CH655262A5

CH655262A5 - Spannbacke.

Info

Publication number: CH655262A5
Application number: CH2927/82A
Authority: CH
Inventors: Josef Steinberger; Heinz Beckers
Original assignee: Forkardt Paul Gmbh
Priority date: 1981-07-28
Filing date: 1982-05-11
Publication date: 1986-04-15
Also published as: FR2510441A1; ES265446Y; GB2110965A; IT1152472B; DE3150966C2; IT8222594A0; DE3150966A1; IT8222594A1; ES265446U; GB2110965B; FR2510441B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannbacke für eine Spanneinrichtung, insbesondere eines umlaufenden Spannfutters, mit einem auswechselbaren Spanneinsatz.

Mit Spanneinsätzen versehene Spannbacken sind in den verschiedensten Ausführungen bekannt. Ausser hartmetallbestückten Spanneinsätzen gibt es auswechselbare harte Spannkrallen, welche mittels Schrauben an der Spannfläche der Spannbacke bzw. in einer in der Spannfläche ausgebildeten Aussparung befestigt werden.

Die bekannten Ausführungen derartiger Spannbacken besitzen den Nachteil, dass die Lage der Spanneinsätze durch ihre Befestigungsschrauben bestimmt wird, deren Kraft begrenzt ist, so dass häufig nicht die erforderliche Genauigkeit erzielt oder eine hohe Leistung für eine grosse Zerspanung nicht übertragen werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spannbacke zu schaffen, deren Spanneinsatz an der Spannbacke exakt positioniert werden kann und sowohl in axialer als auch in radialer Richtung in seiner vorgegebenen Lage an der Spannbacke gehalten wird.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Spanneinsatz an einer zur Spannrichtung geneigten Lagerfläche und einer im Winkel hierzu verlaufenden Anschlagfläche an der Spannbacke abgestützt ist.

Mit dieser erfindungsgemässen Ausbildung wird erreicht, dass der Spanneinsatz allein durch die Spannkraft sowohl in radialer und axialer als auch in tangentialer Richtung in seiner vorgegebenen Lage gehalten wird, da er entlang der geneigten Lagerfläche bis zur Anlage an der im Winkel hierzu verlaufenden Anschlagfläche verschoben wird und somit unter Einwirkung der Spannkraft seine vorgegebene Lage einnimmt. Diese erfindungsgemässe Ausbildung ergibt den weiteren Vorteil, dass zum Einspannen unterschiedlicher Werkstücke nicht komplette Aufsatzbacken gewechselt werden müssen, sondern lediglich die erfindungsgemässen Spanneinsätze, die wegen ihres geringen Volumens aus hochwertigem Material hergestellt und auf die jeweilige Spannaufgabe abgestimmt werden können.

Der Spanneinsatz kann die Lagerfläche der Spannbacke mit seitlichen Ansätzen klammerartig übergreifen. Hierdurch richten sich die Spanneinsätze bei einem Wechsel selbsttätig relativ zur Spannbacke aus. Es ist lediglich erforderlich, den Spanneinsatz auf die geneigte Lagerfläche aufzusetzen, wobei die seitlich überstehenden Ansätze eine Lagebestimmung quer zur Spannbacke bewirken und die endgültige Lage des Spanneinsatzes relativ zur Spannbacke durch Aufbringen von Druck in Spannrichtung erzielt wird. Durch diese formschlüssige Verbindung wird eine hohe Drehmomentübertragung für grosse Zerspanungsleistungen erzielt.

Weiter kann der Spanneinsatz durch mindestens ein die selbsttätige Einstellung des Spanneinsatzes relativ zur Spannbacke nicht behinderndes Halteelement, z. B. eine Schraube oder einen Stift, gegen Herausfallen gesichert sein. Durch eine Überdimensionierung der vom Schraubenschaft durchdrungenen Bohrung und der Aussparung für den Schraubenkopf kann dafür gesorgt werden, dass diese Schraube lediglich zum Festhalten des Spanneinsatzes an der Spannbacke dient, wenn kein Werkstück eingespannt ist, vorzugsweise beim Stillstand des Spannfutters, und dass keine Behinderung für die selbsttätige Ausrichtung des Spanneinsatzes entsprechend der Lagerfläche und der Anschlagfläche eintritt.

