DE10202423A1

DE10202423A1 - Friction welding device has traction device mechanically coupled to movable holding element

Info

Publication number: DE10202423A1
Application number: DE2002102423
Authority: DE
Inventors: Mirko Jan Fath
Original assignee: FATH GmbH
Current assignee: FATH GmbH
Priority date: 2002-01-22
Filing date: 2002-01-22
Publication date: 2003-08-07

Abstract

The welding device (10) includes a first movable holding element (11) and a second holding element (13) rotatable by a servo motor (15). There is a traction device (16) coupled to the movable holding element, which can pull it towards the other holding element during operation, so that the traction force exerted presses the workpieces to each other for joining them by friction welding.

Description

Die vorliegende Verbindung betrifft eine Vorrichtung zum reibschweißartigen Verbinden von Werkstücken gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, sowie ein Verfahren zum reibschweißartigen Verbinden von Werkstücken gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 13. The present connection relates to a device for Friction-welding-like connection of workpieces according to the generic term of claim 1, and a method for friction welding Joining workpieces according to the generic term of Claim 13.

Das Verbinden von Körpern oder Werkstücken durch Reibschweißprozesse ist im Stand der Technik bekannt und gewinnt zunehmend an Bedeutung. Bei diesem Verfahren werden in der Regel zwei Werkstücke aneinander gedrückt, wobei eines der Werkstücke eine Rotationsbewegung ausführt. Die dabei entstehende Reibungswärme führt zum lokalen Aufschmelzen der Werkstücke im Bereich der Reibflächen bei Erreichen des Fügungspunkts. Die Relativbewegung der beiden Werkstücke wird gestoppt und die beiden zu verbindenden Werkstücke werden in ihrem Verbindungsbereich gegeneinander gedrückt und miteinander verschmolzen bzw. verschweißt. The connection of bodies or workpieces Friction welding processes are known in the prior art and gain increasingly important. This procedure usually involves two workpieces pressed together, one of the workpieces being one Performs rotational movement. The resulting frictional heat leads to local melting of the workpieces in the area of the Friction surfaces when the joining point is reached. The relative movement of the both workpieces are stopped and the two to be joined Workpieces are against each other in their connection area pressed and fused or welded together.

Durch derartige Reibschweißvorgänge können Werkstücke aus Materialien wie beispielsweise Metalle, Metalllegierungen, oder auch komplexe Werkstoffe wie Verbundwerkstoffe, Sinterwerkstoffe, Keramik, usw. miteinander verbunden werden. Workpieces can be made from such friction welding processes Materials such as metals, metal alloys, or complex materials such as composite materials, sintered materials, ceramics, etc. are connected to each other.

Beispielsweise wird in dem Dokument DE 197 47 437 A1 ein Verfahren zum reibschweißartigen Verbinden zweier Körper beschrieben, bei dem die zu verbindenden Körper in Relativbewegung zueinander versetzt werden und mit einer Anpresskraft in einem Verbindungsbereich gegeneinander gedrückt werden. Dabei wird mindestens einer der beiden Körper in dem Verbindungsbereich neben der Reibenergie mit Zusatzenergie beaufschlagt. Einer der beiden Körper wird in einem drehbaren Spannwerkzeug gehalten, welches durch einen Antrieb in rotierende Bewegung versetzt und durch eine Bremse abgebremst wird. Der zweite Körper wird in einem nicht rotierenden Spannwerkzeug gehalten, welches gegen das rotierende Werkstück gedrückt wird. For example, document DE 197 47 437 A1 describes a method for Frictional welding-like connection of two bodies described, in which the to connecting body in relative motion to each other and against each other with a contact pressure in a connection area be pressed. At least one of the two bodies in the Connection area next to the rubbing energy with additional energy applied. One of the two bodies is rotatable in one Clamping tool held in rotation by a drive Movement is offset and braked by a brake. The second The body is held in a non-rotating clamping tool, which is pressed against the rotating workpiece.

Die bekannten Vorrichtungen und Verfahren zum reibschweißartigen Verbinden zweier Körper haben jedoch den Nachteil, dass die Zuführung der miteinander zu verbindenden Körper bzw. Werkstücke und deren Entnahme einen relativ großen Zeitaufwand erfordert. Die Spanneinheiten zum Einspannen der Werkstücke sind schwer zugänglich. Dies führt Insbesondere bei hohen Stückzahlen zu einem hohen Zeit- und Arbeitsaufwand und zu relativ langen Arbeitzyklen mit hohen Kosten. The known devices and methods for friction welding Connecting two bodies, however, have the disadvantage that the feed the bodies or workpieces to be joined together and their Removal requires a relatively large amount of time. The clamping units for clamping the workpieces are difficult to access. this leads to Especially with large quantities at a high time and Workload and relatively long work cycles with high costs.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum reibschweißartigen Verbinden von Werkstücken anzugeben, mit dem Arbeitsabläufe und Reibschweißprozesse schneller durchführbar sind und der Arbeitszyklus zeitlich verkürzt wird. Weiterhin sollen Reibschweißverbindungen hoher Qualität und Festigkeit gewährleistet werden. It is therefore the object of the present invention to provide a device and a method for the friction welding-like connection of workpieces specify with which workflows and friction welding processes faster are feasible and the work cycle is shortened in time. Farther friction welded joints of high quality and strength be guaranteed.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Vorrichtung zum reibschweißartigen Verbinden von Werkstücken gemäß Patentanspruch 1 und durch das Verfahren zum reibschweißartigen Verbinden von Werkstücken gemäß Patentanspruch 13. Weitere vorteilhafte Merkmale, Aspekte und Details der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. This object is achieved by the device for friction welding Connecting workpieces according to claim 1 and by the Method for the friction welding-like connection of workpieces according to Claim 13. Further advantageous features, aspects and details the invention emerge from the dependent claims, the Description and the drawings.

Vorteile und Merkmale, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben sind, gelten auch für das erfindungsgemäße Verfahren, ebenso wie Vorteile und Merkmale im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch für die Vorrichtung gelten. Advantages and features related to the device described according to the invention also apply to the inventive method, as well as advantages and features in Connection with the method according to the invention also for the Device apply.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum reibschweißartigen Verbinden von Werkstücken umfasst ein erstes Halteelement zum Halten eines ersten Werkstücks, ein zweites Halteelement mit einer um eine Drehachse drehbaren Spannvorrichtung, zum Halten und Rotieren eines zweiten Werkstücks, und eine Antriebseinheit um Antreiben der drehbaren Spannvorrichtung, wobei mindestens eines der beiden Halteelemente zum anderen Halteelement hin verschiebbar ist, und wobei eine Zugvorrichtung vorgesehen ist, die an das verschiebbare Halteelement mechanisch gekoppelt ist, um es zum anderen Halteelement zu ziehen und mittels der ausgeübten Zugkraft die Werkstücke aneinander zu pressen. The device according to the invention for friction welding of workpieces comprises a first holding element for holding a first Workpiece, a second holding element with an axis of rotation rotatable clamping device, for holding and rotating a second Workpiece, and a drive unit to drive the rotatable Clamping device, at least one of the two holding elements is displaceable towards the other holding element, and wherein one Pulling device is provided, which on the displaceable holding element is mechanically coupled to pull it to the other holding element and the workpieces towards each other by means of the tractive force exerted press.

