DE10055257C2

DE10055257C2 - Device for clamping hollow-profiled workpieces and method for assembling segment-like workpieces and their use

Info

Publication number: DE10055257C2
Application number: DE2000155257
Authority: DE
Inventors: Johann Burk; Hermann Ponkratz
Original assignee: MAN Technologie AG
Current assignee: MT Aerospace AG
Priority date: 2000-11-08
Filing date: 2000-11-08
Publication date: 2003-08-14
Anticipated expiration: 2020-11-09
Also published as: DE10055257A1; FR2816231B1; FR2816231A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einspannen von hohlprofilierten Werkstücken mit einer Vielzahl von in einer gemeinsamen Ebene angeordneten und relativ zueinander bewegba ren Spannelementen und ein Verfahren zur Montage von seg mentartig ausgebildeten Werkstücken mit korrespondierender Form und Abmessung sowie deren Verwendung.The invention relates to a device for clamping hollow profiled workpieces with a variety of in one common plane and movable relative to each other Ren clamping elements and a method for mounting seg mentally trained workpieces with corresponding Shape and dimensions as well as their use.

Vorrichtungen zum Einspannen von hohlprofilierten Werkstücken mit kreisförmigen Querschnitten, zum Beispiel Zylinderschüs sen, Kugelschalen, Domen etc., die miteinander verschweißt oder sonstwie bearbeitet werden sollen, sind allgemein be kannt. Derartige Vorrichtungen bestehen im Wesentlichen aus radial angeordneten Segmenten, die beispielsweise mittels ko nischen Dornen, hydraulischen Kolben oder Ähnlichem gegen die Innenwände der Werkstücke ausfahrbar sind. So ist beispiels weise aus der DE 198 43 416 A1 eine Vorrichtung zum Einspannen von hohlprofilierten Werkstücken mit einer Vielzahl von in ei ner gemeinsamen Ebene angeordneten und relativ zueinander be wegbaren Spannelementen bekannt. Diese Vorrichtung hat sich allerdings aufgrund deren konstruktiver Ausgestaltung insge samt als nachteilig erwiesen. Einerseits ist diese Vorrichtung in ihrer baulichen Ausgestaltung und letztendlich auch in ih rer Herstellung und Montage verhältnismäßig aufwendig. Dies resultiert aus einer ungeheuer großen Anzahl von einzelnen Bauteilen, die zu jeweils einem Spannelement zusammengesetzt, ausgerichtet und miteinander montiert bzw. verschweißt werden müssen. Andererseits weist diese Vorrichtung Spannelemente auf, die ausnahmslos segmentartig ausgestaltet und mechanisch mittels einer gemeinsamen Schiebehülse und einem Zurückzieh element gegen die Innenwände der Werkstücke bzw. von diesen weg bewegbar sind. Um diese Spannelemente öffnen zu können, müssen zwischen den Seitenflächen bzw. Flanken der Spannele mente ausreichend breite Spalte vorhanden sein. Solche Spalte verursachen allerdings, insbesondere bei dünnwandigen Werk stücken größeren Durchmessers ausgesprochen inhomogene Ein spannverhältnisse, die wiederum eine Unrundheit und Versetzun gen sowie andere Qualitätsverschlechterungen bis hin zur voll ständigen Fehlerhaftigkeit nach sich ziehen. Gerade aber An wendungen in der Luft- und Raumfahrt erfordern den Einsatz von ausgesprochen präzise gefertigten, verhältnismäßig dünnwandi gen Behältern mit einem Durchmesser von zum Teil 3 bis 6 Me tern und mehr. Gleichzeitig unterliegen derartige Behälter aufgrund des Erfordernisses einer Gewichtsersparnis erhöhten Spannungen. Hinzu kommt, dass solche Behälter in der Regel zu sätzlich extremen Temperaturen ausgesetzt sind. Dies insbeson dere dann, wenn es sich um Behälter für flüssigen Wasserstoff bzw. Sauerstoff handelt. Gleiches gilt für Behälter, in denen feste Treibstoffe unter Druck abbrennen, wie dies bei soge nannten Boostern der Fall ist. Die Fertigung derartiger Behäl ter unterliegt daher entsprechend hohen Qualitätsanforderun gen, welche sich mit dieser bisher bekannten Vorrichtungen nicht realisieren lassen.Devices for clamping hollow-profiled workpieces with circular cross sections, for example Zylinderschüs sen, spherical shells, domes etc., which are to be welded together or otherwise processed, are generally known. Such devices essentially consist of radially arranged segments which can be extended, for example, by means of ko African mandrels, hydraulic pistons or the like against the inner walls of the workpieces. For example, from DE 198 43 416 A1 a device for clamping hollow-profiled workpieces with a plurality of clamping elements arranged in a common plane and movable relative to one another is known. This device, however, has proven to be disadvantageous overall due to its structural design. On the one hand, this device is relatively complex in its structural design and ultimately also in its manufacture and assembly. This results from an enormously large number of individual components, each of which has to be assembled to form a clamping element, aligned and assembled or welded together. On the other hand, this device has clamping elements which, without exception, are segment-like and mechanically movable by means of a common sliding sleeve and a retraction element against the inner walls of the workpieces or away from them. In order to be able to open these clamping elements, there must be sufficiently wide gaps between the side surfaces or flanks of the clamping elements. Such gaps, however, cause extremely inhomogeneous clamping conditions, particularly in the case of thin-walled workpieces of larger diameter, which in turn lead to out-of-roundness and dislocations as well as other deteriorations in quality up to complete defectiveness. However, applications in the aerospace industry require the use of extremely precisely manufactured, relatively thin-walled containers with a diameter of 3 to 6 meters and more. At the same time, such containers are subject to increased stresses due to the need to save weight. In addition, such containers are usually exposed to extreme temperatures. This is particularly the case when it comes to containers for liquid hydrogen or oxygen. The same applies to containers in which solid fuels burn under pressure, as is the case with so-called boosters. The manufacture of such containers ter is therefore subject to correspondingly high quality requirements which cannot be achieved with these previously known devices.

Des Weiteren ist in der CH-PS 333 634 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur reibschlüssigen lösbaren Festlegung eines an ei ner Führung verstellbaren Maschinenteils an dieser Führung be schrieben. Dabei ist ein Balg aus elastischem Werkstoff zur lösbaren Festlegung von Führung und Teil vorgesehen. Der Balg, der konzentrisch um die Führung angeordnet ist, wird über ein Anschlussstück mit einem hydraulischen oder pneumatischen Druckmittel beaufschlagt. Auf diese Weise drückt der Balg ei nerseits gegen die Wand des Teils und andererseits gegen einen Druckring, der auf der Führung sitzt. Der Druckring selbst ist geteilt ausgeführt. So sind in dem Druckring einzelne Längs stäbe aus Aluminium oder einer aluminiumhaltigen Legierung mittels elastischer Einlagen zu einem geschlossenen Ring zu sammengesetzt sind. Eine solche technische Ausgestaltung führt dazu, dass zum einen die elastischen Einlagen lediglich zur Aufnahme der einzelnen Längsstäbe aus Aluminium oder einer aluminiumhaltigen Legierung und/oder als Füllmaterial dienen, damit der Balg eine möglichst glatte Oberfläche beaufschlagen kann, um so die geforderte gleichmäßige Anpresskraft auf die Länge und den Umfang verteilt zu erhalten. Zum anderen wird die etwa kontinuierliche Spannfläche ausschließlich durch die segmentartig ausgebildeten Spannelemente aus Aluminium oder einer aluminiumhaltigen Legierung gebildet. Die elastischen Einlagen kommen hingegen erst gar nicht mit der Führung in Be rührung. Aber selbst unter der hypothetischen Annahme, dass auch die elastischen Einlagen mit der Führung in Berührung kä men, würden diese aufgrund deren Deformierbarkeit und Elasti zität keine Spannwirkung auf das Teil ausüben können. Schließ lich werden die aufzubringenden Kräfte durch den Druckring durch Reibschluss, nicht jedoch durch Formschluss übertragen. Ein solcher Druckring ist somit erst gar nicht in der Lage, größere tangentiale Kräfte, wie sie zum Beispiel beim Drehen auftreten, aufzunehmen, geschweige denn abzustützen. Zudem ist der Druckring nicht hitzebeständig, so dass sich Schweißungen an den Werkstücken nicht vornehmen lassen, da die elastischen Einlagen bei den dann auftretenden Temperaturen verbrennen bzw. sehr schnell degenerieren würden. Gleiches gilt für den elastischen Balg, der ebenfalls schnell verspröden würde.Furthermore, in CH-PS 333 634 a device and a Procedure for the frictionally releasable determination of an egg adjustable machine part on this guide wrote. A bellows made of elastic material is used Removable definition of guidance and part provided. The bellows, which is arranged concentrically around the guide, is over a Connection piece with a hydraulic or pneumatic Pressure medium applied. In this way, the bellows presses egg on the one hand against the wall of the part and on the other hand against one Pressure ring that sits on the guide. The pressure ring itself is split. So there are individual longitudinal in the pressure ring rods made of aluminum or an aluminum-containing alloy to form a closed ring by means of elastic inserts are composed. Such a technical design leads on the one hand, the elastic inserts only for Inclusion of the individual longitudinal bars made of aluminum or one aluminum-containing alloy and / or serve as filler, so that the bellows act on a surface that is as smooth as possible can, in order to achieve the required uniform contact pressure on the Get length and circumference spread. On the other hand the approximately continuous clamping surface exclusively through the segment-like clamping elements made of aluminum or an aluminum-containing alloy. The elastic However, deposits do not even come with the leadership in Be emotion. But even under the hypothetical assumption that the elastic inserts can also come into contact with the guide these would be due to their deformability and elasticity can not have a clamping effect on the part. closing Lich the forces to be applied by the pressure ring transmitted by friction, but not by positive locking. Such a pressure ring is therefore not able to larger tangential forces, such as when turning occur, record, let alone support. In addition is the pressure ring is not heat resistant, so that welds on the workpieces because the elastic Burn deposits at the temperatures that then occur or would degenerate very quickly. The same applies to the elastic bellows, which would also quickly become brittle.

Darüber hinaus ist in der DE 199 03 971 A1 eine mechanische Vorrichtung einer Kulissenarretierung, die zwei gegeneinander drehbare Spannsysteme in einer Achse mit jeweils vier indivi duell wirkenden Spannbacken vorgestellt. Auf diese Weise soll eine Vorrichtung zum Einspannen einer Vielzahl von regelmäßig und unregelmäßig geformten Körpern bereitgestellt werden.In addition, DE 199 03 971 A1 describes a mechanical one Device of a setting lock, the two against each other rotatable clamping systems in one axis, each with four individual duel-acting jaws presented. That way a device for clamping a variety of regularly and irregularly shaped bodies are provided.

Schließlich offenbart die US-PS 3,555,607 noch eine Vorrich tung zum Erzeugen großer Drücke, um zu komprimierende Materia lien zu beaufschlagen. Dabei ist eine Vielzahl von Stempeln mit teilweise unterschiedlichen polygonalen Formen vorgesehen, die jeweils von Bewegungselementen, zum Beispiel Pressköpfen, auf das zu komprimierende Material zu bzw. von diesem weg be wegbar sind.Finally, US Pat. No. 3,555,607 discloses another device device for generating high pressures in order to compress material to act upon. There is a variety of stamps provided with partially different polygonal shapes, each of movement elements, for example press heads, to the material to be compressed towards or away from it are movable.

Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Einspannen von hohlpro filierten Werkstücken bereitzustellen, welche die vorgenannten Nachteile vermindert bzw. beseitigt, mithin konstruktiv beson ders einfach ausgestaltet ist, über den gesamten Umfang wenig stens eines hohlprofilierten Werkstücks äußerst homogene Ein spannverhältnisse ermöglicht und nicht zuletzt aufgrund dessen eine ausgesprochen hohe Montage- und Fertigungsgenauigkeit von dem wenigstens einen hohlprofilierten Werkstück gestattet, ein Verfahren zur Montage von segmentartig ausgebildeten Werkstüc ken mit korrespondierender Form und Abmessung und deren Ver wendung zur Verfügung zu stellen.Based on the prior art, the invention is therefore the Task based on a device for clamping hohlpro provide filleted workpieces, which the aforementioned Disadvantages reduced or eliminated, thus constructively special which is simply designed, little over the entire scope at least one hollow-profiled workpiece is extremely homogeneous tension conditions and not least because of this extremely high assembly and manufacturing accuracy of allows the at least one hollow profiled workpiece Process for the assembly of segment-like workpieces ken with corresponding shape and dimensions and their ver to provide the application.

Diese Aufgabe wird in vorrichtungstechnischer Hinsicht auf überraschend einfache Weise durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This task is based on device technology Surprisingly simple way by the features of claim 1 solved.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Vorrichtung zum Ein spannen von hohlprofilierten Werkstücken mit einer Vielzahl von in einer gemeinsamen Ebene angeordneten und relativ zuein ander bewegbaren Spannelementen, die abwechselnd als Segmente und Keile ausgebildet sind und miteinander derart zusammenwir ken, dass deren Anlageflächen das wenigstens eine hohlprofi lierte Werkstück beaufschlagen und im Spannzustand eine an den Umfang des wenigstens einen hohlprofilierten Werkstücks ange passte, kontinuierliche Spannfläche bilden, lässt sich eine Vorrichtung erreichen, die konstruktiv ausgesprochen einfach und nicht zuletzt aufgrund der wenigen Bauteile sehr kompakt ausgebildet ist. Gleichzeitig lässt sich mit der erfindungsge mäßen Vorrichtung eine im Wesentlichen kontinuierliche bzw. durchgehende Berührung zwischen den Anlageflächen der Span nelemente und dem mindestens einen hohlprofilierten Werkstück erreichen. Demnach können Spalte zwischen den jeweils einander benachbarten Spannelementen beliebig klein gewählt werden. Auch besteht die Möglichkeit, die Spannelemente derart auszu gestalten, dass im Spannzustand keine Spalte zwischen jeweils einander benachbarten Spannelementen vorhanden sind. Auf diese Weise lassen sich homogene Einspannverhältnisse erreichen. Versetzungen, Fertigungsungenauigkeiten und sonstige Quali tätsmängel lassen sich dadurch sicher vermeiden. Damit einher gehend kann auch eine Unrundheit der hohlprofilierten Werk stücke mittels der Vorrichtung nach der Erfindung auf einfache Weise korrigiert bzw. aufgehoben werden. Das wenigstens eine hohlprofilierte Werkstück, das in der erfindungsgemäß ausge bildeten Vorrichtung gegebenenfalls zur weitergehenden Bear beitung eingespannt wurde, besitzt eine ausgesprochen hohe Montage- und Fertigungsgenauigkeit. So lassen sich mit der er findungsgemäßen Vorrichtung insbesondere hohlprofilierte Werk stücke, wie Zylinderschüsse oder dergleichen, mit großem Durchmesser, jedoch verhältnismäßig geringer Wanddicke einfach miteinander verschweißen oder verkleben und zu qualitativ äu ßerst hochwertigen, hochfesten Behältern zusammenfügen. Auch ist es möglich, zum Beispiel vor dem Schweißen Oxidschichten auf Hohlzylindern aus Aluminium maschinell statt wie bisher manuell zu entfernen, wodurch die Maßgenauigkeit wesentlich erhöht wird und der dann fertiggestellte Behälter eine weiter erhöhte Festigkeit aufweist.Due to the inventive design of the device for a clamping of hollow profiled workpieces with a variety of arranged in a common plane and relative to each other other movable clamping elements, which alternate as segments and wedges are formed and interact with each other in this way ken that their contact surfaces the at least one hollow professional Apply the workpiece and, when clamped, one to the Scope of the at least one hollow profiled workpiece fit, continuous clamping surface, one can Reach device that is extremely simple in design and not least because of the few components very compact is trained. At the same time, with the fiction device a substantially continuous or continuous contact between the contact surfaces of the chip elements and the at least one hollow-profiled workpiece to reach. Accordingly, there can be gaps between each other neighboring clamping elements can be chosen as small as desired. It is also possible to remove the tensioning elements in this way design that in the tensioned state no gaps between each adjacent clamping elements are present. To this In this way, homogeneous clamping conditions can be achieved. Dislocations, manufacturing inaccuracies and other qualifications Deficiencies can be safely avoided. Along with it Going out of roundness of the hollow-profiled plant pieces by means of the device according to the invention in simple Way corrected or canceled. At least one hollow-profiled workpiece, which in the invention out formed device if necessary for further Bear processing is extremely high Assembly and manufacturing accuracy. So with the he device according to the invention, in particular hollow-profiled work pieces, such as cylinder shots or the like, with large Diameter, but relatively small wall thickness simple welded or glued together and of high quality Assemble extremely high-quality, high-strength containers. Also it is possible, for example, before welding oxide layers on hollow cylinders made of aluminum instead of as before manually remove, which makes the dimensional accuracy essential is increased and the container then completed one more has increased strength.

Vorteilhafte konstruktive Einzelheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 30 beschrieben.Advantageous structural details of the invention Device are described in claims 2 to 30.

In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bilden die abwechselnd als Segmente und Keile ausgebildeten Spannelemente im Spannzustand nach Anspruch 2 eine kreisförmige Spannfläche und alternativ dazu nach Anspruch 3 eine polygonale, insbeson dere viereckige, Spannfläche.In an embodiment of the device according to the invention, the alternating clamping elements designed as segments and wedges in the clamping state according to claim 2, a circular clamping surface and alternatively according to claim 3 a polygonal, in particular their square, clamping surface.

Um gleichmäßige Einspannverhältnisse zu erhalten, eine hohe Form- und Maßhaltigkeit, d. h. zum Beispiel eine exakte Rund heit im Falle einer kreisförmigen Spannfläche und eine exakte Winkelgenauigkeit im Falle einer polygonalen Spannfläche, des wenigstens einen hohlprofilierten Werkstücks zu erzielen und gleichzeitig eine Zentrierung des wenigstens einen hohlprofi lierten Werkstücks zu dessen weiterer Bearbeitung zu ermögli chen, sind die Maßnahmen der Ansprüche 4 und 5 von ganz beson ders großer Bedeutung. Danach sind die Spannelemente aneinan der gegenseitig abstützbar. Insbesondere kommen die Spannele mente über jeweils benachbarte Seitenflächen im Spannzustand zur gegenseitigen Abstützung wenigstens teilweise flächenbün dig zur Anlage.In order to obtain uniform clamping conditions, a high one Shape and dimensional accuracy, d. H. for example an exact round unit in the case of a circular clamping surface and an exact one Angular accuracy in the case of a polygonal clamping surface, the to achieve at least one hollow-profiled workpiece and at the same time centering the at least one hollow professional lated workpiece for further processing Chen, the measures of claims 4 and 5 are very special of great importance. Then the clamping elements are together the mutually supportable. In particular come the Spannele elements over adjacent side surfaces in the tensioned state for mutual support at least partially flush dig to the plant.

In vorteilhafter Weise sind die jeweils benachbarten Seiten flächen der Spannelemente in einem Winkel von kleiner als 90°, insbesondere von etwa 15° bis 45° vorzugsweise von etwa 30°, abgeschrägt. Der Winkel ist dabei von den jeweils anzutreffen den (räumlichen) Gegebenheiten abhängig, wie zum Beispiel In nendurchmesser des wenigstens einen hohlprofilierten Werk stücks, Anzahl der Spannelemente, Kraftfluss zwischen Spann elementen und Werkstück, aufzubringende Presskraft bis in den elastischen, gegebenenfalls plastischen Bereich der Werkstücke etc.The adjacent sides are advantageous in each case surfaces of the clamping elements at an angle of less than 90 °, in particular from about 15 ° to 45 °, preferably from about 30 °, beveled. The angle can be found in each case depending on the (spatial) conditions, such as In diameter of the at least one hollow profiled work pieces, number of clamping elements, power flow between clamping elements and workpiece, press force to be applied right into the elastic, possibly plastic area of the workpieces Etc.

In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Spannelemente nach den Ansprüchen 7 bis 9 jeweils an einem Schlitten angeordnet, der in einer Führungseinrichtung zu dem wenigstens einen hohlprofilierten Werkstück hin in den Spannzustand und von dem wenigstens einen hohlprofilierten Werkstück weg aus dem Spannzustand bewegbar ist, wobei die Führungseinrichtung den jeweiligen Schlitten spielfrei und kippstabil aufnimmt. Auf diese Weise ist eine äußerst exakte Zentrierung und eine daraus resultierende hohe Maßgenauigkeit möglich. Es wäre jedoch ebenso denkbar, die Spannelemente je weils unmittelbar über eine Führungseinrichtung zu deren Ver schiebung hin zu dem Werkstück in den Spannzustand und von dem Werkstück weg aus dem Spannzustand spielfrei und kippstabil zu lagern. Entsprechende Schlitten wären insoweit nicht erforder lich, so dass sich die gesamte Konstruktion der erfindungsge mäßen Vorrichtung damit unter Umständen vereinfachen ließe.In a further embodiment of the device according to the invention are the clamping elements according to claims 7 to 9 each a slide arranged in a guide device to the at least one hollow profiled workpiece in the Clamping state and of the at least one hollow profiled Workpiece is movable away from the clamping state, the Guide device the respective slide free of play and picks up stable. This way is an extremely exact one Centering and the resulting high dimensional accuracy possible. However, it would also be conceivable for each of the tensioning elements because directly via a management facility to their Ver shift towards the workpiece in the clamping state and from that Work piece away from the clamping state without play and tilt-stable to store. Appropriate sledges would not be necessary in this respect Lich, so that the entire construction of the Invention Under certain circumstances this would simplify the device.

Darüber hinaus sind die Maßnahmen der Ansprüche 10 bis 12 für eine Homogenisierung der Einspannverhältnisse, eine genaue Zentrierung und eine äußerst große Form- bzw. Maßhaltigkeit der Werkstücke von besonderem Interesse. Einerseits ist da durch, dass die Spannelemente oder die Schlitten jeweils mit tels mechanischem und/oder pneumatischem und/oder hydrauli schem und/oder elektrotechnischem Antrieb zu dem wenigstens einen hohlprofilierten Werkstück hin in den Spannzustand und von dem wenigstens einen hohlprofilierten Werkstück weg aus dem Spannzustand bewegbar sind, wobei zu diesem Zweck insbe sondere jeweils ein Schrittmotor mit einer Spindel, vorzugs weise einer Trapezspindel, und einer Gewindemutter und/oder eine pneumatisch bzw. hydraulisch betätigbare Kolbeneinrich tung vorgesehen sind, eine genau definierte Bewegung jedes einzelnen Spannelementes - sei es unmittelbar, sei es mittel bar unter Zwischenanordnung eines Schlittens - sichergestellt. Andererseits gestattet die Schließmechanik den Spannelementen in ihrer Gesamtheit, eine aufeinander abgestimmte, genau defi nierte Bewegung hin zu dem Werkstück bzw. weg von dem Werk stück auszuführen. Eine damit erzielbare hohe Genauigkeit bei der Relativbewegung der Spannelemente zueinander wie auch ge genüber dem Werkstück führt zum einen zu einer exakten Zen trierung des wenigstens einen hohlprofilierten Werkstücks, vermeidet aber zum anderen auch eine Beschädigung des Werk stücks durch ein oder mehrere Spannelemente mit der Folge ei ner elastischen oder sogar plastischen Verformung.In addition, the measures of claims 10 to 12 are for a homogenization of the clamping conditions, an exact Centering and an extremely high dimensional and dimensional stability of workpieces of particular interest. On the one hand there is through that the clamping elements or the sled each with means mechanical and / or pneumatic and / or hydraulic schematic and / or electrotechnical drive to the at least a hollow profiled workpiece in the clamping state and away from the at least one hollow-profiled workpiece the tensioned state are movable, for this purpose esp special one stepper motor with a spindle, preferred as a trapezoidal spindle, and a threaded nut and / or a pneumatically or hydraulically operated piston device device are provided, a precisely defined movement each individual clamping element - be it immediate, be it medium bar with the interposition of a slide - ensured. On the other hand, the locking mechanism allows the clamping elements in its entirety, a coordinated, exactly defi movement towards the workpiece or away from the factory piece. A high accuracy that can be achieved the relative movement of the clamping elements to each other as well as ge on the one hand leads to an exact zen tration of the at least one hollow-profiled workpiece, on the other hand also avoids damage to the work pieces by one or more clamping elements with the consequence egg elastic or even plastic deformation.

