das Ende jeder Verlängerung in einer den Schultern an den
Kolbenstangen gegenüberliegenden Position an der entsprechenden Buchse anliegt, um auf diese Weise die
Buchsen und die Verlängerung in ihrer Position an den Enden der Kolbenstangen zu halten. Bewegungen der
Kolbenstangen 29 und 30 in Richtung der Stempel 25 und 26 führen als Folge der Anlage der Buchsen 42 und
43 am Querhaupt zu einer in entsprechender Richtung verlaufenden Bewegung des Querhauptes 36.
Am Mittelteil des Mechanismus sind Form- bzw. Backenträger 47 und 48 entlang der parallelen
Kolbenstangen 29 und 30 verschiebbar angeordnet. Mit Ausnahme einiger weniger Details und mit Ausnahme
der Tatsache, daß die Backenträger 47 und 48 in ihrem
Aufbau seitlich entgegengesetzt ausgebildet sind, um über vergleichbare Teile einander gegenüberliegend zu
verfugen, ist der Aufbau der Backenträger identisch, so daß die Beschreibung eines einzelnen Backenträgers für
das Verständnis ausreicht Die Backen- bzw. Formträger sind im wesentlichen parallel zueinander ausgebildet,
wobei jeder Backenträger eine entsprechende Funktion im Arbeitsablauf der Vorrichtung übernimmt.
Gemäß Ansicht in den F i g. 1 bis 7 werden die Backenträger 47 und 48 unter Bezugnahme auf den links
befindlichen Backenträger 47 erläutert. Entsprechende Teile des in den Zeichnungen rechts befindlichen
Backenträgers werden durch entsprechende Bezugsnumerierungen unter Verwendung eines Bezugsstriches
benannt. Außer ihrer Parallellage sind die Backenträger im wesentlichen rechtwinkelig bezüglich der Kolbenstangen
29 und 30 ausgerichtet. Als wesentlichen Bestandteil weist jeder Träger ein tragendes Element 49
kanalförmigen Querschnittes auf, welcher als Befestigung für die anderen Teile dient Zum Zwecke der
Verwendung und wie aus den F i g. 1 und 2 ersichtlich ist, erstrecken sich die seitlichen Flansche 50 und 52 des
tragenden Elementes 49 von der Basisplatte 20 nach außen und besitzen Abstandsblöcke 53 und 54. Diese
sind an den Aussenkanten befestigt so durch Schweißnähte 56 entlang der angrenzenden Kanten der
Abstandsblöcke und der Flansche. Am unteren Ende des Backenträgers 47 ist ein Befestigungsblock 57 an den
Außenkanten der Abstandsblöcke 53 und 54 mit Hilfe von Schweißnähten 58, 59 und 60 angebracht Der
Befestigungsblock 57 ist etwas kürzer ausgebildet als die Abstandsblöcke 53 und 54 und ist bezüglich des oberen
Endes der Abstandsblöcke zurückversetzt so daß Flächen 62 und 63 bestehen, welche als Sitz für einen
Backen 64 dienea
Der Backen 64 ist mit einer V-förmigen Nut 65 ausgestattet, welche sich seitlich zur Seitenfläche der
Sitzfläche 63 gegenüberliegend erstreckt Die Nut liegt im Bereich der Außenfläche des Befestigungsblockes 47
frei. Eine weitere V-förmige Nut 66 ist in der Außenfläche des Befestigungsblockes 57 und im
Abstand zur Nut 65 ausgebildet Sie erstreckt sich im wesentlichen parallel zu dieser NuL Ein Brückenteil 68
weist winkelig gerichtete, vorstehende Enden 69 und 70 auf, welche im Abstand zueinander befindlich sich
teilweise in die V-förmigen Nuten 65 und 66 im Backenblock und im Befestigungsblock erstrecken, um
auf diese Weise den Backen fest gegenüber seinen Sitzflächen zu fixieren, wenn durch öffnungen 73 im
Brückenteil 68 sich erstreckende Schrauben 72 in
Gewindeöffnungen 74 des Befestigungsblockes eingeführt und festgezogen werden. Auf diese Weise wird das
Brückenteil in seiner Position gegenüber dem Befestigungsblock und gegenüber der Backe fixiert.
Ein Lager 75 befindet sich in einer Lagerbohrung 76 des Befestigungsblockes 57. Durch diese Bohrung
erstreckt sich die Kolbenstange 30, um ein Ende des Backenträgers 47 zum Zwecke linearer Bewegung
aufzunehmen. Gleichzeitig soll sich die Kolbenstange durch die Bohrung bewegen können. Gemäß Darstellung
in F i g. 7 kann das Lager 75 mit Hilfe geeigneter Mittel, so durch Schnapp- oder Sicherheitsringe 77 und
78, innerhalb der Lagerbohrung 76 gehalten werden. Die Ringe 77 und 78 sind zu diesem Zweck in
geeigneten, am Umfang verlaufenden Nuten 79 und 80 im Bereich der gegenüberliegenden Enden der Lagerbohrung
vorgesehen.