Durch die Zugvorrichtung wird erreicht, dass der Raum auf der Rückseite des verschiebbaren Halteelements, d. h. auf der dem weiteren, gegenüberliegenden Halteelement abgewandeten Seite, frei bleibt für die Bestückung mit Werkstücken und für die Entnahme von Werkstücken. Das Halteelement ist von allen Seiten leicht zugänglich, was zu einer Verringerung des Arbeitsaufwands und zu einer erheblichen Verkürzung des Arbeitszyklus führt. Dadurch werden insbesondere bei der Fertigung hoher Stückzahlen hohe Kosten eingespart. The pulling device ensures that the space on the back the slidable holding member, d. H. on the other, opposite holding element facing away, remains free for equipping with workpieces and for the removal of workpieces. The holding element is easily accessible from all sides, resulting in a Reduction of workload and a considerable reduction of the work cycle. This is particularly useful in manufacturing high quantities saved high costs.

Vorteilhafterweise umfasst die Zugvorrichtung ein oder mehrere Zugsäulen, die jeweils mit einem Ende an dem verschiebbaren Halteelement befestigt sind. Dadurch kann ein Ziehen des Halteelements mit dem eingespannten Werkstück von der Seite des gegenüberliegenden, weiteren Halteelements mit dem weiteren Werkstück erfolgen. D. h., die verschiebbare Haltevorrichtung kann von der Seite bewegt werden, auf der sich der Motor zum Antrieb der drehbaren Spannvorrichtung befindet. Weiterhin können durch die Zugsäulen sehr hohe Zugkräfte aufgebracht werden, um die beiden Werkstücke aneinander zu pressen. The pulling device advantageously comprises one or more Traction columns, each with one end on the sliding Holding element are attached. This can result in a pulling of the holding element with the clamped workpiece from the side of the opposite, further holding element with the other Workpiece. That is, the slidable holder can be of be moved on the side on which the motor drives the rotatable clamping device is located. Furthermore, through the Traction columns very high tensile forces are applied to the two Pressing workpieces together.

Vorteilhafterweise sind die Zugsäulen gegenüber der Drehachse radial versetzt angeordnet. Bevorzugt sind dabei mehrere Zugsäulen in Bezug auf die Drehachse symmetrisch angeordnet. Durch diese Maßnahmen wird eine gleichmäßige Kräfteverteilung beim Anziehen des Halteelements zum anderen Halteelement hin erreicht. Dadurch kann ein exaktes Anpressen der beiden Werkstücke bei sehr hohen Anpresskräften erfolgen. Dabei bleibt der Bereich, in dem das Werkstück im Halteelement eingespannt ist, frei zugänglich. The tension columns are advantageously radial with respect to the axis of rotation staggered. A plurality of pull pillars are preferred in this regard arranged symmetrically on the axis of rotation. Through these measures a uniform distribution of forces when tightening the Holding element reached to the other holding element. This can be a exact pressing of the two workpieces with very high contact forces respectively. The area in which the workpiece remains in the holding element remains is clamped, freely accessible.

Bevorzugt verbindet die Zugvorrichtung das erste Halteelement mit dem zweiten Halteelement, um die beiden Halteelemente gegeneinander zu ziehen. D. h., die Zugvorrichtung ist zwischen den beiden Halteelementen befestigt. Durch diese Maßnahme kann eine besonders große Zugkraft und damit eine sehr hohe Anpresskraft der beiden Werkstücke erreicht werden, da die Kräfte direkt zwischen den beiden Halteelementen mit den jeweils eingespannten Werkstücken wirken. The traction device preferably connects the first holding element to the second holding element to the two holding elements against each other pull. That is, the pulling device is between the two holding elements attached. This measure allows a particularly high tractive force and thus achieved a very high contact pressure of the two workpieces be because the forces directly between the two holding elements workpieces clamped in each case.

Vorteilhafterweise umfasst die Zugvorrichtung ein oder mehrere Hydraulikzylinder und/oder bevorzugt elektrisch antreibbare Spindeln. Dadurch kann eine genaue Positionierung erreicht werden und es können sehr große Kräfte aufgebracht werden. Weiterhin können die Bewegungen des verschiebbaren Halteelements relativ schnell erfolgen. The pulling device advantageously comprises one or more Hydraulic cylinders and / or preferably electrically driven spindles. This allows accurate positioning and it can be achieved very large forces can be applied. Furthermore, the Movements of the displaceable holding element take place relatively quickly.

Bevorzugt ist das erste und/oder das zweite Halteelement plattenartig ausgestaltet und es kann mit einer Vielzahl von Befestigungselementen, beispielsweise in Form von Gewindebohrungen, versehen sein. Dadurch ergibt sich eine hohe Flexibilität hinsichtlich der Anordnung unterschiedlicher Spannvorrichtungen, d. h. die Reibschweißvorrichtung kann mit sehr wenigen Arbeitsschritten an unterschiedliche Bauteile bzw. Werkstücke in verschiedenen Formen und Größen angepasst werden. Weiterhin können zusätzliche Vorrichtungen schnell und flexibel montiert und demontiert werden. The first and / or the second holding element is preferably plate-like designed and it can be used with a variety of fasteners, for example in the form of threaded holes. Thereby the arrangement is very flexible different jigs, d. H. the friction welding device can be attached to different components or Workpieces can be customized in different shapes and sizes. Furthermore, additional devices can be installed quickly and flexibly and be dismantled.

Vorteilhafterweise sind die plattenförmigen Halteelemente parallel zueinander ausgerichtet und durch mehrere Zugsäulen miteinander verbunden. Dadurch können sehr große Kräfte gleichmäßig auf die Halteelemente übertragen werden, so dass die erforderlichen Bewegungen des verschiebbaren Halteelements sehr schnell ausgeführt werden können und hohe Anpresskräfte bei einer genauen Positionierung der Werkstücke erzeugt werden können. The plate-shaped holding elements are advantageously parallel aligned with each other and with each other by several tension columns connected. This allows very large forces to be applied evenly to the Retaining elements are transferred so that the required Movements of the displaceable holding element are carried out very quickly and high contact pressure with precise positioning of the workpieces can be generated.

