EP2512743B1

EP2512743B1 - Spannvorrichtung für stangenförmige profile

Info

Publication number: EP2512743B1
Application number: EP10805401.6A
Authority: EP
Inventors: Ulrich Rattunde
Original assignee: Rattunde AG
Current assignee: Rattunde AG
Priority date: 2009-12-14
Filing date: 2010-12-08
Publication date: 2015-07-29
Anticipated expiration: 2030-12-08
Also published as: JP5584310B2; ES2550927T3; CA2784072C; JP2013513489A; DE102009058036B3; US20120241586A1; CA2784072A1; US8851429B2; WO2011072644A1; EP2512743A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung für stangeförmige Profile mit im Wesentlichen kreisförmigem Querschnitt gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Spannvorrichtungen für Rohre, als besondere Ausbildung eines stangenförmigen Profils, sind im Stand der Technik bekannt. Dabei weisen die Spannvorrichtungen zwei voneinander beabstandete Zentrischspanner auf. Die beiden Zentrischspanner umfassen das Rohr in einer Spannstellung im Bereich der Rohrenden. Rohrenden des in der Spannstellung eingespannten Rohres können einer weiteren Bearbeitung zugeführt werden. Dazu werden die Rohrenden beispielsweise angefast, entgratet, gebürstet usw. Problematisch an den bekannten Spannvorrichtungen ist die nicht hinreichende Lageexaktheit des eingespannten Rohres. Das heißt, aufgrund vielfacher äußerer Umstände wie Temperatur, Materialveränderung usw. weicht die Sollmittelachse der Spannvorrichtung von der Rohrmittelachse des eingespannten Rohres in der Regel etwas ab. Die Abweichungen können minimal sein, d.h. im Mikrometerbereich. Aufgrund immer strenger werdender Qualitätsvorgaben der weiterverarbeitenden Industrie an den Hersteller ist selbst ein derart geringer Versatz der Rohrmittelachse des eingespannten Rohres nicht mehr hinnehmbar. Denn die mit einer ebenfalls geringen, aber vorhandenen Streuung verbundene nachfolgende Bearbeitung der Rohrenden, beispielsweise durch das Anbringen von Fasen, führt zu einem aufsummierten Fehler, wobei der Hersteller Gefahr läuft, nicht mehr den strengen Abnahmekriterien zu genügen.
Aus der DE 10 2006 035 131 B3 ist eine Maschine zum Einbringen von Markierungen auf der Außenfläche eines Rohres bekannt. Dort kann die Relativstellung des Rohres zu einem Markierwerkzeug mit Hilfe ineinander verfahrbarer Stützplatten verändert werden.
Aus der US 4,667,548 ist eine Werkauflage zur Bearbeitung von Rohrendabschnitten bekannt. Dort wird ein Rohr zwischen Auflagen eingespannt. Eine Justierung des Rohrendes ist mit Hilfe eines Schraubstabes möglich, durch den zwei Hälften der Werkauflage gegeneinander verfahrbar sind, ein gezieltes Nachjustieren der Stellung des Rohrabschnittes in der Querschnittsebene senkrecht zur Rohrlängsachse wird jedoch nicht ermöglicht.
In der DE 42 17 860 A1 ist eine Spannvorrichtung vorgesehen, mit Hilfe der eine Rohr- oder Fräsmaschine am Ende eines Rohres anbringbar ist. Die Spannvorrichtung ermöglicht nicht das Nachjustieren des aufgebrachten Fräswerkzeugs gegenüber dem Rohrabschnitt.
Aus der JP 631564 ist eine Spannvorrichtung mit zwei gegeneinander verfahrbaren Spannbacken, die zum Einspannen von Langprofilen geeignet sind.
Aus der US 6,065,744 ist ein Halter für ein Bauteil bekannt mit zwei nebeneinander angeordneten Auflagen zwischen denen sich eine V-förmige Auflage ausbildet, die die Verschiebung der Auflagen horizontal und vertikal veränderbar ist.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Spannvorrichtung für stangenförmige Profile zur Verfügung zu stellen, die ein exakteres Einspannen des stangenförmigen Profils ermöglicht.