Entsprechend den Merkmalen 13 und 14 sind die Spannelemente jeweils aus zwei plattenförmigen Elementen gebildet, die über einander in gegenseitigem Abstand angeordnet und über Ab standshalter miteinander starr verbunden sind. Durch den vor gesehenen Abstand der zwei plattenförmigen Elemente zueinander ist zum einen sichergestellt, dass jedes Plattenelement mit einem hohlprofilierten Werkstück, die zum Beispiel miteinander verschweißt werden sollen, in Wirkeingriff kommt. Zum anderen ist durch eine solche Bauweise eine (visuelle) Zugänglichkeit zu dem Stoß zwischen zwei hohlprofilierten Werkstücken und den angrenzenden Bereich gewährleistet, um die Werkstücke in die sem Bereich während eines Bearbeitungsvorgangs durch Sensoren und/oder anwesendes Bedienungspersonal überwachen zu können.According to the features 13 and 14 , the clamping elements are each formed from two plate-shaped elements which are arranged above one another at a mutual distance and are rigidly connected to one another via spacers. The distance between the two plate-shaped elements seen before ensures, on the one hand, that each plate element comes into active engagement with a hollow-profiled workpiece that is to be welded to one another, for example. On the other hand, such a construction ensures (visual) access to the joint between two hollow-profiled workpieces and the adjacent area in order to be able to monitor the workpieces in this area during a machining operation by sensors and / or operating personnel present.

In Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weisen die Spannelemente nach Anspruch 15 Anlageflächen auf, die das we nigstens eine hohlprofilierte Werkstück beaufschlagen und die zur Erzeugung der kreisförmigen Spannfläche im Spannzustand mittels einer Drehmaschine, insbesondere einer Karusell-Dreh- Maschine, zueinander auf Maß gebracht sind. Eine hohe Zentrie rung und damit Rundspannung durch die Vorrichtung nach der Er findung ist dadurch gewährleistet.In an embodiment of the device according to the invention, the Clamping elements according to claim 15 contact surfaces, which we act on at least one hollow profiled workpiece and the to generate the circular clamping surface in the clamping state by means of a lathe, in particular a carousel turning Machine, made to measure to each other. A high center tion and thus round tension through the device according to the Er this ensures that the device is found.

Um weiterhin sicherzustellen, dass das wenigstens eine hohl profilierte Werkstück bei der Verschiebung der Spannelemente in den Spannzustand nicht beschädigt werden kann, ist nach den Ansprüchen 16 und 17 zusätzlich eine radiale Anschlageinrich tung vorgesehen, welche einer Begrenzung der Bewegung der Spannelemente hin zu dem wenigstens einen hohlprofilierten Werkstück dient.To further ensure that the at least one is hollow profiled workpiece when moving the clamping elements can not be damaged in the tensioned state, according to the Claims 16 and 17 additionally a radial stop device device provided which limits the movement of the Clamping elements towards the at least one hollow profile Workpiece serves.

Des Weiteren liegt es im Rahmen der Erfindung, dass den Spann elementen nach den Ansprüchen 18 bis 20 eine axiale Anschlag einrichtung zugeordnet ist, welche das wenigstens eine hohl profilierte Werkstück gegenüber den Spannelementen abstützt und gegebenenfalls ausrichtet.Furthermore, it is within the scope of the invention that the instep elements according to claims 18 to 20 an axial stop device is assigned, which is the at least one hollow supports the profiled workpiece against the clamping elements and aligns if necessary.

Entsprechend den Maßnahmen des Anspruchs 21 ist den Spannele menten eine Einrichtung zur Bearbeitung mindestens eines Teils einer den Spannelementen abgewandten Fläche des wenigstens ei nen hohlprofilierten Werkstücks zugeordnet. Im Zusammenwirken mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, das bzw. die hohlprofilierten Werkstücke in geeigneter Weise zu bear beiten, miteinander zu verschweißen, zu verlöten, zu verkleben oder in sonstiger Weise deren Flächen zu behandeln.According to the measures of claim 21 is the Spannele elements for processing at least one part a surface of the at least egg facing away from the tensioning elements assigned to a hollow-profiled workpiece. In cooperation with the device according to the invention it is possible to to bear the hollow-profiled workpieces in a suitable manner prepare to weld together, to solder, to glue or to treat their surfaces in any other way.

In diesem Zusammenhang ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Einrichtung zur Bearbeitung des mindestens einen Teils der Fläche des wenigstens einen hohlprofilierten Werkstücks nach Anspruch 22 als Schweiß-, Löt- oder Klebeeinrichtung bzw. Schneideeinrichtung bzw. Schleif-, Fräs-, Dreh- oder derglei chen flächenbearbeitende Einrichtung ausgebildet ist. Denkbar sind auch andere Einrichtungen, wie zum Beispiel eine Polier- oder Schwabbeleinrichtung, zur abschließenden Flächenbehand lung.In this context, the invention provides that the facility for processing at least part of the Surface of the at least one hollow profiled workpiece Claim 22 as a welding, soldering or adhesive device or Cutting device or grinding, milling, turning or the like chen surface processing device is formed. Conceivable are other facilities, such as a polishing or buffing device, for the final surface treatment development.

Sofern bei Bearbeitung mindestens eines Teils einer den Spann elementen abgewandten Fläche des wenigstens einen hohlprofi lierten Werkstücks Wärme entsteht, sind die Maßnahmen der An sprüche 23 und 24 zweckmäßig, dass nämlich den Spannelementen eine Einrichtung zur Kühlung dessen etwa im Bereich der Spann fläche zugeordnet ist. Dies ist gerade dann besonders von Vor teil, wenn es sich bei dem wenigstens einen hohlprofilierten Werkstück zum Beispiel um einen Zylinderschuss, eine Kugel schale oder einen Dom handelt, die einen großen Durchmesser aufweisen, gleichzeitig aber eine geringe Wanddicke besitzen und miteinander unlösbar verbunden, zum Beispiel verschweißt, werden sollen.Provided that when machining at least part of the clamping element facing away surface of the at least one hollow professional The workpiece is exposed to heat sayings 23 and 24 appropriately, namely the tensioning elements a device for cooling it in the area of the instep area is allocated. This is especially the case from before part if it is at least one hollow profiled Workpiece, for example, around a cylindrical shot, a bullet bowl or dome that is large in diameter have, but at the same time have a small wall thickness and permanently connected, for example welded, should be.

Zusätzlich ist den Spannelementen nach Anspruch 25 eine Sen soreinrichtung zur Überwachung wenigstens eines Teils des we nigstens einen hohlprofilierten Werkstücks nahe dem Bereich der Spannfläche zugeordnet.In addition, the tensioning elements according to claim 25 is a Sen sensor device for monitoring at least part of the we at least one hollow-profiled workpiece close to the area assigned to the clamping surface.

In vorteilhafter Weise sind die Spannelemente nach den Ansprü chen 26 bis 30 um eine zentrisch zum Umfang des wenigstens ei nen hohlprofilierten Werkstücks verlaufende Achse drehbar bzw. um eine im Wesentlichen parallel zu einer von dem wenigstens einen hohlprofilierten Werkstück aufgespannten Ebene verlau fende Achse verschwenkbar ausgebildet. Hierdurch ist es mög lich, das wenigstens eine hohlprofilierte Werkstück relativ gegenüber zum Beispiel einer Einrichtung zur Bearbeitung je nach Bedarfsfall zu drehen und/oder zu verschwenken. Im Regel fall steht die Achse, die im Wesentlichen parallel zu der von dem wenigstens einen hohlprofilierten Werkstück aufgespannten Ebene verläuft, senkrecht zu der Achse, die sich zentrisch zum Umfang des wenigstens einen hohlprofilierten Werkstücks er streckt. Denkbar ist es jedoch ebenso, dass diese zwei Achsen in einem Winkel zueinander angeordnet sind, wenn nämlich bei spielsweise das wenigstens eine hohlprofilierte Werkstück nicht als gerader Kreiszylinder, sondern als schräg abge schnittener Kreiszylinder ausgebildet ist.The tensioning elements according to the claims are advantageous chen 26 to 30 around a center to the circumference of the at least egg a hollow profiled workpiece rotating or to be essentially parallel to one of the at least leave a hollow-profiled workpiece spanned plane fende axis swiveling. This makes it possible Lich, the at least one hollow profiled workpiece relatively compared to, for example, a processing facility rotate and / or swivel as required. As a rule case, the axis is essentially parallel to that of the at least one hollow profiled workpiece The plane is perpendicular to the axis that is central to the Scope of the at least one hollow-profiled workpiece stretches. However, it is also conceivable that these two axes are arranged at an angle to one another, namely when for example, the at least one hollow-profiled workpiece not as a straight circular cylinder, but as an oblique offset cut circular cylinder is formed.

Diese Aufgabe wird weiterhin in verfahrenstechnischer Hinsicht durch die Merkmale des Anspruchs 31 gelöst.This task continues to be procedural solved by the features of claim 31.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verfahrens zur Montage von segmentartig ausgebildeten Bauteilen mit korres pondierender Form und Abmessung mit den SchrittenThe inventive design of the method for Assembly of segment-like components with corres ponding shape and dimensions with the steps

- Aufsetzen eines ersten Werkstücks auf der axialen Anschlagein richtung und eines zweiten Werkstücks auf dem ersten Werk stück,
- Placing a first workpiece on the axial device and a second workpiece on the first workpiece,

- Round clamping of the two workpieces by radial adjustment of the Clamping elements up to a predetermined position,
- Tangential rotation of the two workpieces in relation to one Device for processing at least part of a Surface facing away from clamping elements,
- If necessary, pivoting the two workpieces with respect to egg ner device for processing at least part of a at least one of the surfaces facing away from the tensioning elements two workpieces,
- Processing, especially welding, soldering or gluing ben, the two workpieces for their assembly,

ist eine große Montageablaufsicherheit beim Fügen der zwei Werkstücke gewährleistet, die ein sehr aufwendiges Messen, Po sitionieren und Justieren überflüssig macht und zugleich für eine ausgesprochen große Form- und Maßgenauigkeit der mitein ander verbundenen Werkstücke sorgt sowie eine genaue Bearbei tung der Oberflächen der zwei Werkstücke ermöglicht.is a great reliability of the assembly process when joining the two Guaranteed workpieces that a very complex measurement, Po sitioning and adjustment are superfluous and at the same time for an extremely high degree of shape and dimension accuracy other connected workpieces and precise machining tion of the surfaces of the two workpieces.