Bevorzugt ist die drehbare Spannvorrichtung in dem zweiten Halteelement integriert, wobei die drehbare Spannvorrichtung insbesondere bündig mit mindestens einer Oberfläche des zweiten Halteelements abschließt. Dadurch ergibt sich eine noch größere Flexibilität bei der Bearbeitung von Werkstücken unterschiedlicher Formen. Im eingespannten Zustand ragen beispielsweise nur Bereiche des eingespannten Werkstücks aus dem Halteelements hervor. The rotatable clamping device is preferred in the second Integrated holding element, the rotatable clamping device in particular flush with at least one surface of the second Holding element completes. This results in an even larger one Flexibility when machining workpieces of different sizes To form. For example, only areas of the clamped workpiece from the holding element.

Bevorzugt wird die Antriebseinheit durch einen Servodrehmotor gebildet bzw. sie umfasst einen Servodrehmotor, der an die drehbare Spannvorrichtung mechanisch gekoppelt ist. Durch den Servodrehmotor ergibt sich ein wesentlich verringerter Verschleiß, da keine mechanischen Bremsen zum Abbremsen der Drehbewegung des rotierenden Werkstücks notwendig sind. Das Abbremsen kann in diesem Fall durch eine induktive Bremse bzw. durch Umpolen des Servomotors erfolgen. Ein Ausleiern oder ein Verschleiß von Antriebsriemen entfällt. The drive unit is preferably formed by a servo rotary motor or it includes a servo rotary motor that is connected to the rotatable Clamping device is mechanically coupled. By the servo rotary motor there is a significantly reduced wear, since no mechanical Brakes for braking the rotating movement of the rotating workpiece are necessary. In this case, braking can be done by an inductive Brake or by reversing the polarity of the servo motor. A wearing out or drive belt wear is eliminated.

Der Servomotor als Antrieb bietet darüber hinaus die Möglichkeit einer genauer Positionierung der beiden Werkstücke relativ zueinander, da die Endposition nach Beendigung der Rotationsbewegung genau einstellbar ist. Weiterhin ergeben sich verbesserte Möglichkeiten der Datenübernahme und der genauen Steuerung und Überwachung der Prozeßabläufe. The servo motor as a drive also offers the option of one precise positioning of the two workpieces relative to each other, since the End position can be set precisely after completion of the rotary movement is. Furthermore, there are improved possibilities of Data transfer and the precise control and monitoring of the Process sequences.

Vorteilhafterweise ist an der Rückseite des verschiebbaren Halteelements eine automatische Bestückungseinheit vorgesehen. Dadurch kann eine automatisierte und besonders schnelle Zuführung und Entnahme von Werkstücken erfolgen. Advantageously, is on the back of the sliding holding element an automatic assembly unit is provided. This can cause a automated and particularly fast feeding and removal of Workpieces.

Insbesondere können ein oder mehrere Abstecheinheiten vorgesehen sein, die zur Entfernung von Restmaterial an dem Verbindungsbereich der beiden Werkstücke dienen, wobei die Abstecheinheiten an dem ersten und/oder zweiten Halteelement bevorzugt örtlich flexibel befestigt oder befestigbar sind. Dadurch wird erreicht, dass die Werkstücke einen sauberen und glatten Verbindungsbereich aufweisen, wobei die Positionierung der Abstecheinheiten schnell an unterschiedliche bzw. verschiedenartige Werkstücke angepasst werden kann. In particular, one or more parting off units can be provided be used to remove residual material at the connection area of the serve two workpieces, the parting units on the first and / or second holding element preferably locally or flexibly attached are attachable. This ensures that the workpieces are one have clean and smooth connection area, the Positioning the parting units quickly to different or various workpieces can be adapted.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum reibschweißartigen Verbinden zweier Werkstücke angegeben, bei dem mindestens zwei miteinander zu verbindende Werkstücke in jeweils einem Halteelement befestigt werden, wobei eines der Werkstücke relativ zum anderen Werkstück eine Rotationsbewegung ausführt, wobei die beiden Werkstücke aneinander gepresst werden, um sich durch Reibungsenergie miteinander zu verschweißen, und wobei auf mindestens eines der beiden Halteelemente eine Zugkraft ausgeübt wird, die es zum anderen Halteelement hin zieht, um die beiden Werkstücke aneinander zu pressen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren können Werkstücke sehr schnell miteinander verbunden werden, wobei eine hohe Qualität der Verbindung gewährleistet ist. According to a further aspect of the invention, a method for Friction welding-like connection of two workpieces specified, in which at least two workpieces to be joined together in one Retaining element are attached, one of the workpieces relative to another workpiece performs a rotational movement, the two Workpieces are pressed against each other by friction energy to weld together, and being at least one of the both holding elements a tensile force is exerted on it to the other Holding element pulls to press the two workpieces together. Workpieces can be processed very quickly by the method according to the invention be interconnected, with a high quality of Connection is guaranteed.

Vorteilhafterweise werden die beiden Halteelemente durch zwischengekoppelte Zugsäulen gegenseitig angezogen. Dadurch können sehr hohe Anpresskräfte zwischen den beiden Werkstücken erreicht werden. The two holding elements are advantageously by Intermediate coupling columns attracted to each other. Thereby can have very high contact forces between the two workpieces can be achieved.

Vorteilhafterweise wird mindestens ein Halteelement von seiner dem anderen Halteelement abgewandten Seite automatisch mit Werkstücken bestückt. Dadurch ergibt sich ein besonders schnellen Verfahrensablauf und ein besonders kurzer Arbeitszyklus. Advantageously, at least one holding element of its other holding element facing away automatically with workpieces stocked. This results in a particularly fast procedure and a particularly short work cycle.

Bevorzugt wird das rotierende Werkstück durch einen Servodrehmotor angetrieben, der nach Abschluss der Reibphase abrupt gestoppt wird, während die Werkstücke aneinander gepresst werden. Dadurch kann ein sehr schnelles Abstoppen erreicht werden und es wird ein Verschleiß von Antriebsriemen und anderen Kraftübertragungsmechanismen herkömmlicher Motoren vermieden. The rotating workpiece is preferred by a servo rotary motor driven, which is stopped abruptly after the end of the friction phase, while the workpieces are pressed together. This can be a very quick stopping can be achieved and there will be wear from Drive belts and other power transmission mechanisms conventional engines avoided.