Am oberen Ende des Backenträgers ist ein Abstandsund
Befestigungsblock 82 an den Außenkanten der Flansche 50 und 52 des Halteelementes 49 befestigt, so
durch Schweißnähte 83, welche sich entlang der Kanten erstrecken. An den gegenüberliegenden Seiten des
Befestigungsblockes 82 sind Lagerblöcke 84 und 85 im Abstand zueinander am Befestigungsblock mit Hilfe von
Bolzen 86 und 87 befestigt. Die Blöcke dienen zur Aufnahme eines hydraulischen Zylinders 88, der mittels
Zapfen 89 in Lageröffnungen 90 der Lagerblöcke gehalten ist.
Am unteren Ende des Befestigungsblockes 82 sind Abstandsblöcke 92 und 93 an den Außenkanten der
seitlichen Flansche 50 und 52 des Halteelements des Backenträgers befestigt, so durch Schweißnähte 94. Die
Abstandsblöcke 92 und 93 erstrecken sich von der Kante des Befestigungsblockes 82 zu den Enden der
Abstandsblöcke 53 und 54, wobei ihre Außenflächen in gleicher Flächenlage mit denjenigen der Abstandsblökke
53 und 54 liegen. In einer Position oberhalb des Befestigungsblockes 57 und unterhalb des hydraulischen
Zylinders 88 und seines Befestigungsblockes 82 ist ein Gleitblock 95 mit Hilfe von Schweißnähten 96 und 97 an
den Abstandsblöcken 92 und 93 befestigt Die Schweißnähte % und 97 erstrecken sich über die
Außenflächen der Abstandsblöcke 92 und 93 entlang deren Mittelbereich. Wie im Falle des Befestiungsblokkes
57 weist der Gleitblock 95 ein Lager 98 auf, welches in einer seitlich sich erstreckenden Bohrung 99
angeordnet ist Das Lager ist verschiebbar auf der Kolbenstange 29 vorgesehen, so daß die Kolbenstangen
29 und 30 und die entsprechenden Lager 75 und 98 den Backenträger bezüglich des tragenden Aufbaues und
zum Zwecke der Bewegung entlang und relativ zu den Kolbenstangen 29 und 30 hält
Ein Joch bzw. Bügel 100 ist mit einem verbindenden Steg 102 an seinem oberen Ende ausgestattet und weist
Arme 103 und 104 auf, welche sich vom Steg 102 im wesentlichen parallel zueinander erstrecken. Der Bügel
100 ist in seiner Breite so bemessen, daß er verschiebbar zwischen die Abstandsblöcke 92 und 93 paßt Die Arme
103 und 104 sind so im Abstand vorgesehen, daß sie verschiebbar über die gegenüberliegenden bzw. entgegengesetzten
Außenflächen des Gleitblockes 95 greifen, während sich der Arm 104 zwischen den Abstandsblökken
92 und 103 befindet Der hydraulische Stempel 88 ist von doppelt wirkender Bauart und weist einen Kolben
105 mit einem im Durchmesser reduzierten, ein Gewinde tragenden Endteil 106 auf. Das Endteil 106 ist
in eine Gewindebohrung 107 des Steges 102 eingeschraubt, um eine betriebliche Verbindung zu schaffen.
Am Ende des Bügels ist an einer dem Steg 102 gegenüberliegenden Position ein Backenträgerblock
108 befestigt Der Backenträgerblock 108 weist gleiche
Breite wie das Joch bzw. der Bügel 100 auf und ist mit
Kerben 109 und UO versehen. Zwischen den Kerben befindet sich ein vorstehender Teil 112. Die Kerben und
der vorstehende Teil sind an die Enden der Arme 103 und 104 des Bügels und zwischen diese Enden angepaßt
und werden in ihrer Position durch geeignete Befestigungsmittel fixiert, so durch Bolzen 113. An seinem
äußeren Ende, d. h. in vom Ende des Bügels abgewandter Lage, weist der Backenträgerblock 108 ein
vorstehendes Teil 114 auf und bildet Sitzflächen 115 und
116 für den Backen. Die Sitzflächen 115 und 116 sind in
Winkellage zueinander angeordnet, so daß ein Backen
117 dem Backen 64 gegenüberliegend betrieblich zugeordnet werden kann. Da die Backenblöcke 64 und
117 zur Aufnahme von Werkstücken verschiedener Größe und verschiedener Gestalt austauschfähig sind,
jedoch während des Gebrauchs fest in ihrer Lage fixiert werden müssen, ist der Backenblock 117 in seiner
Position am Backenträgerblock 108 in einer der Befestigung des Backens 64 vergleichbaren Weise
angebracht. Das heißt, eine V-förmige Nut 118 erstreckt
sich seitlich bezüglich der Außenfläche des Armes 103 und ist im Abstand vom Ende des Backenträgerblockes
vorgesehen. Eine weitere V-förmige Nut bzw. Kerbe 119 ist an der Außenfläche des Backenblockes 117
vorgesehen. Ein Brückenteil 120 mit abgeschrägten Enden 122 und 123 greift in die Kerben 118 und 119 ein
und wird mit Hilfe geeigneter Befestigungsmittel, so mit Schrauben 124, fixiert. Die Schrauben werden in den
Backenträgerblock 108 eingeschraubt, um den Backen 117 in seiner Position an dem Sitz zu halten.
