DE2739757C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung nach dem Ober­ begriff des Anspruches 1.

Bei einer bekannten Spannvorrichtung dieser Art (DD-PS 1 04 740 sind verschiebbare Spannbacken mit Spannklauen vorge­ sehen. Die Spannbacken sind mit Zahnstangen versehen, in die jeweils ein Zahnrad eingreift. Es ist über ein Getriebe mit dem Antrieb verbunden, der mit einem Servomotor mit einem Schaft und Zahnstangen bzw. einer Schnecke versehen ist. Diese Getriebeausbildung ist äußerst aufwendig, weil für jede Spannbacke ein gesonderter Getriebezug notwendig ist. Die Spannvorrichtung ist deshalb teuer in der Herstellung und hat einen erheblichen Raumbedarf. Da die Spannbacken nur verschoben werden, ist auch für die Spannbacken selbst ein großer Einbauraum erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannvorrichtung dieser Art so auszubilden, daß sie aus nur wenigen Teilen be­ steht und einen kompakten Aufbau hat, wobei nur die Spannbacken auf engstem Raum untergebracht sein sollen.

Diese Aufgabe wird bei einer Spannvorrichtung der gattungs­ bildenden Art erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merk­ malen des Anspruches 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Spannvorrichtung wird das zu be­ arbeitende Werkstück während der Bearbeitung gedreht. Zum Spannen eines Werkstückes in der Spannvorrichtung wird über den Antrieb der Antriebsteil rotierend angetrieben. Der Träger steht hierbei still, da er zunächst ohne Antriebs­ verbindung zum Antrieb ist. Beim Drehen des Antriebsteiles werden die mit ihm kämmenden Zahnräder auf den Spannbacken­ wellen rotierend angetrieben, wodurch sie um ihre Achsen ge­ dreht werden. Die drehfest mit den Spannbackenwellen ver­ bundenden Spannbacken werden in Richtung auf das Werkstück ge­ schwenkt, bis sie an ihm zur Anlage kommen. Dadurch werden auf kürzestem Wege und unter Zwischenschaltung nur einer sehr geringen Zahl von Getriebeteilen die Spannbacken in ihre Spannstellung gedreht. Wenn die Spannbacken das Werkstück er­ faßt haben, hört die Drehbewegung der Spannbackenwellen auf. Bei einem weiteren Antrieb wird nunmehr der gesamte Träger mit einem eingespannten Werkstück um seine Achse gedreht. Durch das planetenähnliche Getriebe kann die erfindungsgemäße Spannvorrichtung sehr klein und kompakt gebaut sein. Da die Spannvorrichtung häufig auf Baustellen von Hand transportiert wird, ist der kompakte und kleine Aufbau der Spannvorrichtung von großem Vorteil. Für das planetenartige Getriebe sind nur geringe Antriebskräfte erforderlich, so daß auch nur kleine Antriebe verwendet werden müssen, die zur kompakten Aus­ bildung der Spannvorrichtung beitragen. Der Gebiet hat einen hohen Wirkungsgrad, so daß die Spannvorrichtung opti­ mal ausgenutzt werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung gemäß der Erfindung mit einer Bearbeitungsvorrichtung,

Fig. 2 in schematischer Darstellung eine Ansicht der Spann­ vorrichtung, bei der die Spannbacken und die Spannbacken­ wellen nicht dargestellt sind,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Spannvorrichtung gem. Fig. 2,

Fig. 4 in schematischer Darstellung eine Vorderansicht der Spannvorrichtung gem. Fig. 2.

Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung kann vorteilhaft zusammen mit einer Vorrichtung zur Bearbeitung von Rohren, Stangen oder dgl., wie zum Gewindeschneiden und/oder Entgraten und/oder Abtrennen oder dgl. verwendet werden.

Im Ausführungsbeispiel hat die Bearbeitungsvorrichtung einen Ge­ windeschneidkopf 1, der (nicht dargestellte) etwa radial zustell­ bare Schneidbacken aufweist. Der Gewindeschneidkopf 1 ist auf einer Führung 2, wie Führungsstangen, verschiebbar und feststell­ bar gelagert. Die Führung 2 ist im Gehäuse einer Spannvorrichtung 4 gelagert und abgestützt. Die etwa radial zustellbare Spannbacken 5 aufweisende Spannvorrichtung (Fig. 4) liegt dem Gewindeschneid­ kopf 1 gegenüber. Durch eine zentrale Öffnung 6 und 7 im Gewinde­ schneidkopf 1 und in der Spannvorrichtung 4 wird das zu bearbeiten­ de Werkstück 8 geführt.

