DE19843416C2 - Spannvorrichtung - Google Patents
SpannvorrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum
lösbaren Festspannen von Bauteilen, insbesondere von zwei
oder mehr miteinander unter Vakuum zu verschweißenden
Bauteilen, wie beispielsweise Boostersegmente einer Rakete.
Die Spannvorrichtung ist auch zum Spannen von Rohrsegmenten
unterschiedlichster Baugröße einsetzbar, und zwar sowohl in
der Atmosphäre wie auch im Vakuum.
Um größere Werkstücke bzw. Bauteile miteinander verschweißen
zu können, müssen die zum Schweißen bestimmten Stoßflächen
der Bauteile exakt zueinander ausgerichtet und gespannt
werden. Vor allem bei zylinderförmigen Bauteilen, wie
beispielsweise Boostersegmenten einer Rakete, ist das
derartige Spannen der Bauteile mit einem sehr hohen Aufwand
verbunden.
Insbesondere ist es dann schwierig, eine geeignete
Spannvorrichtung bereitzustellen, wenn ein
Strahlschweißverfahren, wie beispielsweise ein
Elektronenstrahlschweißverfahren, eingesetzt wird. Es handelt
sich hierbei um energiereiche gebündelte Strahlung, die bei
ihrem Auftreffen auf bzw. Eindringen in das Werkstück die für
den Schweißprozeß erforderliche Wärme erzeugt.
Das insbesondere für schweißempfindliche Werkstoffe sehr
zweckdienliche Elektronenstrahlschweißen findet im Vakuum
statt, da bei normaler Atmosphäre hohe Energieverluste durch
Ionisation der Luft auftreten. Somit ist bei der Durchführung
des Elektronenstrahlschweißverfahrens entweder die
Schweißfuge unter Vakuum abzuschließen, oder die gesamte
Spannvorrichtung mit den zu verschweißenden Bauteile in einer
Vakuumkammer unterzubringen. Erstere Lösung ist hinsichtlich
der Abdichtung der Bauteile äußerst aufwendig und zu
unsicher. Damit kommt grundsätzlich nur letzteres in Frage.
In diesem Fall sind aber an die Spannvorrichtung sehr
spezielle Anforderungen gestellt. So sollte bei einer unter
Vakuum arbeitenden Spannvorrichtung beispielsweise die
Verwendung von Hydrauliköl möglichst vermieden werden, da
dieses bei einem Austritt aus einer Hydraulikleitung in der
Vakuumkammer zu Störungen und eventuell zu Beschädigungen
führt. Zwar sind vakuumtaugliche Hydrauliköle erhältlich,
aber diese Spezialöle sind äußerst teuer, so daß hierdurch
die Gesamtkosten für die Spannvorrichtung übermäßig steigen
würden. Außerdem würden gleichfalls die Betriebskosten
steigen. Und es versteht sich von selbst, daß mit zunehmender
Anzahl von Dichtungen in einem solchen Hydrauliksystem die
Gefahr für eine Ölleckage steigt. Für sehr teuere Bauteile,
die mit einer solchen Spannvorrichtung zu spannen sind, ist
dieses Risiko aber aufgrund der beschriebenen Folgen nicht
akzeptabel.
Unter Berücksichtigung der geschilderten Sachlage hat man für
miteinander zu verschweißende Boosterbauteile daran gedacht,
an sich bekannte, ihrer Größe und Form den zu spannenden
Bauteilen angepaßten Spannbacken in der passenden Anzahl
einzusetzen, die jeweils durch Federkraft gegen einen
Festanschlag zum Spannen der Bauteile verfahrbar sind. Beim
Spannen werden die Bauteile um einen definierten Betrag
gedehnt. Dieser Dehnungsweg ist eben durch die Festanschläge
festzulegen. Um diese Spannbacken zu entlasten bzw. zu lösen,
hat man zuerst in Erwägung gezogen, ein abgeschlossenes
Hydrauliksystem einzubauen, mit dem eine zum Lösen der
einzelnen Spannbacken gegen die jeweilige Federkraft
geeignete Gegenkraft aufgebracht werden könnte. Da aber die
Spannvorrichtung sowohl in normaler Atmosphäre wie auch aus
den genannten Gründen im Vakuum funktionieren soll, hat man
aufgrund möglicher Leckverluste von diesem Lösungsansatz
wieder Abstand genommen.
Nach eingehenden Untersuchungen des Problems ist man dann
schließlich dahin gelangt, jede Spannbacke mit Hilfe eines
zugehörigen Motors (insbesondere einem Schrittmotor) und
einem geeigneten Spindeltrieb auszustatten, um gegen die
Federkraft eines Vorspannmittels die einzelnen Spannbacken zu
lösen. Dieser Lösungsansatz ist jedoch dahingehend
problematisch, daß an die Steuerung der einzelnen Motoren
sehr hohe Anforderungen gestellt werden. Diese Lösung wäre
außerdem teuer und technisch sehr aufwendig, da bei größeren
zu spannenden Bauteilen, wie den eingangs erläuterten
Boostersegmenten einer Rakete, eine Vielzahl derartiger
Motoren mit zugehörigen Spindeltrieben notwendig wären.
Darüberhinaus ist der Elektronenstrahl der
Elektronenstrahlschweißeinrichtung gegenüber
elektromagnetischen Feldern sehr empfindlich. Durch in der
Nähe der Schweißeinrichtungen angeordnete Motoren könnte der
Strahl möglicherweise unkontrolliert abgelenkt werden, was
zur Folge hätte, daß die Schweißung fehlerhaft durchgeführt
würde. Derartige Schweißfehler könnten wiederum zu einem
Ausschuß der Bauteile führen, was aufgrund der im Boosterbau
sehr teueren Segmente aber nicht akzeptabel wäre.
Die US 1,582,719 beschreibt eine Spannvorrichtung, um
Kolbenringe unterschiedlicher Größe festzuhalten und auf
einen bestimmten Durchmesser zu formen. Mehrere Spannelemente
sind über jeweils einen Kolben und eine Feder in eine
Spannstellung vorgespannt, wobei die Stellung des Kolbens
über einen außen liegenden, für alle Kolben gemeinsamen
Spannring erfolgt. Der Ring weist innenseitig eine konisch
geformte Innenfläche auf, so dass eine Kurvensteuerung durch
Verschieben des Spannrings gebildet wird. Durch Drehen eines
Handrads erfolgt eine Verstellung des Spannringes und somit
ein Verfahren der einzelnen Spannelemente.
Die US 1,582,719 stellt den nächstkommenden Stand der Technik
dar.
Das der Erfindung zugrundeliegende technische Problem besteht
darin, eine zuverlässige Spannvorrichtung zum lösbaren
Festspannen von Bauteilen bereitzustellen.