Die Aufgabe wird durch eine eingangs genannte Spannvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung macht von der Idee Gebrauch, den sich beim Einspannen eines stangenförmigen Profils in einer Spannvorrichtung im Laufe der Zeit einstellenden oder von vornherein bestehenden Versatz zwischen Sollmittelachse und Profilmittelachse durch eine Justiereinrichtung zu verringern. Unter stangenförmigem Profil werden hier unter anderem Rohre und Vollprofile verstanden. Die Spanneinrichtung weist vorzugsweise zwei Zentrischspanner auf. Es ist aber auch eine Ausbildung mit einer beliebig höheren Anzahl an Zentrischspannern möglich. Die Profile sind in einem Querschnitt quer zu ihrer Längsrichtung im Wesentlichen kreisförmig, vorzugsweise exakt kreisförmig ausgeformt. Günstigerweise sind die Profile entlang ihrer gesamten Länge im Wesentlichen, vorzugsweise exakt kreisförmig im Querschnitt. Der Querschnitt ist günstigerweise senkrecht zur Längsachse angeordnet.
Die Profile liegen auf Auflagen der Zentrischspanner auf. Die Justierung erfolgt durch Veränderung der Form der Auflagen.
Vorzugsweise weist jeder der Zentrischspanner genau zwei zentrisch verfahrbare Spannbacken auf. Jeder der Zentrischspanner kann drei, vier oder auch eine beliebig höhere Anzahl an Spannbacken aufweisen.
Der Zentrischspanner ermöglicht das exakte aufeinander Zu- und voneinander Wegfahren der Spannbacken sich gegenüberliegender Spannbacken in einer Verfahrebene. Günstigerweise weist jede der Spannbacken genau eine Auflage auf. Vorzugsweise ist wenigstens eine der Auflagen in zwei oder eine beliebigere höhere Anzahl von Teilauflagen aufgeteilt. Die Auflagen sind vorzugsweise prismatisch ausgebildet.
In einer günstigen Ausführungsform der Erfindung weist jede der Spannbacken jeweils eine prismatisch ausgeformte Auflage auf, wobei jede der prismatischen Auflagen zwei in einer Längsrichtung des eingespannten Rohres verlaufende gerade Auflageflächen aufweisen, die zueinander senkrecht stehen.
Günstigerweise ist durch die Justiereinrichtung eine Abweichung der Profilmittelachse des eingespannten Profils von der Sollmittelachse in allen Richtungen der Verfahrensebene einstellbar. Somit ist es möglich, den Versatz in jeder beliebigen Richtung zu korrigieren.
Besonders einfach lässt sich die Auflage in ihrer Form bei einer Ausführungsform verändern, in der jede der Spannbacken wenigstens drei Spalte aufweist. Die Spalte einer Spannbacke erstrecken sich vorzugsweise in Längsrichtung jeweils über die gesamte Länge der Spannbacke und bilden damit jeweils zwischen sich eine verformbare Zunge aus. Die verformbare Zunge ist günstigerweise derart in der Spannbacke ausgebildet, dass sie an der der gegenüberliegenden Spannbacke zugewandten Außenwandung eine Teilauflage ausbildet.
Durch Verformung der Zunge wird die der Zunge zugeordnete Teilauflage in ihrer Lage gegenüber der Spannbacke verändert und die aus mindestens zwei Teilauflagen gebildete Auflage der Spannbacke erhält eine etwas andere Gesamtform. Ein in der Spannstellung auf den Auflagen aufliegendes Profil ändert seine relative Position zur Spannbacke ebenfalls ein Stück weit. Diese Veränderung wird zur Verringerung des Versatzes genutzt.