In der dargestellten Form können die Backen 64 und 117 Stangen- oder Drahtmaterial kreisförmigen Querschnittes bei vorbestimmten! Durchmesser aufnehmen.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Backen jeweils entsprechend der Form und der Gestalt der Werkstücke
ausgewählt werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel besitzen der Backen 64 und der Backen 117
halbkreisförmige öffnungen 125 und 126, die sich über die Backenkörper erstrecken. Die öffnungen sind
geschliffen und poliert, wobei sie von Ende zu Ende geradlinig verlaufen und einen exakten, engen Sitz für
das normale Größe und Gestalt besitzende Werkstück 127 bieten. Wenn die Backen 64 und 117 getrennt
werden, wie F i g. 1 und 3 zu entnehmen ist, kann ein Werkstück zwischen diese eingeführt und in der
öffnung 125 des unteren Backens abgesetzt werden. Obwohl es nicht die Funktion der Backen ist, mittels
Greifwirkung Arbeitskräfte an den Werkstücken anzulegen, besitzen die Backen, wenn sie gemäß F i g. 4
durch Wirkung des Stempels 88 zusammengebracht werden, eine ausrichtende bzw. streckende Wirkung am
umschlossenen Teil des Werkstückes und halten dieses Teil in normaler Größe und normaler Form fest Da die
Backen, wenn geschlossen, nur eine geringe Auswirkung
auf das Werkstück haben würden, wenn die Backen eine axiale Länge von nur einem geringen Vielfachen des
Werkstückdurchmessers hätten, ist es wünschenswert daß die Backen wenigstens eine vielfache Länge des
Werkstückdurchmessers haben, so daß ein beträchtlieher axialer Bereich des Werkstückes umfaßt wird und
dadurch eine wesentliche Begradigungswirkung auf das Werkstück ausgeübt wird.
Um sicherzustellen, daß die Backen 64 und 117 fluchtend zusammenwirken, sind gehärtete und geschliffene b5
Zapfen 128 und 129 im Abstand und parallel zueinander in einem der Backenblöcke vorgesehen. Die im Abstand
von der öffnung befindlichen Zapfen greifen unter
engem, verschiebbarem Sitz in Bohrungen des anderen
Backens. Auf diese Weise kann man jedes Mal, wenn die Backen bezüglich des Werkstückes geschlossen werden,
eine genaue und fluchtende Zuordnung der öffnungen
erreichen.
Außer der Tatsache, daß die Backenträger 47 und 48 einander im Aufbau im wesentlichen gleich sind, wobei
die einzelnen Teile einander gegenüberliegend an den Kolbenstangen 29 und 30 und relativ zu diesen
bewegbar sind, befinden sich die miteinander wirkenden Backen an jedem Backen träger in einer Lage, in welcher
die unteren bzw. stationären Backenblöcke jeden Backenträgers in Längsrichtung mit der Längs-Mittelebene fluchten und entlang dieser in Parallellage sich
bewegen können. Um bei einander zugewandter und sich lösender Bewegung der Backen an den Trägern 47
und 48 eine fluchtende Lage der Backen zu erreichen, sind gehärtete und geschliffene Zapfen 130 und 132 im
Abstand zueinander und parallel in einem der unteren Backen des Paares vorgesehen. Diese Zapfen passen
unter engem und verschieblichem Sitz in Bohrungen des anderen Backens. Auf diese Weise sind die Backen des
Paares in Längsrichtung der Vorrichtung in fluchtender Lage, um die Backen einander zugewandt in die in
Fig.5 und 6 dargestellte, geschlossene Position bewegen zu können. Nachdem die Backen sowohl
seitlich als auch in Längsrichtung genau aufeinander ausgerichtet sind, können die Geradlinigkeit, die Größe,
die Gleichförmigkeit des Querschnittes und die Linearität am Werkstück bzw. an den von den Backen
umschlossenen Abschnitten des Werkstückes auf beträchtlicher Länge beibehalten werden.
Die Backenträger 47 und 48 werden durch Druckfedern 133 und 134 auseinandergedrückt Zu diesem
Zweck sind die Enden der Federn in geeigneten, fluchtenden Ausnehmungen einander gegenüberliegender Flächen der Gleitblöcke 95 und 95' und in den
Befestigungsblöcken 57 und 57' befestigt. Um den normalen Abstand bei Trennlage zwischen den Backenträgern 47 und 48 einzustellen, was notwendig ist, um die
Vorrichtung zur Bearbeitung von Werkstücken verschiedener Größe anzupassen, und um sicherzustellen,
daß das gesamte wärme- und festigkeitsbeeinflußte, sich axial an beiden Seiten der Verbindungsstelle erstreckende Metall zwischen den Backen eingeschlossen ist, so
daS es vollständig aufgestaucht und durch die Backen entfernt werden kann, wird ein schnell verstellbarer
Anschlag 135 verwendet In der dargestellten Ausführungsform erstreckt sich eine Gewindestange 136,
gemäß Fig. 1, durch fluchtende Bohrungen 137 in den Befestigungsblöcken 82 und 82' der Backenträger 47
und 48. Die Gewindestange 136 ist normalerweise mit Hilfe von Muttern 138 und 139 in ihrer Lage relativ zum
Backenträger 48 befestigt Die Muttern 138 und 139 sind auf den entgegengesetzten Seiten des Bef estigungsblokkes 82' auf die Stange aufgeschraubt und gegen den
Block festgezogen. Durch Veränderung der Position der
Muttern 138 und 139 können abnormale Einstellungen des Abstandes zwischen den Backenträgern 47 und 48
vorgesehen werden. Normale Einstellungen des Abstandes zwischen den Backenträgern werden indessen durch
Drehen einer handbetätigbaren Mutter 140 vorgenommen. Die Mutter 140 ist zu diesem Zweck außerhalb des
Befestigungsblockes 82 auf die Stange 136 aufgeschraubt Sie liegt an der Seitenfläche des Befestigungsblockes an, um die Trennlage zwischen den Backenträgern zu bestimmen, wenn diese als Folge der Kräfte der
Federn 133 und 134 frei beweglich sind.
