CH658010A5

CH658010A5 - CLAMP.

Info

Publication number: CH658010A5
Application number: CH7333/82A
Authority: CH
Inventors: Heinz Beckers; Josef Steinberger
Original assignee: Forkardt Paul Gmbh
Priority date: 1981-12-23
Filing date: 1982-12-16
Publication date: 1986-10-15
Also published as: IT8224918A1; FR2518438A1; IT1191148B; DE8137496U1; GB2113124A; SE453892B; JPS5926403B2; SE8207329L; IT8224918A0; JPS58114809A; SE8207329D0

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannbacke für Spanneinrichtungen, insbesondere umlaufende Spannfutter, mit einem auswechselbaren Spanneinsatz, der an einer zur Spannrichtung geneigten Lagerfläche und einer-im Winkel hierzu verlaufenden Anschlagfläche der Spannbacke abgestützt und durch mindestens ein die selbsttätige Einstellung des Spanneinsatzes relativ zur Spannbacke nicht behinderndes Halteelement gegen Herausfallen gesichert ist. The invention relates to a clamping jaw for clamping devices, in particular rotating chucks, with an exchangeable clamping insert which is supported on a bearing surface inclined to the clamping direction and a stop surface of the clamping jaw running at an angle thereto and by at least one holding element which does not impede the automatic adjustment of the clamping insert relative to the clamping jaw is secured against falling out.

Mit Spannemsätzen versehene Spannbacken sind in verschiedenen 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. Various types of clamping jaws provided with clamping sets are known. In addition to carbide-tipped clamping inserts, there are interchangeable hard clamping claws, which are attached to the clamping surface of the clamping jaw by means of screws or in a recess formed in the clamping surface.

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 die erforderliche Genauigkeit nicht erzielt oder keine hohe Leistung für eine grosse Zerspanung übertragen werden kann. The known designs of such clamping jaws have the disadvantage that the position of the clamping inserts is determined by their fastening screws, the force of which is limited, so that the required accuracy is often not achieved or high power for large-scale machining cannot be transmitted.

Um eine Spannbacke zu schaffen, deren Spanneinsatz an der Spannbacke exakt positioniert werden kann und der sowohl in axialer als auch in radialer Richtung in seiner vorgegebenen Lage an der Spannbacke gehalten wird, wurde bereits vorgeschlagen, den Spanneinsatz an einer zur Spannrichtung geneigten Lagerfläche und einer im Winkel hierzu verlaufenden Anschlagfläche an der Spannbacke abzustützen. In order to create a clamping jaw whose clamping insert can be positioned exactly on the clamping jaw and which is held in its predetermined position on the clamping jaw in both the axial and radial directions, it has already been proposed to place the clamping insert on a bearing surface inclined to the clamping direction and in Support the stop surface running at an angle to the clamping jaw.

Mit diesem Vorschlag wird erreicht, dass der Spanneinsatz allein durch die Spannkraft sowohl in radialer als auch in axialer Richtung in seiner vorgegebenen Lage gehalten wird, da er entlang der geneigten Lagerfläche bis zur Anlage an der im Winkel hierzu verlaufenden Anschlägfläche verschoben wird und somit unter Einwirkung der Spannkraft seine vorgegebene Lage einnimmt. Weiterhin wird der Vorteil erreicht, dass zum Einspannen unterschiedlicher Werkstücke nicht komplette Aufsatzbacken gewechselt werden müssen, sondern lediglich die Spanneinsätze, die wegen ihres geringen Volumens aus hochwertigem Material hergestellt und auf die jeweilige Spannaufgabe abgestimmt werden können. With this proposal it is achieved that the clamping insert is held in its predetermined position solely by the clamping force both in the radial and in the axial direction, since it is displaced along the inclined bearing surface until it lies against the stop surface running at an angle thereto and thus under the action the clamping force assumes its predefined position. Furthermore, the advantage is achieved that in order to clamp different workpieces, it is not necessary to change complete top jaws, but only the clamping inserts, which can be made of high-quality material due to their small volume and can be adapted to the respective clamping task.