Günstigerweise weist jede der Spannbacken genau drei, einen oberen, einen unteren und einen mittleren Spalt auf, die zwischen sich genau zwei nebeneinander angeordnete verformbare Zungen ausbilden, die durch den mittleren Spalt voneinander getrennt sind. An jeder der Zungen ist dabei eine Teilauflage der Auflagen einer Spannbacke vorgesehen. Jede der Spannbacken kann einstückig ausgebildet sein, insbesondere die Zungen und der zugehörige Spannbackenrahmen können einteilig sein. Die Spannbacke kann hochpräzise im Erodierverfahren hergestellt werden
Durch die Verformung der vorzugsweise zwei Zungen einer Spannbacke wird die Form der vorzugsweise prismatischen Auflage etwas verändert. Günstigerweise werden die Veränderungen derart vorgenommen, dass die sich gegenüberliegenden und zusammenwirkenden Spannbacken eines Zentrischspanners derart verändert werden, dass die Sollmittelachse und die Profilmittelachse nach der Justierung zusammenfallen.
Gemäß der Erfindung umfasst die Justiereinrichtung wenigstens ein in einer Breite einstellbar veränderbares Abstandsbauteil. Das Abstandbauteil kann in einen zugehörigen Spalt eingefügt sein und an den Spaltwandungen anliegen oder in sie eindringen. Durch Veränderung der Breite des Abstandsbauteils im Spalt ist die Spaltbreite veränderbar. Die Spaltbreite kann durch die Breite des Abstandsbauteils ebenfalls eingestellt werden, dass heißt, die Spaltbreite bleibt in der durch das Abstandsbauteil eingestellten Breite für den zumindest nächsten Bearbeitungsschritt erhalten. Es können dann nachfolgend Neueinstellungen vorgenommen werden.
Vorzugsweise weist jede der Spannbacken genau drei Spalte auf und Abstandsbauteile sind in die übernächste Spalte eingelassen. Es sind jedoch auch Ausführungsformen offenbart, die Spannbacken mit jeder beliebigen Anzahl an Spalten aufweisen, insbesondere vier oder einer höheren Anzahl von Spalten. Abstandsbauteile sind vorzugsweise in jeden der Spalte oder in nur ausgewählte Spalte eingelassen.
Nachdem das Profil in die Spanneinrichtung eingespannt ist, wird vorzugsweise eine Profilbearbeitung des eingespannten Profils vorgenommen. Dabei können Profilenden, beispielsweise Rohrenden mit einer Fase versehen werden. Wenn die Rohrmittelachse nicht mit der Sollmittelachse der Spannvorrichtung übereinstimmt, führt die nachträgliche Profilendenbearbeitung zu einer Exzentrizität, die durch eine separate Messeinrichtung gemessen werden kann. Die Größe und Lage der gemessenen Exzentrizität wird verwendet, um eine entsprechende Nachjustierung mittels der Justiereinrichtung vorzunehmen. Günstigerweise wird dazu vorab eine Korrelationstabelle erstellt, die es ermöglicht, je nach gemessener Exzentrizität sofort eine Justiereinstellung der Justiereinrichtung zu bestimmen, die zu einer zumindest deutlichen Verringerung des Versatzes der beiden Mittelachsen führt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Abstandselemente der Justiereinrichtung Kegelschrauben auf mit einem geringen Kegelwinkel von weniger als 1 Grad, die in ein in einen zugehörigen Spalt eingebrachtes Gewinde eingelassen sind und durch Ein- und Ausdrehen in das und aus dem Gewinde die Spaltbreite vergrößern bzw. verringern. Es sind auch Kegelwinkel von weniger als 0,5 Grad, 0,2 Grad oder noch weniger denkbar.
In anderen Ausführungsformen der Justiereinrichtung sind die Abstandsbauteile als Piezoelemente oder andere, vorzugsweise keilförmig ausgeformte Bauteile ausgebildet. Es sind auch Mischformen der Abstandsbauteile möglich oder die Verwendung verschiedener Abstandsbauteile in derselben Spannvorrichtung.