Um gewisse Bewegungen des Backenträgers 47 entlang der Kolbenstangen 29 und 30 hervorzurufen,
sind hydraulische Stempel 141 und 142 zwischen dem Backenträger 147 und dem Querhaupt 36, zwischen
diesen sich erstreckend an im wesentlichen symmetrischen Positionen der gegenüberliegenden Seiten der
Kolbenstange 29 und 30 und in symmetrischer Relation bezüglich der Längs-Symmetrie-Ebene angebracht,
entlang welcher sich das Werkstück 127 erstreckt. An den gegenüberliegenden Seiten weist das Querhaupt 36
seitliche Schlitze 143 und 144 auf, welche Zungen 145 und 146 an den Enden des Querhauptes bilden. An den in
Richtung des Trägers sich erstreckenden Zungen sind die hydraulischen Stempel 141 und 142 mittels
Querzapfen 147 und 148 bewegbar angebracht. Am anderen Ende der Stempel 141 und 142 sind die
entsprechenden Kolbenstangen 149 und 150 mit Gewindeteilen versehen, welche in ein Ende des
Gleitblockes 95 und in ein Ende des Befestigungsblockes 57 eingeschraubt sind. Die Achsen der hydraulischen
Stempel befinden sich infolgedessen auf den gegenüberliegenden bzw. entgegengesetzten Seiten der Kolbenstangen 29 und 30, entlang welcher sich der Backenträger 47 bewegt Eingefräste Ausnehmungen 152 und 153
sind an den entgegengesetzten Seiten des Gleitblockes 95 und des Befestigungsblockes 57 in den Bereichen der
Verbindungen der Kolbenstangen 149 und 150 vorgesehen, um einen Raum zur Aufnahme der Enden der
Zylinder der Stempel 141 und 142 zu belassen. Infolgedessen besteht genügend Zwischenraum für eine
weitere Bewegung des Backenträgers 47 in Richtung des Querhauptes 36.
In vergleichbarer Weise ist der Backenträger 49 zum Zwecke der Betätigung mittels hydraulischer Stempel
154 und 155 am stationären Gerüst 22 angebracht. Kolbenstangen 156 und 157 der hydraulischen Stempel
154 und 155 sind in geeignete Öffnungen eingeschraubt, um die Verbindung mit dem Gleitblock 95' und dem
Befestigungsblock 47 an den gegenüberliegenden Seiten der Kolbenstange 29 und 30 herzustellen. Sie befinden
sich in symmetrischer Relation bezüglich der Längs-Mittelebene der Vorrichtung, entlang welcher sich das
Werkstück erstreckt Wie im Falle des Backenträgers 47 weist der Backenträger 48 eingefräste Ausnehmungen
152' und 153' auf, um die Enden der entsprechenden hydraulischen Zylinder aufzunehmen. Infolgedessen
kann der Backenträger 48 näher an das stationäre Gerüst 22 heranbewegt werden. Am stationären Gerüst
22 sind materialeinheitliche Zungen 158 und 159 vorgesehen. Diese erstrecken sich in Richtung der
Stempel 154 und 155 und sind mittels Querzapfen 160 und 162 bewegbar daran angeschlossea
Zur Aufnahme großer Werkstücke 127 in den öffnungen 125 und 126 der unteren Backen 64 und 64'
und um Werkstücke dieser Länge leicht in die Vorrichtung einzuführen, ist das stationäre Gerüst 22
mit einem offenen Schlitz 163 im Mittelteil versehen. Der Schlitz fluchtet mit den Öffnungen der unteren
Backen. In gleicher Weise besitzt das Querhaupt 36 einen offenen Schlitz 164, welcher gleichfalls mit den
Öffnungen der unteren Backen fluchtet Die beiden Schlitze 163 und 164 sind in Breite und Tiefe so
ausgebildet daß Werkstücke verschiedener Größen in den Öffnungen der Backen geeigneter Abmessung
aufgenommen werden können.
