DE2852325A1

DE2852325A1 - Einspannvorrichtung

Info

Publication number: DE2852325A1
Application number: DE19782852325
Authority: DE
Inventors: Paul Ing Grad Becker; Peter Grunst; Karl-Josef Schmitz
Original assignee: Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Current assignee: Interatom Internationale Atomreaktorbau GmbH
Priority date: 1978-12-04
Filing date: 1978-12-04
Publication date: 1980-06-26

Description

Einspcannvorrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einspannvorrichtung nach dem Oberbegriff des 1. Anspruchs. Sie ist besonders geeignet für das Einspannen von Probenstäben in Wechselbiegemaschinen. Hierfür ist eine möglichst spiel- und momentenfreie Einspannung erforderlich, um beim Durchgang durch die Null-Linie Unstetigkeiten im Kraftwegdiagramm zu vermeiden, die zu einer Verfälschung der Meßergebnisse führen würde.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine Einspannvorrichtung für Stäbe, die sowohl für die Aufnahme von Zug- als auch von Druckkräften geeignet ist. Da für den Festigkeitsnachweis bestimmter Teile in kerntechnischen Anlagen Wechselbiegeprüfungen des Materials bei Betriebstemperatur erforderlich sind, soll die erfindungsgemäße Einspannvorrichtung auch bei hohen Temperaturen, z, B. von 6500 C einsetzbar sein.
Die Lösuny der Aufgabe geschieht durch die im kennzeicllnenden Teil des 1. Anspruchs aufgeführten Merkmale. Dadurch, daß die Backen und die in ihnen gelagerten Rollen um eine gemeinsame Achse drehbar sind, folgt die Einspannvorrichtung den Verbiegungen des belasteten Stabes in eine beliebige Richtung, wobei die Einspannkraft stets normal zur neutralen Faser des Stabes wirkt. Die beschriebene Führung der die Einspannrollen tragenden Wellen in den Backen der Vorrichtung gestattet innerhalb gewisser Grenzen das Einspannen von Stäben verschiedenen Querschnitts mit stets gleichbleibendem, genau dosierbarem Druck ohne die Verwendung federnder (bei hohen Temperaturen möglicherweise unzuverlässiger) Teile und ohne daß die Vorrichtung jedesmal umständlich einem anderen Stabquerschnitt angepaßt werden müßte.
Das im 2. Anspruch vorgeschlagene Merkmal erleichtert die Handhabung der Vorrichtung, indem beispielsweise für das Ein- und Ausspannen der Probestäbe die Vorrichtung festgestellt werden kann.
Das im 3. Anspruch aufgeführte Merkmal gestattet es, die insbesondere bei Betrieb unter hohen Temperaturen unvorteilhafte Linienberührung zwischen der die eine Spannrolle tragenden Welle und ihrem Führungsloch in eine Flächenpressung zu verwandeln.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und zwar zeigt Figur 1 eine Seitenansicht und Figur 2 einen Längsschnitt entsprechend der Linie der Figur 1.
Der mittels der Vorrichtung einzuspannende Stab, dessen eines Ende hier gezeigt ist, ist mit 1 bezeichnet; sein anderes Ende ist in einer zweiten Einspannvorrichtung der gleichen Art gehalten. Der Stab 1, hier von rechteckigem Querschnitt, wird zwischen zwei Rollen 2, 3 gehalten, die mit einer Kraft angepreßt werden, die angesichts der beim Biegeversuch zu erwartenden Belastungen und der bei Temperaturwechsel und spieities auftretenden Dimensionsänderungen ein sicheres /Halten des Stabes gewährleistet. Die beiden Rollen 2, 3 sitzen fest auf entsprechenden Wellen 7, 8, die in inneren Backen 4 und äußeren Backen 5 gelagert bzw.
geführt sind. Die Backen 4, 5 der Vorrichtung sind drehbar mit zwei miteinander fluchtenden Teilen einer Achse 6 verbunden, die, in Buchsen 16 gelagert in einem Rahmen 13 drehbar sind, der seinerseits mit Schrauben 18 an dem hier nur angedeuteten Gestell 17 der Prüfmaschine befestigt ist. Die Welle 7 der ersten Rolle 2 ist in den inneren Backen 4 in einem exzentrisch zur Achse 6 angeordneten bogenförmigen Langloch 9 geführt, und zwar in einem entsprechend geformten Führungsstück 15, das die sonst stattfindende Linienberührung zwischen Welle 7 und Backe 4 in eine Flächenberührung umwandelt. In den äußeren Backen 5 ist die Welle 7 in einem radial angeordneten Langloch 10 geführt. Durch ein Verdrehen von inneren und äußeren Backen 4 bzw. 5 gegeneinander wird die Lage der ersten Rolle 2 an die Abmessungen des Stabes 1 angepaßt und ein mehr oder minder starker Anpreßdruck auf letzteren ausgeübt. Die Fixierung eines solchen Spannzustandes geschieht durch Anziehen von Feststellschrauben 19, die in ein Gewindeloch in den inneren Backen 4 eingeschraubt sind, während ihr Schaft in einem zentrisch zur Achse 6 angeordneten zweiten bogenförmigen Langloch 11 gleiten kann, wenn die beiden Backen gegeneinander bewegt \ erden. Die Welle 8 er als Widerlager dienenden zweiten flc>lle 3 ihrerseits ist in den äußeren Backen 5 in einer entsprechenden Bohrung befestigt und kann beim Verdrehen der Backen gegeneinander in einem weiteren, cbenfalls zur Achse 6 zentrischen bogenförmigen Langloch 12 in den inneren Backen 4 gleiten. In der Darstellung der Zeichnung sind (z. B.zur Erleichterung des Einspannens) die äußeren Backen 5 mit Hilfe von Schrauben 14 gegenüber dem Rahmen 13 fixiert. Diese werden nach Feststellen der Schrauben 19 wieder herausgedreht, so daß sich die Backen 4, 5, der Biegung des Stabes 1 folgend, um die Achse 6 drehen können.
Dem Fachmann bereitet es keine Schwierigkeit, durch Auswahl geeigneter Werkstoffe für die einzelnen Teile der Vorrichtung unter Beachtung ihrer unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten sicherzustellen, daß auch beim Einsatz der Vorrichtung bei Temperaturen um 650 OC keine Flächenpressungen zwischen den einzelnen Teilen auftreten, die zu einem Verschweißen derselben führen würden.
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Claims