Mit Vorteil kann das Halteelement mit seiner Längsachse unter einem spitzen Winkel zu der Lagerfläche verlauten. Hierdurch wird sichergestellt, dass auch dann, wenn das Halteelement eine Anzugwirkung auf den Spanneinsatz ausüben sollte, beispielsweise durch ein zu festes Anziehen einer als Halteelement dienenden Schraube, die selbsttätige Ausrichtung des Spanneinsatzes nach der Lagerfläche und der Anschlagfläche nicht behindert wird, weil die im wesentlichen mit der Längsachse des Halteelements übereinstimmende Wirkung des Halteelements den Spanneinsatz sowohl gegen die Lagerfläche als auch gegen die Anschlagfläche zieht. Durch die erfindungsgemässe Ausrichtung des Halteelements wird somit verhindert, dass durch ein Fehlverhalten der Bedienungsperson die ausschliessliche Ausrichtung des Spanneinsatzes nach der Lagerfläche und der Anschlagfläche durch das Halteelement behindert oder gar aufgehoben wird.

Bei einer bevorzugten Ausführung kann das Halteelement mit seiner Längsachse in radialer Richtung der Spannbacke ausgerichtet sein, weil die Lagerfläche schräg zur Spannrichtung geneigt ist. Eine besonders günstige Ausrichtung des Halteelements liegt dann vor, wenn das Halteelement mit seiner Längsachse unter einem spitzen Winkel sowohl zur Lagerfläche als auch zur Anschlagfläche verläuft. In diesem Fall wird bei einer Anzugwirkung des Halteelements der Spanneinsatz in die durch die Lagerfläche und die Anschlagfläche gebildete, spitzwinklige Ecke gezogen, so dass das Entstehen eines Spaltes sowohl zwischen Spanneinsatz und Lagerfläche als auch zwischen Spanneinsatz und Anschlagfläche ausgeschlossen wird.

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Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann der Spann-einsatzkrallenartigmithervorstehenden Erhebungen ausgebildet sein. Diese Erhebungen des Spanneinsatzes sind vorzugsweise auf einem etwa dem Spanndurchmesser des Werkstückes entsprechenden Kreisbogen angeordnet. Dieser ist bei einer Aussenspannungkonkav und bei einer Innenspannung konvex gekrümmt, so dass sich eine hohe Mitnahmekraft durch die scharfen Erhebungen ergibt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann in die Spannbacke ein Anschlagstift zur axialen Lagebestimmung des Werkstückes eingesetzt sein. Dieser Anschlagstift besteht vorzugsweise aus weichem Material und kann bei Bedarf ausgewechselt oder gekürzt werden, wenn sich die axiale Lage des einzuspannenden Werkstückes relativ zur Spannbacke ändert.

Auf der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemässen Spannbacke dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform mit einem für eine Aussenspannung ausgebildeten Spanneinsatz im Schnitt,

Fig. 2 eine Stirnansicht der Spannbacke gemäss Fig. 1, Fig. 3 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform mit einem für eine Innenspannung ausgebildeten Spanneinsatz im Schnitt,

Fig. 4 eine Stirnansicht zu Fig. 3 und Fig. 5 eine dritte Ausführungsform mit verschiedenen Ausrichtungen des Halteelements.

Bei den auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen handelt es sich um eine Spannbacke 1 für ein umlaufendes Spannfutter, die an ihrer rückwärtigen Stirnseite mit einer Trapezverzahnung 2 versehen ist, um relativ zu einer Treibbacke verstellt werden zu können. Das Spannfutter und der Antrieb der Spannbacken 1 sind auf der Zeichnung nicht dargestellt.