Die erfindungsgemäße Spannvorrichtung kann ein Bauteil einer Profilschneidemaschine sein. Sie ist im Bearbeitungsgang vorzugsweise nach einem Sägewerkzeug vorgesehen. Aus dem Sägewerkzeug kann das abgelängte Profil mittels eines Greifarmes in der Freigabestellung der Spannvorrichtung dort eingelegt werden und dann dort eingespannt werden. In der Spannstellung erfolgt die hochpräzise Nachbearbeitung wie oben beschrieben. Die Spannvorrichtung wird danach wieder in die Freigabestellung überführt und das bearbeitete Profil mittels eines vorzugsweise anderen Greifarmes herausgenommen.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in zehn Figuren beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1: eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung in Nullstellung,
Fig. 2: eine Vorderansicht in Fig. 1,
Fig. 3: eine perspektivische Ansicht der Spannvorrichtung in Fig. 1 mit herausgedrehten oberen Kegelschrauben und hineingedrehten unteren Kegelschrauben,
Fig. 4: eine Vorderansicht in Fig. 3,
Fig. 5: eine Spannvorrichtung in Fig. 1 mit herausgedrehten rechten Kegelschrauben und hineingedrehten linken Kegelschrauben,
Fig. 6: eine Vorderansicht in Fig. 5,
Fig. 7: eine Spannvorrichtung in Fig. 1 mit herausgedrehten unteren Kegelschrauben und hineingedrehten oberen Kegelschrauben,
Fig. 8: eine Vorderansicht in Fig. 7,
Fig. 9: eine Spannvorrichtung in Fig. 1 mit herausgedrehter oberer rechter Kegelschraube und hineingedrehter unterer linker Kegelschraube,
Fig. 10: eine Vorderansicht in Fig. 9.

Die Darstellungen sind nicht maßstabsgetreu, und die Verformungen sind stark übertrieben. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Bauteile in den verschiedenen Figuren.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Spannvorrichtung mit einem vorderen 1 und einem hinteren 2 in einer Längsrichtung L voneinander beabstandeten Zentrischspanner, zwischen denen ein Rohr 3 eingespannt ist. Die Bezeichnungen, 'vorne', 'hinten', 'oben', 'unten', 'links' und 'rechts' beziehen sich auf die Positionen der jeweiligen Bauteile relativ zur Spannvorrichtung, wie sie in den Figuren dargestellt ist. Es sind jedoch auch alle anderen Lagen der Spannvorrichtung mit offenbart. Jeder der beiden Zentrischspanner 1, 2 weist zwei zentrisch zueinander verfahrbare Spannbacken 6, 7 auf. Die von den beiden Spannbacken 6, 7 des jeweiligen Zentrischspanners 1, 2 überfahrene Ebene bildet eine Verfahrebene aus. Die beiden Zentrischspanner 1, 2 sind jeweils auf einer (nicht dargestellten) Verfahreinrichtung montiert, die vorzugsweise über Druckluft als Steuermedium betrieben wird. Jede vordere Spannbacke 6, 7 weist eine prismatische Auflage auf. Der vordere 1 und der hintere Zentrischspanner 2 sind baugleich.
Das in Fig. 1 dargestellte Rohr 3 weist eine Rohrmittelachse R auf, und die beiden Zentrischspanner 1, 2 weisen eine Sollmittelachse S auf, die mittig durch die beiden Zentrischspanner 1, 2 verläuft. Das Rohr 3 ist in den beiden Zentrischspannern 1, 2 eingespannt. Die Spannvorrichtung befindet sich daher in einer Spannstellung.
Rohrenden des in den beiden Zentrischspannern 1, 2 eingespannten Rohres 3 stehen in der Spannstellung ein stückweit über die Spannbacken 6, 7, 11, 12 des Zentrischspanners 1, 2 hinaus ab. Die freien Rohrenden können in der Spannstellung damit einer Bearbeitung in Form von Bürsten, Entgraten und/oder Anfasen mittels eines (nicht dargestellten) Werkzeugskopfes unterworfen werden. Der Werkzeugkopf wird zur Bearbeitung von außen zum freien Rohrende geführt, in eine Bearbeitungsstellung gebracht, und er führt während der Bearbeitung eine Rotationsbewegung um die Sollmittelachse S aus.
Fig. 2 zeigt in einer Draufsicht das Rohr 3 in der Spannstellung. Der in Fig. 2 dargestellte vordere Zentrischspanner 1 umfasst die linke und rechte vordere Spannbacke 6, 7, die zum Einspannen des Rohres 3 zusammenwirken. Die Spannbacken 6, 7 sind zentrisch aufeinander zu verfahrbar, um in der Spannstellung das Rohr 3 festzuspannen, um dann einer Bearbeitung unterzogen zu werden und zentrisch voneinander weg verfahrbar, um in einer Freigabestellung das Rohr 3 freizugeben, das dann mittels eines (nicht dargestellten) Greifarmes aus der Spannvorrichtung entnehmbar ist.