Die Spannvorrichtung 4 ist gemäß Fig. 1 einstückig mit einem Ma­ schinenbett 3 ausgebildet. Selbstverständlich kann die Spannein­ richtung auch ein gesonderter Bauteil sein, der längs Führungen verschiebbar ist. Anstelle des Maschinenbettes 3 kann jede andere geeignete Abstützung für die Spannvorrichtung 4 und/oder den Ge­ windeschneidkopf 1 vorgesehen sein. Anstelle des Gewindeschneid­ kopfes 1 oder zusätzlich zu diesem kann ein Entgratwerkzeug, ein Abtrennwerkzeug oder dgl. vorgesehen sein.

Die Spannvorrichtung 4 hat einen Antriebsmotor 9 (Fig. 2), dessen Antriebswelle 10 ein Ritzel 11 trägt. Das Ritzel 11 kämmt mit einem Zahnrad 12 auf einer Zwischenwelle 13, deren beide Enden in Wänden 14 und 15 des Gehäuses 16 der Spannvorrichtung drehbar ge­ lagert sind. Das Ritzel 11 ist ebenfalls mit mindestens einem La­ ger 17 drehbar in der Gehäusewand 15 abgestützt (Fig. 3). Auf der im Be­ reich unterhalb der Antriebswelle 10 liegenden Zwischenwelle 13 sitzt etwa in halber Länge ein Kettenrad 18, das durch eine Kette 19 mit einem als Antriebsrad dienenden Kettenrad 20 verbunden ist. Das Antriebsrad liegt mit einer Seitenfläche an einer Seitenwand 21 einer Vertiefung 22 an, die auf der Außenseite eines trommelförmigen Trägers 23 über dessen gesamten Umfang vorgesehen ist. Das Antriebsrad 20 liegt mit seiner anderen Seitenfläche an einem Ringflansch 24 an, der einstückig mit der Seitenwandung 14 des Gehäuses 16 ausgebildet ist. Auf diese Weise ist das Antriebsrad 20 in Axialrichtung gesichert, ohne daß hierfür gesonderte Sicherungsglieder notwendig sind.

Der trommelförmige Träger 23 weist die Durchgangsöffnung 7 für das Werkstück 8 auf und ist ein Gleitlager 25 im Bereich seines bei der Gehäusewand 14 liegenden Endes drehbar an der Innenwand des ringförmigen Flansches 24 abgestützt. Am anderen Ende ist der Träger 23 mit einem weiteren Gleitlager 26 mit Abstand von der Gehäuseseitenwand 15 an der Innenwand des Gehäusemantels 27 und an der gegenüberliegenden Wand ei­ nes teilkreisförmigen, flanschförmigen Stützteiles 28 drehbar abgestützt, der einstückig mit der Gehäuseseitenwand 15 aus­ gebildet ist. Im Bereich des Gleitlagers 25 hat der Träger 23 einen kleineren Außendurchmesser als das Antriebsrad 20.

Das Antriebsrad 20 hat auf seiner von der Gehäusewand 14 ab­ gewandten Seite einen vorstehenden, ringförmigen Flansch 29, der auf einer axial liegenden Schulterfläche 30 eines Absatzes 31 des Trägers 23 aufliegt. Dadurch ist das Antriebsrad 20 in Ra­ dialrichtung sicher gelagert.

Das im Bereich der Gehäuseseitenwand 15 angeordnete Gleit­ lager 26 liegt an der Außenfläche eines im Durchmesser ver­ größerten Endteiles 32 des Trägers 23 an. Der Außendurchmesser dieses Endteiles 32 entspricht etwa dem Außendurchmesser des An­ triebsrades 20. Der Trägerendteil 32 hat einen radial vorstehen­ den, umlaufenden Rand 33, der das Gleitlager 26 auf der vom Ket­ tenrad 20 abgewandten Seite axial sichert und an der Innenwand des Stützteiles 28 anliegt. Der Träger 23 ist mit einem Sicherungsring 34, der in eine Vertiefung auf der Innenseite des Stützteiles 28 und des Gehäusemantels 27 eingreift und auf der vom Gleitlager 26 abgewandten Seite am Rand 33 des Trägers anliegt, in Axialrichtung gesichert. Zwischen dem Stützteil 28 und dem Gehäusemantel 27 und dem Trägerrand 33 ist eine Ring­ dichtung 35 angeordnet. Entsprechend ist zwischen dem anderen Gleitlager 25 und dem Träger 23 eine weitere Ringdichtung 36 vorgesehen.