In der Spannfläche der Spannbacke 1 ist eine Ausnehmung mit einer zur radial verlaufenden Spannrichtung geneigten Lagerfläche 3 und einer hierzu im Winkel verlaufenden Anschlagfläche 4 ausgebildet. Die Neigung der Lagerfläche 3 ist derart ausgeführt, dass ein mit einer entsprechenden Gegenfläche ausgebildeter Spanneinsatz 5 durch die Spannkraft auf der Lagerfläche 3 verschoben wird, bis er an der Anschlagfläche 4 zur Anlage kommt. Auf diese Weise wird eine Lagebestimmung des Spanneinsatzes 5 sowohl in axialer als auch in radialer Richtung erreicht.

Wie insbesondere die Fig. 2 und 4 erkennen lassen, besitzen die Spanneinsätze 5 seitliche Ansätze 5a, welche die Lagerfläche der Spannbacke 1 klammerartig übergreifen. Die Spannfläche der Spanneinsätze 5 wird durch krallenartig hervorstehende Erhebungen 5b gebildet, deren Spitzen im Falle der Aussenspannung gemäss den Fig. 1 und 2 auf einem zur Spannbacke 1 konkaven Kreisbogen und im Falle der Innenspannung gemäss den Fig. 3 und 4 auf einem zur Spannbacke 1 konvexen Kreisbogen liegen. Diese Kreisbögen sind in den Fig. 2 und 4 eingezeichnet. In den Fig. 1 und 3 ist das entsprechende Werkstück W dargestellt.

Um die Spanneinsätze 5 bei fehlendem Werkstück W, insbesondere bei stehendem Spannfutter an der Spannbacke 1 festzuhalten, ist eine Schraube 6 vorgesehen. Die für diese

Schraube 6 im Spanneinsatz 5 vorgesehene Bohrung besitzt einen grösseren Durchmesser als der Schraubenschaft. Auch die für den Kopf der Schraube 6 vorgesehene Aussparung im Spanneinsatz 5 ist derart bemessen, dass die selbsttätige La-5 geeinstellung des Spanneinsatzes 5 relativ zur Spannbacke 1 durch die Schraube 6 nicht beeinträchtigt wird.

Beim dritten Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist wiederum eine Spannbacke 1 gezeichnet, die auf ihrer Rückseite mit einer Trapezverzahnung 2 versehen ist. Wie bei den vor-lo anstehend beschriebenen Ausführungen besitzt auch die in Fig. 5 gezeichnete Spannbacke eine geneigt zur radial verlaufenden Spannrichtung verlaufende Lagerfläche 3 und eine im Winkel hierzu verlaufende Anschlagfläche 4, wobei die Anschlagfläche 4 in radialer Richtung der Spannbacke 1 ausge-i5 richtet ist.

Der wiederum mit zwei seitlichen Ansätzen 5a ausgebildete Spanneinsatz 5 wird durch ein Halteelement an der Spannbacke 1 festgehalten, welches wiederum als Schraube 6 ausgeführt ist. Die für diese Schraube 6 im Spanneinsatz 5 2o vorgesehene Bohrung besitzt einen grösseren Durchmesser als der Schraubenschaft. Auch die für den Kopf der Schraube 6 vorgesehene Aussparung im Spanneinsatz 5 ist derart bemessen, dass der Schraubenkopf die selbsttätige Lageeinstellung des Spanneinsatzes 5 relativ zur Spannbacke 1 nicht 25 behindert.

Abweichend zu den beiden voranstehend beschriebenen Ausführungsformen, bei denen die Schrauben 6 mit ihrer Längsachse 6a in radialer Richtung der Spannbacke 1 ausgerichtet sind, verläuft die in Fig. 5 mit ausgezogenen Linien 30 dargestellte Schraube 6 mit ihrer Längsachse 6a unter einem spitzen Winkel 8 zur Lagerfläche 3. In Fig. 5 sind mit strichpunktierten Linien zwei weitere Möglichkeiten für die Ausrichtung der Schraube 6 in der Spannbacke 1 angedeutet. Diese angedeuteten Lagen lassen erkennen, dass auch in die-35 sen beiden Extremfällen die Längsachse 6a der Schraube 6 unter einem spitzen Winkel 8 zur Lagerfläche 3 verläuft.

