DE1296934B

DE1296934B - Hydraulische Spannvorrichtung fuer Rohre, Stangen od. dgl., insbesondere bei Stauchpressen

Info

Publication number: DE1296934B
Application number: DER39110A
Authority: DE
Inventors: Siebelhoff Bernd
Original assignee: Rheinmetall GmbH
Current assignee: Rheinmetall Industrie AG
Priority date: 1964-10-27
Filing date: 1964-10-27
Publication date: 1969-06-04
Also published as: US3427036A; GB1064708A; ES318544A1; CH436190A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Spannvorrichtung zum Einspannen von Rohren, Stangen od. dgl., insbesondere bei Stauchpressen, mit einer über einen Kolben in Axialrichtung verschiebbaren Hülse, die außen im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und innen eine kegelige Bohrung aufweist, an der in Radialrichtung bewegbare Spannelemente angreifen, die am Umfang des Werkstücks anliegen. Bei den bisher bekanntgewordenen Spannvorrichtungen der eingangs genannten Art ist es jedoch nachteilig, daß einmal der zum Spannen der Spannbacken in Axialrichtung bewegbare Teil, eine Hülse oder Stützkörperhälften, mit einer zum Innern der Spannvorrichtung sich verengenden kegeligen Bohrung ausgestattet ist und daß zum Antrieb dieser axial verschiebbaren Einrichtung ein Kolben vorgesehen ist, der ein von der Hülse oder den Stützkörperhälften unabhängiges Maschinenelement bildet. Hierdurch bewirkt nämlich der Spannkegel in den axial verschiebbaren Einrichtungen beim Auftreten einer Axialkraft (Preßkraft) auf das Werkstück eine Selbstverstärkung der Spannkraft. Diese Selbstverstärkung ist abhängig von der Preßkraft und vom Kegelwinkel und damit nicht unabhängig einstellbar. Es kann dabei vorkommen, daß diese Selbstverstärkung zur Deformierung des eingespannten Werkstückes führt, da nicht :immer die optimale Spannkraft gewählt werden kann. Durch die Verwendung besonderer Kolben zum Antrieb des axial verschiebbaren Spannelementes wird die Spannvorrichtung länger als es beispielsweise Werkstücke, die hinter der Verformungsstelle abgebogen sind, zulassen.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Spannvorrichtung zum zentrischen Einspannen von Werkstücken zu schaffen, bei der die vorstehend genannten Nachteile beseitigt sind. Die Spannvorrichtung soll also die Werkstücke zentrisch mit einstellbarer und von einer axial wirkenden Preßkraft unabhängigen Spannkraft spannen, so daß keine Gefahr besteht, daß das eingespannte Werkstück deformiert wird. Hinzu kommt, daß die Spannvorrichtung möglichst aus wenigen, unempfindlichen Teilen bestehen und möglichst kurz sein soll, damit keine komplizierte Kinematik für den Einspannvorgang berücksichtigt werden muß und Werkstücke, die hinter der Verformungsstelle abgebogen sind, auch eingespannt werden können.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spannelemente in der sich zum Innern der Spannvorrichtung hin erweiternden kegeligen Innenbohrung der Hülse durch den bundartig auf den Außenzylinder der Hülse aufgebrachten, in an sich bekannter Weise beiderseitig beaufschlagbaren Kolben. gehalten und in Axialrichtung mittels ringförmiger Stützflächen gegen das Gehäuse der Spannvorrichtung abgestützt sind.
Bei der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung ist die Spannkraft vollkommen unabhängig von der Preßkraft, wodurch eine optimale Einstellung der i Spannkraft in jedem Fall möglich ist. Der beidseitig beaufschlagbare Kolben ist Teil der Hülse mit konischer Innenbohrung; im Verhältnis zur nutzbaren Spannlänge ist deshalb die Gesamtlänge der Einrichtung sehr klein. Hierbei ist besonders von t Vorteil, daß erfindungsgemäß der Innenkegel der Spannhülse zum Innern der Spannvorrichtung hin kegelig verläuft, also in entgegengesetzter Richtung als bei den bekannten Spannvorrichtungen. Hierdurch werden unkontrollierbare Spannkräfte und Verformungen des Werkstückes vermieden.
In der Beschreibung ist ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.
F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Spannvorrichtung, und F i g. 2 zeigt eine Ansicht in Richtung P.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Außendurchmesser der Hülse beiderseits des Kolbens unterschiedlich bemessen derart, daß die beim Spannen beaufschlagte Kolbenfläche größer ist als die beim Entspannen beaufschlagte, wodurch ein schnelles Lösen der Spannelemente erzielt wird.
Die abgebildete hydraulische Spannvorrichtung dient zum Einspannen von Rohren an einer Rohreinzieh- oder Stauchpresse. In dem zylindrischen Gehäuse 1 der Spannvorrichtung ist axial verschiebbar eine Spannhülse 2 mit kegeliger Innenbohrung 3 geführt. Die kegelige Bohrung 3 ist derart angeordnet, daß sie sich zum Innern der Spannvorrichtung hin erweitert. Die Hülse weist im mittleren Längenbereich einen bundförmigen Kolben 4 auf, der über in dem Gehäuse vorgesehene Kanäle 5, 6, die an eine Druckpumpe angeschlossen sind, und an den Enden eines in der Gehäusewand vorgesehenen Ringraumes 7 münden, beidseitig beaufschlagbar ist. Die Spannelemente bestehen aus den Spannbackenhaltern 9, an denen die eigentlichen Spannbacken 8 auswechselbar befestigt sind. Zur Aufnahme und Übertragung des Stauchdruckes der Presse weisen die Spannbacken eine Ringschulter 17 auf, die mittels Schrauben an dem zugehörigen Spannbackenhalter befestigt ist. Die Spannbackenhalter liegen mit ihren kegeligen Außenflächen an der kegeligen Innenbohrung 3 der Spannhülse 2 an und stützen sich mit ihrem rückwärtigen, im Innern der Spannvorrichtung befindlichen Ende mittels einer ringförmigen Stützfläche 10 gegen einen im Gehäuse 1 der Spannvorrichtung befestigten Stützring 11 ab. Außerdem sind die Spannbackenhalter an diesem Stützring in radialer Richtung zwangsgeführt, indem sie mittels einer Klaue 12 hinter einen an dem Stützring vorgesehenen Bund 13 greifen.
Bei Zufuhr von Druckflüssigkeit durch den Kanal 5 in den Ringraum 7 wird der Bundkolben 4 beaufschlagt, so daß die Hülse 2 in die in F i g. 1 gezeigte Stellung wandert. Hierdurch werden die Spannbackenhalter 9 mit den Spannbacken 8 in radialer Richtung nach innen bewegt und spannen somit ein in die Spannvorrichtung eingeführtes Rohr 14 allseitig fest, wobei zwischen den Spannbackenhaltern vorgesehene Schraubenfedern 15 zusammengedrückt werden. Zwischen den radialen Stirnflächen der einzelnen Spannbackenhalter sind ferner Schaumgummipolster 16 vorgesehen, die ein Eindringen von Schmutz in das Innere der Spannvorrichtung verhindern. Da die Kegelbohrung 3 sich zum Innern der Spannvorrichtung hin erweitert und die Spannelemente 8, 9 über die Stützfläche 10 gegen den Stützring 11 abgestützt sind, kann sich die von der Presse ausgeübte Stauchkraft P nicht auf die Spannkraft der Spannelemente auswirken, so daß die Spannkraft allein von dem über die Leitung 5 auf den Kolben 4 wirkenden hydraulischen Druck bestimmt wird.
Zum Lösen der Spannvorrichtung wird die Zufuhr der Druckflüssigkeit umgeschaltet, so daß der Kolben über den Kana16 beaufschlagt wird. Hierdurch verschiebt sich die Hülse 2 nach rechts (in der Zeichnung), und die Spannelemente werden entlastet. Die Kraft der sich entspannenden Schraubenfedern 15 spreizt die Spannbackenhalter radial auseinander.
Wie aus der Zeichnung zu erkennen ist, ist der Außendurchmesser der Hülse zu beiden Seiten des Bundkolbens 4 unterschiedlich ausgeführt, und zwar weist die Hülse auf der in Löserichtung beaufschlagten Seite des Kolbens einen größeren Durchmesser auf (kleinere Ringfläche) als auf der in Spannrichtung beaufschlagten Seite (größere Ringfläche). Bei Verwendung einer Druckmittelpumpe mit konstanter Fördermenge wird auf diese Weise ein schnelles Lösen der Spannelemente ermöglicht.