Außer dem beschriebenen Aufbau des Gerüstes, der Backen und der Backenträger als auch der Halterungen
und zugeordneten Befestigungselementen beschriebener Art weist die Vorrichtung ferner Klemmen 165 und
166 auf, welche dazu dienen, Werkstücke an im Abstand zueinander befindlichen Stellen und auf den gegenüberliegenden Seiten der Backen zu ergreifen, um
Arbeitskräfte auf das Werkstück übertragen zu können. Wie im Falle der Backenträger sind die Klemmen 165
und 166 einander gleich, obwohl sie infolge ihrer gegenüberliegenden Beziehung entgegengesetzt gerichtet ausgebildet sind. Eine Beschreibung einer
ίο Klemme reicht infolgedessen für das Verständnis des
Aufbaues aus. Im vorliegenden Fall bezieht sich die Beschreibung auf die Klemme 165, welche in den F i g. 1,
2, 5 und 6 an der linken Seite vorgesehen ist. Entsprechende Teile der Klemme 166 tragen gleiche
Ein Klemmblock 167 ist an der Fläche des Querhauptes 36 an der dem Backenträger 47 zugewandten Seite, den Lagerblöcken 23 und 24 gegenüberliegend, mit Hilfe von Befestigungsmitteln, so mit Bolzen
168, befestigt. Der Klemmblock 167 weist eine V-förmige Aussparung 169 auf, welche an der bezüglich
der Basisplatte 20 abgewandten Außenfläche vorgesehen ist. Die V-förmige Aussparung ist symmetrisch
bezüglich der in Längsrichtung verlaufenden Mittelebe
ne, welche durch die Oberflächen der unteren Backen 64
und 64' gebildet ist. In gleicher Weise ist er symmetrisch bezüglich der Mittelachse des Werkstückes 127, wenn
dieses in den Öffnungen der unteren Backen eingelegt ist. Darüber hinaus weist die V-förmige Aussparung 169
ein weiteres Ende auf, welches sich in Richtung des Backenträgers 47 öffnet und an dem am Querhaupt 36
angrenzenden Ende schmaler wird. Die einander gegenüberliegenden Seitenwände 170 und 172 der
V-förmigen Aussparung sind unter gleichem Winkel
angestellt und befinden sich in symmetrischer Lage
bezüglich einer durch die Aussparung verlaufenden Mittelebene. Die Mittelebene fällt betrieblich mit der
Mittelebene des Werkstückes zusammen, welches in den Backen der Träger 47 und 48 gehalten ist.
Klemmkeile 173 und 174 sind in der V-förmigen Aussparung 169 angeordnet und entlang der Wände 170
und 172 zwischen ausgefahrener Position, gemäß F i g. 1 und 2, und zurückgezogener Klemmposition, gemäß
F i g. 5, verschiebbar. Druckfedern 175 und 176 sind in
in Längsrichtung im Abstand zueinander befindlichen
Bohrungen 177 und 178 im Klemmkeil 173 und in fluchtenden Bohrungen 179 und 180 des KIemmkei;s 174
angebracht Die Bohrungen befinden sich an rückwärtiger Lage bezüglich der vertikalen Mittelteile der
Klemmkeile 173 und 174, um eine Beeinträchtigung beim Einsetzen eines Werkstückes im Mechanismus zu
vermeiden. Wie aus F i g. 6 zu entnehmen ist wird die in Längsrichtung verlaufende Fluchtung der Klemmkeile
173 und 174 durch ein Gleitelement 182 beigehalten.
Dieses ist zu diesem Zweck an einer angrenzenden Seitenfläche des Abstandsblockes 47 befestigt wobei
die Befestigung beispielsweise durch eine Schweißnaht 183 gebildet sein kann. Das Gleitelement 182 weist eine
vorstehende Zunge 184 auf, welche verschiebbar in
fluchtende Querausnehmungen 185 der Klemmkeile
paßt Das Gleitelement 182 hält nicht nur die Klemmkeile bei Betätigung in fluchtender Lage,
sondern gewährleistet auch eine Bewegung der Klemmkeile in die V-förmige Aussparung und aus
dieser heraus. Diese Bewegungen erzeugen ihrerseits entsprechende Bewegungen der Klemmkeile, um diese
zum Zwecke der Klemmwirkung einander zugewandt in der Ausnehmung zu verlagern bzw. um sie zum Zwecke
der Freigabe zu trennen. Um die Klemmkeile 173 und 174 in der V-förmigen Aussparung der Klemme 167
verschiebbar zu halten, sind Halteplatten 186 und 187 an der Fläche des Gleitblockes angebracht, wobei man sich
beispielsweise Schrauben 188 und 189 zum Zwecke der Befestigung bedient. Die Platten sind in Positionen
befestigt, in welchen sie beträchtliche Teile der Seitenwände der Aussparungen überlappen, wodurch
die äußeren, seitlichen Teile der Keile überlappt sind.
In der dargestellten Ausführungsform sind die Klemmkeile 173 und 174, gemäß Fig.6 und 8, mit
gezackten Greifflächen 190 versehen, um das Werkstück zu ergreifen und festzuhalten. Zum Zwecke des
Austausches und zum Zwecke der Anpassung der Zacken an Werkstücke verschiedener Größe und
Gestalt sind die gezackten Greifflächen an Platten 192 und 193 schwalbenschwanzförmigen Querschnittes
befestigt. Diese Platten passen in komplementär ausgebildete, schwalbenschwanzförmige Nuten 194 und
195, welche in gegenüberliegenden, parallelen Flächen 196 und 197 der Klemmkeile vorgesehen sind. Die
Platten sind von schwalbenschwanzförmigem Querschnitt, um sie in ihren entsprechenden Nuten zu halten;
darüber hinaus sind die Platten seitlich von Ende zu Ende abgeschrägt, so daß sie in ihre entsprechenden
Ausnehmungen geschoben und aus diesen entfernt werden können, wenn eine Relativ-Längsbewegung
zwischen den Platten und ihren entsprechenden Greifkeilen stattfindet. Die in Längsrichtung verlaufende
Abschrägung ist natürlich so gewählt, daß die Greifplatten durch die während des Gebrauches
angelegten Kräfte fest in ihre entsprechenden Aussparungen gepreßt werden. Die Platten sind gleichfalls
gehärtet, um dem bei Gebrach auftretenden Verschleiß
und um den anliegenden Kräften zu widerstehen. Es liegt somit kein wesentliches Verkratzen oder eine
Beeinflussung der inneren Festigkeitseigenschaften des ergriffenen Werkstückbereiches vor, da die durch die
Klemmkeile gehaltenen Platten eine solche axiale Länge haben, daß in Verbindung mit dem vorliegenden
Reibungskoeffizienten der erfaßte, axiale Bereich die Übertragung von ausreichend hohen axialen Druckkräften
ermöglicht, um ohne wesentliches Quetschen oder Eingreifen in die Werkstückoberfläche das notwendige
Stauchen vorzunehmen.