Im trommelförmigen Träger 23 sind über den Umfang gleichmäßig verteilt drei Durchgangsöffnungen 37 bis 39 für Spannbackenwellen 40 vorgesehen (Fig. 4). Die Spannbackenwellen 40 ragen mit ihren En­ den über die Seitenwände 14 und 15 des Gehäuses (Fig. 3) und sind mit an den Seitenwänden anliegenden Sicherungsrin­ gen 41 gegen Axialverschieben gesichert. An beiden Enden jeder Spannbackenwelle 40 ist jeweils mit einem Spannbolzen 42 eine Spannbacke 5 drehfest gelagert. Jede Spannbacke 5 liegt an der zugehörigen Stirnfläche 43 bzw. 44 des Trägers 23 an.

An den beiden Stirnflächen 43, 44 des Trägers 23 ist jeweils eine die Spannbackenwellen 40 umgebende Nut 45 zur Aufnahme einer Ring­ dichtung 46 vorgesehen.

Die Spannbacken 5 sind jeweils mit einem teilkreisförmigen Umriß aufweisenden Ansatz 47 auf der zugehörigen Spannbackenwelle 40 befestigt (Fig. 4). Die Spannfläche 48 der Spannbacken 5 ist der­ art exzentrisch gekrümmt, daß die Spannbacken Werkstücke unter­ schiedlicher Außendurchmesser sicher spannen können.

Etwa in halber Länge ist auf jeder Spannbackenwelle mit einem Spannbolzen 49 ein Zahnrad 50 befestigt, das in eine Innenver­ zahnung 51 des Antriebsrades 20 nach Art eines Planetengetriebes eingreift. Die Zahnräder 50 liegen geschützt vollständig inner­ halb der Vertiefungen 22 auf der Außenseite des trommelförmigen Trägers 23. Die axiale Länge der Zahnräder 50 ist geringfügig kleiner als die entsprechende Länge der Vertiefungen 22, so daß die Zahnräder 50 einwandfrei gedreht werden können.

Wenn ein Werkstück in der Spannvorrichtung 4 gespannt werden soll, wird der Antriebsmotor 9 eingeschaltet; die Antriebswelle 10 treibt über das Zahnradgetriebe 11, 12 die Zwischenwelle 13 an.

Dadurch wird auch das Antriebsrad 20 über das Kettenrad 18 und die Kette 19 rotierend angetrieben. Die in die Innenver­ zahnung 51 des Antriebsrades 20 eingreifenden Zahnräder 50 werden dadurch ebenfalls rotierend angetrieben, wobei die Spannbackenwellen 40 um ihre Achsen gedreht werden. Die Dreh­ richtung der Spannbackenwellen 40 ist so gewählt, daß die Spannbacken 5 in Richtung auf das Werkstück 8 geschwenkt wer­ den. Die Spannbacken 5 sind somit über die beschriebene Ge­ triebeausbildung zwangsläufig mit dem Antriebsmotor 9 verbun­ den, so daß sofort bei Einschalten des Motors die Spannbacken 5 in Richtung auf das Werkstück 8 geschwenkt werden. Wenn die Spannbacken am Werkstück anliegen, hört die Drehbewegung der Spannbackenwellen 40 und der Zahnräder 50 auf. Es wird dann der gesamte trommelförmige Träger 23 um seine Achse 52 gedreht, wodurch das eingespannte, zu bearbeitende Werkstück 8 eben­ falls um seine Achse gedreht wird. Infolge der Selbsthemmung der Getriebeverbindung 50, 51 wird das Werkstück 8 sicher ge­ spannt, und die Spannbacken 5 können nicht vom Werkstück ab­ heben. Da die Spannbacken 5 unmittelbar über das Getriebe vom Antriebsmotor angetrieben werden, kann auch eine große Spann­ kraft aufgebracht werden, so daß ein Durchrutschen des Werk­ stückes nicht auftreten kann. Dadurch lassen sich beispiels­ weise Gewinde einwandfrei auf den Werkstücken schneiden. Die Spannvorrichtung 4 weist nur wenige Bauteile auf und kann da­ her kostengünstig hergestellt werden. Insbesondere sind keine Verschleißteile notwendig, wie beispielsweise Bandbremsen, so daß die Lebensdauer der erfindungsgemäßen Vorrichtung groß ist. Infolge des Fehlens von Verschleißteilen ist die Spannvorrich­ tung praktisch wartungsfrei.

