DE102017121286B3 - Spannbacke - Google Patents

Spannbacke Download PDF

Info

Publication number
DE102017121286B3
DE102017121286B3 DE102017121286.8A DE102017121286A DE102017121286B3 DE 102017121286 B3 DE102017121286 B3 DE 102017121286B3 DE 102017121286 A DE102017121286 A DE 102017121286A DE 102017121286 B3 DE102017121286 B3 DE 102017121286B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
recess
clamping
jaw
solid
web
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102017121286.8A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102017121286C5 (de
Inventor
Katrin Weber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schunk GmbH and Co KG
Original Assignee
Schunk GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schunk GmbH and Co KG filed Critical Schunk GmbH and Co KG
Priority to DE102017121286.8A priority Critical patent/DE102017121286C5/de
Publication of DE102017121286B3 publication Critical patent/DE102017121286B3/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102017121286C5 publication Critical patent/DE102017121286C5/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00Clamps
    • B25B5/16Details, e.g. jaws, jaw attachments
    • B25B5/163Jaws or jaw attachments
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B31/00Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02Chucks
    • B23B31/10Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
    • B23B31/102Jaws, accessories or adjustment means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B31/00Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02Chucks
    • B23B31/10Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
    • B23B31/12Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable
    • B23B31/16Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable moving radially
    • B23B31/1627Details of the jaws
    • B23B31/16275Form of the jaws
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B1/00Vices
    • B25B1/24Details, e.g. jaws of special shape, slideways
    • B25B1/2405Construction of the jaws
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B2270/00Details of turning, boring or drilling machines, processes or tools not otherwise provided for
    • B23B2270/06Use of elastic deformation

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Spannbacke mit einem Backenkörper (2), der an einer vorderen Stirnfläche (7) eine Spannfläche (8) definiert, welche in der vorderen Stirnfläche (7) des Backenkörpers (2) unterhalb von der Spannfläche (8) wenigstens eine insbesondere schlitzartige Ausnehmung (9) ausgebildet ist, die sich ausgehend von der vorderen Stirnfläche (7) über deren gesamte Breite schräg nach oben in Richtung der Rückseite und in Richtung der Oberseite des Backenkörpers (2) erstreckt, so dass oberhalb der Ausnehmung (9) ein biegebalkenartiger Spannsteg (10) gebildet wird, der an seinem hinteren Endbereich eine geringe Querschnittsfläche besitzt, so dass ein Festkörpergelenk (F) gebildet wird, über welches der Spannsteg (10) mit dem Rest des Backenkörpers (2) verbunden ist und gegenüber diesem elastische Niederzugbewegungen ausführen kann, wobei die Spannfläche (8) vollständig oder im Wesentlichen unterhalb der Mittellinie des Festkörpergelenks (F) an dem Spannsteg (10) ausgebildet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannbacke mit einem Spannbackenkörper, der an einer vorderen Stirnfläche eine Spannfläche definiert.
  • Derartige Spannbacken sind bekannt und kommen in unterschiedlichen Arten von Spanneinrichtungen zum Einsatz, um Bauteile oder Werkzeuge zu fixieren. In der Automationstechnik werden Spannbacken an Greiferfingern von Greiferanordnungen eingesetzt, um Bauteile zum Transport zu greifen (zu spannen). Für Werkzeugmaschinen, wie beispielsweise Drehmaschinen und Fräsmaschinen, werden zum Spannen der zu bearbeitenden Bauteile in erster Linie Spannfutter verwendet, die als Dreibackenfutter ausgebildet sind. Diese besitzen einen formsteifen Futterkörper, der eine zentrale Aufnahme für ein zu spannendes Bauteil aufweist, und drei Spannbacken, die in radialen Backenführungen des Futterkörpers angeordnet und durch Betätigung eines Stellantriebs gemeinsam radial nach innen oder nach außen bewegt werden können. Die Spannbacken können einstückig ausgebildet sein. In aller Regel kommen jedoch Spannbackenanordnungen zum Einsatz, die jeweils eine Grund- oder Trägerbacke, welche in dem Futterkörper gehalten ist, und eine Wechsel- oder Aufsatzbacke, die aus der vorderen Stirnfläche des Futterkörpers ragt und mit der Trägerbacke verbunden ist, aufweisen.