Vorteilhafterweise sind die Werkstücke in den beiden Halteelementen von mehreren Zugsäulen umgeben, die die Halteelemente miteinander verbinden. Dadurch werden die anziehenden Kräfte zwischen den Halteelementen gleichmäßig auf den Verbindungsbereich zwischen den beiden Werkstücken übertragen. The workpieces in the two holding elements are advantageously of several tension columns surround the holding elements with each other connect. This will create the attractive forces between the Holding elements evenly on the connection area between the transferred to both workpieces.

Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der Figuren beschrieben, in denen The invention is illustrated below with reference to the figures described in which

Fig. 1 eine perspektivische schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Reibschweißen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt; Fig. 1 is a perspective schematic view of an apparatus for friction welding according shows a preferred embodiment of the invention;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung schematisch darstellt; Fig. 2 schematically shows a top view of the device shown in Fig. 1;

Fig. 3 ein Halteelement mit einer drehbaren Spannvorrichtung für ein bewegbares Werkstück in einer Ansicht von vorne aus der Schnittebene A-A von Fig. 2 schematisch darstellt; Fig. 3 illustrates a support member with a rotatable clamping device for a movable workpiece in a view from the front of the section plane AA of Figure 2 schematically.

Fig. 4 ein Halteelement mit einer an der Vorderseite angebrachten Spannvorrichtung schematisch in perspektivischer Ansicht zeigt; und Fig. 4 schematically shows a holding element with a tensioning device attached to the front in a perspective view; and

Fig. 5 ein Halteelement mit einer darin integrierten Spannvorrichtung in schematischer, perspektivischer Darstellung zeigt. Fig. 5 shows a holding element with a built-in tensioning device in a schematic, perspective representation.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 10 zum reibschweißartigen Verbinden zweier Körper bzw. Werkstücke gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Die Vorrichtung 10 umfasst ein erstes Halteelement 11, das in seinem Zentrum eine Spannvorrichtung 12 zur Aufnahme eines ersten Werkstücks aufweist. Ein zweites Halteelement 13 ist gegenüberliegend zum ersten Halteelement 11 angeordnet. Das zweite Halteelement 13 hat in seinem Zentrum eine drehbare Spannvorrichtung 14 (siehe Fig. 2), die zum Einspannen und Rotieren eines zweiten Werkstücks 32 dient. An der Rückseite des zweiten Halteelements 13 ist eine Antriebseinheit 15 zum Antreiben der drehbaren Spannvorrichtung 14 angeordnet. Zwischen dem ersten Halteelement 11 und dem zweiten Halteelement 13 befindet sich eine Zugvorrichtung 16 in Form von mehreren Zugsäulen 16a, von denen jeweils ein Ende 16c mit der Vorderseite des ersten Halteelements 11 fest verbunden ist. Fig. 1 shows an apparatus 10 for connecting two body reibschweißartigen or workpieces according to a preferred embodiment of the invention. The device 10 comprises a first holding element 11 , which has a clamping device 12 in its center for receiving a first workpiece. A second holding element 13 is arranged opposite the first holding element 11 . The second holding element 13 has a rotatable clamping device 14 in its center (see FIG. 2), which serves for clamping and rotating a second workpiece 32 . A drive unit 15 for driving the rotatable clamping device 14 is arranged on the rear side of the second holding element 13 . Between the first holding element 11 and the second holding element 13 there is a traction device 16 in the form of a plurality of traction columns 16 a, one end 16 c of which is firmly connected to the front of the first holding element 11 .

Die beiden Halteelemente 11, 13 sind jeweils in Form einer Platte ausgestaltet, wobei zwischen den plattenförmigen Halteelementen 11, 13 ein Abstand d vorgesehen ist. Die Drehachse B der drehbaren Spannvorrichtung 14 bzw. des darin eingespannten Werkstücks erstreckt sich in Längsrichtung der Vorrichtung 10 durch das jeweilige Zentrum der gegenüberliegenden Halteelemente 11, 13. The two holding elements 11 , 13 are each designed in the form of a plate, a distance d being provided between the plate-shaped holding elements 11 , 13 . The axis of rotation B of the rotatable clamping device 14 or of the workpiece clamped therein extends in the longitudinal direction of the device 10 through the respective center of the opposite holding elements 11 , 13 .

Das erste Halteelement 11 ist in Richtung der Drehachse B verschiebbar gelagert, so dass es beim Einwirken einer Zugkraft auf seine Vorderseite zum gegenüberliegenden Halteelement 13 gezogen wird. Das erste Halteelement 11 bildet dabei eine Pressplatte, die in einer in der Figur nicht dargestellten Führungsschiene geführt wird. Mittels der ausgeübten Zugkraft werden die in den beiden gegenüberliegenden Halteelementen 11, 13 gehaltenen Werkstücke aufeinander zu bewegt und anschließend aneinander gepresst, während sie relativ zueinander eine Rotationsbewegung ausführen. Das heißt, das zweite Werkstück 32, das in der drehbaren Spannvorrichtung 14 eingespannt ist, rotiert um die Drehachse B, während das in der Spannvorrichtung 11 eingespannte erste Werkstück 31 ruht. The first holding element 11 is mounted so as to be displaceable in the direction of the axis of rotation B, so that it is pulled towards the opposite holding element 13 when a tensile force acts on its front side. The first holding element 11 forms a press plate which is guided in a guide rail, not shown in the figure. By means of the tensile force exerted, the workpieces held in the two opposite holding elements 11 , 13 are moved towards one another and then pressed against one another while they carry out a rotational movement relative to one another. That is, the second workpiece 32 , which is clamped in the rotatable clamping device 14 , rotates about the axis of rotation B, while the first workpiece 31 clamped in the clamping device 11 is at rest.

Der Abstand d zwischen den beiden Halteelementen 11, 13 verringert sich, wenn die beiden Halteelemente 11, 13 durch die Zugsäulen 16a aneinander gezogen werden. Bei dieser Bewegung des verschiebbaren Halteelements 11 bleiben die beiden Halteelemente 11, 13 exakt parallel zueinander ausgerichtet. The distance d between the two holding elements 11 , 13 is reduced if the two holding elements 11 , 13 are pulled towards one another by the pulling columns 16 a. During this movement of the displaceable holding element 11 , the two holding elements 11 , 13 remain aligned exactly parallel to one another.