Diese Aufgabe wird schließlich noch in verwendungsmäßiger Hin sicht durch die Merkmale der Ansprüche 32 und 33 gelöst.This task will eventually be used in Hin view solved by the features of claims 32 and 33.

Demnach kann eine Vorrichtung zum Einspannen, insbesondere Rundspannen, entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 32 zur Montage von segmentartig ausgebildeten dünnwandigen und präzi sen hohlzylindrischen Teilen und Behältern, Domen sowie Boostergehäusen von Raketen oder ähnlichen hohlzylindrischen Geräten großer Abmessungen verwendet werden.Accordingly, a device for clamping, in particular Round spans according to the features of claim 32 Assembly of segment-like thin-walled and precise hollow cylindrical parts and containers, domes and Booster housing of missiles or similar hollow cylindrical Devices of large dimensions can be used.

Schließlich liegt es noch im Rahmen der Erfindung, eine Vor richtung nach Anspruch 33 zum Bearbeiten, insbesondere zum Verschweißen, Verlöten oder Verkleben bzw. Schneiden bzw. Schleifen, Fräsen, Drehen oder dergleichen Bearbeitung, von segmentartig ausgebildeten dünnwandigen und präzisen hohlzy lindrischen Teilen und Behältern, Domen sowie Boostergehäusen oder ähnlichen hohlzylindrischen Geräten großer Abmessungen zu verwenden.Finally, it is within the scope of the invention, a front Direction according to claim 33 for processing, in particular for Welding, soldering or gluing or cutting or Grinding, milling, turning or similar processing, from segmented thin-walled and precise hohlzy Lindrind parts and containers, domes and booster housings or similar hollow cylindrical devices of large dimensions use.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausfüh rungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnungen. Hierbei zeigen:Further advantages and details of the invention emerge from the following description of a preferred embodiment tion form of the invention and with reference to the drawings. in this connection demonstrate:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf eine Ausführungsform einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung zum Einspannen von hohlprofilierten Werkstücken, Fig. 1 is a schematic plan view of an embodiment of an inventive device for clamping hollow profiled workpieces,

Fig. 2 eine schematische, teilweise abgebrochene Schnittan sicht durch die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß der Linie III-III in der Fig. 1, Fig. 2 is a schematic, partially broken Schnittan view through the embodiment of the device according to the line III-III in FIG. 1,

Fig. 3 eine weitere Schnittansicht durch die Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung in ver kleinerter Darstellung, und Fig. 3 shows a further sectional view through the embodiment of the device designed according to the invention in a smaller representation, and

Fig. 4 eine teilweise abgebrochene Draufsicht auf die Aus führungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Vor richtung gemäß Pfeil IV in der Fig. 3. Fig. 4 guide form a partially broken plan view of the inventive design From Before direction according to arrow IV in FIG. 3.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 ist zum Einspannen von hohlprofilierten Werkstücken 12, 12' vorgesehen. Bei der nach folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 sind einander entspre chende, gleiche Bauteile jeweils mit identischen Bezugsziffern versehen.The device 10 according to the invention is provided for clamping hollow-profiled workpieces 12 , 12 '. In the following description of a preferred embodiment of the device 10 according to the same corresponding components are each provided with identical reference numerals.

Die Vorrichtung 10 nach der Erfindung eignet sich besonders zum Einspannen, insbesondere Rundspannen, und zur Montage von seg mentartig ausgebildeten dünnwandigen und präzisen hohlzylindri schen Teilen zu Behältern, Domen und Boostergehäusen von Rake ten oder ähnlichen hohlzylindrischen Geräten großer Abmessun gen. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zum Bearbeiten, insbesondere zum Verschweißen, Verlöten oder Ver kleben bzw. Schneiden bzw. Schleifen, Fräsen, Drehen oder der gleichen Flächenbearbeitung, von segmentartig ausgebildeten dünnwandigen und präzisen hohlzylindrischen Teilen und Behäl tern, Domen sowie Boostergehäusen oder ähnlichen hohlzylindri schen Geräten großer Abmessungen Verwendung finden.The device 10 according to the invention is particularly suitable for clamping, in particular circular clamping, and for mounting seg ment-like thin-walled and precise hohlzylindri's parts to containers, domes and booster housings of rake ten or similar hollow cylindrical devices of large dimensions. In particular, the device according to the invention 10 for processing, in particular for welding, soldering or gluing or cutting or grinding, milling, turning or the same surface processing, of segment-shaped thin-walled and precise hollow cylindrical parts and containers, domes and booster housings or similar hollow cylindrical devices of large dimensions Find.

In der Fig. 1 ist in schematischer Weise eine Vorrichtung 10 zum Einspannen von hohlprofilierten Werkstücken 12, 12' (nicht dargestellt) mit einer Vielzahl von Spannelementen 14, 14' ge zeigt. Die Spannelemente 14, 14' sind in einer gemeinsamen Ebene 16, nämlich der Blattebene, angeordnet und relativ zu einander bewegbar. Die Spannelemente 14, 14' sind in der Fig. 1 schematisch jeweils in unterschiedlicher Stellung darge stellt.In Fig. 1, a device 10 for clamping hollow-profile workpieces 12 , 12 '(not shown) with a plurality of clamping elements 14 , 14 ' is shown schematically. The clamping elements 14 , 14 'are arranged in a common plane 16 , namely the leaf plane, and can be moved relative to one another. The clamping elements 14 , 14 'are shown schematically in FIG. 1 each in a different position Darge.

Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, sind die Spannelemente 14, 14' abwechselnd segmentartig und keilförmig ausgebildet. Wei terhin wirken die Spannelemente 14, 14' miteinander derart zu sammen, dass deren Anlageflächen 18, 18', welche das wenig stens eine hohlprofilierte Werkstück 12, 12' beaufschlagen, im Spannzustand (nicht dargestellt) eine Spannfläche 20 bilden, die an den Umfang 22 des wenigstens einen hohlprofilierten Werkstücks 12, 12' (in Fig. 1 nicht dargestellt) angepasst und im Wesentlichen kontinuierlich ausgestaltet ist.As can be seen from FIG. 1, the clamping elements 14 , 14 'are alternately segment-like and wedge-shaped. Wei terhin the clamping elements 14 , 14 'act together in such a way that their contact surfaces 18 , 18 ', which act the least least a hollow profiled workpiece 12 , 12 ', form a clamping surface 20 in the clamping state (not shown), which on the circumference 22 of the at least one hollow-profiled workpiece 12 , 12 '(not shown in FIG. 1) is adapted and configured essentially continuously.

Bei der Ausführungsform der Vorrichtung 10 nach der Erfindung, die in den Fig. 1 bis 4 gezeigt ist, sind die Spannelemente 14, 14' abwechselnd als Segmente 14 und Keile 14' ausgebildet, deren Anlageflächen 18, 18' im Spannzustand eine kreisförmige Spannfläche 20 bilden. Die Segmente 14 bzw. Keile 14', die je weils zueinander gleichförmig ausgestaltet sind, beaufschlagen dabei den Umfang 22 des wenigstens einen hohlprofilierten Werkstücks 12, 12' nur einseitig, nämlich den inneren Umfang 22'. Der äußere Umfang 22" des wenigstens einen hohlprofi lierten Werkstücks 12 wird demgegenüber nicht von außen, son dern allenfalls ebenfalls durch die Beaufschlagung von Seiten der Spannelemente 14, 14' über den inneren Umfang 22' beauf schlagt bzw. gegebenenfalls geringfügig verformt.In the embodiment of the device 10 according to the invention, which is shown in FIGS. 1 to 4, the clamping elements 14 , 14 'are alternately designed as segments 14 and wedges 14 ', the contact surfaces 18 , 18 'of which in the clamping state have a circular clamping surface 20 form. The segments 14 or wedges 14 ', which are each configured uniformly to one another, act on the circumference 22 of the at least one hollow-profiled workpiece 12 , 12 ' only on one side, namely the inner circumference 22 '. The outer circumference 22 "of the at least one hollow-profiled workpiece 12 , on the other hand, is not struck from the outside, but also at most by the action of the clamping elements 14 , 14 'on the inner circumference 22 ', or is deformed slightly if necessary.

Auf diese Weise lassen sich Spalte zwischen jeweils einander benachbarten Spannelementen 14, 14' gegenüber denjenigen be kannter Vorrichtungen um ein beträchtliches Maß vermindern und beliebig klein wählen. So ist es durchaus möglich, zwischen den Spannelementen 14, 14' im Spannzustand der Vorrichtung 10 jeweils einen kleinen Spalt zuzulassen, so dass keine Kräfte zwischen den Spannelementen 14, 14' übertragen werden. Eventu ell auftretende azimutale Kräfte können dabei individuell über das jeweilige Spannelement 14, 14' aufgenommen und beispiels weise in einen Rahmen oder dergleichen der Vorrichtung 10 ein geleitet werden.In this way, gaps between adjacent clamping elements 14 , 14 'can be reduced by a considerable amount compared to those of known devices and can be chosen as small as desired. It is therefore entirely possible to allow a small gap between the tensioning elements 14 , 14 'in the tensioned state of the device 10 , so that no forces are transmitted between the tensioning elements 14 , 14 '. Eventually occurring azimuthal forces can be individually taken up via the respective tensioning element 14 , 14 'and, for example, can be passed into a frame or the like of the device 10 .

Auf besonders vorteilhafte Weise sind die abwechselnd seg mentartig und keilförmig ausgebildeten Spannelemente 14, 14' jedoch aneinander gegenseitig abstützbar. Mithin lassen sich Spalte zwischen den jeweils benachbarten Spannelementen 14, 14' gänzlich vermeiden. Durch die Berührung von Seitenflächen 24, 24' der Spannelemente 14, 14' können mittels der Vorrich tung 10 nach der Erfindung einerseits unter Umständen große azimutale Kräfte und andererseits eine vollständige Nivellie rung vorgenommen werden. Mithin erlaubt die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 nicht nur eine äußerst exakte Einspannung des jeweiligen Werkstücks 12, 12'.In a particularly advantageous manner, the alternating seg ment-like and wedge-shaped clamping elements 14 , 14 'are mutually supportable. Consequently, gaps between the adjacent clamping elements 14 , 14 'can be completely avoided. By touching the side surfaces 24 , 24 'of the clamping elements 14 , 14 ' can be made by means of the device 10 according to the invention on the one hand, under certain circumstances, large azimuthal forces and, on the other hand, complete leveling. The device 10 according to the invention therefore not only permits extremely precise clamping of the respective workpiece 12 , 12 '.

Vielmehr ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 dar über hinaus auch zum Beispiel im Fall von Werkstücken 12, 12' mit kreisförmigen Querschnitt eine Rundspannung. Gerade bei Werkstücken 12, 12' mit starker Anfangsovalität kann dies von besonderer Bedeutung sein.Rather, the device 10 according to the invention also enables, for example in the case of workpieces 12 , 12 'with a circular cross section, a round clamping. This can be of particular importance, particularly for workpieces 12 , 12 'with a high initial ovality.

Damit einhergehend lassen sich insgesamt homogene Einspannver hältnisse entlang des gesamten Umfangs 22 des jeweiligen Werk stücks 12, 12' erreichen. Durch die abwechselnd segmentartig und keilförmig ausgebildeten Spannelemente 14, 14' ist zudem sichergestellt, dass selbst bei einer spaltfreien Ausgestal tung der Spannelemente 14, 14' Öffnen und Schließen durch Be wegung der Spannelemente 14, 14' hin zu dem mindestens einen hohlprofilierten Werkstück 12, 12' und von diesem weg sicher gestellt sind.Along with this, overall homogeneous Einspannver ratios can be achieved along the entire circumference 22 of the respective workpiece 12 , 12 '. The alternating segment-like and wedge-shaped clamping elements 14 , 14 'also ensure that even with a gap-free configuration of the clamping elements 14 , 14 ' opening and closing by moving the clamping elements 14 , 14 'towards the at least one hollow-profiled workpiece 12 , 12 'and are secured away from this.