Dieses technische Problem wird durch eine Spannvorrichtung
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder Anspruchs 2 gelöst.
Eine erfindungsgemäße Raketenboostersegment-Spannvorrichtung
ist durch die Merkmale des Anspruchs 17 gekennzeichnet.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen
Ansprüchen beschrieben.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, für mehrere
Spanneinheiten, die auf dem Funktionsprinzip basieren, einen
Spannbacken mittels eines geeigneten Vorspannmittels -
insbesondere gegen einen inneren Festanschlag bei definierter
Dehnung des zu spannenden Bauteils - vorzuspannen, ein
gemeinsames mechanisches Steuerungsteil vorzusehen, das mit
den in der Anzahl den zu spannenden Bauteilen angepassten
Spanneinheiten kinematisch gekoppelt ist. Die kinematische
Kopplung zwischen den Spanneinheiten und dem gemeinsamen
Steuerungsteil erfolgt derart, dass die Spannbacken durch
Bewegen des Steuerungsteils gegen die Vorspannkraft des
jeweiligen Federmittels verfahrbar sind. Damit wird erreicht,
dass trotz der Vielzahl an Spannbacken, die zum Spannen
größerer Bauteile notwendig sind, lediglich ein
Steuerungsteil betätigt werden muss. Durch die Betätigung des
Steuerungsteils kann entweder ein Lösen oder ein Spannen der
Spannbacken erfolgen; dies hängt davon ab, wie die
Spannbacken vorgespannt sind. Entweder ist die Ruhestellung
gleich die Spannstellung, oder die Ruhestellung der
Spannbacken ist gleich der Lösestellung.
Durch die mechanische Kopplung des Steuerungsteils mit den
Spannbacken über mit den Spannbacken verbundene
Zurückziehelemente ist auch der Einsatz von aufwendigen
Motoren oder des im Vakuum äußerst gefährlichen Hydrauliköls
nicht notwendig.
Durch die mechanisch-kinematische Kopplung des
Steuerungsteils und der jeweiligen Zurückziehelemente der
Spannbacken können beispielsweise auch die Verfahrwege
einzelner Spannbacken individuell eingestellt werden, obwohl
ein gemeinsames Steuerungsteil für mehrere Spanneinheiten
ausreichend ist.
Vorteilhafterweise erfolgt die mechanische Kopplung des
Steuerungsteils und der jeweiligen Zurückziehelemente über
eine Kurvensteuerung. Unter Kurvensteuerung sind hier alle
zur Erzielung von Weg- und Geschwindigkeitsverläufen
dienenden Kurvengetriebe zu subsumieren. So kann
beispielsweise das Schieben mit Hilfe einer Trommelkurve
geeignet sein, d. h. es würde in der vorliegenden Erfindung
ein Formschluß zwischen dem Steuerungsteil, das als
Trommelkurve ausgebildet ist, und den jeweiligen
Zurückziehelementen vorhanden sein. Auch ein Schieben mit
einer Scheibenkurve, die auf dem Steuerungsteil ausgebildet
ist, wäre denkbar. Ferner ist ein Schwenken mittels einer
Trommelkurve oder einem Außenprofil wie auch ein Schwenken
mit einer Scheibenkurve auf dem Steuerungsteil zweckdienlich.
Es hat sich herausgestellt, daß insbesondere ein
Steuerungsteil sehr einfach und genau arbeitet, das eine
Außenseite mit einem Kurvenprofil aufweist, durch das der
mögliche Verfahrweg der einzelnen Zurückziehelemente der
Spanneinheiten festlegbar ist. Das heißt, die Außenseite ist
so gestaltet, daß bei Verdrehen oder Verschieben des
Steuerungsteils die unmittelbar oder unter Zwischenschaltung
eines Kipphebels hiermit mechanisch gekoppelten
Zurückziehelemente der einzelnen Spanneinheiten entsprechend
verschoben werden. Damit sind bei entsprechender Gestaltung
der Außenkontur des Steuerungsteils die einzelnen
Spanneinheiten individuell verfahrbar.
Wie bereits erwähnt, kann das Steuerungsteil sowohl
verschiebbar wie auch verdrehbar vorgesehen sein. Die
verdrehbare Anordnung des Steuerungsteils ist für sehr
kompakte Baueinheiten zweckdienlich. Eine verschiebbare
Lösung bietet aber längere Verstellwege für die einzelnen
Spanneinheiten bzw. die jeweiligen Spannbacken, insbesondere
bei rund zu spannenden Bauteilen wie Boostersegmenten.
Hierbei ist es vorteilhaft, wenn das Steuerungsteil senkrecht
zu den Zurückziehelementen verschiebbar ist. Es ist dann -
wie bei der im Ausführungsbeispiel beschriebenen
Ausgestaltung - zweckdienlich, das Steuerungsteil in dem
Mittelbereich aller auf einem Kreis angeordneten
Spanneinheiten anzuordnen.
Durch die Zwischenschaltung eines Kipphebels zwischen den
Zurückziehelementen und dem gemeinsamen Steuerungsteil sind
je nach Ausgestaltung und der Länge der Hebel entsprechende
Kraftübersetzungen zu erreichen. Da bei größeren Bauteilen
durch die Federmittel größere Spannkräfte aufzubringen sind
und diese größeren Vorspannkräfte (je Spanneinheit ungefähr
1600 daN) zum Lösen der Spannbacken überwunden werden müssen,
müssen durch das Steuerungsteil und die Kipphebel auf die
Zurückziehelemente entsprechend große Rückstellkräfte
ausgeübt werden. Damit ist das Einsetzen von Kipphebeln sehr
zweckdienlich. Ein Kipphebel ist dabei drehbar gelagert und
an seinem einen Ende ist eine als Zurückziehelement wirkende
Zug- oder Druckstange gelenkig gelagert, das andere Hebelende
liegt an der profilierten Außenseite des Steuerungsteils an.
Eine technisch relativ einfache und robuste wie auch
zuverlässige Kostruktion sieht vor, daß jede Spanneinheit
einen verschiebbar gelagerten Kolben mit einer daran
angebrachten Spannbacke umfaßt, in dem sich an einem
feststehenden Abstützelement abstützend, ein Federmittel als
Vorspannmittel befindet. Bei einer im Vakuum einzusetzenden
Spannvorrichtung sind Federn jeglicher Bauart als
Vorspannmittel geeignet. Zum Aufbringen hoher Federkräfte bei
relativ kleinem Bauraum sind insbesondere als Vorspannmittel
Tellerfederpakete für die einzelnen Spanneinheiten geeignet.