Die Rohrmittelachse R und die Sollmittelachse S der Spannvorrichtung fallen in Fig. 1 und Fig. 2 zusammen. An der Sollmittelachse S wird die nachfolgende Bearbeitung der Rohrenden mittels des Werkzeugkopfes ausgerichtet. Ein Versatz zwischen Rohrmittelachse R und Sollmittelachse S führt somit zu einer Exzentrizität in der Bearbeitung des Rohrendes. In Fig. 2 ist die Nullposition dargestellt, dort liegt kein Versatz vor.
Aufgrund diverser Einflüsse wie Temperaturschwankungen, Materialveränderungen im Laufe der Zeit und vielen anderen Einflussfaktoren spannt die Spannvorrichtung selbst das ideale kreisförmige Rohr 3 nicht immer in der Nullposition ohne Versatz, gemäß Fig. 2, ein. Es kann zu einem Versatz zwischen Rohrmittelachse R und Sollmittelachse S kommen. Der Versatz resultiert aus einer Exzentrizität der Bearbeitung, d. h. beispielsweise aus umlaufend unterschiedlichen Anfastiefen des Rohrendes im nachfolgenden Bearbeitungsschritt.
Beide Zentrischspanner 1, 2 weisen genau zwei Spannbacken 6, 7, 11, 12 auf. Die Spannbacken 6, 7, 11, 12 sind in der dem jeweiligen Zentrischspanner 1, 2 zugeordneten Verfahrebene verfahrbar. Die Verfahrebene ist senkrecht zur Sollmittelachse S angeordnet. Die beiden Verfahrebenen der Zentrischspanner 1, 2 verlaufen parallel zueinander.
Die beiden Spannbacken 6, 7, 11, 12 jedes Zentrischspanners 1, 2 weisen jeweils drei parallel zueinander angeordnete Spalte 13a, 13b, 13c, 14a, 14b, 14c auf. Die beiden oberen Spalte 13c, 14c und die beiden unteren Spalte 13a, 14a sind jeweils gleich lang und etwas länger als die beiden mittleren Spalte 13b, 14b in Fig. 2 ausgebildet. Die drei Spalte 13a, 13b, 13c, 14a, 14b, 14c jeder Spannbacke 6, 7 verlaufen von der der jeweils in der Verfahrebene gegenüberliegenden Spannbacke 6, 7 zugewandten Wandung der Spannbacke 6, 7 in Verfahrrichtung V geradlinig in die jeweilige Spannbacke 6, 7, 11, 12 hinein. Die sich gegenüberliegenden Spalte 13a, 13b, 13c, 14a, 14b, 14c der beiden sich gegenüberliegenden Spannbacken 6, 7 sind in gleicher senkrechter Höhe und in gerader Verlängerung zueinander angeordnet. Die drei Spalte 13a, 13b, 13c, 14a, 14b, 14c einer Spannbacke 6, 7 bilden jeweils zwei verformbare Zungen 16a, 16b, 17a, 17b aus.