  • Die bekannten Spannbacken besitzen üblicherweise einen Backenkörper, der an seiner Oberseite eine Auflage definiert und an seinem rückseitigen Endbereich einen nach oben über die Auflagefläche vorstehenden Fortsatz aufweist, an dessen vorderer Stirnfläche die Spannfläche ausgebildet ist. Die Auflagefläche dient dazu, ein zu spannendes Bauteil während des Spannvorgangs axial zu positionieren. Alternativ ist es möglich, axiale Anschlagflächen an dem Spannfutter auszubilden. Ebenso ist bekannt, in die Auflageflächen der Spannbacken Positionierstifte axial einzusetzen, beispielsweise einzuschrauben, an denen dann die axiale Positionierung des zu spannenden Bauteils erfolgt.
  • In der WO 2007/028431 A1 wird eine flexible Spannbacke für einen Schraubstock vorgeschlagen. Diese besitzt eine sich über ihre Längsrichtung erstreckende unterhalb der Spannfläche positionierte Ausnehmungen und eine Durchgangsöffnung. Durch diese Ausnehmung soll erreicht werden, dass beim Einspannen eines Werkstücks über der gesamten Anlagefläche eine gleichmäßige Spannkraft aufgebracht wird.
  • Eine Niederzugbacke für Werkstückspanner wird in der DD 54958 A1 offenbart. Diese hat die Aufgabe, ein Werkstück beim Spannen beispielsweise in einem Schraubstock gegen seine Unterlage zu drücken. Dazu ist sie mit mehreren biegeelastisch einander gegenüberliegenden Stegen einstückig ausgebildet, wodurch in flexibler Weise eine flächige Anlage an dem Werkstück und an dem Schraubstock gewährleistet werden soll.
  • Die DE 38 33 742 A1 offenbart eine Einspannvorrichtung zum Halten von Werkstücken, welche relativ zueinander verstellbare Spannbacken mit zueinander weisenden Spannflächen und eine Werkstückauflage aufweist. An den Spannflächen der Spannbacken ist eine Niederzugvorrichtung vorgesehen, welche ein über die Spannfläche überstehendes Niederzugelement umfasst, wodurch das Werkstück beim Spannvorgang an die Werkstückauflage gedrückt werden soll.
  • Eine Spannbacke und eine eine solche enthaltende Spannvorrichtung wird in der DE 20 2006 020 457 U1 vorgeschlagen. Dabei umfasst die Spannbacke zum Einspannen eines Werkstücks ein oder mehrere Spannelemente, die auf der Oberseite der Spannbacke angeordnet sind und somit eine zusätzliche Fixierung des Werkstücks gewährleisten.
  • Ein Problem, das bei den bekannten Spannfuttern immer wieder auftritt, besteht darin, dass während des Spannvorgangs die zu spannenden Bauteile vom Axialanschlag weggezogen werden und dadurch die Plananlage verlieren. Beim Spannvorgang kann somit ein Spalt zwischen dem zu spannenden Bauteil und dem Axialanschlag entstehen, der je nach Randbedingungen unterschiedlich groß ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, Spannbacken der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass sie eine axiale Positionierung eines zu spannenden Bauteils während des Spannvorgangs unterstützen und somit einem Abheben des zu spannenden Bauteils von einem Axialanschlag entgegenwirken.
  • Diese Aufgabe ist gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung bei einer Spannbacke der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass in der vorderen Stirnfläche des Backenkörpers unterhalb von der Spannfläche wenigstens eine insbesondere schlitzartige Ausnehmung ausgebildet ist, die sich ausgehend von der vorderen Stirnfläche über deren gesamte Breite schräg nach oben in Richtung der Rückseite und in Richtung der Oberseite des Backenkörpers erstreckt, so dass oberhalb der Ausnehmung ein biegebalkenartiger Spannsteg gebildet wird, der an seinem hinteren Endbereich eine geringe Querschnittsfläche besitzt, so dass ein Festkörpergelenk gebildet wird, über welches der Spannsteg mit dem Rest des Backenkörpers verbunden ist und gegenüber diesem elastische Niederzugbewegungen ausführen kann, wobei die Spannfläche vollständig oder im Wesentlichen unterhalb der Mittellinie des Festkörpergelenks an dem Spannsteg ausgebildet ist.
  • Ferner ist die Aufgabe bei einer Spannbacke gemäß eines zweiten Aspekts der Erfindung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass in dem Spannbackenkörper wenigstens eine insbesondere schlitzartige Ausnehmung ausgebildet ist, die sich ausgehend von der Unterseite des Backenkörpers über dessen gesamte Breite nach oben in Richtung der Oberseite des Backenkörpers und nach hinten in Richtung der Rückseite erstreckt, so dass oberhalb der Ausnehmung ein biegebalkenartiger Spannsteg gebildet wird, der an seinem hinteren Endbereich eine geringe Querschnittsfläche besitzt, so dass ein Festkörpergelenk gebildet wird, über welches der Spannsteg mit dem Rest des Backenkörpers verbunden ist und gegenüber diesem elastische Niederzugbewegungen ausführen kann, wobei die Spannfläche vollständig oder im Wesentlichen unterhalb der Mittellinie des Festkörpergelenks an dem Spannsteg gebildet ist.
  • Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, die Spannbacke als Niederzugbacke auszubilden, welche beim Spannvorgang das zu spannende Bauteil in Richtung einer axialen Anschlagfläche der Spannbacke bzw. einer Spanneinrichtung drückt. Hierzu ist der Spannbackenkörper durch die erfindungsgemäß vorgesehene, insbesondere schlitzförmig ausgebildete Ausnehmung unterteilt in einen formsteifen Backenkörperabschnitt und einen Spannsteg, der mit dem formsteifen Backenkörperabschnitt über ein Festkörpergelenk verbunden ist und somit gegenüber diesem bewegbar ist, um Niederzugbewegungen auszuführen. Das Festkörpergelenk wird dabei in demjenigen Bereich gebildet, in dem der Spannsteg seine geringste Querschnittsfläche besitzt, d.h. in der Regel dort, wo der Abstand zwischen der Ausnehmung und der Oberseite des Spannstegs am kleinsten ist. Die Ausnehmung und damit das Festkörpergelenk ist dabei in der Weise ausgebildet, dass der Spannsteg die Niederzugbewegungen in einer vertikalen Ebene, insbesondere entlang der vertikalen Längsmittelebene der Spannbacke ausführen kann.
  • Dabei ist die Spannfläche an dem Spannsteg derart positioniert, dass sie vollständig oder im Wesentlichen unterhalb der Mittellinie des Festkörpergelenks liegt. Wesentlich ist hierbei, dass zwischen dem zentralen Kraftangriffspunkt der Spannfläche der Spannbacke an dem zu spannenden Bauteil einerseits und dem Mittelpunkt bzw. der Mittelachse des Festkörpergelenks andererseits in der Höhenrichtung, d.h. in der Axialrichtung eines Spannfutters, ein Hebel zur Verfügung steht, so dass in den Spannsteg ein in Richtung einer axialen Anschlagfläche gerichtetes Biegemoment eingeleitet wird, welches den Spannsteg nach unten biegt, um das zu spannende Bauteil gegen die axiale Anschlagfläche zu drücken. Um den Hebel möglichst groß zu gestalten, liegt die Spannfläche gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vollständig oder im Wesentlichen unterhalb des Festkörpergelenks an dem Spannsteg.
  • Im Ergebnis wird ein zu spannendes Werkstück während eines Spannvorgangs mit einer Spanneinrichtung unter Nutzung der erfindungsgemäßen Spannbacken konstant an einem Axialanschlag gehalten. Dadurch ist eine wiederholgenaue Plananlage und stabile Bearbeitung des Bauteils möglich. Ferner haben Unebenheiten einen geringen Einfluss auf das Bearbeitungsergebnis.
  • In an sich bekannter Weise kann der Backenkörper der Spannbacke gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung an seiner Oberseite eine Auflagefläche definieren und an seinem rückseitigen Endbereich ein nach oben über die Auflagefläche vorstehenden Fortsatz aufweisen. In diesem Fall sind die Spannfläche und die wenigstens eine Ausnehmung in der vorderen Stirnfläche des Fortsatzes ausgebildet. In der Auflagefläche können Bohrungen, insbesondere Gewindebohrungen zur Halterung von Auflageelementen für ein zu spannendes Bauteil ausgebildet sein.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind in der vorderen Stirnfläche des Backenkörpers und insbesondere des Fortsatzes mehrere, insbesondere genau zwei schlitzartige Ausnehmungen übereinanderliegend ausgebildet, wobei die schlitzartigen Ausnehmungen insbesondere parallel zueinander verlaufen. Durch das Vorsehen mehrerer paralleler schlitzartiger Ausnehmungen wird der Backenkörper weicher mit der Folge, dass der Spannsteg leichter verformt werden und damit Niederzugbewegungen ausführen kann.