Die Spannvorrichtung 12 im Zentrum des ersten Halteelements 11 wird durch ein Backenfutter gebildet, das radial bewegliche Backen 17 aufweist, die zum Einspannen des ersten Werkstücks in der Spannvorrichtung 12 dienen und das Werkstück im eingespannten Zustand durch eine radial wirkende Klemmkraft im Zentrum halten. Dabei ist die Spannvorrichtung 12 von der Rückseite 18 des ersten Halteelements 11 her zugänglich, so dass im Betrieb das einzuspannende Werkstück von außen, d. h. von der Rückseite 18 des ersten Halteelements 11 zugeführt werden kann, um es mit einem weiteren Werkstück zu verschweißen. The clamping device 12 in the center of the first holding element 11 is formed by a jaw chuck which has radially movable jaws 17 which serve to clamp the first workpiece in the clamping device 12 and hold the workpiece in the center in the clamped state by a radially acting clamping force. The clamping device 12 is accessible from the rear 18 of the first holding element 11 , so that during operation the workpiece to be clamped can be supplied from the outside, ie from the rear 18 of the first holding element 11 , in order to weld it to another workpiece.

Aus Fig. 2 ist zu entnehmen, dass die Spannvorrichtung 12 das erste Halteelement 11 durchdringt, so dass die Spannvorrichtung 12 auf beiden Seiten des ersten Halteelements 11 herausragt. Es ist jedoch ebenso möglich, dass die Spannvorrichtung 12 bündig mit der Vorderseite und/oder der Rückseite des ersten Halteelements 11 abschließt, oder an einer der beiden Seiten des ersten Halteelements 11 angeordnet ist, um Werkstücke aufzunehmen und zu halten. It can be seen from FIG. 2 that the tensioning device 12 penetrates the first holding element 11 , so that the tensioning device 12 protrudes on both sides of the first holding element 11 . However, it is also possible that the clamping device 12 is flush with the front and / or the rear of the first holding element 11 , or is arranged on one of the two sides of the first holding element 11 in order to receive and hold workpieces.

Die drehbare Spannvorrichtung 14 im Zentrum des zweiten Halteelements 13 ist in der hier gezeigten, bevorzugten Ausführungsform ebenfalls als Backenfutter ausgebildet. In Fig. 2 sind schematisch die beiden miteinander zu verschweißenden Werkstücke 31, 32 dargestellt. In the preferred embodiment shown here, the rotatable clamping device 14 in the center of the second holding element 13 is also designed as a jaw chuck. In FIG. 2, the two are shown to be welded together workpieces 31, 32 schematically.

Fig. 3 zeigt eine Ansicht der Vorderseite des zweiten Halteelements 13 mit der drehbaren Spannvorrichtung 14 aus der Schnittebene A-A von Fig. 2. Das Halteelement 13 ist in der hier gezeigten Vorrichtung 10 als feststehende Pressplatte ausgebildet. Zwischen den Backen 19 der drehbaren Spannvorrichtung 14 ist das schematisch dargestellte Werkstück 32 eingespannt. Die Backen 19 der Spannvorrichtung 14 erstrecken sich dabei radial nach innen, um das Werkstück 32 im Zentrum zu halten. FIG. 3 shows a view of the front of the second holding element 13 with the rotatable clamping device 14 from the sectional plane AA of FIG. 2. The holding element 13 is designed as a fixed press plate in the device 10 shown here. The schematically illustrated workpiece 32 is clamped between the jaws 19 of the rotatable clamping device 14 . The jaws 19 of the clamping device 14 extend radially inward in order to keep the workpiece 32 in the center.

Auf beiden Seiten des zweiten Halteelements 13 sind ebenso wie beim ersten Halteelements 11 eine Vielzahl von Gewindebohrungen 21 angebracht, die Befestigungselemente bilden und zur Befestigung von Zusatzelementen dienen, die zum Reibschweißprozess je nach den speziellen Anforderungen hilfreich sind. Beispielsweise können ein oder mehrere Abstecheinheiten an den Gewindebohrungen bzw. Befestigungselementen 21 befestigt werden, die dazu dienen, an dem Verbindungsbereich der beiden eingespannten Werkstücke 31, 32 hervorstehendes, überschüssiges Material bei der Rotation abzunehmen bzw. zu entfernen. On both sides of the second holding element 13 , like the first holding element 11, there are a large number of threaded bores 21 which form fastening elements and serve for fastening additional elements which are helpful for the friction welding process depending on the special requirements. For example, one or more parting-off units can be fastened to the threaded bores or fastening elements 21 , which serve to remove or remove excess material that protrudes from the connection area of the two clamped workpieces 31 , 32 during rotation.

Die Gewindebohrungen 21 bieten die Möglichkeit, verschiedenartige Werkzeuge bzw. Elemente je nach Art und Größe der zu verbindenden Werkstücke an verschiedenen Positionen vorzusehen und zu befestigen. Weiterhin ist es möglich, verschiedenartige Spannvorrichtungen 12, 14 je nach Art und Größe der zu verarbeitenden Werkstücke 31, 32 an unterschiedlichen Positionen an den Halteelementen 11, 13 zu befestigen. The threaded bores 21 offer the possibility of providing and fastening different types of tools or elements depending on the type and size of the workpieces to be connected at different positions. Furthermore, it is possible to fix different types of clamping devices 12 , 14 to the holding elements 11 , 13 at different positions depending on the type and size of the workpieces 31 , 32 to be processed.

Die durch einen Servomotor gebildete Antriebseinheit 15 ist an der Rückseite des zweiten Halteelements 13 befestigt und mechanisch an die drehbare Spannvorrichtung 14 im Zentrum des zweiten Halteelements 13 direkt gekoppelt. Der Servodrehmotor 15 dient zum schnellen Beschleunigen, Drehen und Abbremsen des Werkstücks 32, das in der drehbaren Spannvorrichtung 14 gehalten wird. The drive unit 15 formed by a servo motor is attached to the rear of the second holding element 13 and mechanically coupled directly to the rotatable clamping device 14 in the center of the second holding element 13 . The servo rotary motor 15 is used for rapid acceleration, rotation and braking of the workpiece 32 , which is held in the rotatable clamping device 14 .

Dabei ist der Servodrehmotor 15 direkt an die drehbare Spannvorrichtung 14 gekoppelt, so dass keine Verschleißteile wie Antriebsriemen, mechanische Bremsen oder ähnliches benötigt werden. Der Servodrehmotor 15 umfasst eine induktive Bremse, die durch Umpolung der Spannungszuführung betrieben wird. Durch die Verwendung des Servodrehmotors 15 ist weiterhin eine genauere Datenerfassung und Steuerung des Betriebs möglich. The servo rotary motor 15 is coupled directly to the rotatable tensioning device 14 , so that no wearing parts such as drive belts, mechanical brakes or the like are required. The servo rotary motor 15 comprises an inductive brake which is operated by reversing the polarity of the voltage supply. By using the servo rotary motor 15 , more accurate data acquisition and control of the operation is also possible.