Wenn die Spanneinsätze die Lagerfläche der Spannbak-ken mit seitlichen Ansätzen klammerartig übergreifen, richten sie sich 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 die hierbei erzielte formschlüssige Verbindung zwischen Spanneinsatz und Spannbacke wird es möglich, ein hohes Drehmoment für grosse Zerspanungsleistungen zu übertragen. If the clamping inserts overlap the bearing surface of the clamping jaws with side lugs, they automatically align themselves relative to the clamping jaw when changing. It is only necessary to place the clamping insert on the inclined bearing surface, the laterally projecting lugs effecting a position transverse to the clamping jaw and the final position of the clamping insert relative to the clamping jaw being achieved by applying pressure in the clamping direction. The resulting positive connection between the clamping insert and clamping jaw makes it possible to transmit a high torque for high cutting performance.

Um die Spanneinsätze insbesondere beim Stillstand eines umlaufenden Spannfutters gegen Herausfallen zu sichern, wird jeder Spanneinsatz durch mindestens ein die selbsttätige Einstellung des Spanneinsatzes relativ zur Spannbacke nicht behinderndes Halteelement festgehalten. Als Halteelement kommen vorzugsweise Schrauben oder Stifte in Frage. In order to secure the clamping inserts against falling out, in particular when a rotating chuck is at a standstill, each clamping insert is held by at least one holding element which does not impede the automatic adjustment of the clamping insert relative to the clamping jaw. Screws or pins are preferably used as the holding element.

Durch eine Überdimensionierung der vom Schraubenschaft durchdrungenen Bohrung und der Aussparung für den Schraubenkopf wird dafür gesorgt, dass die Schraube bzw. der Stift lediglich zum Festhalten des Spanneinsatzes an der Spannbacke dient, jedoch keine Behinderung für die selbsttätige Ausrichtung des Spanneinsatzes entsprechend der Lagerfläche und der Anschlagfläche eintritt. By oversizing the bore penetrated by the screw shank and the recess for the screw head, it is ensured that the screw or pin is only used to hold the clamping insert on the clamping jaw, but does not hinder the automatic alignment of the clamping insert according to the bearing surface and the stop surface entry.

Beim praktischen Umgang mit der vorstehend erläuterten, eingangs definierten Spannbacke hat sich herausgestellt, dass die Bedienungspersonen die als Halteelement dienenden Schrauben, mit denen die Spanneinsätze an den Spannbak-ken lediglich gegen Herausfallen gesichert werden, unter Verkennung ihrer Aufgabe fest anziehen, weil sie glauben, dass dieses feste Anziehen zur Übertragung des erforderlichen Drehmoments notwendig ist. Um bei einem derartigen festen Anziehen der als Halteelement dienenden Schrauben eine Behinderung des selbsttätigen Ausrichtens des Spanneinsatzes an der Spannbacke auszuschliessen, kommt der Ausrichtung des Halteelementes eine besondere Bedeutung zu. In practical use of the above-mentioned, initially defined clamping jaw, it has been found that the operators tighten the screws serving as holding elements, with which the clamping inserts on the clamping jaws are only secured against falling out, misjudging their task, because they believe that that this tightening is necessary to transmit the required torque. In order to rule out a hindrance to the automatic alignment of the clamping insert on the clamping jaw when the screws serving as the holding element are tightened in this way, the orientation of the holding element is of particular importance.