  • In weiterer Ausgestaltung dieser Ausführungsform besitzt die Ausnehmung oder jede Ausnehmung ausgehend von der vorderen Stirnfläche des Backenkörpers einen Ausnehmungsabschnitt größerer Steigung gegenüber der Horizontalen und einen sich daran anschließenden Ausnehmungsabschnitt geringerer Steigung, in welchem das Festkörpergelenk ausgebildet ist. Die Ausnehmungsabschnitte können dabei gradlinig verlaufen und durch einen gekrümmten Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sein. Ferner kann vorgesehen sein, dass in dem Ausnehmungsabschnitt geringerer Steigung die Ausnehmung oder jede Ausnehmung zumindest abschnittsweise horizontal verläuft, und dass sich hinter jedem Festkörpergelenk die Ausnehmung schräg nach unten erstreckt und somit die Querschnittsfläche des Spannrings wieder vergrößert.
  • Die Spannbacke nach dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung zeichnet sich bevorzugt dadurch aus, dass die Ausnehmung ausgehend von der Unterseite des Backenkörpers einen Ausnehmungsabschnitt, der sich - bevorzugt parallel zur Spannfläche und/oder in vertikaler Richtung - nach oben erstreckt und einen sich daran anschließenden Ausnehmungsabschnitt, in welchem sich die Ausnehmung schräg nach oben in Richtung der Rückseite und in Richtung der Oberseite des Backenkörpers erstreckt und das Festkörpergelenk gebildet wird, aufweist. Auch bei dieser Ausführungsform kann der Ausnehmungsabschnitt, in dem das Festkörpergelenk gebildet ist, zumindest streckenweise horizontal verlaufen und sich hinter dem Festkörpergelenk nach schräg hinten/unten erstrecken, so dass sich die Querschnittsfläche des Spannstegs wieder vergrößert. Dabei können der von der Unterseite des Backenkörpers ausgehende Ausnehmungsabschnitt und der sich daran anschließende Ausnehmungsabschnitt, in dem das Festkörpergelenk gebildet ist, gradlinig verlaufen und durch einen gekrümmten Verbindungsabschnitt miteinander verbunden sein.
  • In bevorzugter Weise sind beidseitig des von der Unterseite des Backenkörpers ausgehenden Ausnehmungsabschnitts Vertiefungen in dem Backenkörper ausgebildet, in die ein Arretierelement, insbesondere ein Arretierstift, von der Seite des Backenkörpers her einschiebbar ist, um den Spannsteg in einer unbelasteten Ausgangslage zu halten. Die Ausnehmung kann so ausgebildet sein, dass eine von der (schlitzartigen) Ausnehmung unterbrochener Zylinderbohrung zur Aufnahme eines oder mehrerer Arretierstifte gebildet wird. Diese erstreckt sich bevorzugt über die gesamte Breite des Backenkörpers.
  • Die (schlitzartigen) Ausnehmungen können in beliebiger Weise gradlinige und/oder gekrümmte Ausnehmungsabschnitte aufweisen. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weisen die Ausnehmungen ausschließlich gekrümmte Ausnehmungsabschnitte auf.
  • Hinsichtlich vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie die nachfolgende Beschreibung von zwei Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung verwiesen. In der Zeichnung zeigt
    • 1 eine Spannbacke gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem gespannten Bauteil,
    • 2 im Längsschnitt einen oberen Endbereich des Fortsatzes der Spannbacke mit einer alternativ gebildeten Ausnehmung,
    • 3 eine weitere Ansicht eines oberen Bereichs der Spannbacke mit zwei parallelen, schlitzförmigen Ausnehmungen, und
    • 4 eine Spannbacke gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Längsschnitt.
  • In der 1 ist eine Spannbacke gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, die für den Einsatz in herkömmlichen Spannfuttern oder Greifeinrichtungen beliebiger Art eingesetzt werden kann. Die Spannbacke 1 ist hier einteilig ausgebildet und besitzt einen Backenkörper 2, welcher beim Einsatz in einem Spannfutter - hier angedeutet durch dessen Längsachse X - in eine radiale Führungsnut des Futterkörpers eingesetzt und darin in seiner Längsrichtung bewegbar geführt ist. Der Backenkörper 2 weist an seiner Unterseite eine Verzahnung 3 zur Kopplung mit Antriebsmitteln eines Spannfutters auf. An seiner Oberseite definiert der Backenkörper 2 eine horizontale, ebene Auflagefläche 4, auf welcher ein zu spannendes Bauteil positioniert werden kann. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Auflagefläche 4 allerdings nicht zur axialen Positionierung des zu spannenden Bauteils B genutzt. Vielmehr sind an dem ansonsten nicht näher dargestellten Spannfutter Auflagezapfen 5 vorgesehen, die axiale Anschlagflächen für das Bauteil B bilden.