Zur gegenseitigen Abstützung kommen daher die abwechselnd seg mentartig und keilförmig ausgebildeten Spannelemente 14, 14' über die jeweils benachbarten Seitenflächen 24, 24' im Spann zustand, wie in der Fig. 4 gezeigt ist, wenigstens teilweise flächenbündig zur Anlage. Die jeweils benachbarten Seitenflä chen 24, 24' sind abhängig von Form und Abmessung des Umfangs 22 der Werkstücke 12, 12', den anzutreffenden räumlichen Gege benheiten etc. mit einem Winkel α bzw. α' von kleiner als 90°, insbesondere von etwa 15° bis 45° und vorzugsweise von etwa 30° abgeschrägt, wie aus den Fig. 1 und 4 ersichtlich ist.For mutual support, therefore, the alternating seg ment-like and wedge-shaped clamping elements 14 , 14 'on the adjacent side surfaces 24 , 24 ' in the clamping state, as shown in Fig. 4, at least partially flush to the system. The respective adjacent Seitenflä surfaces 24 , 24 'are dependent on the shape and dimensions of the circumference 22 of the workpieces 12 , 12 ', the spatial conditions encountered etc. with an angle α or α 'of less than 90 °, in particular of about 15 ° to 45 ° and preferably bevelled from about 30 °, as can be seen from FIGS. 1 and 4.

Bei der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 sind die Spannelemente 14, 14' jeweils an einem Schlitten 26 angeordnet. Der Schlitten 26 ist in einer Führungseinrichtung 28 zu dem wenigstens einen hohlprofilierten Werkstück 12, 12' hin in den Spannzustand und von dem wenigstens einen hohlprofilierten Werkstück 12, 12' weg aus dem Spannzustand entsprechend Doppelpfeil 30 bewegbar. Bei fehlender Berührung einander benachbarter Spannelemente 14, 14' können eventuell auftretende azimutale Kräfte über die Führungseinrichtung 28 von dem jeweiligen Spannelementen 14, 14' auf den bereits erwähnten Rahmen der Vorrichtung 10 über tragen werden. Die Führungseinrichtung 28 nimmt dabei den je weiligen Schlitten 26 spielfrei und kippstabil auf. Bei dem in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Führungseinrichtung 28 jeweils wenigstens zwei parallel zuein ander angeordnete Schienen 32, entlang derer der Schlitten 26 verschiebbar ist.In the embodiment of the device 10 according to the invention shown in FIGS. 1 to 4, the clamping elements 14 , 14 'are each arranged on a carriage 26 . The slide 26 can be moved in a guide device 28 towards the at least one hollow-profiled workpiece 12 , 12 'into the clamping state and away from the at least one hollow-profiled workpiece 12 , 12 ' in accordance with the double arrow 30 . In the absence of contact between adjacent clamping elements 14 , 14 ', possibly occurring azimuthal forces can be transmitted via the guide device 28 from the respective clamping elements 14 , 14 ' to the already mentioned frame of the device 10 . The guide device 28 takes the respective slide 26 free of play and stable against tilting. In the embodiment shown in FIGS . 1 to 4, the guide device 28 each comprises at least two rails 32 arranged parallel to one another, along which the carriage 26 can be displaced.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 10 nach den Fig. 1, 3 und 4 sind die Schlitten jeweils mittels mecha nischem und/oder pneumatischen und/oder hydraulischem und/oder elektrotechnischem Antrieb zu dem wenigstens einen hohlprofi lierten Werkstück 12, 12 ' hin in den Spannzustand und von dem wenigstens einen hohlprofilierten Werkstück 12, 12' weg aus dem Spannzustand gemäß Doppelpfeil 30 bewegbar. Bei der ge zeigten Ausführungsform sind die Schlitten 26 jeweils über ei ne pneumatisch oder hydraulisch betätigbare Kolbeneinrichtung 34 bzw. Spannzylinder mit einem Kolben 35 antreibbar.In the present embodiment of device 10 of FIGS. 1, 3 and 4, the carriages in each case by means of mecha nical and / or pneumatic and / or hydraulic and / or electro-technical drive to the at least one hollow profiled workpiece 12, 12 'out into the clamping state and can be moved away from the clamping state according to double arrow 30 from the at least one hollow-profiled workpiece 12 , 12 '. In the embodiment shown, the slides 26 can each be driven by a pneumatically or hydraulically actuated piston device 34 or clamping cylinder with a piston 35 .

Alternativ dazu ist es jedoch ebenso möglich, einen Teil der Schlitten 26, beispielsweise diejenigen, an welchen Segmente 14 befestigt sind, über eine pneumatisch wirkende Kolbenein richtung 34, den anderen Teil der Schlitten 26, zum Beispiel diejenigen, an welchen Keile 14' angebracht sind, mittels ei ner hydraulisch wirkenden Kolbeneinrichtung 34 zu betätigen. Ohne im Einzelnen dargestellt zu sein, ist es alternativ wie auch kumulativ ebenso denkbar, Schrittmotoren mit einer Spin del und einer damit zusammenwirkenden Gewindemutter einzuset zen. Bei Verwendung einer Trapezspindel ergibt sich zudem der Vorteil einer äußerst hohen Positioniergenauigkeit des jewei ligen Spannelementes 14, 14', wodurch zugleich eine Beschädi gung des wenigstens einen hohlprofilierten Werkstücks 12, 12' durch eine zu große radiale Verschiebung des Schlittens 26 si cher vermieden werden kann.Alternatively, however, it is also possible to use a part of the carriage 26 , for example those to which segments 14 are attached, via a pneumatically acting piston device 34 , the other part of the carriage 26 , for example those to which wedges 14 'are attached to actuate by means of a hydraulically acting piston device 34 . Without being shown in detail, it is alternatively and cumulatively equally conceivable to use stepper motors with a spindle and a threaded nut interacting therewith. When using a trapezoidal spindle, there is also the advantage of an extremely high positioning accuracy of the respective clamping element 14 , 14 ', which at the same time prevents damage to the at least one hollow-profiled workpiece 12 , 12 ' by an excessive radial displacement of the slide 26 si cher ,

Bei der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 nach den Fig. 1 bis 4 sind die Spannelemente 14, 14' jeweils über Schrauben 36 an den Schlitten 26 befestigt. Die Schlitten 26 wiederum sind linear geführt. Insoweit wirken die Spannele mente 14, 14' nicht unmittelbar mit den zugeordneten Führungs einrichtungen 28 zusammen. Gleichwohl ist es ebenso denkbar, die Spannelemente 14, 14' unmittelbar, d. h. ohne Zwischen schaltung entsprechender Schlitten 26, von Führungseinrichtun gen 28 spielfrei und kippstabil aufnehmen zu lassen (nicht dargestellt). Bei einer solchen konstruktiven Ausgestaltung sind die Spannelemente 14, 14' infolgedessen selbst jeweils mittels eines Schrittmotors und/oder pneumatisch bzw. hydrau lisch betätigbaren Kolbeneinrichtung antreibbar.In the embodiment of the device 10 according to the invention according to FIGS. 1 to 4, the clamping elements 14 , 14 'are each fastened to the carriage 26 by means of screws 36 . The carriage 26 are in turn guided linearly. In this respect, the Spannele elements 14 , 14 'do not interact directly with the associated guide devices 28 . Nevertheless, it is also conceivable to have the clamping elements 14 , 14 'directly, ie without the interposition of corresponding slides 26 , by guide devices 28 without play and tilt-resistant (not shown). In such a design, the clamping elements 14 , 14 'are consequently themselves driven by means of a stepping motor and / or pneumatically or hydraulically actuated piston device.

Die Bewegung der Spannelemente 14, 14' oder der Schlitten 26 lässt sich durch eine automatisch bedienbare Schließmechanik der erfindungsgemäß ausgestalteten Vorrichtung 10 steuern. Da bei sind die einzelnen Antriebe der Spannelemente 14, 14' oder der Schlitten 26, insbesondere mit einer speicherprogrammier baren Steuerung, jeweils weg- und/oder moment- und/oder syn chrongesteuert betreibbar.The movement of the tensioning elements 14 , 14 'or the slide 26 can be controlled by an automatically operated closing mechanism of the device 10 designed according to the invention. Since the individual drives of the tensioning elements 14 , 14 'or the slide 26 , in particular with a programmable control, can be operated in each case path and / or moment and / or synchro-controlled.

Wie insbesondere aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht sind die Spannelemente 14, 14' jeweils aus zwei plattenförmigen Elemen ten 38, 38' gebildet, die übereinander in gegenseitigem Ab stand angeordnet sind. Die zwei plattenförmigen Elemente 38, 38' sind über Abstandshalter 40 oder dergleichen Distanzstücke und Schrauben 42 miteinander starr verbunden. Die Abstandshal ter 40 sind entsprechend der Fig. 4 versetzt zueinander ange ordnet.As can be seen in particular from FIGS. 2 and 3, the tensioning elements 14 , 14 'are each formed from two plate-shaped elements 38 , 38 ', which were arranged one above the other in mutual spacing. The two plate-shaped elements 38 , 38 'are rigidly connected to one another via spacers 40 or similar spacers and screws 42 . The spacer ter 40 are offset according to FIG. 4 arranged to each other.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel, in welchem das mindestens eine hohlprofilierte Werkstück 12, 12' einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, sind die Anlageflächen 18, 18' der Spannelemente 14, 14', die an dem inneren Umfang 22' des we nigstens einen hohlprofilierten Werkstücks 12, 12' im Spannzu stand der Vorrichtung 10 zur Anlage kommen, zueinander auf Maß gebracht. Die kreisförmige Spannfläche 20 lässt sich dabei im Spannzustand mittels einer Drehmaschine, insbesondere einer Karusell-Drehmaschine, durch Überdrehen der plattenförmigen Elemente 38, 38' der Spannelemente 14, 14' erhalten. Die Spannfläche 20 ist daher ausgesprochen maßgenau und absolut kreisförmig.In the present exemplary embodiment, in which the at least one hollow-profiled workpiece 12 , 12 'has a circular cross-section, the contact surfaces 18 , 18 ' of the clamping elements 14 , 14 ', which on the inner circumference 22 ' of the at least one hollow-profiled workpiece 12 , 12 'In Spannzu stood the device 10 come to rest, made to measure. The circular clamping surface 20 can be obtained in the clamping state by means of a lathe, in particular a carousel lathe, by overturning the plate-shaped elements 38 , 38 'of the clamping elements 14 , 14 '. The clamping surface 20 is therefore extremely precise and absolutely circular.

Die Vorrichtung 10 nach der Erfindung ist entsprechend der Fig. 2 weiterhin mit einer radialen Anschlageinrichtung 44 versehen, mit welcher die Spannelemente 14, 14' im Spannzu stand zusammenwirken. Die radiale Anschlageinrichtung 44 dient hauptsächlich einer Begrenzung der Bewegung der Spannelemente 14, 14' hin zu dem wenigstens einen hohlprofilierten Werkstück 12, 12'. Gleichzeitig wird die radiale Anschlageinrichtung 44 jedoch auch dazu verwendet, die Kreisform und den Nenndurch messer der Spannfläche 20 herzustellen, indem die jeweiligen Spannelemente 14, 14' an den zugeordneten Anschlageinrichtun gen 44 jeweils zur Anlage gebracht werden, in dieser Stellung fixiert und schließlich auf den gewünschten Nenndurchmesser abgedreht werden.The device 10 according to the invention is further provided with a radial stop device 44 according to FIG. 2, with which the clamping elements 14 , 14 'interact in the Spannzu stood. The radial stop device 44 mainly serves to limit the movement of the clamping elements 14 , 14 'towards the at least one hollow-profiled workpiece 12 , 12 '. At the same time, however, the radial stop device 44 is also used to produce the circular shape and the nominal diameter of the clamping surface 20 , in that the respective clamping elements 14 , 14 'are brought into contact with the associated stop devices 44 , fixed in this position and finally on the desired nominal diameter can be turned off.