Der Erfindung liegt demgemäss die Aufgabe zugrunde, eine Spannbacke der eingangs beschriebenen Art derart auszubilden, dass auch durch ein festes Anziehen des Halteelementes keine Behinderung bei der selbsttätigen Ausrichtung des Spanneinsatzes relativ zur Spannbacke auftritt. The invention is accordingly based on the object of designing a clamping jaw of the type described at the outset in such a way that even if the holding element is firmly tightened, there is no impediment to the automatic alignment of the clamping insert relative to the clamping jaw.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement mit seiner Längsachse unter einem spitzen Winkel zur Lagerfläche verläuft. 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 Halteelementes 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. The solution to this problem by the invention is characterized in that the holding element extends with its longitudinal axis at an acute angle to the bearing surface. This ensures that even if the holding element should exert a tightening effect on the clamping insert, for example by overtightening a screw serving as a holding element, the automatic alignment of the clamping insert according to the bearing surface and the stop surface is not hindered because this essentially with the longitudinal axis of the holding element corresponding effect of the holding element pulls the clamping insert both against the bearing surface and against the stop surface. The alignment of the holding element in accordance with the invention thus prevents the exclusive alignment of the clamping insert according to the bearing surface and the stop surface by the holding element from being impeded or even canceled by incorrect behavior of the operator.

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 gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung 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 In a preferred embodiment, the holding element can be aligned with its longitudinal axis in the radial direction of the clamping jaw, because the bearing surface is inclined at an angle to the clamping direction. According to a further feature of the invention, a particularly favorable alignment of the holding element is present when the holding element runs with its longitudinal axis at an acute angle both to the bearing surface and to the stop surface. In this case, when the holding element is tightened, the clamping insert is pulled into the acute-angled corner formed by the bearing surface and the stop surface, so that the

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Entstehen eines Spaltes sowohl zwischen Spanneinsatz und Lagerfläche als auch zwischen Spanneinsatz und Anschlagfläche ausgeschlossen wird. The formation of a gap between the clamping insert and the bearing surface and between the clamping insert and the stop surface is excluded.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer er-findungsgemässen Spannbacke in einer Seitenansicht dargestellt. In the drawing, an embodiment of an inventive clamping jaw is shown in a side view.

Bei dem auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel 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 Spannbacke 1 sind auf der Zeichnung nicht dargestellt. The exemplary embodiment shown in the drawing is a clamping jaw 1 for a circumferential chuck, which is provided on its rear end face with trapezoidal toothing 2 in order to be able to be adjusted relative to a driving jaw. The chuck and the drive of the jaw 1 are not shown in the drawing.

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. In the clamping surface of the clamping jaw 1, a recess is formed with a bearing surface 3 inclined to the radial clamping direction and a stop surface 4 running at an angle thereto. The inclination of the bearing surface 3 is designed such that a clamping insert 5 formed with a corresponding counter surface is displaced by the clamping force on the bearing surface 3 until it comes to rest on the stop surface 4. In this way, a determination of the position of the clamping insert 5 is achieved both in the axial and in the radial direction.

Der Spanneinsatz 5 besitzt seitliche Ansätze, welche die Lagerfläche der Spannbacke 1 klammerartig übergreifen. Diese Ansätze sind der Zeichnung nicht zu entnehmen. Zu erkennen ist jedoch, dass die Spannfläche des Spanneinsatzes 5 durch krallenartig hervorstehende Erhebungen gebildet wird, deren Spitzen im Falle der Aussenspannung auf einem zur Spannbacke 1 konkaven Kreisbogen und im Falle der Innenspannung auf einem zur Spannbacke 1 konvexen Kreisbogen liegen. The clamping insert 5 has lateral approaches which engage in a clamp-like manner over the bearing surface of the clamping jaw 1. These approaches are not shown in the drawing. However, it can be seen that the clamping surface of the clamping insert 5 is formed by claw-like protruding elevations, the tips of which lie on a circular arc concave to the clamping jaw 1 in the case of external clamping and on a circular arc convex to the clamping jaw 1 in the case of internal clamping.

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 In order to hold the clamping inserts 5 on the clamping jaw 1 when the workpiece W is missing, in particular when the chuck is stationary, a screw 6 is provided. The hole provided for this screw 6 in the clamping insert 5 has

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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 Lageeinstellung des Spanneinsatzes 5 relativ zur Spannbacke 1 5 durch die Schraube 6 nicht beeinträchtigt wird. a larger diameter than the screw shaft. The recess in the clamping insert 5 provided for the head of the screw 6 is also dimensioned such that the automatic positional adjustment of the clamping insert 5 relative to the clamping jaw 15 is not impaired by the screw 6.