  • Der Backenkörper 2 weist an seinem rückseitigen Endbereich einen über die Auflagefläche 3 nach oben vorstehenden Fortsatz 6 auf. Dieser definiert an seiner vorderen Stirnfläche 7 eine Spannfläche 8, die mit dem zu spannenden Bauteil B in Kontakt kommt.
  • Erfindungsgemäß ist in der vorderen Stirnfläche des Fortsatzes 6 unterhalb von der Spannfläche 8 eine schlitzartige Ausnehmung 9 ausgebildet, die sich ausgehend von der vorderen Stirnfläche 7 über deren gesamte Breite schräg nach hinten/oben, d.h. in Richtung der Rückseite und in Richtung der Oberseite des Backenkörpers 2 erstreckt, so dass oberhalb der Ausnehmung 9 ein biegebalkenartiger Spannsteg 10 gebildet wird. Dieser besitzt an seinem in der Zeichnung linken, hinteren Endbereich eine geringe Querschnittsfläche, so dass ein Festkörpergelenk F gebildet wird, über welches der Spannsteg 10 gegenüber dem restlichen Teil des Fortsatzes 6 und damit des Backenkörpers 2 Biegebewegungen in der Bildebene der 1, d.h. in einer vertikalen Ebene ausführen kann. Entsprechend ist das Festkörpergelenk F in der Figur schematisch durch eine Gelenkachse, die senkrecht zur Bildebene der 1 verläuft, angedeutet.
  • Die Spannfläche 8 ist an der vorderen Stirnfläche 7 des Spannstegs 10 ausgebildet und dabei unterhalb der Gelenkachse des Festkörpergelenks 7 positioniert mit der Folge, dass durch die beim Spannvorgang auftretenden Spann- bzw. Reaktionskräfte R ein Biegemoment M in den Spannsteg 10 eingeleitet wird, durch welches der Spannsteg 10 elastisch nach unten in Richtung der Auflagefläche 4 der Spannbacke 1 gebogen wird, so dass das zu spannende Bauteil B an den Auflagezapfen 5 in Plananlage gehalten wird. Oberhalb und unterhalb der Spannfläche 8 ist die vordere Stirnfläche 7 nach hinten abgeschrägt, wodurch sichergestellt wird, dass die Spannbacke 1 nur mit der Spannfläche 8 in Kontakt mit einem Bauteil B kommt.
  • Die schlitzartige Ausnehmung 9 besitzt einen von der vorderen Stirnfläche 7 des Fortsatzes ausgehenden gradlinig verlaufenden Ausnehmungsabschnitt 9a, welcher gegenüber der Horizontalen/der Auflagefläche 4 der Spannbacken relativ stark geneigt ist, und einen sich daran anschließenden Ausnehmungsabschnitt 9b geringerer Steigung, in welchem die Ausnehmung 9 streckenweise horizontal verläuft. In diesem horizontalen Ausnehmungsabschnitt 9b der Ausnehmung 9 besitzt der Spannsteg 10 die kleinste Höhe und damit die kleinste Querschnittsfläche, so dass hier das Festkörpergelenk F gebildet wird. Nach hinten schließt sich an das Festkörpergelenk F ein Ausnehmungsabschnitt 9c an, in welchem die Ausnehmung 9 schräg nach hinten unten verläuft und somit die Querschnittfläche des Spannstegs 10 wieder zunimmt.
  • In der 2 ist eine alternative Ausgestaltung der Ausnehmung 9 dargestellt. Diese besitzt einen von der vorderen Stirnfläche 7 des Fortsatzes 6 ausgehenden gradlinigen Ausnehmungsabschnitt 9a, an den sich ein gegenüber der Horizontalen relativ flach geneigter Ausnehmungsabschnitt 9b anschließt, an dessen Ende zwischen der Oberseite des Spannstegs 10 und der schlitzförmigen Ausnehmung 9 das Festkörpergelenk F gebildet wird. Die 2 macht deutlich, dass die Spannfläche 8 auf gleicher Höhe wie das hintere Ende der schlitzartigen Ausnehmung 9 und damit unterhalb des Festkörpergelenks F liegt.
  • In der 3 ist eine weitere Ausgestaltung der Spannbacke 1 dargestellt, bei welcher zwei schlitzförmige Ausnehmungen 9 übereinanderliegend und parallel verlaufend in dem Fortsatz 6 ausgebildet sind. Die Ausnehmungen 9 werden hier durch einen sich ausgehend von der vorderen Stirnfläche 7 des Fortsatzes 6 steil nach schräg oben/hinten erstreckenden Ausnehmungsabschnitt 9a und einen ebenfalls gradlinigen, horizontalen Ausnehmungsabschnitt 9b gebildet, wobei die beiden Ausnehmungsabschnitte 9a, 9b durch einen gekrümmten Verbindungsabschnitt 9d miteinander verbunden sind.