Die radiale Anschlageinrichtung 44 zur Begrenzung der Bewegung der Spannelemente 14, 14' hin zu dem wenigsten einen hohlpro filierten Werkstück 12, 12' umfasst in der Fig. 2 eine an den Spannelementen 14, 14' bzw. dem jeweiligen Schlitten 26 ange brachtes Anschlagelement 46 und ein dem Anschlagelement 46 zu geordnetes Stellelement 48. Das Stellelement 48 ist bei der vorliegenden Ausführungsform in Form einer Stellschraube aus gebildet. Um das wenigstens eine hohlprofilierte Werkstück 12, 12' in der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 einspannen bzw. durch diese rundspannen zu können, ist dessen Innendurchmesser im Toleranzbereich etwas kleiner als der Nenndurchmesser der Spannfläche 20.The radial stop device 44 for limiting the movement of the clamping elements 14 , 14 'towards at least one hollow profiled workpiece 12 , 12 ' in FIG. 2 comprises a stop element 46 attached to the clamping elements 14 , 14 'or the respective slide 26 and an actuating element 48 assigned to the stop element 46 . The adjusting element 48 is formed in the form of an adjusting screw in the present embodiment. In order to be able to clamp or at least round-clamp the at least one hollow-profiled workpiece 12 , 12 ′ in the device 10 according to the invention, its inside diameter in the tolerance range is somewhat smaller than the nominal diameter of the clamping surface 20 .

Darüber hinaus ist den Spannelementen 14, 14' eine axiale An schlageinrichtung 50 zugeordnet, die das wenigstens eine hohl profilierte Werkstück 12, 12' gegenüber den Spannelementen 14, 14' unterhalb der Spannelemente 14, 14' abstützt und gegebe nenfalls ausrichtet. Die axiale Anschlageinrichtung 50 weist ein Anschlagelement 52 und ein dem Anschlagelement 52 zugeord netes Stellelement 54 auf. Das Stellelement 54 umfasst dabei einen Keilschuh 56 und eine mit dem Keilschuh 56 zusammenwir kende Stellwelle 58. Auf diese Weise kann eine Anhebung bzw. Absenkung des wenigstens einen hohlprofilierten Werkstücks 12, 12' relativ zu den Spannelementen 14, 14' der Vorrichtung 10 vorgenommen werden, und zwar in vorteilhafter Weise entlang des gesamten Umfangs 22 des Werkstücks 12, 12' oder auch nur über einen Teil davon.In addition, the clamping elements 14 , 14 'is assigned an axial impact device 50 which supports and at least aligns the at least one hollow profiled workpiece 12 , 12 ' with respect to the clamping elements 14 , 14 'below the clamping elements 14 , 14 '. The axial stop device 50 has a stop element 52 and an adjusting element 54 assigned to the stop element 52 . The adjusting element 54 comprises a wedge shoe 56 and an adjusting shaft 58 which interacts with the wedge shoe 56 . In this way, the at least one hollow-profiled workpiece 12 , 12 'can be raised or lowered relative to the clamping elements 14 , 14 ' of the device 10 , advantageously along the entire circumference 22 of the workpiece 12 , 12 'or else only part of it.

Weiterhin ist den Spannelementen 14, 14' bei der Ausführungs form der Vorrichtung 10 gemäß der Fig. 2 eine Einrichtung 60 zur Bearbeitung mindestens eines Teils einer den Spannelemen ten 14, 14' abgewandten Fläche des wenigstens einen hohlprofi lierten Werkstücks 12, 12' zugeordnet. Bei der abgewandten Fläche handelt es sich entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 um einen Teil des äußeren Umfangs 22' von zwei hohlprofilierten Werkstücken 12, 12', die im Bereich ihrer Stirnseiten 62, 62' miteinander unlösbar verbunden werden sol len.Furthermore, in the embodiment of the device 10 according to FIG. 2, the clamping elements 14 , 14 'are assigned a device 60 for processing at least part of a surface of the at least one hollow-shaped workpiece 12 , 12 ' facing away from the clamping elements 14 , 14 '. In the remote area it is in accordance with the embodiment of Fig. 3 by a part of the outer periphery 22 'of two hollow profiled workpieces 12, 12' which are connected in the region of its end faces 62, 62 'to each other undetachably len sol.

Die Einrichtung 60 zur Bearbeitung des mindestens einen Teils der Fläche des wenigstens einen hohlprofilierten Werkstücks 12, 12' ist daher als Schweiß-, Löt- oder Klebeeinrichtung ausgebildet. Je nach Bedarfsfall kann die Einrichtung 60 zur Bearbeitung ungeachtet dessen auch als Schneideeinrichtung, beispielsweise zum glatten, äußerst maßgenauen Durchtrennen eines hohlprofilierten Werkstücks 12, 12', oder als Schleif-, Fräs- oder Dreheinrichtung wie auch als sonstige flächenbear beitende Einrichtung, zum Beispiel als Polier- oder Schwabbel einrichtung, ausgebildet sein. Entsprechende Einrichtungen zur Bearbeitung können alternativ oder kumulativ um die erfin dungsgemäße Vorrichtung 10 angeordnet sein. So ist es zum Bei spiel möglich, Oxidschichten auf Hohlzylindern aus Aluminium maschinell, statt wie bisher manuell, zu entfernen, und zwar mit großer Genauigkeit.The device 60 for processing the at least part of the surface of the at least one hollow-profiled workpiece 12 , 12 'is therefore designed as a welding, soldering or adhesive device. Depending on the need, the device 60 for processing can also be used as a cutting device, for example for smooth, extremely dimensionally accurate cutting of a hollow-profiled workpiece 12 , 12 ', or as a grinding, milling or rotating device as well as other surface-processing device, for example as Polishing or buffing device, be formed. Corresponding devices for processing can alternatively or cumulatively be arranged around the device 10 according to the invention. For example, it is possible to remove oxide layers on hollow aluminum cylinders mechanically, rather than manually, as before, with great accuracy.

Um bei einer solchen Bearbeitung des wenigstens einen hohlpro filierten Werkstücks 12, 12' gegebenenfalls entstehende Wärme schnell und vor allem gezielt abzutransportieren, ist den Spannelementen 14, 14' weiterhin eine Einrichtung 64 zur Küh lung mindestens eines Teils des wenigsten einen hohlprofilier ten Werkstücks 12, 12' etwa im Bereich der Spannfläche 20 zu geordnet. Durch die Einrichtung 64 kann beispielsweise ein Verzug, Ausbauchen des wenigstens einen hohlprofilierten Werk stücks 12, 12' und Ähnliches während des Schweißens vermieden werden.In order to quickly and above all remove any heat that may arise during such processing of the at least one hollow-profiled workpiece 12 , 12 ', the clamping elements 14 , 14 ' also have a device 64 for cooling at least part of the at least one hollow-profiled workpiece 12 , 12 'about in the area of the clamping surface 20 . By means of the device 64 , for example, warping, bulging of the at least one hollow-profiled workpiece 12 , 12 'and the like can be avoided during welding.

Die Einrichtung 64 zur Kühlung des mindestens einen Teils des Werkstücks 12, 12' umfasst zu diesem Zweck Kühlringe 66, die bei der vorliegenden Ausführungsform über Spannringe 68 an den äußeren Umfang 22" der zwei Werkstücke 12, 12' zur Anlage ge bracht sind. Die Kühlringe 66 können massiv ausgebildet sein, um eine passive Kühlung zu gewährleisten. Alternativ bzw. un ter Umständen auch kumulativ können die Kühlringe 66 auch von einem Kühlmittel durchströmt werden, um eine aktive Kühlung zu gewährleisten.For this purpose, the device 64 for cooling the at least part of the workpiece 12 , 12 'comprises cooling rings 66 which, in the present embodiment, are brought into contact with the outer circumference 22 "of the two workpieces 12 , 12 ' via clamping rings 68 Cooling rings 66 can be solid to ensure passive cooling, or alternatively or in some cases cumulatively, a cooling agent can also flow through the cooling rings 66 to ensure active cooling.

Wie in der Fig. 2 lediglich schematisch angedeutet ist, kann den Spannelementen 14, 14' des Weiteren eine Sensoreinrichtung 78 (teilweise abgebrochen dargestellt) zur Überwachung wenig stens eines Teils des wenigstens einen hohlprofilierten Werk stücks 12, 12' nahe dem Bereich der Spannfläche 20 zugeordnet sein. Wie bereits oben ausgeführt, sind die zwei plattenförmi gen Elemente 38, 38' eines jeden Spannelementes 14, 14' von einander im Abstand angeordnet. Auch sind die dafür vorgesehe nen Abstandshalter 40 in einer versetzten Anordnung zueinander vorgesehen. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass wenig stens ein Teil des hohlprofilierten Werkstücks nahe dem Be reich der Spannfläche 20 zugänglich und damit jederzeit durch die Sensoreinrichtung 78 oder das bloße Auge von Bedienungs personal betrachtet werden kann. So lässt sich etwa die Wurzel 69 einer Schweißnaht während eines Schweißvorganges überwachen und beurteilen.As is only indicated schematically in FIG. 2, the clamping elements 14 , 14 'can also be provided with a sensor device 78 (shown partially broken off) for monitoring at least part of the at least one hollow-profiled workpiece 12 , 12 ' near the area of the clamping surface 20 be assigned. As already stated above, the two plate-shaped elements 38 , 38 'of each clamping element 14 , 14 ' are arranged at a distance from one another. The spacers 40 provided for this purpose are also provided in an offset arrangement with respect to one another. In this way it is ensured that at least a part of the hollow-profiled workpiece near the loading area of the clamping surface 20 is accessible and thus can be viewed by operating personnel at any time by the sensor device 78 or the naked eye. For example, the root 69 of a weld seam can be monitored and assessed during a welding process.

Bei der in der Fig. 2 dargestellten Ausführungsform der Vor richtung 10 sind die Spannelemente 14, 14' um eine zentrisch zum Umfang 22 verlaufende Achse 70 drehbar ausgebildet. Die Achse 70 erstreckt sich etwa zentrisch zum Umfang 22 des we nigstens einen hohlprofilierten Werkstücks 12, 12'. In vor teilhafter Weise sind die Spannelemente 14, 14' zusammen mit einer Tragplatte 72 um die zentrisch verlaufende Achse dreh bar. Somit kann die Einrichtung 60 zur jeweiligen Bearbeitung des wenigstens einen hohlprofilierten Werkstücks 12, 12' in der jeweils individuell optimalen Lage gehalten werden.In the embodiment of the device 10 shown in FIG. 2, the tensioning elements 14 , 14 'are designed to be rotatable about an axis 70 running centrally to the circumference 22 . The axis 70 extends approximately centrally to the circumference 22 of the least one hollow-profiled workpiece 12 , 12 '. In a geous manner, the clamping elements 14 , 14 'together with a support plate 72 about the central axis of rotation bar. Thus, the device 60 for the respective machining of the at least one hollow-profiled workpiece 12 , 12 'can be held in the individually optimal position in each case.

