DE3315720A1 - Device for clamping elongated, rotationally symmetrical workpieces - Google Patents

Device for clamping elongated, rotationally symmetrical workpieces

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DE3315720A1 DE19833315720 DE3315720A DE3315720A1 DE 3315720 A1 DE3315720 A1 DE 3315720A1 DE 19833315720 DE19833315720 DE 19833315720 DE 3315720 A DE3315720 A DE 3315720A DE 3315720 A1 DE3315720 A1 DE 3315720A1
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02—Chucks
    • B23B31/10—Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
    • B23B31/117—Retention by friction only, e.g. using springs, resilient sleeves, tapers
    • B23B31/1173—Retention by friction only, e.g. using springs, resilient sleeves, tapers using springs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00—Friction clutches
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Abstract

The invention relates to a clamping device for clamping elongated, rotationally symmetrical, essentially cylindrical workpieces in a machine for working the workpieces. In order to fully clamp workpieces in place, in particular pipes, over the entire periphery with simple clamping elements which are suitable for transmitting higher clamping forces, a helically wound clamping element (1) surrounding the workpiece is proposed, one end of which is fastened to an abutment (3) and the other end of which is connected to a turning device. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine anneinrichtung zumThe invention relates to an anneinrichtung for

Spannen langgestreckter, rotationsymmetrischer im wesentlichen zylindrischer Werkstücke in einer Maschine zum Bearbeiten dieser Werkstücke.Clamping elongated, rotationally symmetrical, essentially cylindrical Workpieces in a machine for processing these workpieces.

Es sind bereits Vorrichtungen bekannt, in denen als Spannelemente formschlüssige Spannbacken in Halb-oder Mehrschalenform angeordnet sind. Mit diesen Spannbacken sind zwar hohe Spannkräfte übertragbar, jedoch wird für jede Werkattickabmessung ein anderer Satz pannbacken benötigt, wodurch eine sehr große Anzahl von Spannbacken mit verschiedenem Durchmesser und damit verbunden eine große Lagerhaltung erforderlich ist. Es sind auch bereits sogenannte Prismen- und Lamellenspannbacken bekannt, mit denen ein größerer Durchmesserbereich erfaßt werden kann; hiermit können jedoch hohe Spannkräfte nicht übertragen werden und Qpannabdrücke sowie Verformungen auf den Werkstücken sind praktisch nicht vermeidbar.There are already known devices in which as clamping elements positive clamping jaws are arranged in half or multi-shell shape. With these Clamping jaws can transfer high clamping forces, but for every workshop dimension another set of jaws is required, creating a very large number of jaws with different diameters and associated with a large storage required is. So-called prism and lamellar clamping jaws are also known, with which a larger diameter range can be covered; with this, however high tension forces are not transferred and there are tension marks and deformations the workpieces are practically unavoidable.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Werkstücke, insbesondere Rohre über den gesamten Umfang mit einfachen Spannelementen, die zur Ubertragung von höheren Spannkräften geeignet sind, voll einzuspannen.The object of the invention is to produce workpieces, in particular Tubes over the entire circumference with simple clamping elements that are used for transmission of higher clamping forces are suitable to be fully clamped.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die in den Ansprüchen 1 oder 3 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved according to the invention by what is stated in the claims 1 or 3 specified features solved.

In den Unteransprüchen sind weitere Merkmale zur Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtungen angegeben.In the subclaims are further features for the design of the Devices according to the invention specified.

Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäß ausgestalteten Vorrichtung besteht darin, daß bei Ubertragung von hohen Spannkräften auf ein Werkstück Spannabdrükke auch dann nicht auf dem Werkstück entstehen, wenn es sich hierbei um dünnwandige Hohlkörper, insbesondere Rohre mit geringer Wanddicke, handelt. Pin weiterer Vorteil liegt darin, daß mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Spannelement ein größerer Durchmesserbereich als bisher eingespannt werden kann, ohne daß schädigende Verformungen auf der Werkstückoberfläche auftreten. Dadurch wird erreicht, daß der Aufwand an Werkzeugen wesentlich herabgesetzt werden kann.The main advantage of the device designed according to the invention consists in the fact that when high clamping forces are transmitted to a workpiece, clamping marks also do not arise on the workpiece if it is thin-walled Hollow bodies, in particular pipes with a small wall thickness, are. Pin another advantage lies in the fact that with the tensioning element proposed according to the invention a larger one Diameter range than before can be clamped without damaging deformations occur on the workpiece surface. This ensures that the effort Tools can be significantly reduced.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung nachfolgend näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing explained.

Von den Figuren zeigen: Figur 1 das auf einem Rohr angeordnete Opannelement zum Teil im Schnitt und im übrigen in einer Seitenansicht, wobei das Spannelement an oinem Widerlager festgelegt, im entspannten Zustand dargestellt ist, Figur 2 die Anordnung der Figur 1, wobei das kann element in gespanntem Zustand dargestellt ist, Figur 3 die Abbildung der Figur 1 in axialer Ansicht und Figur 4 die Abbildung der Figur 2 in axialer Ansicht.The figures show: FIG. 1 the opane element arranged on a tube partly in section and the rest in a side view, the clamping element fixed on oinem abutment, shown in the relaxed state, Figure 2 the arrangement of Figure 1, wherein the element can be shown in the tensioned state is, FIG. 3 shows the illustration of FIG. 1 in an axial view and FIG 4 shows the illustration of FIG. 2 in an axial view.

Die Spanneinrichtung nach Figur 1 und 3 besteht im wesentlichen aus einem schraubenförmig um das Werkstück gewundenen Spannelement 1, einem Widerlager 3 und einem Dreharm 4. Die Windungen 8 des Spannelements 1 besitzen vorteilhaft einen rechteckigen Querschnitt, wobei eine glatte, zylindrische Innenfläche entsteht. Das Widerlager 3 ist im nicht dargestellten Maschinengestell befestigt. Das Spannelement 1 ist an einem Ende z. B. über einen Arm 5 am Widerlager 3 befestigt. Am anderen Ende ist ein Dreharm 4 am Spannelement 1 derart befestigt, daß der Dreharm mit einer nicht dargestellten Drehvorrichtung in beiden Richtungen um einen bestimmten Winkel gedreht werden kann.The clamping device according to Figures 1 and 3 consists essentially of a clamping element 1, an abutment, wound helically around the workpiece 3 and a rotary arm 4. The turns 8 of the tensioning element 1 are advantageous a rectangular cross-section with a smooth, cylindrical inner surface. The abutment 3 is fastened in the machine frame, not shown. The clamping element 1 is at one end z. B. attached to the abutment 3 via an arm 5. At the other End of a rotary arm 4 is attached to the clamping element 1 such that the rotary arm with a Rotating device, not shown, in both directions by a certain angle can be rotated.

Der Dreharm 4 ist entgegen der Wickelrichtung des schraubenlinienförmig gewickelten Spannelements, Pfeil 6, gedreht, so daß sich das Spannelement 1 lose auf dem Werkstück 2, insbesondere einem Rohr, befindet. In dieser Lage kann das Werkstück 2 in dem Spannelement 1 hin- und hergeschoben werden. Wenn der Dreharm 4 in Wickelrichtung des Spannelements (Pfeil 9, Fig. 3) gedreht wird, reduziert sich dessen innerer Durchmesser, die Windungen 8 des Spannelementes werden auf die Außenfläche des Werkstückes 2 gedrückt und damit wird das Werkstück 2 in axialer Richtung gegen das Widerlager 3 festgespannt.The rotary arm 4 is helical against the winding direction of the wound clamping element, arrow 6, rotated so that the clamping element 1 is loose on the workpiece 2, in particular a pipe. In this situation it can Workpiece 2 in the clamping element 1 are pushed back and forth. When the swivel arm 4 is rotated in the winding direction of the tensioning element (arrow 9, Fig. 3), reduced its inner diameter, the turns 8 of the clamping element are on the Outer surface of the workpiece 2 pressed and thus the workpiece 2 is in the axial Direction clamped against the abutment 3.