Der Servodrehmotor 15 als Antrieb ist in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellt. Es ist jedoch auch möglich, anstelle des Servodrehmotors 15 als Antrieb einen andersartigen Motor zu verwenden, der beispielsweise über Riemen oder andere Kraftübertragungselemente an die drehbare Spannvorrichtung 14 gekoppelt ist und mit einer mechanischen Bremse versehen ist. The servo rotary motor 15 as a drive is shown schematically in FIGS . 1 and 2. However, it is also possible to use a different type of motor instead of the servo rotary motor 15 as the drive, which is coupled to the rotatable tensioning device 14 , for example via belts or other power transmission elements, and is provided with a mechanical brake.

In der in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten bevorzugten Ausführungsform sind vier Zugsäulen 16a, 16b als Zugvorrichtung 16 vorgesehen. Dabei ist im Bereich der vier Ecken des bewegbaren Halteelements 11 jeweils ein Ende einer Zugsäule 16a, 16b befestigt. Die Zugsäulen 16a, 16b erstrecken sich in Längsrichtung der Vorrichtung 10, d. h. in Richtung der Drehachse B der drehbaren Spannvorrichtung 14 zum gegenüberliegenden plattenförmigen zweiten Halteelement 13. In the embodiment shown in Fig. 1 and Fig. 2 preferred embodiment, four tension columns 16 a, 16 b provided as the traction device 16. One end of a tension column 16 a, 16 b is fastened in the area of the four corners of the movable holding element 11 . The pull columns 16 a, 16 b extend in the longitudinal direction of the device 10 , ie in the direction of the axis of rotation B of the rotatable clamping device 14 to the opposite plate-shaped second holding element 13 .

Dabei sind die vier Zugsäulen 16a, 16b symmetrisch in Bezug auf die Spannvorrichtungen 12, 14 angeordnet. Beim Beaufschlagen der Zugkraft wird das plattenförmige Halteelement 11 gleichmäßig zum parallel dazu ausgerichteten zweiten Halteelement 13 gezogen, so dass beim Kontakt der beiden gegenüberliegenden eingespannten Werkstücke 31, 32 die Zugkraft gleichmäßig auf den Verbindungsbereich der beiden Werkstücke 31, 32 als Anpresskraft übertragen wird. The four tension columns 16 a, 16 b are arranged symmetrically with respect to the clamping devices 12 , 14 . When the tensile force is applied, the plate-shaped holding element 11 is drawn evenly to the second holding element 13 aligned parallel thereto, so that when the two opposed clamped workpieces 31 , 32 come into contact, the tensile force is evenly transmitted to the connecting area of the two workpieces 31 , 32 as a pressing force.

In der vorliegenden Ausführungsform sind die Zugsäulen 16a, 16b durch Hydraulikzylinder oder Hydraulikzylinderabschnitte gebildet. Dabei umfassen die Zugsäulen 16a, 16b vordere Zugsäulenabschnitte 16a und jeweils zugehörige hintere Zugsäulenabschnitte 16b, deren Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser der vorderen Zugsäulenabschnitte 16a. Die hinteren Zugsäulenabschnitte 16b bilden Aufnahmezylinder für die vorderen Zugsäulenabschnitte 16a. In the present embodiment, the tension columns 16 a, 16 b are formed by hydraulic cylinders or hydraulic cylinder sections. The tension columns 16 a, 16 b comprise front tension column sections 16 a and respectively associated rear tension column sections 16 b, the inside diameter of which is larger than the outside diameter of the front tension column sections 16 a. The rear column sections 16 b form receiving cylinders for the front column sections 16 a.

Die Aufnahmezylinder bzw. hinteren Zugsäulenabschnitte 16b sind an der Rückseite des zweiten Halteelements 13 befestigt. Das heißt, sie stoßen mit ihren endseitigen Aufnahmeöffnungen an die Rückseite des zweiten plattenförmigen Halteelements 13. Bei der Kontraktion der Zugsäulen 16a, 16b werden die Zugsäulenabschnitte bzw. -bereiche 16a in die Bereiche 16b gezogen, die mit dem zweiten Halteelement 13 fest verbunden sind bzw. an die Rückseite des zweiten Halteelement 13 gekoppelt sind. Dadurch wird beim Anziehen bzw. bei der Kontraktion der Zugsäulen 16a, 16b eine Gegenkraft auf das zweite Halteelement 13 ausgeübt. Durch Kontraktion der Zugsäulen mit den beiden Bereichen 16a und 16b werden die beiden plattenförmigen Halteelemente 11, 13 aneinandergezogen. Die Zugsäulen 16a, 16b sind an beiden Halteelementen 11, 13 befestigt. The receiving cylinder or rear column sections 16 b are attached to the back of the second holding member 13 . That is, their end receiving openings abut the rear of the second plate-shaped holding element 13 . During the contraction of the tension pillars 16 a, 16 b, the tension pillar sections or areas 16 a are drawn into the areas 16 b, which are firmly connected to the second holding element 13 or are coupled to the rear of the second holding element 13 . As a result, a counterforce is exerted on the second holding element 13 during the tightening or contraction of the tension columns 16 a, 16 b. By contraction of the tension columns with the two areas 16 a and 16 b, the two plate-shaped holding elements 11 , 13 are pulled together. The pull columns 16 a, 16 b are attached to both holding elements 11 , 13 .

Es ist auch möglich, anstelle von Hydraulikzylindern andere Arten von Zugsäulen zu verwenden, wie z. B. Spindeln, die elektrisch angetrieben werden können. It is also possible to use other types of hydraulic cylinders instead Use columns, such as. B. Spindles that are electrically driven can be.

Fig. 4 zeigt eine Möglichkeit der Befestigung der drehbaren Spannvorrichtung 14 am feststehenden zweiten Halteelement 13. Dabei ist ein Drehfutter mit einem Lagerhaus 22 vor dem als Pressblock ausgestalteten zweiten Halteelement 13 angeordnet. Das Lagerhaus 22 ist an der Vorderseite des zweiten Halteelements 13 an den Gewindebohrungen 21, die Befestigungselemente darstellen, befestigt. Dabei können verschiedenartige Lagerhäuser 22 in unterschiedlichen Größen je nach den Erfordernissen des Anwendungsfalls angeordnet und in kurzer Zeit gewechselt werden. Fig. 4 shows a way of mounting the rotary chuck 14 on the fixed second holding member 13. A lathe chuck with a warehouse 22 is arranged in front of the second holding element 13 designed as a press block. The warehouse 22 is fastened on the front of the second holding element 13 to the threaded bores 21 , which represent fastening elements. Different types of warehouses 22 can be arranged in different sizes depending on the requirements of the application and changed in a short time.