Jede der Spannbacken 6, 7 weist zwei prismatische Auflagenteile 8a, 8b, 9a, 9b auf. Eine prismatische Auflage zeichnet sich dadurch aus, dass sie zwei im rechten Winkel zueinander angeordnete gerade Auflageflächen aufweist, die gekrümmt ineinander überführt sind. Zwei sich gegenüberliegende und zusammenwirkende prismatische Auflagen gestatten es, Rohre 3 unterschiedlichen Durchmessers in der Spannstellung fest eingespannt zu halten, wobei das Rohr 3 dabei in jedem Zentrischspanner 1, 2 entlang von vier Auflagelinien auf den beiden prismatischen Auflage aufliegt. Jede der prismatischen Auflagen bildet jeweils zwei Auflagelinien aus. Erfindungsgemäß ist jede der prismatischen Auflagen durch einen mittleren Spalt 13b, 14b in jeweils einen oberen und einen unteren Auflageteil 8a, 8b, 9a, 9b getrennt. Das linke obere Auflageteil 8b ist an der linken oberen Zunge 16b und das linke untere Auflageteil 8a ist an der linken unteren Zunge 16a angeordnet. Aufgrund der Beweglichkeit der Zungen 16a, 16b und der damit verbundenen gegenseitigen Verschiebbarkeit der Teilauflagen 8a, 8b, 9a, 9b gegeneinander können die beiden prismatischen Auflagen jeweils insgesamt etwas verformt werden, wodurch sich die Lage des eingespannten Rohres 3 in der Spannstellung verändern lässt Die Veränderung ermöglicht es, einen sich z. B. aufgrund der oben genannten Einflüsse einstellenden Versatz der Rohrmittelachse R von der Sollmittelachse S. Ein entstehender Versatz der Achsen kann somit verringert und korrigiert werden. Entsprechend sind Auflagenteile an den anderen Zungen vorgesehen.
Die Justiereinrichtung weist in dieser Ausführungsform vier Kegelschrauben 19a, 19b, 21 a, 21b pro Zentrischspanner 1, 2 auf. Die Kegelschrauben 19a, 19b, 21a, 21b sind an dem dem Rohr 3 zugewandten Ende des oberen und unteren Spaltes 13a, 13c, 14a, 14c in jeweils eine in dem zugehörigen Spalt 13a, 13c, 14a, 14c in Längsrichtung L verlaufende Gewindebohrung eingedreht. In der in Fig. 1 dargestellten Nulllage sind die Spaltbreiten der oberen 13c, 14c und unteren Spalte 13a, 14a alle gleich. Durch Eindrehen der Kegelschraube 19a, 19b, 21a, 21b lässt sich die jeweilige Spaltbreite vergrößern, durch Herausdrehen der jeweiligen Kegelschraube 19a, 19b, 21 a, 21 b lässt sich die zugehörige Spaltbreite verringern. Die vier Zungen 16a, 16b, 17a, 17b sind jeweils so ausgeformt, dass sie eine Vorspannung gegenüber einem ihr benachbarten oberen und unteren Spannbackenrahmen 22a, 22b, 23a, 23b aufweisen. Die oberen und unteren Spannbackenrahmen 22a, 22b, 23a, 23b sind deutlich schwerer verformbar als die vier Zungen 16a, 16b, 17a, 17b, weil der obere und untere Spannbackenrahmen 22a, 22b, 23a, 23b in einem dem Rohr 3 abgewandten Bereich deutlich verdickt ist und auch in vertikaler Richtung höher ausgebildet ist als die vier Zungen 16a, 16b, 17a, 17b. Die vier Zungen 16a, 16b, 17a, 17b eines Zentrischspanners 1 weisen alle eine gleiche Länge in Längsrichtung L, Höhe in vertikaler Richtung H und Tiefe in Verfahrrichtung V auf.
Fig. 3 zeigt die Spannvorrichtung in Fig. 1 in einer nachjustierten Stellung. Dabei sind die obere linke Kegelschraube 19b und die obere rechte Kegelschraube 21b herausgedreht, so dass die obere linke Zunge 16b und die obere rechte Zunge 17b des vorderen Zentrischspanners 1 durch ihre Vorspannung nach oben verformt werden, während die beiden unteren Kegelschrauben 19a, 21a der linken und rechten Spannbacke 6, 7 des vorderen Zentrischspanners 1 eingedreht sind und sich zugehörigen beiden unteren Zungen 16a, 17a damit nach oben verformen. Dadurch werden die beiden linken Auflagenteile 8a, 8b und rechten prismatischen Auflagenteile 9a, 9b derart verschoben, dass sich das eingespannte Rohr 3 in der Spannstellung nach oben verschiebt.
Fig. 4 zeigt die Verschiebung der Rohrmittelachse R gegenüber der Sollmittelachse S um einen Versatz senkrecht nach oben.
Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht des Zentrischspanners 1 in Fig. 1 mit herausgedrehter rechter oberer Kegelschraube 21b und rechter unterer Kegelschraube 21a und hineingedrehter linker oberer Kegelschraube 19b und linker unterer Kegelschraube 19a.