Claims

Patentansprüche: 1. Hydraulische Spannvorrichtung zum zentrischen Einspannen von Rohren, Stangen od. dgl. Werkstücken, insbesondere für Stauchpressen, mit einer über einen Kolben in Axialrichtung verschiebbaren Hülse, die außen im wesentlichen zylindrisch ausgebildet ist und innen eine kegelige Bohrung aufweist, an der in Radialrichtung bewegbare Spannelemente angreifen, die am Umfang des Werkstücks anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente (8,9) in der sich zum Innern der Spannvorrichtung hin erweiternden kegeligen Innenbohrung (3) der Hülse (2) durch den bundartig auf den Außenzylinder der Hülse (2) aufgebrachten, in an sich bekannter Weise beiderseitig beaufschlagbaren Kolben (4) gehalten und in Axialrichtung mittels ringförmiger Stützflächen (10) gegen das Gehäuse (1) der Spannvorrichtung abgestützt sind.
2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente (8, 9) an den ringförmigen Stützflächen (10) in Radialrichtung zwangsgeführt sind.
3. Spannvorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Spannelemente aus Spannbackenhaltern und mit diesen verbundenen, auswechselbaren Spannbacken bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbackenhalter (9) an einem mit dem Gehäuse (1) starr verbundenen, die ringförmigen Stützflächen aufweisenden Ringteil (11) abgestützt und in Radialrichtung zwangsgeführt sind.
4. Spannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbackenhalter (9) je eine Klaue (12) aufweisen, mit denen sie hinter einen an dem Stützring (11) vorgesehenen Bund (13) greifen.
5. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außendurchmesser der Hülse (2) zu beiden Seiten des Kolbens (4) unterschiedlich bemessen sind, derart, daß die beim Spannen beaufschlagte Kolbenfläche größer ist als die beim Entspannen beaufschlagte Kolbenfläche.