Ist die Spannvorrichtung lediglich unter Normalatmosphäre zu
betreiben, so können aber auch Hydraulikeinheiten zum
Vorspannen der Spannbacken eingesetzt werden. Beispielsweise
könnte dann über ein Steuerteil und die jeweiligen
Zurückziehelemente der Spanneinheiten der jeweilige
Spannbacken gegen die auf einen Kolben mittels eines
Hydrauliköls ausgeübte Kraft in die Lösestellung verfahren
werden. Diese bei normalen Umgebungsbedingungen denkbare
Lösung hätte den Vorteil, daß auf die Spannbacken große
Vorspannkräfte ausgeübt werden könnten; bei rohrförmigen
Bauteilen damit aber auch eine große Dehnkraft.
Bei rund zu spannenden Bauteilen ist es sehr vorteilhaft, daß
die Spanneinheiten gleichmäßig auf einem Kreis verteilt und
koaxial zu einer Mittelsäule angeordnet sind. Die
Steuereinrichtung wird in Form einer Schiebehülse an der
Außenseite der Mittelsäule motorisch verschiebbar gelagert.
Die Schiebehülse ist hierbei mit dem für jede Spanneinheit
geeigneten Außenprofil zum Erzielen des notwendigen
Rückstellweges gestaltet. Bei großen Durchmessern der zu
spannenden Bauteile, beispielsweise 3 bis 4 Meter, ist damit
eine gleichmäßige Verstellung der Schiebehülse um einen
Verschiebeweg bei relativ geringem motorischem Aufwand
erzielbar, wenn mehrere, in gleicher Teilung auf dem
Kreisumfang angeordnete NC-Servomotoren, die im Gantry-
Prinzip arbeiten, mittels Rollengewindetrieb die Schiebehülse
verfahren. Mit Gantry-Prinzip ist gemeint, daß zur absolut
synchronen Ansteuerung ein Motor als sogenannter Kopfmotor
agiert und die anderen Motoren diesem Motor beim Verfahren
"folgen". Damit wird zuverlässig verhindert, daß die
Schiebehülse sich verkantet. Das Gantry-Prinzip ansich ist
hinlänglich bekannt. Demzufolge erübrigen sich nähere
Ausführungen hierzu.
Die Antriebsmotoren sind insbesondere mit Absolutgebern zur
Hublagenrückmeldung und mit einer Haltebremse ausgeführt.
Somit ist auch nach einem absoluten Stromausfall beim
Wiedereinschalten die genaue Position bekannt. Als
Antriebsmotoren können vorteilhafterweise Motoren jeglicher
Bauart eingesetzt werden, da die Motoren nicht in der
Vakuumkammer angeordnet sind, sondern im Innern der
Mittelsäule, in der Atmosphärendruck herrscht. Es sind also
keine teueren Spezialmotoren erforderlich.
Sind mehrere zylinderförmige Segmente miteinander zu
verschweißen, so ist es sehr vorteilhaft, daß die
Spanneinheiten gleichmäßig auf einem Kreis verteilt an der
Mittelsäule angeordnet sind und jeweils an der Mittelsäule
mehrere Ebenen mit kreisförmig angeordneten Spanneinheiten
gebildet sind. Jeweils eine motorisch verschiebbare
Verschiebehülse ist dabei den Spanneinheiten wenigstens einer
Ebene zugeordnet. Somit ist es möglich, beispielsweise zwei
Ebenen aus Spanneinheiten einer Schiebehülse zuzuordnen, so
daß, wie beim Ausführungsbeispiel, zuerst eine obere Ebene
aus Spanneinheiten ent- oder gespannt wird und dann nach
weiterem Verschieben der Schiebehülse die untere Ebene aus
Spanneinheiten.
Eine für bestimmte Einsatzzwecke sehr vorteilhafte
Ausführungsform ist dadurch gegeben, daß die Spannbacken der
Spanneinheiten wenigstens einer Ebene - vorteilhafterweise
der obersten Spannebene - um eine gewisse Weglänge in
Axialrichtung der Mittelsäule verschiebbar sind. Damit ist es
möglich, auch bei mit diesen Spanneinheiten gespanntem
Bauteil dieses Bauteil anzuheben und, wenn es notwendig ist,
um einen Winkelversatz zu korrigieren, zusätzlich zu drehen.
Alternativ kann auch das darunterliegende Bauteil gedreht
werden, um die beiden Bauteile zueinander auszurichten.
Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Spanneinheiten mit axial
verschieblich gelagerten Spannbacken über eine steuerbare und
lösbare Reib- oder Formschlußverbindung mit der Schiebehülse
koppelbar sind. Damit wird dann vermieden, daß sich das
Bauteil während eines Anhebe- und Absenkvorgangs um einen
Winkelbetrag verdrehen kann. Dies wäre ja bei den
Spanneinheiten der obersten Spannebene grundsätzlich möglich,
da diese mit der Mittelsäule über eine Wälzlagerung verbunden
sind. Eine technisch einfache und zuverlässige
Reibschlußverbindung umfasst vorteilhafterweise mehrere von
der Schiebehülse radial nach aussen vorstehende Platten, die
mit einem Ringflansch an den Spanneinheiten der obersten
Spannebene in Anlage verfahrbar sind. D. h., durch eine
geringe Veschiebung der Spannhülse gelangen die Platten und
der Ringflansch in Reibschluss, dabei stehen aber die
Kipphebel der einzelnen Spanneinheiten der obersten
Spannebene noch nicht mit der Schiebehülse in Kontakt. Damit
ist bei jeder Winkelstellung ein gegen radiales Verdrehen
gesichertes An- und Absenken von gespannten Bauteilen
möglich. Aber auch das Drehen der gespannten Bauteile zur
Durchführung des Schweißvorgangs ist damit durchführbar. Bei
gespannten Bauteilen ist dabei über die Kontur der
Schiebehülse sichergestellt, daß zwischen den Kipphebeln der
einzelnen Spanneinheiten und der zugehörigen Schiebehülse
keine Berührung erfolgt. Damit ist das Drehen bei
feststehender Mittelsäule und Schiebehülse nicht behindert.
Der Aufbau mit einer Mittelsäule und daran angeordneten
Spanneinheiten ist für rund zu spannende Bauteile sehr
vorteilhaft. Insbesondere ist er für die Unterbringung in
einer geschlossenen Vakuumkammer sehr zweckmäßig. Hierbei ist
es auch möglich, die Mittelsäule innen hohl auszubilden, so
daß diese von innen trotz des außenseitigen Vakuums begehbar
ist.