Zum Herausnehmen des Werkstückes wird lediglich die Drehrichtung des Antriebsmotors 9 umgekehrt. Infolge der zwangsläufigen An­ triebsverbindung heben dann die Spannbacken 5 augenblicklich vom Werkstück ab und geben diese frei.

Zweckmäßigerweise wird im Bereich des trommelförmigen Trägers 23 die Seitenwand 14, 15 des Gehäuses 16 durch einen abnehmbaren Deckel 53, 54 gebildet. Wie Fig. 3 zeigt, kann nach Abnahme der Sicherungsringe 41 von den Spannbackenwellen 40 und nach Ab­ nehmen des Deckels 54 der Träger 23 zusammen mit dem Antriebs­ rad 20 und den Zahnrädern 50 aus dem Gehäuse 16 herausgescho­ ben werden. Der zwischen dem Stützteil 28 und dem Gehäuseman­ tel 27 gemessene Durchmesser ist größer als der Außendurchmes­ ser des Kettenrades 20, so daß der Träger 23 mit dem Kettenrad 20 ohne weiteres herausgeschoben werden kann.

Anstelle des Kettengetriebes 18, 19 kann das Antriebsrad 20 auch eine Außenverzahnung aufweisen, mit dem es in ein auf der Zwi­ schenwelle 13 befestigtes Zahnrad eingreift. Auch auf diese Wei­ se ist der zwangläufige Antrieb der Spannbacken 5 gewährleistet. Das mit einer Außenverzahnung versehene Antriebsrad kann auch unmittelbar in das Ritzel 11 der Antriebswelle 10 eingreifen. Ebenso kann in die Antriebsverbindung zwischen der Antriebswel­ le 10 und den Spannbacken 5 ein Wechselgetriebe eingeschaltet werden. In allen Fällen erfolgt ein zwangläufiger Antrieb der Spannbacken 5 vom Antriebsmotor 9 aus.

Claims (6)

1. Spannvorrichtung für eine Vorrichtung zum Bearbeiten von rohr- oder stangenförmigen Werkstücken, mit Spann­ backen, die von einem durch einen Motor betätigten Antrieb aus zwangläufig ver­ stellbar sind, der einen mit den Spannbacken zusammen­ wirkenden Antriebsteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (5) jeweils auf einer Spannbacken­ welle (40) drehfest sitzen, daß die Spannbackenwellen (40) in einem Träger (23) drehbar gelagert sind, der seinerseits drehbar gelagert und mit dem Antriebsteil (20) versehen ist, der den Träger (23) ringförmig um­ gibt, relativ zum Träger (23) drehbar ist und eine Innenverzahnug (51) aufweist, mit der nach Art eines Planetengetriebes Zahnräder (50) kämmen, die drehfest auf den Spannbackenwellen (40) sitzen.

2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Antriebsteil (20) ein Kettenrad ist, das über einen Kettentrieb (18, 19) mit der Antriebswelle (10) des Antriebsmotors (9) gekuppelt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zahnräder (50) etwa auf halber Länge der Spannbackenwellen (40) angeordnet sind.

4. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Enden jeder Spannbackenwelle (40) eine Spannbacke (5) ge­ lagert ist.

5. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kettentrieb (18, 19) ein Kettenrad (18) aufweist, das auf einer Zwischen­ welle (13) drehfest sitzt, die über ein Zahnradge­ triebe (11, 12) mit der Antriebswelle (10) des Antriebsmotors (9) verbunden ist.

6. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnräder (50) auf den Spannbackenwellen (40) in Vertiefungen (22) des Trägers (23) axial gesichert liegen.