Fig. 5 zeigt eine weitere Möglichkeit der Ausgestaltung eines Halteelements mit einer als drehbares Spannfutter ausgestalteten Spannvorrichtung 14. Dabei ist die Spannvorrichtung 14 in dem Pressblock bzw. Halteelement 13 angeordnet, so dass das Drehfutter bündig mit der Vorderseite des Pressblocks abschließt. Fig. 5 shows another possible embodiment of a retaining member with a designed as a rotatable chuck chuck 14. The clamping device 14 is arranged in the press block or holding element 13 , so that the lathe chuck is flush with the front of the press block.

Nachfolgend wird ein Verfahren zum reibschweißartigen Verbinden zweier Werkstücke als eine bevorzugte Möglichkeit der Ausführung des Reibschweißprozesses beschrieben. The following is a method for friction welding two workpieces as a preferred way of executing the Friction welding process described.

Zunächst werden die beiden zu verbindenden Körper bzw. Werkstücke in die beiden gegenüberliegenden Spannvorrichtungen 12, 14 eingespannt. Dabei erfolgt die Bestückung mit Werkstücken automatisiert durch hier nicht dargestellte automatische Bestückungsvorrichtungen, die die Werkstücke in kurzer Zeit den Spannvorrichtungen zuführen und nach Beendigung des Reibschweißprozesses wieder entnehmen. Die Zuführung in die Spannvorrichtung 12 erfolgt von der Rückseite des ersten, verschiebbaren Halteelements 11 her. First, the two bodies or workpieces to be connected are clamped in the two opposing clamping devices 12 , 14 . The assembly of workpieces is carried out automatically by automatic assembly devices, not shown here, which feed the workpieces to the clamping devices in a short time and remove them again after the friction welding process has ended. The feed into the tensioning device 12 takes place from the rear of the first, displaceable holding element 11 .

Durch die Ausgestaltung der Vorrichtung 10 mit der Zugvorrichtung 16 bleibt die Rückseite 18 des ersten Halteelements 11 frei für die automatisierte Bestückung mit Werkstücken. Gleichzeitig kann die Bestückung des zweiten Halteelements 13 mit dem weiteren Werkstück erfolgen, das durch Reibschweißen mit den ersten Werkstück in der Spannvorrichtung 12 des ersten Halteelements 11 verbunden werden soll. Due to the design of the device 10 with the pulling device 16 , the rear side 18 of the first holding element 11 remains free for the automated assembly with workpieces. At the same time, the second holding element 13 can be fitted with the further workpiece, which is to be connected by friction welding to the first workpiece in the clamping device 12 of the first holding element 11 .

Nach dem Einspannen und Befestigen der beiden gegenüberliegenden Werkstücke in den beiden Spannvorrichtungen 12, 14 wird die drehbare Spannvorrichtung 14 durch die Antriebseinheit 15 in Form des Servodrehmotors in eine Drehung um die Drehachse B versetzt. Je nach den Materialien der zu verbindenden Werkstücke können die Drehzahlen unterschiedlich gewählt werden. After clamping and fastening the two opposing workpieces in the two clamping devices 12 , 14 , the rotatable clamping device 14 is caused to rotate about the axis of rotation B by the drive unit 15 in the form of the servo rotary motor. The speeds can be selected differently depending on the materials of the workpieces to be connected.

Während das eine Werkstück gegenüber dem anderen Werkstück eine Rotationsbewegung ausführt, wird die Zugvorrichtung 16 betätigt, d. h. die Zugsäulen 16a, 16b verkürzen sich, so dass sich der Abstand d zwischen den beiden Pressplatten bzw. Halteelementen 11, 13 verringert. Durch die auf das erste Halteelement 11 ausgeübte Zugkraft wird dieses zum gegenüberliegenden, zweiten Halteelement 13 gezogen bis die beiden Werkstücke aneinander stoßen. Dabei werden die vorderen Bereiche 16a der Zugsäulen, die sich zwischen den beiden Halteelemente 11, 13 befinden, in die Aufnahmebereiche 16b gezogen, die sich an der Rückseite des zweiten Halteelements 13 abstützen. While the workpiece to the other workpiece performs a rotational movement, the pulling device 16 is actuated, that is, the tension columns 16 a, 16 b are shortened, so the distance that d between the two press plates or holding elements 11, is reduced. 13 The tensile force exerted on the first holding element 11 pulls it towards the opposite, second holding element 13 until the two workpieces meet. The front areas 16 a of the tension columns, which are located between the two holding elements 11 , 13, are drawn into the receiving areas 16 b, which are supported on the back of the second holding element 13 .

Die durch die Reibung der beiden aneinander grenzenden Werkstücke entstehende Wärme führt zum Aufschmelzen eines Verbindungsbereichs zwischen den beiden Werkstücken. Due to the friction of the two adjacent workpieces The heat generated leads to the melting of a connection area between the two workpieces.

Nun wird die Rotation des rotierenden Werkstücks, das in der drehbaren Spannvorrichtung 14 eingespannt ist, in möglichst kurzer Zeit gestoppt, während weiterhin die Zugkraft auf das erste Halteelement 11 ausgeübt wird. Das im ersten Halteelement eingespannte Werkstück wird dadurch an dem aufgeschmolzenen Verbindungsbereich an das gegenüberliegende Werkstück gepresst und dadurch mit diesem verschweißt. Now the rotation of the rotating workpiece, which is clamped in the rotatable clamping device 14, is stopped in the shortest possible time, while the tensile force continues to be exerted on the first holding element 11 . The workpiece clamped in the first holding element is thereby pressed at the melted connection area onto the opposite workpiece and thereby welded to it.

Nach einer kurzen Abkühl- und Erhärtungsphase werden die beiden Spannvorrichtungen 12, 14 gelöst und die aneinander geschweißten Körper bzw. Werkstücke werden der Vorrichtung 10 entnommen. Dabei kann die Entnahme auf verschiedene Arten erfolgen, beispielsweise von der Rückseite des ersten Halteelements 11 her. Die Entnahme kann aber auch zwischen den beiden Halteelementen 11, 13 erfolgen, nachdem die Zugvorrichtung wieder expandiert wurde und somit der Abstand d zwischen den beiden Halteelementen 11, 13 wieder vergrößert wurde. After a short cooling and hardening phase, the two clamping devices 12 , 14 are loosened and the bodies or workpieces welded together are removed from the device 10 . The removal can take place in various ways, for example from the rear of the first holding element 11 . The removal can also take place between the two holding elements 11 , 13 after the pulling device has been expanded again and thus the distance d between the two holding elements 11 , 13 has been increased again.