Für eine gleichmäßigere Anlage der Innenfläche jeder Windung 8 am Werkstück 2 nach der Ausführung in den Figuren 1 und 3 ist es vorteilhaft, wenn der innere Durchmesser eines Spannelements 1 im entspannten Zustand von einem Ende zum anderen Ende hin konisch bearbeitet ist. Hierbei ist der etwas kleinere Innendurchmesser am Widerlager 3 angeordnet, wodurch erreicht werden kann, daß beim Spannen eines Werkstücks 2 zuerst die am Widerlager 3 beginnende Windung 8 des Spannelements 1 an die Oberfläche des Werkstücks 2 angelegt wird und nachfolgend die weiteren Windungen 8 bis zum anderen Ende am Dreharm 4, wonach das kraftschlüssige, elastische Festspannen durch Weiterdrehen des Dreharmes 4 erfolgt.For a more uniform application of the inner surface of each turn 8 am Workpiece 2 according to the embodiment in Figures 1 and 3, it is advantageous if the inner one Diameter of a tensioning element 1 in the relaxed state is machined conically from one end to the other. Here is something smaller inner diameter arranged on the abutment 3, which can be achieved that when clamping a workpiece 2, the turn beginning at the abutment 3 first 8 of the clamping element 1 is applied to the surface of the workpiece 2 and subsequently the other turns 8 to the other end on the rotary arm 4, after which the non-positive, elastic clamping takes place by further turning the rotary arm 4.

Gemäß Figur 2 und 4 ist das Spannelement 11 an einem Widerlager 13 drehbar befestigt, so daß Kräfte vom Spannelement in Richtung des Widerlagers 13 hier aufgenommen werden können. An beiden Enden des .pannelements 11 befindet sich je ein Dreharm 1Ze, 15. Diese Dreharme 14, 15 spannen durch Drehen in Wicke]-richtung entsprechend den Pfeilen 16, 17 das Spannelement 11 auf dem Werkstück 12 fest. Durch Drehen der Dreharme 14, 15 entgegen Wickelrichtung wird die Einspannung des Werkstückes 12 soweit gelöst, daß dieses axial transportierbar ist. Die Anordnung der Dreharme 14, 15 in geeigneten Drehvorrichtungen ist nicht dargestellt. Für eine gleichmäßige Znlsge der Innenflächen jeder Windung 8 am Kerkstiick 12 ist es hier vorteilhaft, wenn der innere Durchmesser eines Spannelements 11 im entspannten Zustand von bidcr Enden zur Mitte hin leicht konisch verengt ist. Hierbei ist der kleinere Durchmesser etwa in der Mitte des Spannelements 11 angeordnet.According to FIGS. 2 and 4, the tensioning element 11 is on an abutment 13 rotatably attached so that forces from the clamping element in the direction of the abutment 13 can be included here. At both ends of the .spannelements 11 is located one rotating arm 1Ze, 15 each. These rotating arms 14, 15 tension by rotating in the Wicke] direction according to the arrows 16, 17, the clamping element 11 is fixed on the workpiece 12. By Rotating the rotating arms 14, 15 in the opposite direction to the winding will clamp the workpiece 12 solved so far that this is axially transportable. The arrangement of the rotating arms 14, 15 in suitable rotating devices is not shown. For an even The length of the inner surfaces of each turn 8 on the Kerkstiick 12, it is advantageous here, when the inner diameter of a tensioning element 11 in the relaxed state of bidcr Ends slightly conically narrowed towards the middle. Here is the smaller diameter arranged approximately in the middle of the clamping element 11.