Lager 198 und 199 sind an den gegenüberliegenden Seiten des Klemmblockes 167 mit Hilfe von Lagerhaltern
200 und 202 befestigt, wie F i g. 1 zu entnehmen ist. Die Lager bieten eine zusätzliche Abstützung für das
Querhaupt 36 und die Klemme 165 bezüglich der Kolbenstangen 29 und 30.
Wenn die beschriebene Vorrichtung benutzt wird, dann entspricht die Ausgangs- und Normalposition der
Teile der in F i g. 1 ersichtlichen Anordnung. Die hydraulischen Stempel 88 und 88' werden zurückgezogen,
um die Backen 64 und 177 des Backenträgers 47 und die Backen 64' und 117' des Trägers 48 zu trennen.
Die Trennung reicht aus, um ein Werkstück leicht zwischen die Backen und die entsprechenden öffnungen
einzulegen.
Die hydraulischen Stempel 25 und 26 zur Betätigung der Kolbenstangen 29 und 30 sind in vollkommen
ausgefahrener bzw. gestreckter Position, was in gleicher Weise für die hydraulischen Stempel 141,142,154 und
155 zutrifft Die Verlängerung der hydraulischen Stempel bewegen das Querhaupt 36 in eine Position
nahe der Lagerblöcke 23 und 24, während die Backenträger 47 und 48 in Positionen unter Abstand
bezüglich des Querhauptes 36 und des stationären Gerüstes 22 bewegt werden, um dergestalt die
Klemmkeile aus den Ausnehmungen ihrer entsprechenden Klemmen zurückzuziehen. Das Zurückziehen der
Klemmkeile auf den Klemmen führt zu einer Trennung der Klemmflächen der Klemmkeile, daß sie der
Spannwirkung der dazwischen befindlichen Federn ausgesetzt sind. Die Klemmen 165 und 166 werden
entsprechend geöffnet, um ein Werkstück dazwischen
ίο einführen zu können, wenn das Werkstück in die
öffnungen der unteren Backen eingelegt wird. Von den Außenenden der Klemmen erstreckt sich das Werkstück
durch die Schlitze 164 und 163 im Querhaupt bzw. im stationären Gerüst.
Für Werkstücke bestimmter Größe und Gestalt werden entsprechend ausgebildete Backen verwendet.
Bei Verwendung der dargestellten Klemmkonstruktionen sind innerhalb von bestimmten veränderlichen
Grenzen Paare von Klemmkeilen, geeignet zur Anpassung an Werkstücke verschiedener Durchmesser.
Nachderr. die Größe und Gestalt des Werkstückes bestimmt ist und nachdem die geeigneten Backen und
Klemmkeile zum Zwecke der Verwendung ausgesucht sind, ist es erforderlich, den geeigneten, normalen
Abstand zwischen angrenzenden Enden der gegenüberliegenden Backen zu bestimmen. Dies geschieht durch
Veränderung bzw. Einstellung des Abstandes zwischen den Backenträgern 47 und 48. Dabei bedient man sich
des verstellbaren Anschlages 135.
Die Positionen der Muttern 138 und 139, welche die Ausgangslage des Backenträgers 48 bestimmen, und die
Position der handbetätigbaren Muttern 140 werden so gewählt, daß bei geeignetem Abstand zwischen den
angrenzenden und einander gegenüberliegenden Enden der Backenblöcke der dazwischen befindliche Raum
gleichfalls im wesentlichen zentral zwischen den Klemmen 165 und 166 zu liegen kommt. Die Enden der
zu verbindenden Werkstücke bzw. die Mittellinie einer herkömmlichen Stumpfschweißverbindung zwischen
den Enden angrenzender Werkstücke sind bezüglich dieses Zwischenraumes mittig zwischen den einander
gegenüberliegenden Enden der Backenblöcke vorgesehen, wie F i g. 1 und 2 zu entnehmen ist.
In den meisten Fällen und für die meisten Metalle, so für Aluminium, Aluminiumlegierungen und Kupfer für elektrische Leitungen, wird eine herkömmliche Wärmeschmelz-Stumpfschweißur.g zwischen den anstoßenden Werkstückenden, gemäß Fig.9, vor Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung gebildet. Bei derartigen herkömmlichen Schweißverbindungen verbleibt ein Wulst bzw. Grat 203, der das Werkstück umgibt. Das konventionelle Stumpfschweißen führt zu einer beträchtlichen Festigkeitsverringerung an beiden Seiten der Schweißstelle, da nahe derselben Wärme und Druck angelegt worden sind.