Wenn die Spanneinheiten auf einem Rahmen angeordnet sind, der
wiederum auf einem Drehtisch lagert, können trotz
feststehender Mittelsäule und nicht drehbaren Schiebehülsen
die Spanneinheiten mit gespanntem Bauteil gegeneinander
verdreht werden. Das ist sehr zweckdienlich, wenn bereits
verschweißte Bauteile mit einem neu anzusetzenden Bauteil
genau auszurichten sind.
Im folgenden ist zur weiteren Erläuterung und zum besseren
Verständnis ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben
und erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt einer Vakuumkammer
mit darin untergebrachter Spannvorrichtung zum
Verschweißen von Boostersegmenten der Ariane-5-
Rakete mittels eines
Elektronenstrahlschweißverfahrens,
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnittes der
Spanneinheiten der Ebene E3 und E4 aus der Fig. 1
in entspanntem Zustand,
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung der Spanneinheiten der
Ebenen E1 und E2 in gespannten Zustand,
Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung eines Ausschnittes der
Spanneinheiten der Ebene E3 und E4, ähnlich der
Fig. 2 in gespanntem Zustand, wobei aber gegenüber
der Darstellung in Fig. 2 eine
Winkelverdrehsicherung an den Spanneinheiten der
obersten Spannebene hinzugefügt ist,
Fig. 5 einen Querschnitt durch einen Teil der
Spanneinheiten der Spannebene E1 gemäß der Fig. 1
und
Fig. 6 eine Querschnittsansicht der Verankerung einer
Vakuumkammer und der Mittelsäule im Boden.
Wie aus der schematischen Längsschnittansicht gemäß der
Fig. 1 ersichtlich, ist in einer Vakuumkammer 70 eine hohle,
begehbare Mittelsäule 60 angeordnet. Diese Mittelsäule 60 ist
mit einem Boden 61 ausgestattet, der als Stand für eine
Bedienperson dient. Der begehbare Hohlraum in der Mittelsäule
60 wird über einen Lüftungskanal 62 be- und entlüftet.
An einem den Hohlraum abschließenden Deckenteil 63 der
feststehenden Mittelsäule 60 sind insgesamt 12 Spanneinheiten
4a, 4b einer Spannebene E4 um die Symmetrieachse der
Mittelsäule herum drehbar gelagert. Insgesamt sind in der
vorliegenden Spannvorrichtung vier Spannebenen E1-E4
vorhanden, die jeweils durch 12 gleichmäßig auf einem Kreis
angeordnete Spanneinheiten 1a, 1b, 2a, 2b, 3a, 3b und 4a, 4b
gebildet sind. Jeder Ebene E1 bis E4 sind obere und untere
Randbereiche von miteinander zu verschweißenden Bauteilen 50,
51 zugeordnet. Der Aufbau der jeweiligen Spanneinheiten wird
später noch genauer erläutert.
Der grundsätzliche Aufbau der erfindungsgemäßen
Spannvorrichtung umfaßt also durch jeweils 12 Spanneinheiten
gebildete Spannebenen E1-E4, die bis auf die Spanneinheiten
4a, 4b der Spannebene 4 an einem Rahmen 71 befestigt sind,
der wiederum auf einem Drehtisch 72 um die Symmetrieachse der
Mittelsäule 60 drehbar gelagert ist. Die Drehung des
Drehtisches erfolgt über einen hier nicht dargestellten Motor
und wird durch Wälzlager 73 ermöglicht.
Den Spannebenen E1 und E2 ist eine Schiebehülse 8b als
Steuerungsteil für die jeweiligen Spanneinheiten 1a, 1b und
2a, 2b zugeordnet. Den Spannebenen E3 und E4 ist die
Schiebehülse 8a zugeordnet. Beide Schiebehülsen 8a und 8b
sind über NC-Servomotoren mittels Rollengewindetrieb und mit
den jeweiligen Schiebehülsen 8a, 8b verbundenen
Spindeltrieben axial verfahrbar. Bei dem hier gezeigten
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung
sind jeweils 3 NC-Servomotoren für die Spannhülse 8a und auch
3 NC-Servomotoren für die Spannhülse 8b in einem jeweiligen
Abstand von 120° zueinander angeordnet. Damit sind die
Schiebehülsen 8a und 8b gleichmäßig axial um den
erforderlichen Stell- oder Verschiebeweg verfahrbar.
Wie insbesondere aus den Detaildarstellungen der Fig. 2 und 3
ersichtlich ist, sind die Schiebehülsen 8a und 8b mit einer
profilierten Außenseite 9, 10 versehen. Die profilierten
Außenseiten 9, 10 besitzen somit im gezeigten Querschnitt
verschiedene Außendurchmesser. An diesen Außenseiten 9, 10
liegen abrollend oder gleitend Außenenden von drehbar
gelagerten Kipphebeln 11, 12, 13, 14 an. Die Kipphebel 11,
12, 13, 14 sind an ihren jeweiligen anderen Enden gelenkig
mit Zugstangen 7 jeweiliger Spanneinheiten 1a, 1b, 2a, 2b,
3a, 3b, 4a, 4b verbunden.
Im weiteren wird nun lediglich der Aufbau der
Spanneinrichtung 4b gemäß der Fig. 2 erläutert. Der
beschriebene Aufbau ist aber im wesentlichen für alle anderen
Spanneinrichtungen 1a bis 4a zutreffend. Lediglich die
Ausbildung der Spannbacken 6 der verschiedenen Spanneinheiten
verschiedener Ebenen E1-E4 unterscheidet sich in der zur
Auflage des Werkstückes oder des Bauteils dienenden
Außenkontur. Darüber hinaus sind die Spanneinheiten 4a und 4b
der Spannebene E4 mit axial verschiebbaren Spannbacken 6
ausgestattet. Damit ist es möglich, auch bei gespanntem
Bauteil das Bauteil um einen gewissen Betrag anzuheben bzw.
abzusenken.
Die Spanneinheit 4b umfaßt einen radial in der Spannebene E4
verschiebbaren Kolben 20. Der Kolben 20 ist an seiner
Außenseite mit der Spannbacke 6 verbunden. Das Innere des
Kolbens 20 ist hohl und in diesem Hohlraum ist ein
Tellerfederpaket 5 untergebracht, in dessen Mittelloch die
Zugstange 7 angeordnet ist. Das Tellerfederpaket 5 stützt
sich an einem Abstützelement, hier eine Abstützplatte 21, ab,
die in einem Haltezylinder 22 befestigt ist. Somit wird durch
das Tellerfederpaket 5 der Kolben 20 in der in Fig. 2
dargestellten Ansicht nach rechts gedrückt, und zwar gegen
einen Festanschlag 23, der im Haltezylinder 22 als Absatz
geformt ist.