Noch vorteilhafter ist es in diesem Zusammenhang, wenn die Spannelemente 14, 14' zusätzlich um eine Achse 74 verschwenk bar ausgebildet ist, die im Wesentlichen parallel zu einer Ebene 76 verläuft, welche stirnseitig von dem hohlprofilierten Werkstück 12, 12' aufgespannt wird. Die Achse 74 erstreckt sich mithin etwa senkrecht zur Achse 70 und damit auch paral lel zu der Tragplatte 72. Insoweit sind die Spannelemente 14, 14' wiederum mit der Tragplatte 72 verschwenkbar.In this context, it is even more advantageous if the clamping elements 14 , 14 'are additionally designed to be pivotable about an axis 74 which runs essentially parallel to a plane 76 which is clamped on the end face by the hollow-profiled workpiece 12 , 12 '. The axis 74 therefore extends approximately perpendicular to the axis 70 and thus also parallel to the support plate 72 . In this respect, the clamping elements 14 , 14 'are in turn pivotable with the support plate 72 .

Besonders zweckmäßig hat es sich in diesem Zusammenhang erwie sen, dass die Spannelemente 14, 14' in einem Winkel (nicht dargestellt) von etwa 0° bis ± 90°, insbesondere von etwa 0° bis ± 60°, verschwenkbar sind.In this context, it has proven particularly expedient that the tensioning elements 14 , 14 'can be pivoted at an angle (not shown) of approximately 0 ° to ± 90 °, in particular approximately 0 ° to ± 60 °.

Durch eine solche konstruktive Ausgestaltung ist es möglich, zum Beispiel eine Schweißung so auszuführen, dass das Schmelz bad während der gesamten Schweißung stets in der günstigen ho rizontalen ("Unterkopf-")Lage entsteht und in dieser auch er starrt.With such a design, it is possible for example, welding so that the enamel bad during the entire welding always in the favorable ho Rizontal ("lower head -") situation arises and in this he too stares.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Montage von segmentartig ausgebildeten Werkstücken 12, 12' mit korrespondierender Form und Abmessung wird nachfolgend anhand der Vorrichtung 10 näher erläutert:
Zunächst werden die beiden zu bearbeitenden Werkstücke 12, 12' nacheinander über die geöffnete Vorrichtung 10 eingefädelt. Dabei wird das erste Werkstück 12 auf der axialen Anschlagein richtung 50 aufgesetzt und das zweite Werkstück 12' auf dem ersten Werkstück 12 abgesetzt. Die Stirnseiten 62, 62' der Werkstücke 12, 12' sind einander zugewandt. Nach Sicherung der Werkstücke 12, 12' gegen unzulässige Verschiebung, Einstellung der Schweißfuge durch entsprechende Betätigung der axialen An schlageinrichtung 50 und Ähnlichem, fährt die Schließmechanik die segmentartigen und keilförmigen Spannelemente 14, 14' in Form von Segmenten 14 und Keilen 14' aus. Dabei werden zu nächst die Segmente 14 an den inneren Umfang 22' der Werkstüc ke 12, 12' zur Anlage gebracht und bei weiterem Nachpressen im Allgemeinen die Keile 14'.The method according to the invention for assembling segment-like workpieces 12 , 12 'with a corresponding shape and dimension is explained in more detail below with the aid of the device 10 :
First, the two workpieces 12 , 12 'to be machined are threaded one after the other over the opened device 10 . The first workpiece 12 is placed on the axial device 50 and the second workpiece 12 'is placed on the first workpiece 12 . The end faces 62 , 62 'of the workpieces 12 , 12 ' face each other. After securing the workpieces 12 , 12 'against inadmissible displacement, setting the weld joint by appropriate actuation of the axial stop device 50 and the like, the closing mechanism extends the segment-like and wedge-shaped clamping elements 14 , 14 ' in the form of segments 14 and wedges 14 '. First, the segments 14 are brought into contact with the inner circumference 22 'of the workpieces 12 , 12 ' and, in the event of further re-pressing, the wedges 14 'in general.

Beim Rundspannen der zwei Werkstücke 12, 12' durch das radiale Verstellen der Spannelemente 14, 14' bis in eine vorbestimmte Stellung im Spannzustand können in den Werkstücken je nach Presskraft beachtliche Umfangsspannungen auftreten. Diese sind über die Schließmechanik entsprechend Erfordernis frei wählbar. So ist es zum Beispiel möglich, die Presskraft bis in den ela stischen, gegebenenfalls plastischen Bereich der Werkstücke 12, 12' anzuheben und danach leicht zurückzunehmen. Dies beseitigt eventuell vorhandene Ovalitäten und andere kleine Unrundheiten der Werkstücke 12, 12'.When the two workpieces 12 , 12 'are clamped round by the radial adjustment of the clamping elements 14 , 14 ' to a predetermined position in the clamping state, considerable circumferential stresses can occur in the workpieces depending on the pressing force. These can be freely selected via the locking mechanism as required. For example, it is possible to raise the pressing force into the elastic, possibly plastic area of the workpieces 12 , 12 'and then to take it back slightly. This eliminates any ovalities and other small out-of-roundness of the workpieces 12 , 12 '.

Um den Schweißbrenner als Einrichtung 60 zur Bearbeitung der zwei Werkstücke 12, 12' in optimaler Lage beibehalten zu können, werden die zwei Werkstücke 12, 12' zusammen mit der Vorrichtung 10 um die vertikale Achse 70 tangential verdreht. Zusätzlich ist es von Vorteil, die zwei Werkstücke 12, 12' gegenüber dem Schweißbrenner als Einrichtung 60 zur Bearbeitung der zwei Werk stücke 12, 12' um die horizontale Achse 74, vorzugsweise in ei nem Bereich von 0° bis 120°, zu verschwenken. Das Schmelzbad wird somit in horizontaler Lage erzeugt und kann in dieser auch erstarren. Zur Unterstützung dessen wie auch zur Vermeidung ei nes Verzugs, Ausbauchens der Werkstücke 12, 12' und Ähnlichem während des Schweißens ist es von Vorteil, die Werkstücke 12, 12' in diesem Bereich zu kühlen.In order to be able to maintain the welding torch in an optimal position as a device 60 for machining the two workpieces 12 , 12 ', the two workpieces 12 , 12 ' are rotated tangentially about the vertical axis 70 together with the device 10 . In addition, it is advantageous, the two workpieces 12, 12 'relative to the welding torch as means 60 pieces 12 for processing the two business, 12' around the horizontal axis 74, preferably to pivot, in egg nem range of 0 ° to 120 °. The weld pool is thus generated in a horizontal position and can also solidify in it. To support this as well as to avoid egg nes warping, bulging of the workpieces 12 , 12 'and the like during welding, it is advantageous to cool the workpieces 12 , 12 ' in this area.

Schließlich wird die Schließmechanik zum Öffnen der Vorrichtung 10 betätigt. Die Segmente 14 und Keile 14' werden zurückgezogen, wobei deren Antrieb nunmehr entgegengesetzt erfolgt.Finally, the closing mechanism is actuated to open the device 10 . The segments 14 and wedges 14 'are withdrawn, their driving now taking place in the opposite direction.

Die Erfindung ist nicht auf die ausgeführte Ausführungsform der Vorrichtung 10 beschränkt. Zum Beispiel wäre es in entsprechen der Weise ebenso möglich wie selbstverständlich, die Vorrichtung 10 nicht wie bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in das wenig stens eine hohlprofilierte Werkstück 12, 12' einzubringen, son dern konzentrisch um den äußeren Umfang 22" des wenigstens ei nen hohlprofilierten Werkstücks 12, 12' zu gruppieren und somit an den äußeren Umfang 22" des Werkstücks 12, 12" anzupassen. Die jeweiligen Komponenten der Spannelemente etc. müssten in ei nem solchen Fall dann lediglich in kinematischer Umkehr ausge bildet werden, was dem Fachmann aber hinlänglich bekannt ist.The invention is not restricted to the embodiment of the device 10 that is carried out. For example, it would be as possible as a matter of course not to introduce the device 10 as in the exemplary embodiment shown in the least least a hollow-profiled workpiece 12 , 12 ', but concentrically around the outer circumference 22 "of the at least one hollow-profiled workpiece 12 , 12 'to group and thus to adapt to the outer circumference 22 "of the workpiece 12 , 12. " In such a case, the respective components of the clamping elements etc. would then only have to be formed in a kinematic reversal, which is well known to the person skilled in the art is.

Darüber hinaus wäre es auch denkbar, die Form von der durch die segmentartig und keilförmig ausgebildeten Spannelemente 14, 14' aufeinander sowie auf die Form des wenigstens einen hohlprofi lierten Werkstücks 12, 12' anzupassen, sofern das Werkstück 12, 12' im Querschnitt nicht rund oder kreisringförmig, sondern bei spielhaft dreieckig, viereckig, wie quadratisch bzw. rechteckig, oder in sonstiger Weise polygonal, ellipsenartig etc. ist. Dann nämlich ist es lediglich erforderlich, die die Spannfläche 20 bildenden Spannelemente 14, 14' gegenseitig und auf den Umfang 22 des wenigstens einen hohlprofilierten Werkstücks 12, 12' hin sichtlich dessen Form und Abmessung abzustimmen.In addition, it would also be conceivable to adapt the shape of the clamping elements 14 , 14 'formed by the segment-like and wedge-shaped elements to one another and to the shape of the at least one hollow-shaped workpiece 12 , 12 ', provided that the workpiece 12 , 12 'is not round in cross section or circular, but is playfully triangular, quadrangular, such as square or rectangular, or otherwise polygonal, elliptical, etc. Then it is only necessary to visually match the clamping elements 14 , 14 'forming the clamping surface 20 with each other and with respect to the circumference 22 of the at least one hollow-profiled workpiece 12 , 12 ', visually matching its shape and dimensions.

Darüber hinaus ist es ohne weiteres möglich, die segmentartigen bzw. keilförmigen Spannelemente 14, 14' anstelle der gleichför migen Ausgestaltung derjenigen der gezeigten Ausführungsform der Vorrichtung 10 (vgl. Fig. 1) jeweils zueinander unterschiedlich lang, d. h. breit, auszubilden. Ebenso ist es möglich, den Winkel α bzw. α' an den beiden Seitenflächen 24 bzw. 24' jeweils ei nes segmentartigen bzw. keilförmigen Spannelementes 14 bzw. 14' zu variieren (nicht gezeigt). So könnte zum Beispiel der Winkel α an einer Seitenfläche 24 eines Segmentes 14 45° betragen, der Winkel α an der anderen Seitenfläche 24 desselben Segmen tes 14 demgegenüber nur 30° groß sein, und umgekehrt. In einem solchen Fall wären dann jedoch die den Seitenflächen 24 zuge ordneten Seitenflächen 24' der benachbarten Keile 14' mit ei nem entsprechend angepassten Winkel α' abzuschrägen.In addition, it is easily possible to form the segment-like or wedge-shaped clamping elements 14 , 14 'instead of the uniform configuration of that of the embodiment of the device 10 shown (cf. FIG. 1) in each case of different lengths, that is to say wide. It is also possible to vary the angle .alpha. Or .alpha. 'On the two side surfaces 24 or 24 ' in each case of a segment-like or wedge-shaped tensioning element 14 or 14 '(not shown). For example, the angle α on one side surface 24 of a segment 14 could be 45 °, the angle α on the other side surface 24 of the same segment 14 , on the other hand, could only be 30 °, and vice versa. In such a case would then, however, the α side surfaces 24 associated side surfaces 24 'of the adjacent wedges 14' ei nem suitably adapted angle chamfer '.

Ebenso ist es auch denkbar, die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 alternativ oder in Kombination zur Montage, Wartung oder Repara tur von Reaktoren, Industriegehäusen oder ähnlichen Konstruktio nen einzusetzen.It is also conceivable to use the device 10 according to the invention alternatively or in combination for the assembly, maintenance or repair of reactors, industrial housings or similar constructions.