In den meisten Fällen und für die meisten Metalle, so für Aluminium, Aluminiumlegierungen und Kupfer für elektrische Leitungen, wird eine herkömmliche Wärmeschmelz-Stumpfschweißur.g zwischen den anstoßenden Werkstückenden, gemäß Fig.9, vor Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung gebildet. Bei derartigen herkömmlichen Schweißverbindungen verbleibt ein Wulst bzw. Grat 203, der das Werkstück umgibt. Das konventionelle Stumpfschweißen führt zu einer beträchtlichen Festigkeitsverringerung an beiden Seiten der Schweißstelle, da nahe derselben Wärme und Druck angelegt worden sind.
Gemäß F i g. 4 und 13 ist jeder der Backen, wie z. B. 64
und 117 eines zusammenwirkenden Paares mit einer V-förmigen, halbkreisförmigen Ausnehmung 204 an der
Endfläche ausgestattet In jedem Fall grenzt eine innere Endfläche 205 der Ausnehmung am inneren Ende der
Öffnung des Backens an diese an und bildet eine scharfe Schneidkante 206, welche bei Schließen der zusammenwirkenden
Backenblöcke eines Paares das Werkstück am Ende des Backens umschließt Die Backen 64 und
117 jedes zusammenwirkenden Paares weisen darüber hinaus außerhalb der Ausnehmung 204 befindliche
Anschlagflächen 207 beträchtlicher Dicke auf. Diese Anschlagflächen sind gefräst und verhindern eine
Zerstörung der Schneidkante 206 der Backen, wenn diese einander gegenüberliegend bei Betätigung der
Vorrichtung zusammengebracht werden. Auch die Tiefe und die Größe der Ausnehmung 204 reicht aus, um das
Metall aufzunehmen, welches bei Betätigung des Mechanismus vom Werkstück abgetrennt bzw. abgeschnitten
wird.
Fig. 11 bis 18 der Zeichnungen stellen einzelne
Arbeitsstufen bei Betätigung der Vorrichtung unter Bezugnahme auf die an einem Werkstück vorzuneh- !0
menden Arbeiten dar. Gemäß F i g. 11 tragen die
abgeschnittenen Enden getrennter Teile aus Draht oder aus Stabmaterial gleicher Größe und gleichen Materials
die Bezugsnummern 127a und 1276. Diese Enden werden zusammengebracht; in gewissen Fällen können
sie kaltgeschweißt werden. Gewöhnlich werden sie jedoch durch ein herkömmliches Stumpfschweißgerät
geschweißt wie Fig. 12 zu entnehmen ist Der Grund, weswegen die Kaltverschweißung bei manschen Metallen,
wie beispielsweise Aluminium, nicht zufriedenstellen ist, liegt in der raschen Bildung von Oxyden an der
frisch geschnittenen und gereinigten Werkstückoberfläche. Unter derartigen Umständen entwickelt sich eine
Oxydzwischenschicht an der Schweißstelle unabhängig davon, ob die Werkstückenden unmittelbar nach
Vorbereitung kaltverschweißt werden oder nicht. Diese Oxydzwischenschicht verbleibt in der Schweißstelle.
Das Werkstück in der in Fig. 12 dargestellten Form wird zwischen die Backen 64 und 117 und die Backen 64'
und 117' gelegt, wobei der Wulst bzw. Grat 203 mittig zwischen die Enden der geöffneten und voneinander
getrennten Backen zu liegen kommt. In dieser Position liegt das Werkstück normalerweise in den Öffnungen
125 und 125' der unteren Backen, wie F i g. 1 und 13 zu entnehmen isi. Anschließend wird ein Satz der Backen,
so der die Backen 64' und 117' umfassende Satz, durch entsprechende Betätigung des hydraulischen Stempels
88' geschlossen, wie Fig. 14 erkennen läßt. Nunmehr werden die anderen Backen 64,117 am Backenträger 47
durch Betätigung des hydraulischen Stempels 88 zusammengebracht oder geschlossen und umschließen
damit wesentliche Längsbereiche des Werkstückes 127 an gegenüberliegenden Seiten einer axialen Länge des
Werkstückes, die geringfügig länger ist als die wärmebeeinflußte Zone nahe der Schweißung, wobei
die anfängliche Schweißstelle, gemäß Fig. 15, zentriert
ist.
Nach dem Schließen der Backen an den entsprechenden Backenträgern 47 und 48 werden die hydraulischen
Zylinder 154 und 155 betätigt, um sich zurückzuziehen und um auf diese Weise die Klemmkeile 173' und 174'
gegenüber dem Werkstück in einer Position nahe den Backen 64' und 117' und außerhalb derselben zu
schließen. F i g. 1 läßt erkennen, daß das Zurückziehen der hydraulischen Zylinder bzw. Stempel 154 und 155
zum Zwecke des Schließens der Klemme 166 nicht nur bewirkt, daß der Backenträger 48 in Richtung des
stationären Gerüstes 22 an den Kolbenstangen 29 und 30 bewegt wird, es wird auch eine entsprechende
Bewegung des Backenträgers 47 mit gleicher Länge und gleicher Richtung ausgelöst da zwischen den Backenträgern
durch den verstellbaren Anschlag 135 eine Verbindung besteht Durch die Verbindung zwischen
dem Backenträger 47 und dem Querhaupt 36 über die hydraulischen Stempel 141 und 142 wird auch das
Querhaupt 36 in Richtung des stationären Gerüstes 22 auf den Kolbenstangen 29 und 30 verschoben, um den
normalen, geöffneten Abstand zwischen den Klemmkeilen 173 und 174 beizubehalten.