  • In der 4 ist eine Spannbackenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, die eine Spannbacke gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist und insbesondere für den Einsatz in herkömmlichen Dreibackenfuttern sowie Greifereinrichtungen bestimmt ist. Die Spannbackenanordnung umfasst eine Trägerbacke 1a, die beim Einsatz in einem Spannfutter in eine radiale Führungsnut des Futterkörpers eingesetzt und darin in ihrer Längsrichtung bewegbar geführt ist, und eine Aufsatz- oder Wechselbacke 1b, die aus dem Futterkörper ragt und an der Oberseite der Trägerbacke 1a befestigt ist. Die Trägerbacke 1a definiert dabei an ihrer Oberseite eine Auflagefläche 3, auf welcher die Wechselbacke 1b zum Liegen kommt.
  • Die Trägerbacke 1a weist an ihrem rückseitigen Endbereich einen über die Auflagefläche 4 nach oben vorstehenden Fortsatz 11 auf, der an seiner vorderseitigen vorderen Stirnfläche eine Anlagefläche 12 bildet, mit der eine korrespondierende Anlagefläche 13 an der rückseitigen Stirnfläche der Wechselbacke 1b in Kontakt kommt, wenn die Wechselbacke 1b an der Trägerbacke 1a fixiert ist. Die Anlageflächen 12, 13 sind dabei unter einem identischen Winkel γ von hier 80° gegenüber der Auflagefläche 3 der Trägerbacke 1a geneigt.
  • Die Wechselbacke 1b stellt eine Spannbacke gemäß der vorliegenden Erfindung dar und besitzt einen Backenkörper 2, an dessen vorderer, in der Zeichnung nach links weisenden Stirnfläche 7 eine Spannfläche 8 ausgebildet ist, über welche die Aufsatzbacke 1b mit einem zu spannenden Bauteil B in Kontakt kommt. In dem Backenkörper 2 ist eine schlitzartige Ausnehmung 9 ausgebildet, die sich ausgehend von der Unterseite des Backenkörpers 2 über dessen gesamte Breite nach oben in Richtung der Oberseite des Backenkörpers 2 und nach hinten in Richtung von dessen Rückseite erstreckt, so dass oberhalb der Ausnehmung 9 ein biegebalkenartiger Spannsteg 10 gebildet wird, der an seinem hinteren Endbereich eine geringe Querschnittsfläche besitzt, so dass ein Festkörpergelenk F gebildet wird, durch welches der Spannsteg 10 mit dem Rest des Backenkörpers 2 verbunden ist. Konkret weist die Ausnehmung 9 einen Ausnehmungsabschnitt 9a auf, der sich ausgehend von der Unterseite des Backenkörpers 2 parallel zur Spannfläche 8, d.h. in vertikaler Richtung, nach oben erstreckt, und besitzt einen sich daran anschließenden Ausnehmungsabschnitt 9b, in welchem sich die Ausnehmung schräg nach oben in Richtung der Rückseite und in Richtung der Oberseite des Backenkörpers 2 erstreckt und das Festkörpergelenk F ausgebildet ist. In diesem Ausnehmungsabschnitt 9b, in welchem das Festkörpergelenk F gebildet ist, verläuft die Ausnehmung 9 zumindest streckenweise horizontal, so dass ein Bereich gebildet wird, in welchem der Spannsteg 10 eine konstante Querschnittsfläche besitzt, welche durch die Breite der Wechselbacke 1b und die Höhe des Spannstegs 10 zwischen der schlitzförmigen Ausnehmung 8 und der Oberseite des Spannstegs 10 definiert wird. Hinter dem Festkörpergelenk F erstreckt sich die Ausnehmung mit dem Ausnehmungsabschnitt 9c schräg nach hinten unten, so dass sich die Querschnittsfläche des Spannstegs wieder vergrößert. Der von der Unterseite des Backenkörpers 2 ausgehende Ausnehmungsabschnitt 9a und der sich daran anschließende Ausnehmungsabschnitt 9b, in dem das Festkörpergelenk F gebildet ist, verlaufen dabei gradlinig und sind durch einen gekrümmten Verbindungsabschnitt 9d miteinander verbunden.