Um einen größeren Durchmesserbereich mit einem "pann- element 1, 11 zu erfassen, ist es nur erforderlich, den Innendurchmesser zu vergrößern. Dies kann dadurch erreicht werden, daß der Dreharm 4 am Spannelement 1 bzw. die Dreharme 14, 15 am Spannelement 11 entgegen Wickelrichtung weitergedreht werden.To cover a larger diameter range with a "pann- element 1, 11, it is only necessary to increase the inner diameter. This can be achieved in that the rotary arm 4 on the clamping element 1 or the Rotary arms 14, 15 are rotated further on the tensioning element 11 against the winding direction.

Claims (8)

Vorrichtung zum Spannen langgestreckter rotationssymmetrischer Werkstücke Patentansl, rüche 1.)Spanneinrichtung zum Spannen langgestreckter, rotationssymmetrischer im wesentlichen zylindrischer Werkstücke in einer Maschine zum Bearbeiten der Werkstücke, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h ein schraubenförmig gewundenes, das Werkstück zmgebendes Spannelement (1), dessen eines Ende an einem Widerlager (3) befestigt ist land dessen anderes E:nde mit einer Drehvorrichtung verbunden ist. Device for clamping elongated, rotationally symmetrical workpieces Patentansl, rüche 1.) Clamping device for clamping elongated, rotationally symmetrical essentially cylindrical workpieces in a machine for processing the workpieces, not shown by a helically wound, the workpiece zmgebendes clamping element (1), one end of which is attached to an abutment (3) is the country whose other end is connected to a rotating device. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß der innere Durchmesser des entspannten Spannelementes (1) in axialer Richtung zum Widerlager (3) hin leicht konisch verengt ist.2. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the inner diameter of the relaxed clamping element (1) in axial Direction to the abutment (3) is slightly narrowed conically. 3. Spanneinrichtung zum Spannen langgestreckter, rotationssymmetrischer im wesentlichen zylindrischer Werkstücke in einer Maschine zum Bearbeiten der Werkstücke, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h ein schraubenförmig gewundenes, das Werkstück umgebendes Spannelement (11), dessen beide Enden mit je einer Drehvorrichtung verbunden sind, wobei ein Ende zur Ubertragung von axialen Kräften an einem Widerlager (13) drehbar ge]agert ist.3. Clamping device for clamping elongated, rotationally symmetrical ones essentially cylindrical workpieces in a machine for processing the workpieces, not shown by a helically wound, the workpiece surrounding clamping element (11), both ends of which are each connected to a rotating device are, one end for the transmission of axial forces on an abutment (13) is rotatably mounted. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g k e n n z e i c h n e t, daß der innere Durchmesser des entspannten pannelements (ii) von beiden Enden aus zur Mitte hin leicht konisch verengt ist.4. Apparatus according to claim 3, d a d u r c h g k e n n z e i c h n e t that the inner diameter of the relaxed tensioning element (ii) of both ends is slightly conically narrowed towards the middle. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Windungen (8) des Spannelements (1, 11) einen rechteckigen Querschnitt aufweisen und dicht aneinander liegen.5. Device according to claims 1 or 3, d a -d u r c h g e k It is noted that the turns (8) of the tensioning element (1, 11) are rectangular Have cross-section and lie close to one another. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden AnsprUche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t, daß das Opannelement (1, ii) aus Federstahl besteht.6. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t that the Opannelement (1, ii) consists of spring steel. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehonden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t, daß das Spannelement (1, 11) auf der Innenseite mit einem Reibbelag versehen ist.7. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h e k e n n n e i c hn e t that the clamping element (1, 11) on the inside is provided with a friction lining. 8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß m-hrere Spannelemente (1, 11) axial nacheinander in einer Spanneinheit zusammengefaßt angeordnet sind.8. Device according to claims 1 or 2, d a -d u r c h g e k It is noted that several clamping elements (1, 11) axially one after the other in one Clamping unit are arranged together.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH261685A (en) * 1947-11-14 1949-05-31 Gosta Norlander Helge Chuck for tools with shank.
DE2228438A1 (en) * 1972-06-10 1973-12-13 Hawera Probst Kg Hartmetall CLAMPING DEVICE
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