Es ist selbstverständlich möglich, den Anschlag 23 auch als
in Axialrichtung des Kolbens 20 einstellbaren
Verstellanschlag vorzusehen, so dass eine Anpassung an
verschiedene Durchmesser der zu spannenden Bauteile möglich
ist. Beide Ausbildungen sind für die vorliegende Anmeldung
unter dem Begriff "Festanschlag" zusammengefasst.
Die Zugstange 7 ist über ein Kugelpfannengelenk 24 im Kolben 20
gelagert. Damit sind kleine Zugstangenauslenkungen aus der
Symmetrieachse des Kolbens 20 ausgleichbar und es werden beim
Verschieben des Kolbens 20 im Haltezylinder 22 keine Momente
auf den Haltezylinder 22 übertragen. Die Zugstangen 7 sind, wie
bereits eingangs erläutert, über ein Gelenk 25 mit den
jeweiligen Kipphebeln 11 bis 14 drehbar verbunden. Wie aus der
schematischen Querschnittsansicht gemäß der Fig. 4 ersichtlich
ist, sind in mehreren Fenstern der Schiebehülse 8a radial nach
außen vorstehende Platten 90 eingeschraubt. Ein Ringflansch 91
ist an den Haltezylindern 22 der Spanneinheiten 4a und 4b der
Spannebene E4 angeschraubt. Der Ringflansch 91 besitzt eine
Ringvorkragung 92, die zu den Plattenelementen 90 hin federnd
vorsteht. Bei ganz nach unten verschobener Schiebehülse 8a
gelangen die Plattenelemente 90 mit der federnden
Ringvorkragung 92 in Reibschluss, so dass bei Anheben des
Bauteils, etwa eines Forward-Domes 50, in gespanntem Zustand
durch die axial verschiebbaren Spannbacken 6 der Spanneinheiten
4a, 4b, der Spannebene E4 ein radiales Verdrehen des Forward-
Domes 50 nicht möglich ist. Die weitere Ausgestaltung
entspricht der Darstellung der Fig. 2. In der Darstellung gemäß
der Fig. 4 sind lediglich die Spannbacken 3b und 4b in
gespanntem Zustand gezeigt, und die Schiebehülse 8a ist derart
verfahren, daß kein Kontakt zwischen den Kipphebeln 11 und 12
und der Außenkontur 9 der Schiebehülse 8a vorliegt.
In der Fig. 5 ist die kreisförmige Anordnung der
Spanneinheiten 1b der Spannebene 1 gut erkennbar. Die in der
Fig. 5 links dargestellten Spanneinheiten 1b sind in
gespanntem Zustand gezeigt, d. h. die Spannbacken 6 sind nach
außen verfahren, die Spanneinheiten auf der rechten Seite
sind in zurückgefahrenem Zustand gezeigt, d. h. die Zugstangen
7 sind über hier nicht dargestellte Kipphebel radial einwärts
gezogen. Wie aus dieser Darstellung gut ersichtlich ist, sind
die Spannbacken 6 in verschweißten Rahmenteilen radial
verschiebbar über Spannbackenführungszapfen 15 gehalten.
Durch die jeweils zwei Spannbackenführungszapfen 15 einer
Spannbacke 6 ist ein Verdrehen der Spannbacken 6 um die Achse
der jeweiligen Zugstange 7 verhindert. Die einzelnen
Spanneinheiten 1b sind in den verschweißten Rahmenteilen 15
eingesetzt. Ansonsten stimmt der Aufbau mit dem gemäß der
Fig. 2 und der Fig. 4 überein.
Aus der Fig. 6 ist schließlich das spezielle Fundament für
eine Vakuumkammer mit einer Spannvorrichtung der zuvor
erläuterten Art ersichtlich. Um zu vermeiden, daß die
Mittelsäule 71 mit dem Drehtisch 72 sich beim Fluten der
Vakuumkammer verwindet oder in Schwingungen gerät, ist der
gesamte Innenaufbau, d. h. die Mittelsäule 71 mit den daran
angebrachten Spannvorrichtungen und dem Drehtisch 72 separat
von der Grundplatte 30 der Vakuumkammer gelagert. Über
mehrere Stützsäulen 31 ist die Mittelsäule im Boden 40
gehalten. Hierfür lagert jede Stützsäule 31 über einer
Ankerschraube 42 im Boden. Die einzelnen Ankerschrauben 32
sind über einem Betonfundament 33 im Boden 40 eingebettet.
Die Stützsäulen 31 sind gegenüber der Grundplatte 30 der
Vakuumkammer 70 mittels Dichtungen abgedichtet.
Die Grundplatte 30 der Vakuumkammer ist in massiver Sandwich-
Bauweise aufgebaut. Sie ist hier über 30 Ankerschrauben 32 im
Boden 40 über jeweilige Betonfundamente 33 befestigt. Die
Grundplatte 30 ist über eine umlaufende Profildichtung 34
gegenüber dem Vakuumkammermantel 74 abgedichtet.
Entgegen der Darstellung in der Fig. 1 ist der Zuluftkanal
62' für das Innere der Mittelsäule 71 koaxial zu deren
Mittelachse angeordnet und durch die Grundplatte 30 geführt.
Im folgenden wird nun das Einbringen und Spannen eines ersten
Boostersegmentes 51 und dann das Aufsetzen und Spannen eines
zweiten Boostersegmenteserläutert. Besitzt das Boostersegment
51 eine Bauhöhe, die von der Spannebene E1 bis zur Spannebene
E3 reicht, so werden zum Spannen dieses Boostersegmentes 51
die Spanneinheiten der Spannebene E1 und E3 verwendet. Die
Spanneinheiten der Ebene E2 sind zwar auch gespannt, gelangen
jedoch nicht mit der Innenwandung des Boostersegmentes 51 in
Anlage. Ist das Boostersegment 51 nur so hoch, daß es mit den
Spanneinheiten der Ebene E2 und E3 gehalten werden kann, so
werden zum Spannen nur diese Spanneinheiten eingesetzt.
Durch Verfahren der Schiebehülse 8a und 8b mit Hilfe der
zugeordneten Motoren 80 werden über die Kipphebel 11-14 die
ganz nach außen verfahrenen Spannbacken 6 der Spanneinheiten
1a, 1b, 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b der Spannebene E1-E4 radial
nach innen verfahren. D. h., alle Spanneinheiten werden
gelöst. Ein erstes Boostersegment 51 wird dann von oben her
mittels eines hier nicht dargestellten Hebegeschirrs über die
Mittelsäule 60 verfahren und abgelassen.