  • Wie in der Zeichnung angedeutet ist liegt die Spannfläche 8, mit welcher der Spannsteg 10 an einem Bauteil B in Anlage kommt, unterhalb des horizontalen Ausnehmungsabschnitts 9b und somit unterhalb des Festkörpergelenks F, so dass der Spannsteg 10 durch die beim Spannvorgang auftretenden Reaktionskräfte R um das Festkörpergelenk F nach unten gebogen wird, um das zu spannende Bauteil B gegen eine axiale Anschlagfläche zu drücken. Oberhalb der Spannfläche 8 ist die vordere Stirnfläche 7 nach hinten abgeschrägt, so dass hier kein Kontakt mit einem zu spannenden Bauteil stattfinden kann.
  • Beidseitig des von der Unterseite des Backenkörpers 2 ausgehenden Ausnehmungsabschnitts 9a sind in dem Backenkörper 2 Vertiefungen 14a, 14b ausgebildet, in die ein Arretierelement 15 von der Seite des Backenkörpers 2 eingeschoben ist, um den Spannsteg 10 in seiner unbelasteten Ausgangslage zu halten. Konkret sind die Vertiefungen 14a, 14b Teil einer Querbohrung 14, welche den Backenkörper 2 horizontal und senkrecht zu dessen Längsmittelebene durchsetzt und in welche ein Arretierelement 15 in Form eines Arretierungsstiftes eingeschoben ist, der einen zu der Querbohrung 14 korrespondierenden Durchmesser besitzt. Der Arrretierstift wird in die Querbohrung 14 eingeschoben, um den Spannsteg 10 in seiner unbelasteten Ausgangslage zu arretieren, wenn die Spannfläche 8 der Wechselbacke 2 bearbeitet wird.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Spannbacke
    1a
    Trägerbacke
    1b
    Wechselbacke
    2
    Backenkörper
    3
    Verzahnung
    4
    Auflagefläche
    5
    Auflagezapfen
    6
    Fortsatz
    7
    Stirnfläche
    8
    Spannfläche
    9
    Ausnehmung
    9a
    Ausnehmungsabschnitt
    9b
    Ausnehmungsabschnitt
    9c
    Ausnehmungsabschitt
    9d
    Verbindungsabschnitt
    10
    Spannsteg
    11
    Fortsatz
    12
    Anlagefläche
    13
    Anlagefläche
    14
    Querbohrung
    14a
    Vertiefung
    14b
    Vertiefung
    15
    Arretierelement
    B
    Bauteil
    F
    Festkörpergelenk
    M
    Biegemoment
    R
    Spann- und Reaktionskräfte
    X
    Längsachse

Claims (17)

  1. Spannbacke mit einem Backenkörper (2), der an einer vorderen Stirnfläche (7) eine Spannfläche (8) definiert, dadurch gekennzeichnet, dass in der vorderen Stirnfläche (7) des Backenkörpers (2) unterhalb von der Spannfläche (8) wenigstens eine Ausnehmung (9) ausgebildet ist, die sich ausgehend von der vorderen Stirnfläche (7) über deren gesamte Breite schräg nach oben in Richtung der Rückseite und in Richtung der Oberseite des Backenkörpers (2) erstreckt, so dass oberhalb der Ausnehmung (9) ein biegebalkenartiger Spannsteg (10) gebildet wird, der an seinem hinteren Endbereich eine geringe Querschnittsfläche besitzt, so dass ein Festkörpergelenk (F) gebildet wird, über welches der Spannsteg (10) mit dem Rest des Backenkörpers (2) verbunden ist und gegenüber diesem elastische Niederzugbewegungen ausführen kann, wobei die Spannfläche (8) vollständig oder im Wesentlichen unterhalb der Mittellinie des Festkörpergelenks (F) an dem Spannsteg (10) ausgebildet ist.
  2. Spannbacke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Backenkörper (2) an seiner Oberseite eine Auflagefläche (4) definiert und an seinem rückseitigen Endbereich einen nach oben über die Auflagefläche (4) vorstehenden Fortsatz (6) aufweist, und dass die wenigstens eine Ausnehmung (9) in der vorderen Stirnfläche (7) des Fortsatzes (6) ausgebildet sind.
  3. Spannbacke nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auflagefläche (4) Bohrungen, insbesondere Gewindebohrungen zur Halterung von Auflageelementen für ein zu spannendes Bauteil (B) ausgebildet sind.
  4. Spannbacke nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der vorderen Stirnfläche (7) des Backenkörpers (2) und insbesondere des Fortsatzes (6) mehrere, insbesondere genau zwei schlitzartige Ausnehmungen (9) übereinanderliegend ausgebildet sind, wobei die schlitzartigen Ausnehmungen (9) insbesondere parallel zueinander verlaufen.