Fig. 6 zeigt die Verformung der vier Zungen 16a, 16b, 17a, 17b in entsprechender Weise. Durch die Vorspannung und das Herausdrehen der rechten oberen Schraube 21b wird die rechte obere Zunge 17b nach oben verformt. Entsprechend wird die rechte untere Zunge 17a durch Herausdrehen der rechten unteren Kegelschraube 21a nach unten verformt und damit die rechte prismatische Auflage etwas aufgeweitet und das eingespannte Rohr 3 wird ein Stück weit nach rechts versetzt. Der rechte obere 14c und der rechte untere Spalt 14a verengen sich und der rechte mittlere Spalt 14b weitet sich.
In der gleichen Justierung in Fig. 6 werden die linke obere Kegelschraube 19b und die linke untere Kegelschraube 19a eingedreht, so dass die beiden linken Zungen 16a, 16b zentrisch aufeinander zu verformt werden, der linke mittlere Spalt 13b verengt sich, der linke obere und linke untere Spalt 13c, 13a verbreitern sich, und die linke prismatische Auflage wird ebenfalls etwas verengt.
Grundsätzlich sollte die Justiereinrichtung mit ihren vier Kegelschrauben 19a, 19b, 21a, 21b derart justiert werden, dass eine Justierung nicht ausschließlich über ein Aus- oder Eindrehen, sondern gleichzeitig über ein zugehöriges Ein- und Ausdrehen korrespondierender Kegelschrauben erfolgt. Fig. 6 zeigt in der Stellung einen Versatz der Rohrmittelachse R zur Sollmittelachse S nach rechts.
Fig. 7 zeigt die Spannvorrichtung mit ausgedrehten linken Kegelschrauben 19a, 19b und eingedrehten rechten Kegelschrauben 21a, 21b, so dass wie in Fig. 8 gezeigt, die linken oberen 13c und unteren Spalte 13a verengt sind und die linke obere Zunge 16b nach oben und die linke untere Zunge 16a nach unten verformt ist. Die linken Auflagenteilen 8a, 8b werde weiter voneinander beabstandet. An der rechten Spannbacke 7 werden die Kegelschrauben 21a, 21b beide herausgedreht, und die beiden Zungen 17a, 17b verformen sich aufeinander zu. Das Rohr 3 wird nach links verrückt.
Fig. 9 und Fig. 10 zeigen die Spannvorrichtung mit diagonal betätigten Kegelschrauben 19a, 21 b, die rechte obere Kegelschraube 21b ist ausgedreht, während die linke untere Kegelschraube 19a eingedreht ist. Dadurch wird die linke untere Zunge 16a nach oben verformt, während sich die rechte obere Zunge 17b ebenfalls nach oben verformt. Durch die Veränderung der beiden prismatischen Auflagen rückt das eingespannte Rohr in der Spannstellung ein Stück weit nach rechts oben.
Die in den Figuren 3 bis 10 gezeigten Einstellungen der Justiereinrichtung verdeutlichen den Versatz gegenüber der Nullstellung gemäß Fig. 1. In der realen Anwendung der Justiereinrichtung wird die Justierung in umgekehrter Weise durchgeführt, indem in der Position gemäß Fig. 1, in der keine Justierung vorgenommen ist, eine Probebearbeitung der Rohrenden vorgenommen wird, und danach werden beide Enden des Rohres 3 hochgenau vermessen. Eine dabei gemessene Exzentrizität wird der Nachjustierung zugrunde gelegt, so dass sich der Versatz zwischen Rohrmittelachse R und Sollachse S entsprechend den Einstellungen der Kegelschrauben 19a, 19b, 21a, 21b verringert und möglichst rückgängig gemacht wird. Dazu wird im Vorfeld eine Korrelationstabelle erstellt, die es ermöglicht, anhand der gemessenen Exzentrizität der Bearbeitung eines Endes eines Rohres Drehtiefen der einzelnen Kegelschrauben 19a, 19b, 21 a, 21 b anzugeben, um die Exzentrizität möglichst vollständig zu eliminieren.