Daraufhin werden die Spanneinheiten 1a, 1b und 2a, 2b der
Spannebenen E1 und E2 über die untere Schiebehülse 8b
gespannt. Durch den axialen Verstellweg kann die
Zurückstellung der an sich vorgespannten Spanneinheiten
entsprechend eingestellt werden.
Nun wird die obere Schiebehülse 8a verschoben, wodurch die
Spanneinheiten der Ebene E3 gespannt werden. Jetzt wird das
zweite zylindrische Bauteil aufgesetzt. Sobald das Bauteil
auf dem darunter befindlichen Bauteil aufsitzt, wird die
Schiebehülse 8a weiter verfahren, so dass nun auch die
Spanneinheiten der Ebene E4 sich spannen.
Wird nun ein Winkelversatz der miteinander zu verschweißenden
Bauteile festgestellt, so werden die Spanneinheiten 4a, 4b
der Spannebene E4 "abgeklemmt", so dass sich diese nicht
verdrehen lassen und damit auch nicht das obere Bauteil. Das
"Abklemmen" der Spanneinheiten 4a, 4b der Spannebene 4
erfolgt, wie bereits zuvor erläutert, dadurch, dass die
Schiebehülse 8a ganz nach unten verfahren wird, so dass die
Platten 90 an der Schiebehülse 8a mit der Ringvorkragung 92
des Ringflansches 91 in Anlage gelangen, wodurch ein
Verdrehen der an sich verdrehbar gelagerten Spanneinheiten
4a, 4b der Spannebene E4 nicht mehr möglich ist. Das obere
Bauteil wird nun um etwa 20 mm angehoben. Dabei können die
Spannbacken 6 durch ihre axial verschiebbare Lagerung diesen
Anhebevorgang mitmachen. Trotz des Hebevorgangs bleibt das
obere Bauteil gespannt und in der gleichen Winkelstellung.
Zum Ausrichten wird nun der Drehtisch 72, z. B. ein MC-
Drehtisch, um den erforderlichen Winkelbetrag gedreht. Dann
wird das obere Bauteil wieder abgesenkt. Nun sind die zwei
Bauteile exakt winklig zueinander ausgerichtet. Um den
Reibschluss zwischen den Platten 90 und der Ringvorkragung 92
des Ringflansches 91 zu lösen, wird die Spannhülse 8a um
einen geringen Betrag nach oben verschoben. Dieser
Verschiebebetrag reicht aus, um den Reibschluss zwischen den
Plattenelementen 90 und der Ringvorkragung 92 zu lösen,
jedoch ist er gering genug, um zu verhindern, dass der
Kipphebel 11 mit der Außenkontur 9 der Schiebehülse 8a in
Anlage gelangt. Somit ist in dieser Stellung das obere
Bauteil exakt zum unteren Boostersegment 51 ausgerichtet.
Diese werden dann unter Drehung des Drehtisches 70 mit den
Schweißvorrichtungen 81 miteinander verschweißt.
Die miteinander verschweißten Boostersegmente werden über das
hier nicht dargestellte Hebegeschirr abgesenkt und über die
Spanneinheiten der Spannebenen E1 bis E3 gespannt. Dann wird
das Bauteil, wie z. B. der Forward-Dome 50, von oben her auf
die entsprechend bearbeitete Stoßfläche des Boostersegmentes
51 aufgesetzt und zentriert.
Durch das Verfahren der Schiebehülse 8a in Axialrichtung nach
unten können über die Kipphebel 11, 12 die Spanneinheiten 3a,
3b und 4a, 4b der Spannebene E3 und E4 radial nach außen
verfahren werden, so dass die jeweiligen Spannbacken 6 sowohl
das Boostersegment 51 wie auch das Bauteil 50 fest spannen.
Das heißt, über die Spannbacken 6 erfolgt entsprechend der
Stellung der zugehörigen Schiebehülsen 8a und 8b ein
Zentrieren der aufgesetzten Bauteile und dann bei
entsprechendem Verfahren der Spannhülsen 8a, 8b ein Spannen
der zentrierten Bauteile.
Sobald das Boostersegment 51 und das Bauteil 50, wie z. B. der
Forward-Dome, zentriert und gespannt sind, erfolgt mittels
elektronischer Schweißvorrichtungen 81 ein Verschweißen
dieser Bauteile. Wie in der Fig. 1 gezeigt, erfolgt ein
Schweißen sowohl von Außen wie auch von Innen. Dabei liegen
die einzelnen Kipphebel 11-14 nicht an den Schiebehülsen 8a
und 8b an.
Die hier gezeigte Spannvorrichtung ist zum Spannen und
Verschweißen von mehr als zwei Bauteilen ausgebildet. Das
heißt, zwei Boostersegmente 51 können verschweißt werden und
dann hierauf ein Forward oder Aft-Dome oder ein weiteres
Bauteil angeschweißt werden. Es wird hierzu mittels der
Spanneinheiten der Ebenen E2 und E3 und E4 zwei
Boostersegmente gespannt und verschweißt. Dann wird mittels
eines nicht gezeigten Hebegeschirrs nach Entspannen der
Spanneinheiten der Ebenen E2, E3 und E4 die verschweißten
Bauteile auf die Spanneinheiten der Ebene E1 abgesenkt und
wieder gespannt.
Dadurch, daß die Spannvorrichtung über die Spannebenen E1 -
E4 in mehrere Baugruppen unterteilbar ist, ist die
Herstellung, der Transport und die Wartung wie auch Reparatur
erleichtert. In betriebsfertigem Zustand sind die einzelnen
Baugruppen miteinander zentriert und verschraubt.
Bei der hier dargestellten Ausführungsform erfolgt das Lösen
der Spanneinheiten 1a, 1b-4a, 4b über die zugehörigen
Schiebehülsen 8a, 8b, deren Führungen bzw. Antriebe 80 an der
Mittelsäule 60 ausgerichtet und befestigt sind. Es ist
selbstverständlich auch möglich, daß die Vorspannung über die
Tellerpakete 5 so ausgestaltet ist, daß die Spannbacken in
ihrer Lösestellung vorgespannt sind und über die Hebel 11-
14 in ihre Festspannstellung verschoben werden können.
Es ist schließlich noch hervorzuheben, daß die Spannbacken 6
der Spannebenen E3 und E4 aus nicht magnetisierbarem Stahl,
insbesondere der Werkstoffnummern 1.3941 oder 1.3964,
ausgeführt sind, um ein Ablenken des Elektronenstrahls der
Elektronenstrahlschweißvorrichtungen 81 zu verhindern.