Einspannvorrichtung Schutz ansprüche Einspannvorrichtung für Stäbe mit zwei drehbar gelagerten Rollen, zwischen denen der Stab gehalten wird, mit folgenden Merkmalen: a) Die Vorrichtung weist innere (4) und äußere (5) Backen auf, die getrennt um eine gemeinsame, die neutrale Faser des Stabes(1)schneidende Achse (6) drehbar sind.

b) Die Welle (7) der ersten Rolle (2) ist in den inneren Backen (4) in einem, in bezug auf die Achse (6) exzentrischen, bogenförmigen Langloch (9) und in den äußeren Backen (5) in einem radialen Langloch (10) geführt.

c) Die Wcllc (8) der zweiten Rolle (3) ist in den inneren Backen (4) in einem in bezug auf die Achse (6) zentrischen, kreisbogenförmigen Langloch (11) und in den äußeren Backen (5) in einer Kreisbohrung (12) geführt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit folgendem M e r k m a l : a) Die äußeren Backen (5) sind in bezug auf einen äußeren Rahmen (13) fixierbar (14).
3.. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, mit folgendem M e r k m a l : a) Die Welle (7) der ersten Rolle (2) ist in einer Kreisbohrung in einem, in dem exzentrisch zur Achse (6) angeordneten bogenförmigen Langloch (9) gleitenden Führungsstück (15) gelagert.