Dies ist somit eindeutig auch dann der Fall, wenn die Schraube 6 in radialer Richtung ausgerichtet ist.

Die mit ausgezogenen Linien in Fig. 5 dargestellte Lage 40 der Schraube 6 lässt erkenenn, dass die Längsachse 6a der Schraube 6 auch unter einem spitzen Winkel 9 zur Anschlagfläche 4 verläuft, wenn sie geringfügig aus der radialen Ausrichtung heraus in Richtung auf die Trapezverzahnung 2 der Spannbacke 1 geneigt ist. Hierdurch wird bei einem zu festen 45 Anziehen der mit Spiel im Spanneinsatz 5 geführten Schraube 6 erreicht, dass der Spanneinsatz 5 in die durch die Lagerfläche 3 und Anschlagfläche 4 gebildete Ecke der Spannbak-ke 1 gezogen wird.

Um unabhängig von der jeweiligen Ausbildung der so Spannbacke 1 eine axiale Lagebestimmung für das Werkstück W zu erzielen, ist bei den Ausführungsbeispielen ein Anschlagstift 7 vorgesehen. Dieser ist in axialer Richtung in die Spannbacke 1 eingeschraubt und dient mit seiner Stirnfläche als Anlage für das Werkstück W, wie dies am besten 55 in den Fig. 1 und 3 zu erkennen ist. Für den Fall, dass sich die axiale Lage des Werkstückes W relativ zur Spannbacke 1 ändert, kann der Anschlagstift 7 ausgetauscht oder in seiner axialen Länge gekürzt werden. Er besteht zu diesem Zweck vorzugsweise aus bearbeitetem Material.

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1 Blatt Zeichnungen

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655 262 PATENTANSPRÜCHE

1. Spannbacke für eine Spanneinrichtung, insbesondere eines umlaufenden Spannfutters, mit einem auswechselbaren Spanneinsatz, dadurch gekennzeichnet, dass der Spanneinsatz (5) an einer zur Spannrichtung geneigten Lagerfläche (3) und einer im Winkel hierzu verlaufenden Anschlagfläche (4) an der Spannbacke (1) abgestützt ist.

2. Spannbacke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spanneinsatz (5) die Lagerfläche (3) der Spannbacke (1) mit seitlichen Ansätzen (5a) klammerartig übergreift.

3. Spannbacke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spanneinsatz (5) durch mindestens ein die selbsttätige Einstellung des Spanneinsatzes (5) relativ zur Spannbacke (1) nicht behinderndes Halteelement (6) gegen Herausfallen gesichert ist.

4. Spannbacke nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (6) mit seiner Längsachse (6a) unter einem spitzen Winkel (8) zu der Lagerfläche (3) verläuft.

5. Spannbacke nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (6) mit seiner Längsachse (6a) in radialer Richtung der Spannbacke (1) ausgerichtet ist.

6. Spannbacke nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement (6) mit seiner Längsachse (6a) unter einem spitzen Winkel (8,9) sowohl zur Lagerfläche (3) als auch zur Anschlagfläche (4) verläuft.

7. Spannbacke nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Spanneinsatz (5) krallenartig mit hervorstehenden Erhebungen (5b) ausgebildet ist.

8. Spannbacke nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (5b) des Spanneinsatzes (5) auf einem etwa dem Spanndurchmesser des Werkstückes (W) entsprechenden Kreisbogen angeordnet sind.

9. Spannbacke nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in die Spannbacke (1) ein Anschlagstift (7) zur axialen Lagebestimmung des Werkstückes (W) eingesetzt ist.