Bezugszeichenliste:

1: Zentrischspanner
2: Zentrischspanner
3: Rohr
6: Spannbacke
7: Spannbacke
8a: Prismatische Auflagenteile
8b: Prismatische Auflagenteile
9a: Prismatische Auflagenteile
9b: Prismatische Auflagenteile
11: Spannbacke
12: Spannbacke
13a: Spalte
13b: Spalte
13c: Spalte
14a: Spalte
14b: Spalte
14c: Spalte
16a: Zunge
16b: Zunge
17a: Zunge
17b: Zunge
19a: Kegelschraube
19b: Kegelschraube
21a: Kegelschraube
21b: Kegelschraube
22a: Spannbackenrahmen
22b: Spannbackenrahmen
23a: Spannbackenrahmen
23b: Spannbackenrahmen

H: Höhe in vertikaler Richtung
L: Längsrichtung
R: Rohrmittelachse
S: Sollmittelachse
V: Verfahrrichtung

Claims

Spannvorrichtung für stangenförmige Profile (3) mit im Wesentlichen kreisförmigem Querschnitt und mit einer entlang einer Längsrichtung (L) des stangenförmigen Profils (3) verlaufenden Profilmittelachse (R) mit
wenigstens zwei voneinander entlang einer Sollmittelachse (S) beabstandeten Zentrischspannern (1, 2) mit jeweils wenigstens zwei sich gegenüberliegenden, zentrisch zwischen einer Spannstellung und einer Freigabestellung in einer quer zur Sollmittelachse (S) angeordneten Verfahrebene verfahrbaren Spannbacken (6, 7, 11, 12) mit jeweils einer Auflage, die in der Spannstellung gemeinsam das stangenförmige Profil (3) umfassen und die Profilmittelachse (R) entlang der Sollmittelachse (S) ausrichten, dadurch gekennzeichnet, dass
eine Form der Auflagen mittels einer einstellbaren Justiereinrichtung veränderbar ist und die Justiereinrichtung einen Versatz der Sollmittelachse (S) von der Profilmittelachse (R) in der Spannstellung verringert und die Justiereinrichtung wenigstens ein in einer Breite einstellbar veränderbares Abstandsbauteil umfasst und das Abstandsbauteil in einen zugehörigen Spalt (13a, 13b, 13c, 14a, 14b, 14c) eingefügt ist und an Spaltwandungen anliegt und
jede der Spannbacken (6, 7, 11, 12) wenigstens drei nebeneinander angeordnete Spalte (13a, 13b, 13c, 14a, 14b, 14c) aufweist und die Spalte (13a, 13b, 13c, 14a, 14b, 14c) sich in einer Längsrichtung (L) des eingespannten stangenförmigen Profils (3) jeweils über die gesamte Länge der Spannbacke (6, 7, 11, 12) erstrecken und zwischen sich wenigstens eine verformbare Zunge (16a, 16b, 17a, 17b) ausbilden, an der jeweils eine Teilauflage (8a, 8b, 9a, 9b) ausgebildet ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Versatz der Profilmittelachse (R) des eingespannten Profils (3) in allen Richtungen in der Verfahrebene mittels der Justiereinrichtung einstellbar ist.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass jede der Spannbacken (6, 7, 11, 12) drei Spalte (13a, 13b, 13c, 14a, 14b, 14c) und wenigstens zwei nebeneinander angeordnete Zungen (16a, 16b, 17a, 17b) aufweist, die durch einen Spalt (13a, 13b, 13c, 14a, 14b, 14c) voneinander getrennt sind und jeweils eine Teilauflage (8a, 8b, 9a, 9b) aufweisen.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Zungen (16a, 16b, 17a, 17b) eines Zentrischspanners (1, 2) aufeinander abgestimmt mittels der Justiereinrichtung einstellbar sind.
Spannvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass jede der Spannbacken (6, 7, 11, 12) wenigstens drei Spalte (13a, 13b, 13c, 14a, 14b, 14c) aufweist und Abstandsbauteile in übernächste Spalte (13a, 13b, 13c, 14a, 14b, 14c) eingelassen sind.
Spannvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Auflagen als prismatische Auflage ausgeformt ist.