Wie bereits zuvor erläutert, sind die Spanneinheiten 4a, 4b
der Spannebene E4 an der Mittelsäule drehbar gelagert. Es ist
somit möglich, ein durch die Spanneinheiten 4a, 4b
festgespanntes Werkstück anzuheben, da die jeweiligen
Spannbacken der Spanneinheiten der Ebene E4 in Axialrichtung
der Mittelsäule 60 um einen Verfahrweg axial verschiebbar
sind und hierbei das Werkstück festzuhalten. Es kann dann das
untere Werkstück über den Drehtisch radial ausgerichtet
werden und dann das obere Werkstück in festgespannter
Position wieder abgesenkt werden. Damit ist die genaue
Fixierung von oberem und unterem Werkstück möglich.
Claims (33)
1. Spannvorrichtung zum lösbaren Festspannen von Bauteilen
(50, 51), insbesondere von zwei oder mehr miteinander
unter Vakuum zu verschweißenden Bauteilen, wie
beispielsweise Boostersegmente einer Rakete, mit
- - mehreren Spanneinheiten (1a, 1b, 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b), mit jeweils
- - einer verschiebbar gelagerten, durch ein Vorspannmittel (5) vorgespannten Spannbacke (6) zum Festlegen des zu spannenden Bauteils (50, 51),
- - einem mit der Spannbacke (6) verbundenen Zurückziehelement (7),
- - einem für die Spanneinheiten gemeinsamen Steuerungsteil (8a, 8b), das mit den jeweiligen Zurückziehelementen (7) derart mechanisch gekoppelt ist und gegenüber den zugehörigen Zurückziehelementen verdrehbar ist, dass bei einer Verdrehung des Steuerungsteils (8a, 8b) um einen vorbestimmten Verstellweg die Zurückziehelemente (7) und damit die hiermit verbundenen Spannbacken (6) gegen die Vorspannkraft des jeweils zugehörigen Federmittels (5) verfahren werden.
2. Spannvorrichtung zum lösbaren Festspannen von Bauteilen
(50, 51), insbesondere von zwei oder mehr miteinander
unter Vakuum zu verschweißenden Bauteilen, wie
beispielsweise Boostersegmente einer Rakete, mit
- - mehreren Spanneinheiten (1a, 1b, 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b), mit jeweils
- - einer verschiebbar gelagerten, durch ein Vorspannmittel (5) vorgespannten Spannbacke (6) zum Festlegen des zu spannenden Bauteils (50, 51),
- - einem mit der Spannbacke (6) verbundenen Zurückziehelement (7),
- - einem für die Spanneinheiten gemeinsamen Steuerungsteil (8a, 8b), das mit den jeweiligen Zurückziehelementen (7) derart mechanisch gekoppelt ist, dass bei einer Bewegung des Steuerungsteils (8a, 8b) um einen vorbestimmten Verstellweg die Zurückziehelemente (7) und damit die hiermit verbundenen Spannbacken (6) gegen die Vorspannkraft des jeweils zugehörigen Federmittels (5) verfahren werden.
- - die Spanneinheiten (1a, 1b, 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b) gleichmäßig auf einem Kreis verteilt an einer Mittelsäule (60) angeordnet sind und die Steuereinrichtung in Form einer Schiebehülse (8a, 8b) an der Außenseite der Mittelsäule (60) motorisch verschiebbar gelagert ist, und
- - an der Mittelsäule (60) mehrere Ebenen (E1, E2, E3, E4) mit kreisförmig angeordneten Spanneinheiten gebildet sind und eine motorisch verschiebbare Schiebehülse (8a, 8b) den Spanneinheiten (1a, 1b, 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b) wenigstens einer Ebene (E1, E2, E3, E4) zugeordnet ist.
3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass das Steuerungsteil (8a,
8b) und die jeweiligen Zurückziehelemente (7) über eine
Kurvensteuerung (9, 11, 12; 10, 13, 14) miteinander
gekoppelt sind.
4. Spannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Zurückziehelemente (7)
jeweils direkt oder unter Zwischenschaltung eines
Kipphebels (11, 12, 13, 14) mit dem Steuerungsteil (8a,
8b) gekoppelt sind.
5. Spannvorrichtung nach Anspruch 2 und 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das
Steuerungsteil (8a, 8b) senkrecht zu den
Zurückziehelementen (7) verschiebbar ist.
6. Spannvorrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das
Steuerungsteil (8a, 8b) an seiner den
Zurückziehelementen (7) zugewandten Außenseite (9) mit
einem Kurvenprofil versehen ist, durch das der mögliche
Verfahrweg der einzelnen Zurückziehelemente (7) der
Spanneinheiten (8a, 8b) festlegbar ist.
7. Spannvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, dass die Zurückziehelemente
Zug- oder Druckstangen (7) sind, die direkt oder jeweils
unter Zwischenschaltung eines Kipphebels (11, 12, 13,
14) mit der Außenseite (9) des Steuerungsteils (8a, 8b)
jeweils hinsichtlich ihres Verfahrwegs steuerbar sind.
8. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass jede Spanneinheit (1a, 1b,
2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b) einen verschiebbar gelagerten
Kolben (20) mit einer daran angebrachten Spannbacke (6)
umfasst, in dem sich, an einem feststehenden
Abstützelement (21) abstützend, ein Federmittel (5) als
Vorspannmittel befindet.
9. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, dass als Vorspannmittel jeweils
ein Tellerfederpaket (5) vorgesehen ist.
10. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Spanneinheiten (1a,
1b, 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b) gleichmäßig auf einem Kreis
verteilt an einer Mittelsäule (60) angeordnet sind und
die Steuereinrichtung in Form einer Schiebehülse (8a,
8b) an der Außenseite der Mittelsäule (60) motorisch
verschiebbar gelagert ist.
11. Spannvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, dass an der Mittelsäule (60)
mehrere Ebenen (E1, E2, E3, E4) mit kreisförmig
angeordneten Spanneinheiten gebildet sind und eine
motorisch verschiebbare Schiebehülse (8a, 8b) den
Spanneinheiten (1a, 1b, 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b)
wenigstens einer Ebene (E1, E2, E3, E4) zugeordnet ist.
12. Spannvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, dass die Spannbacken (6)
wenigstens einer Ebene (E1, E2, E3, E4) um eine gewisse
Weglänge in Axialrichtung der Mittelsäule (60)
verschiebbar sind.
13. Spannvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, dass sie zusammen mit der
Mittelsäule (60) in einer geschlossene Vakuumkammer (70)
platziert ist.
14. Spannvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, dass die Mittelsäule (60) innen
hohl und begehbar ist.
15. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass an dem Steuerungsteil (8a) mehrere
Platten (90) verteilt befestigt sind, die durch
Verfahren des Steuerungsteils (8a) mit den
Spanneinheiten (4a, 4b) in Reibschluss bringbar sind.
16. Spannvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet, dass an den jeweiligen Spanneinheiten
(4a, 4b), die an einer Mittelsäule um deren Mittelachse
drehbar gelagert sind, ein Ringflansch (91) befestigt
ist, der mit den Platten (90) an dem Steuerungsteil (8a)
in Reibschlussverbindung bringbar ist.
17. Raketenboostersegment-Spannvorrichtung zum lösbaren
Festspannen von Boostersegmenten einer Rakete (50, 51),
insbesondere von zwei oder mehr miteinander unter Vakuum
zu verschweißenden Boostersegmenten, mit
- - mehreren Spanneinheiten (1a, 1b, 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b), mit jeweils
- - einer verschiebbar gelagerten, durch ein Vorspannmittel (5) vorgespannten Spannbacke (6) zum Festlegen des zu spannenden Bauteils (50, 51),
- - einem mit der Spannbacke (6) verbundenen Zurückziehelement (7),
- - einem für die Spanneinheiten gemeinsamen Steuerungsteil (8a, 8b), das mit den jeweiligen Zurückziehelementen (7) derart mechanisch gekoppelt ist, dass bei einer Bewegung des Steuerungsteils (8a, 8b) um einen vorbestimmten Verstellweg die Zurückziehelemente (7) und damit die hiermit verbundenen Spannbacken (6) gegen die Vorspannkraft des jeweils zugehörigen Federmittels (5) verfahren werden.
18. Raketenboostersegment-Spannvorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, dass das
Steuerungsteil (8a, 8b) und die jeweiligen
Zurückziehelemente (7) über eine Kurvensteuerung (9, 11,
12; 10, 13, 14) miteinander gekoppelt sind.
19. Raketenboostersegment-Spannvorrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, dass die
Zurückziehelemente (7) jeweils direkt oder unter
Zwischenschaltung eines Kipphebels (11, 12, 13, 14) mit
dem Steuerungsteil (8a, 8b) gekoppelt sind.
20. Raketenboostersegment-Spannvorrichtung nach Anspruch 18
oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass das
Steuerungsteil (8a, 8b) senkrecht zu den
Zurückziehelementen (7) verschiebbar ist.
21. Raketenboostersegment-Spannvorrichtung nach Anspruch 18
oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass das
Steuerungsteil gegenüber den zugehörigen
Zurückziehelementen verdrehbar ist.
22. Raketenboostersegment-Spannvorrichtung nach einem der
Ansprüche 17-21, dadurch gekennzeichnet,
dass das Steuerungsteil (8a, 8b) an seiner den
Zurückziehelementen (7) zugewandten Außenseite (9) mit
einem Kurvenprofil versehen ist, durch das der mögliche
Verfahrweg der einzelnen Zurückziehelemente (7) der
Spanneinheiten (8a, 8b) festlegbar ist.
23. Raketenboostersegment-Spannvorrichtung nach Anspruch 22,
dadurch gekennzeichnet, dass die
Zurückziehelemente Zug- oder Druckstangen (7) sind, die
direkt oder jeweils unter Zwischenschaltung eines
Kipphebels (11, 12, 13, 14) mit der Außenseite (9) des
Steuerungsteils (8a, 8b) jeweils hinsichtlich ihres
Verfahrwegs steuerbar sind.
24. Raketenboostersegment-Spannvorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, dass jede
Spanneinheit (1a, 1b, 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b) einen
verschiebbar gelagerten Kolben (20) mit einer daran
angebrachten Spannbacke (6) umfasst, in dem sich, an
einem feststehenden Abstützelement (21) abstützend, ein
Federmittel (5) als Vorspannmittel befindet.
25. Raketenboostersegment-Spannvorrichtung nach Anspruch 17
oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass als
Vorspannmittel jeweils ein Tellerfederpaket (5)
vorgesehen ist.
26. Raketenboostersegment-Spannvorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, dass die
Spanneinheiten (1a, 1b, 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b)
gleichmäßig auf einem Kreis verteilt an einer
Mittelsäule (60) angeordnet sind und die
Steuereinrichtung in Form einer Schiebehülse (8a, 8b) an
der Außenseite der Mittelsäule (60) motorisch
verschiebbar gelagert ist.
27. Raketenboostersegment-Spannvorrichtung nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet, dass an der
Mittelsäule (60) mehrere Ebenen (E1, E2, E3, E4) mit
kreisförmig angeordneten Spanneinheiten gebildet sind
und eine motorisch verschiebbare Schiebehülse (8a, 8b)
den Spanneinheiten (1a, 1b, 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b)
wenigstens einer Ebene (E1, E2, E3, E4) zugeordnet ist.
28. Raketenboostersegment-Spannvorrichtung nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet, dass die Spannbacken
(6) wenigstens einer Ebene (E1, E2, E3, E4) um eine
gewisse Weglänge in Axialrichtung der Mittelsäule (60)
verschiebbar sind.
29. Raketenboostersegment-Spannvorrichtung nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet, dass die
Spanneinheiten (1a, 1b, 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b)
wenigstens einer Ebene (E1, E2, E3, E4) gemeinsam um die
Mittelachse der Mittelsäule (60) verdrehbar sind.
30. Raketenboostersegment-Spannvorrichtung nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet, dass sie zusammen
mit der Mittelsäule (60) in einer geschlossene
Vakuumkammer (70) platziert ist.
31. Raketenboostersegment-Spannvorrichtung nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelsäule
(60) innen hohl und begehbar ist.
32. Raketenboostersegment-Spannvorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, dass an dem Steuerungsteil (8a)
mehrere Platten (90) verteilt befestigt sind, die durch
Verfahren des Steuerungsteils (8a) mit den
Spanneinheiten (4a, 4b) in Reibschluss bringbar sind.
33. Raketenboostersegment-Spannvorrichtung nach Anspruch 32,
dadurch gekennzeichnet, dass an den jeweiligen
Spanneinheiten (4a, 4b), die an einer Mittelsäule um
deren Mittelachse drehbar gelagert sind, ein Ringflansch
(91) befestigt ist, der mit den Platten (90) an dem
Steuerungsteil (8a) in Reibschlussverbindung bringbar
ist.
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DE102004001839A1 (de) * | 2004-01-07 | 2005-08-04 | Hainbuch Gmbh Spannende Technik | Spanneinrichtung |
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DE1743844U (de) * | 1957-02-23 | 1957-04-25 | Hilma G M B H Maschf | Mechanisch-hydraulische spanneinrichtung fuer maschinenteile od. dgl. |
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1998
- 1998-09-22 DE DE19843416A patent/DE19843416C2/de not_active Expired - Fee Related
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DE19843416A1 (de) | 2000-03-30 |
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