Die Erfindung bietet die Möglichkeit einer flexiblen Teilezuführung bei einer sehr guten Zugänglichkeit, so dass ein hoher Grad an Automatisierung bei relativ geringen Kosten erreicht werden kann. Anstatt von der Rückseite her im Bereich der Drehachse Druck auf das nicht rotierende Werkstück auszuüben, wird in der vorliegenden Erfindung die Halterung des nicht rotierenden Werkstücks von der Seite des Drehmotors her gezogen. Es ergeben sich erhebliche Vorteile der automatisierten Bestückung und damit zu erheblich verkürzten Arbeitszyklen. Die Vorrichtung bietet darüber hinaus eine hohe Flexibilität, da verschiedenartige Bauteile wie Abstecheinheiten zur Wulst-Entfernung an den Verbindungsstellen zwischen den Werkstücken, sowie Spannvorrichtungen und Antriebsmotoren je nach den Erfordernissen des Einzelfalls flexibel angebracht werden können. The invention offers the possibility of flexible parts feeding very good accessibility, so a high degree of Automation can be achieved at a relatively low cost. Instead of from the back in the area of the axis of rotation pressure on the not Exercise rotating workpiece is in the present invention Support of the non-rotating workpiece from the side of the rotating motor pulled here. There are considerable advantages of automated Equipping and thus significantly shortened work cycles. The Device also offers great flexibility because various components such as parting units for bead removal the connection points between the workpieces, and Clamping devices and drive motors depending on the requirements of the Can be flexibly attached in individual cases.

Weiterhin kann durch die Erfindung eine besonders große Anpresskraft zwischen den miteinander zu verschweißenden Werkstücken wirken. Bezugszeichenliste B Drehachse
d Abstand
10 Vorrichtung
11 erstes Halteelement
12 Spannvorrichtung
13 zweites Halteelement
14 Spannvorrichtung
15 Antriebseinheit
16 Zugvorrichtung
16a, 16b Zugsäulenabschnitte
16c Zugsäulenende
17, 19 Backen der Spannvorrichtungen
18 Rückseite des ersten Halteelements
21 Befestigungselemente
22 Lagerhaus
31 erstes Werkstück
32 zweites Werkstück
Furthermore, a particularly large contact pressure can act between the workpieces to be welded to one another by the invention. LIST OF REFERENCE SIGNS B axis of rotation
d distance
10 device
11 first holding element
12 tensioning device
13 second holding element
14 tensioning device
15 drive unit
16 pulling device
16 a, 16 b column sections
16 c tension column end
17 , 19 jaws of the clamping devices
18 Back of the first holding element
21 fasteners
22 warehouse
31 first workpiece
32 second workpiece

Claims

1. Device for friction welding connection of workpieces with
a first holding element ( 11 ) for holding a first workpiece ( 31 ),
a second holding element ( 13 ) with a clamping device ( 14 ) rotatable about an axis of rotation (B) for holding and rotating a second workpiece ( 32 ), and,
a drive unit ( 15 ) for driving the rotatable clamping device ( 14 ),
wherein at least one of the holding elements ( 11 ) is mounted displaceably towards the other holding element ( 13 ),
marked by
a pulling device ( 16 ) which is mechanically coupled to the displaceable holding element ( 11 ) in order to pull it to the other holding element ( 13 ) and to press the workpieces ( 31 , 32 ) against one another by means of the pulling force exerted.

2. Device according to claim 1, characterized in that the traction device ( 16 ) comprises one or more traction columns ( 16 a, 16 b), one end of which is attached to the displaceable holding element ( 11 ).

3. Device according to claim 2, characterized in that the tension columns ( 16 a, 16 b) are arranged radially offset to the axis of rotation (B) of the rotatable clamping device ( 14 ).

4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the tension columns ( 16 a, 16 b) are arranged symmetrically to the axis of rotation (B).

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the pulling device ( 16 ) is fastened between the opposite holding elements ( 11 , 13 ) in order to pull the two holding elements ( 11 , 13 ) against one another.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the pulling device ( 16 ) comprises one or more hydraulic cylinders and / or electrically drivable spindles.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first and / or second holding element ( 11 , 13 ) is shaped like a plate and is provided with a plurality of fastening elements ( 21 ).

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the holding elements ( 11 , 13 ) are designed as plates which are aligned parallel to one another and which are connected to one another by a plurality of tension columns ( 16 a, 16 b).

9. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the rotatable clamping device ( 14 ) is integrated in the second holding element ( 13 ), wherein the rotatable clamping device ( 14 ) is at least flush on one side with a surface of the second holding element ( 13 ) ,

10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the drive unit ( 15 ) comprises a servo rotary motor.

11. The device according to any one of the preceding claims, characterized by an automatic assembly unit, which is arranged on the back of the displaceable holding element ( 11 ), for the automatic feeding and / or removal of workpieces ( 31 ).

12. Device according to one of the preceding claims, characterized by at least one parting unit for removing excess material at the connection area of the two workpieces ( 31 , 32 ), which is attached or attachable in a variable manner to the first and / or second holding element ( 11 , 13 ) is.

13. A method for connecting workpieces by friction welding, in which at least two workpieces ( 31 , 32 ) to be connected to one another are each fastened in a holding element ( 11 , 13 ), one of the workpieces performing a rotational movement relative to the other workpiece and the two workpieces ( 31 , 32 ) are pressed against one another in order to weld them to one another by frictional energy, characterized in that a tensile force is exerted on at least one holding element ( 11 ) which pulls it towards the other holding element ( 13 ) in order to hold the two workpieces ( 31 , 32 ) to press together.

14. The method according to claim 13, characterized in that the two holding elements ( 11 , 13 ) are mutually attracted by interposed coupling columns ( 16 a, 16 b).

15. The method according to claim 13 or 14, characterized in that at least one holding element ( 11 ) is automatically equipped with workpieces ( 31 ) from its side facing away from the opposite holding element ( 13 ).

16. The method according to any one of claims 13 to 15, characterized in that the rotating workpiece ( 32 ) is driven during a rubbing phase by a servo motor ( 15 ) which is stopped abruptly after the end of the rubbing phase in order to firmly press the workpieces against one another connect to.

17. The method according to any one of claims 13 to 16, characterized in that the workpieces ( 31 , 32 ) in the two opposite holding elements ( 11 , 13 ) are surrounded by a plurality of traction columns.