Die Klemmkeile 173 und 174 werden zum Zwecke des Klemm-Eingriffes an den entgegengesetzten Flächen
des Werkstückes durch Einziehen bzw. Zurückziehen der Stempel 141 und 142 zusammengebracht Dieses
Einziehen der Stempel bringt das Querhaupt 36 näher an den Backenträger 47, wenn die Klemmkeile in die
V-förmige Aussparung Ϊ69 der Klemme 165 bewegt
werden. An diesem Punkt der Wirkungsweise der Vorrichtung nehmen die Backen und die Klemmkeile
die in Fig. 16 dargestellten Relativstellungen ein. Es ist darauf zu verweisen, daß die Kräfte der hydraulischen
Stempel 154, 155 und 141, 142, die zur Betätigung der Klemmkeile benutzt werden, so gesteuert sind, daß eine
ausreichende Greifkraft an entgegengesetzt befindlichen, flachen und länglichen Bereichen der Werkstücke
besteht, ohne daß die Klemmabschnitte der Werkstücke materiell verformt b w. geknickt werden. Die Klemmkeile
besitzen beträchtliche Länge, um auf diese Weise die Klemmkräfte am Werkstück weiter zu verteilen,
ohne daß das Werkstück geknickt bzw. gekerbt oder verformt wird.
Nach dem Schließen der Backen und dem Ergreifen des Werkstückes an den gegenüberliegenden Seiten der
wärmebeeinflußten Zone, gemäß Fig. 16, werden die hydraulischen Zylinder 25 und 26 zurückgezogen, um
das Querhaupt 36 in Richtung des stationären Gerüstes 22 zu bewegen und dabei die Backenträger 47 und 48
und ihre zugehörigen Backen zusammenzubringen, wodurch das gesamte wärmebeeinflußte Metall des
Werkstückes zwischen den gegenüberliegenden Backenenden zusammengestaucht wird und ein durch
Kaltverformen ausgelöstes Fließen des wärmebeeinflußten Metalls entsteht. Gleichzeitig wird das Metall
durch die Schneidwirkung der Schneidkante 206 und 206', wenn die Backen ihre in Fig. 17 dargestellte
Position einnehmen, auf ihre normale Größe gebracht.
Wenn das Werkstück fertiggestellt ist, werden die Klemmkeile durch Betätigung der Stempel 141 und 142
und anschließend durch Betätigung der Stempel i54 und 155 gelöst, um ihre Greifwirkung am Werkstück zu
beenden. Die Backen werden anschließend in ihrer Folge durch Betätigung der Stempel 88 und 88' geöffnet.
Die hydraulischen Zylinder bzw. Stempel 25 und 26 werden daraufhin gestreckt, um die Backenträger 47
und 48 zu trennen, wonach die Backen und das fertige Werkstück im wesentlichen die in Fig. 18 dargestellte
Position einnehmen. Derart ist ein einzelner Arbeitsablauf der Vorrichtung vollendet. Anschließend wird
das fertige Werkstück entnommen, so daß ein weiteres Werkstück eingelegt werden kann.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Vorrichtung zum Herauspressen und Abscheren der wännebeeinflußten Zonen an einer Stumpfschweißverbindung von zwei länglichen Werkstükken gleichen Querschnitts, mit einem Paar in axialem
Abstand voneinander angeordneten, gegeneinander bewegbaren Einspannvorrichtungen mit den äußeren Abmessungen der Werkstücke entsprechenden
Offnungen und mit an ihren gegenüberliegenden Enden vorgesehenen Schneidkanten, dadurch
gekennzeichnet, daß jede Einspannvorrichtung besteht aus einem Paar die Öffnungen (125,126;
125', 126') und die Schneidkanten (206; 206') aufweisenden auseinanderbewegbaren Backen (64,
117; 64', 117') und einem Paar axial außerhalb der Backen angeordneten Klemmen (165, 166) zum
Greifen der Werkstücke und Anlegen einer Druckkraft an dieselben, wobei die zusammengehörigen
Backen- und Klemmenpaare so miteinander verbunden sind, daß sie in axialer Richtung miteinander
bewegt und unabhängig voneinander geöffnet und geschlossen werden können.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Klemme (165, 166) ein Paar
Klemmkeile (173,174) mit im wesentlichen parallelen, einander zugewandten Greifflächen (190) und
äußeren, voneinander abgewandten Flächen, welche nach außen in einer Richtung schräg zu den
Greifflächen (190) verlaufen, aufweist, wobei die Klemmkeile in einer in Axialrichtung angeordneten
V-förmigen Aussparung (169) in einem Klemmblock (167) gleitend aufgenommen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifflächen (190) an austauschbar
mit den Klemmkeilen verbundenen Platten (192, 193) ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den die
Schneidkanten (206, 206') aufweisenden Enden der Backen (64, 117; 64', 117') je eine Anschlagfläche
(207) zum Begrenzen der Aufeinanderzubewegung der Backen vorgesehen ist
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US25949572A | 1972-06-05 | 1972-06-05 | |
US25949572 | 1972-06-05 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2243443A1 DE2243443A1 (de) | 1974-01-03 |
DE2243443B2 DE2243443B2 (de) | 1977-06-23 |
DE2243443C3 true DE2243443C3 (de) | 1978-02-09 |
Family
ID=
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