Die in der Zeichnung mit ausgezogenen Linien dargestellte Schraube 6 verläuft mit ihrer Längsachse 6a unter einem spitzen Winkel 8 zur Lagerfläche 3. Mit strichpunktierten Linien sind zwei weitere Möglichkeiten für die Ausrich-10 tung der Schraube 6 in der Spannbacke 1 angedeutet. Diese angedeuteten Lagen lassen erkennen, dass auch in diesen beiden Extremfallen 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 15 radialer Richtung ausgerichtet ist. The screw 6 shown in the drawing with solid lines extends with its longitudinal axis 6a at an acute angle 8 to the bearing surface 3. With dash-dotted lines, two further possibilities for the alignment of the screw 6 in the clamping jaw 1 are indicated. These indicated positions indicate that the longitudinal axis 6a of the screw 6 also extends at an acute angle 8 to the bearing surface 3 in these two extreme cases. This is clearly also the case when the screw 6 is aligned in the radial direction.

Die mit ausgezogenen Linien dargestellte Lage der Schraube 6 lässt erkennen, dass die Längsachse 6a der Schraube 6 auch unter einem spitzen Winkel 9 zur Anschlag-20 fläche 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 Anziehen der mit Spiel im Spanneinsatz 5 geführten Schraube 6 erreicht, dass der Spanneinsatz 5 in. die durch die Lager-25 fläche 3 und Anschlagfläche 4 gebildete Ecke der Spannbak-ke 1 gezogen wird. The position of the screw 6 shown in solid lines shows that the longitudinal axis 6a of the screw 6 also extends at an acute angle 9 to the stop surface 4 if it is slightly out of the radial orientation in the direction of the trapezoidal toothing 2 of the clamping jaw 1 is inclined. In this way, if the screw 6 guided with play in the clamping insert 5 is tightened too tightly, the clamping insert 5 is pulled into the corner of the clamping jaw 1 formed by the bearing surface 3 and the stop surface 4.

Um unabhängig von der jeweiligen Ausbildung der Spannbacke 1 eine axiale Lagebestimmung für das Werkstück W zu erzielen, ist ein Anschlagstift 7 vorgesehen. Die-30 ser ist in axialer Richtung in die Spannbacke 1 eingeschraubt und dient mit seiner Stirnfläche als Anlage für das Werkstück W. 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 ge-35 kürzt werden. Er besteht zu diesem Zweck vorzugsweise aus bearbeitbarem Material. In order to achieve an axial position determination for the workpiece W regardless of the respective configuration of the clamping jaw 1, a stop pin 7 is provided. The-30 water is screwed into the clamping jaw 1 in the axial direction and serves with its end face as a system for the workpiece W. In the event that the axial position of the workpiece W relative to the clamping jaw 1 changes, the stop pin 7 can be exchanged or in its axial length can be shortened. For this purpose, it preferably consists of machinable material.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

658 010 PATENT CLAIMS

1.Clamping jaw for clamping devices, in particular rotating chucks, with an interchangeable clamping insert, which is supported on a bearing surface inclined to the clamping direction and a stop surface running at an angle to it, and by at least one holding element which does not hinder the automatic adjustment of the clamping insert relative to the clamping jaw is secured against falling out, characterized in that the holding element (6) extends with its longitudinal axis (6a) at an acute angle (8) to the bearing surface (3).

2. Clamping jaw according to claim 1, characterized in that the holding element (6) is aligned with its longitudinal axis (6a) in the radial direction of the clamping jaw (1).

3. Clamping jaw according to claim 1, characterized in that the holding element (6) with its longitudinal axis (6a) extends at an acute angle (8 or 9) both to the bearing surface (3) and to the stop surface (4).