Schließlich ließe sich eine tangentiale Verdrehung des Werk stücks um eine zentrisch zum Umfang des wenigstens einen hohl profilierten Werkstücks 12 verlaufende Achse sicherlich auch da durch erreichen, dass zwischen den Spannelementen und - wenn vorhanden - den Schlitten ein Radiallager, zum Beispiel mit Kreuzrollen, angeordnet ist. Finally, a tangential rotation of the workpiece about an axis running centrally to the circumference of the at least one hollow profiled workpiece 12 could certainly also be achieved by arranging a radial bearing, for example with cross rollers, between the clamping elements and - if present - the slide ,

LIST OF REFERENCE NUMBERS

1010

Vorrichtung zum Einspannen
Clamping device

1212

, .

1212

' hohlprofilierte/s Werkstück/e
'' hollow profiled workpiece / s

1414

, .

1414

' segmentartige und keilförmige Spannelemente
'' segment-like and wedge-shaped clamping elements

1414

Segmente
segments

1414

' Keile
'Wedges

1616

Ebene
level

1818

, .

1818

' Anlageflächen der Spannelemente
'' Contact surfaces of the clamping elements

2020

Spannfläche
clamping surface

2222

Umfang
scope

2222

' innerer Umfang
'inner scope

2222

" äußerer Umfang
"outer scope

2424

, .

2424

' Seitenflächen
'Side surfaces

2626

Schlitten
carriage

2828

Führungseinrichtung
guide means

3030

Doppelpfeil
double arrow

3232

Schienen
rails

3434

pneumatisch und/oder hydraulisch betätigbare Kolbeneinrichtung
pneumatically and / or hydraulically operated piston device

3535

Kolben
piston

3636

Schrauben
screw

3838

, .

3838

' plattenförmige Elemente der Spannelemente
'' plate-shaped elements of the clamping elements

4040

Abstandshalter
spacer

4242

Schrauben
screw

4444

radiale Anschlageinrichtung
radial stop device

4646

Anschlagelement
stop element

4848

Stellelement
actuator

5050

axiale Anschlageinrichtung
axial stop device

5252

Anschlagelement
stop element

5454

Stellelement
actuator

5656

Keilschuh
wedge

5858

Stellwelle
actuating shaft

6060

Einrichtung zur Bearbeitung
Processing facility

6262

, .

6262

' Stirnseiten der Werkstücke
'' End faces of the workpieces

6464

Einrichtung zur Kühlung
Cooling device

6666

Kühlringe
cooling rings

6868

Spannringe
Retainers

6969

Wurzel einer Schweißnaht
Root of a weld

7070

Achse
axis

7272

Tragplatte
support plate

7474

Achse
axis

7676

Ebene
level

7878

Sensoreinrichtung
α, α' Winkel der abgeschrägten Spannelemente
sensor device
α, α 'angle of the beveled clamping elements

Claims

1. Device for clamping hollow-profiled workpieces ( 12 , 12 ') with a plurality of clamping elements ( 14 , 14 ') arranged in a common plane ( 16 ) and movable relative to one another, which alternately as segments ( 14 ) and wedges ( 14 ') are formed and cooperate with one another in such a way that their contact surfaces ( 18 , 18 ') act on the least at least one hollow-profiled workpiece ( 12 , 12 ') and, in the clamping state, one on the circumference ( 22 , 22 ', 22 ") of form at least one hollow profiled workpiece ( 12 , 12 ') adapted, continuous clamping surface ( 20 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the segments ( 14 ) and wedges ( 14 ') form a circular clamping surface ( 20 ) in the clamping state.

3. Device according to claim 1, characterized in that the segments and wedges in the tensioned state are polygonal, in particular form a square, clamping surface.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the clamping elements ( 14 , 14 ') are mutually supportable.

5. The device according to claim 4, characterized in that the clamping elements ( 14 , 14 ') come across adjacent Be tenflächen ( 24 , 24 ') in the clamping state for mutual support at least partially flush to the system come to rest.

6. The device according to claim 4 or 5, characterized in that the respectively adjacent side surfaces ( 24 , 24 ') of the clamping elements ( 14 , 14 ') at an angle (α, α ') of about 5 ° to 60 °, in particular of about 15 ° to 45 °, preferably of about 30 °, beveled.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the clamping elements ( 14 , 14 ') are each arranged on a carriage ( 26 ) which in a guide device ( 28 ) to the at least one hollow-profiled workpiece ( 12 , 12 ') into the clamping state and away from the at least one hollow profiled workpiece ( 12 , 12 ') from the clamping state ( 30 ).

8. The device according to claim 7, characterized in that the guide device ( 28 ) receives the respective carriage ( 26 ) free of play and tilt-stable.

9. The device according to claim 7 or 8, characterized in that the guide device ( 28 ) each comprises at least two rails ( 32 ) arranged parallel to one another.

10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the clamping elements ( 14 , 14 ') or the carriage ( 26 ) each by means of mechanical and / or pneumatic and / or hydraulic and / or electrotechnical drive to the at least one hollow-profiled workpiece ( 12 , 12 ') into the clamping state and from which we can move at least one hollow-profiled workpiece ( 12 , 12 ') away from the clamping state ( 30 ).

11. The device according to claim 10, characterized in that the clamping elements ( 14 , 14 ') or the carriage ( 26 ) each by means of a stepper motor with a spindle, in particular tra pezspindel, and threaded nut and / or a pneumatically actuated piston device ( 34 ) and / or a hydraulically operable piston device ( 34 ) can be driven.

12. The apparatus of claim 10 or 11, characterized in that the drives of the clamping elements ( 14 , 14 ') or the carriage ( 26 ), in particular with a programmable logic controller, each path and / or moment and / or synchronously controlled are operable.

13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the clamping elements ( 14 , 14 ') are each formed from two plate-shaped elements ( 38 , 38 ') which are arranged one above the other at a mutual distance.

14. The apparatus according to claim 13, characterized in that the two plate-shaped elements ( 38 , 38 ') via spacers ( 40 ) are rigidly connected to each other.

15. The device according to one of claims 5 and 7 to 14, characterized in that the clamping elements ( 14 , 14 ') on contact surfaces ( 18 , 18 ') which act on the at least one hollow-profiled workpiece ( 12 , 12 ') and the to generate the circular clamping surface ( 20 ) in the clamping state by means of a lathe, in particular a Ka rusell lathe, are made to measure.

16. The device according to one of claims 1 to 15, characterized in that the clamping elements ( 14 , 14 ') stood in the Spannzu with a radial stop device ( 44 ) to limit the movement of the clamping elements ( 14 , 14 ') towards the interact at least one hollow profiled workpiece ( 12 , 12 ').

17. The apparatus according to claim 16, characterized in that the radial stop device ( 44 ) to limit the movement of the clamping elements Be ( 14 , 14 ') towards the at least one hollow-profiled workpiece ( 12 , 12 ') on the clamping elements ( 14 , 14 ') provided stop element ( 46 ) and an adjusting element ( 48 ) associated with the stop element ( 46 ), in particular an adjusting screw.

18. Device according to one of claims 1 to 17, characterized in that the clamping elements ( 14 , 14 ') an axial stop device ( 50 ) for supporting and aligning the at least one hollow-profiled workpiece ( 12 , 12 ') ge compared to the clamping elements ( 14 , 14 ') below the clamping elements ( 14 , 14 ') is assigned.

19. The apparatus according to claim 18, characterized in that the axial stop device ( 50 ) comprises a stop element ( 52 ) and an adjusting element ( 54 ) associated with the stop element ( 52 ).

20. The apparatus according to claim 19, characterized in that the actuating element ( 54 ) assigned to the stop element ( 52 ) comprises a wedge shoe ( 56 ) and an actuating shaft ( 58 ) actuating the wedge shoe ( 56 ).

21. Device according to one of claims 1 to 20, characterized in that the clamping elements ( 14 , 14 '), a device ( 60 ) for processing at least a portion of the clamping elements ( 14 , 14 ') facing away from the least least one hollow profiled workpiece ( 12 , 12 ') is assigned.

22. The apparatus according to claim 21, characterized in that the device ( 60 ) for processing the at least part of the surface of the at least one hollow profiled workpiece ( 12 , 12 ') as a welding, soldering or adhesive device or cutting device or grinding - Milling, turning or the like surface-processing device is ausgebil det.

23. Device according to one of claims 1 to 22, characterized in that the clamping elements ( 14 , 14 '), a device ( 64 ) for cooling at least a part of the least a least a hollow-profiled workpiece ( 12 , 12 ') approximately in the area is assigned to the clamping surface ( 20 ).

24. The device according to claim 23, characterized in that the device ( 64 ) for cooling the at least part of the at least one hollow-profiled workpiece ( 12 , 12 ') comprises cooling rings ( 66 ) which are solidly designed for passive cooling and / or for active cooling Cooling can be flowed through by a coolant.

25. Device according to one of claims 1 to 24, characterized in that the clamping elements ( 14 , 14 ') a sensor device for monitoring at least a part of the at least one hollow-profiled workpiece ( 12 , 12 ') near the area of the clamping surface ( 20 ) assigned.

26. The device according to any one of claims 1 to 25, characterized in that the clamping elements ( 14 , 14 ') about a cen tric to the circumference ( 22 ) of the at least one hollow profiled workpiece ( 12 , 12 ') extending axis ( 70 ) are rotatable.

27. The apparatus according to claim 26, characterized in that the clamping elements ( 14 , 14 ') together with a support plate ( 72 ) are rotatable about the central axis ( 70 ).

28. Device according to one of claims 1 to 27, characterized in that the clamping elements ( 14 , 14 ') about an axis extending substantially parallel to a plane spanned by the at least one hollow-profiled workpiece ( 12 , 12 ') axis ( 76 ) ( 74 ) is designed to be pivotable.

29. The device according to claim 28, characterized in that the clamping elements ( 14 , 14 ') together with a support plate ( 72 ) are pivotable about the axis ( 74 ) running substantially parallel to the plane ( 76 ).

30. The device according to claim 28 or 29, characterized in that the clamping elements ( 14 , 14 ') are pivotable ver at an angle of approximately 0 ° to ± 90 °, in particular approximately 0 ° to ± 60 °.

31. A method for assembling segment-like work pieces ( 12 , 12 ') with a corresponding shape and dimension according to one of claims 1 to 30, the following steps comprehensively

- Placing a first workpiece ( 12 ) on the axial impact device ( 50 ) and a second workpiece ( 12 ') on the first workpiece ( 12 ),
- Round clamping of the two workpieces ( 12 , 12 ') by radial adjustment of the clamping elements ( 14 , 14 ') to a predetermined position,
- Tangential rotation of the two workpieces ( 12 , 12 ') compared to a device ( 60 ) for machining at least part of a surface of at least one of the two workpieces ( 12 , 12 ') facing away from the clamping elements ( 14 , 14 '),
- if necessary, pivoting the two workpieces ( 12 , 12 ') with respect to a device ( 60 ) for processing at least a part of at least one of the workpieces ( 12 , 12 ') facing away from the clamping elements ( 14 , 14 '),
- Editing, in particular welding, soldering or gluing, of the two workpieces to join them together.

32. Use of a device according to one of the preceding Claims for clamping, in particular circular clamping, for Mon days of segment-like thin-walled and precise hollow cylindrical parts and containers, domes and Booster housings for rockets or similar hollow cylinders devices of large dimensions.

33. Use of a device according to one of the preceding Claims for processing, especially for welding, Soldering or gluing or cutting or grinding, milling sen, turning or similar surface treatment, by seg mentally trained thin-walled and precise hohlzy Lindrischen parts and containers, domes as well as booster housing sen or similar hollow cylindrical devices of large dimensions solutions.