  5. Spannbacke nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (9) oder jede Ausnehmung ausgehend von der vorderen Stirnfläche (7) des Backenkörpers (2) einen Ausnehmungsabschnitt (9a) größerer Steigung gegenüber der Horizontalen und einen sich daran anschließenden Ausnehmungsabschnitt (9b) geringerer Steigung, in welchem das Festkörpergelenk (F) gebildet wird, aufweist.
  6. Spannbacke nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungsabschnitte (9a, 9b) gradlinig verlaufen und durch einen gekrümmten Verbindungsabschnitt (9d) miteinander verbunden sind.
  7. Spannbacke nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ausnehmungsabschnitt (9b) geringerer Steigung die Ausnehmung (9) oder jede Ausnehmung zumindest abschnittsweise horizontal verläuft und dass sich hinter jedem Festkörpergelenk (F) die Ausnehmung (9) schräg nach unten erstreckt und somit die Querschnittsfläche des Spannstegs (10) wieder vergrößert.
  8. Spannbackemit einem Spannbackenkörper, der an einer vorderen Stirnfläche (7) eine Spannfläche (8) definiert, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Backenkörper (2) wenigstens eine Ausnehmung (9) ausgebildet ist, die sich ausgehend von der Unterseite des Backenkörpers (2) über dessen gesamte Breite nach oben in Richtung der Oberseite des Backenkörpers (2) und nach hinten in Richtung der Rückseite erstreckt, so dass oberhalb der Ausnehmung (9) ein biegebalkenartiger Spannsteg (10) gebildet wird, der an seinem hinteren Endbereich eine geringe Querschnittsfläche besitzt, so dass ein Festkörpergelenk (F) gebildet wird, über welches der Spannsteg (10) mit dem Rest des Backenkörpers (2) verbunden ist und gegenüber diesem elastische Niederzugbewegungen ausführen kann, wobei die Spannfläche (8) vollständig oder im Wesentlichen unterhalb der Mittellinie des Festkörpergelenks (F) an dem Spannsteg (10) gebildet ist.
  9. Spannbacke nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (9) ausgehend von der Unterseite des Backenkörpers (2) einen Ausnehmungsabschnitt (9a), der sich - bevorzugt parallel zur Spannfläche (8) und/oder in vertikaler Richtung - nach oben erstreckt und einen sich daran anschließenden Ausnehmungsabschnitt (9b), in welchem sich die Ausnehmung (9) schräg nach oben in Richtung der Rückseite und in Richtung der Oberseite des Backenkörpers (2) erstreckt und das Festkörpergelenk (F) gebildet wird, aufweist.
  10. Spannbacke nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ausnehmungsabschnitt (9b) in dem das Festkörpergelenk (F) gebildet ist, die Ausnehmung (9) zumindest streckenweise horizontal verläuft und dass sich hinter dem Festkörpergelenk (F) die Ausnehmung (9) nach schräg unten erstreckt und somit die Querschnittsfläche des Spannstegs (10) wieder vergrößert.
  11. Spannbacke nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der von der Unterseite des Backenkörpers (2) ausgehende Ausnehmungsabschnitt (9a) und der sich daran anschließende Ausnehmungsabschnitt (9b), in dem das Festkörpergelenk (F) gebildet ist, gradlinig verlaufen und durch einen gekrümmten Verbindungsabschnitt (9d) miteinander verbunden sind.
  12. Spannbacke nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig des von der Unterseite des Backenkörpers (2) ausgehenden Ausnehmungsabschnitts (9a, 9b, 9c) Vertiefungen (14a, 14b) in dem Backenkörper (2) ausgebildet sind, in die ein Arretierelement (15), insbesondere ein Arretierstift, von der Seite des Backenkörpers (2) her einschiebbar ist, um den Spannsteg (10) in einer unbelasteten Ausgangslage zu halten.
  13. Spannbacke nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannfläche (8) vollständig oder im Wesentlichen unterhalb des Festkörpergelenks (F) an dem Spannsteg (10) ausgebildet ist.
  14. Spannbacke nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (9) derart ausgebildet ist, dass der Spannsteg (10) Niederzugbewegungen in einer vertikalen Ebene ausführen kann.
  15. Spannbacke nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (9) oder jede Ausnehmung gradlinige und/oder gekrümmte Ausnehmungsabschnitte (9a, 9b, 9c) aufweist.
  16. Spannbacke nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (9) oder jede Ausnehmung ausschließlich gekrümmte Ausnehmungsabschnitte (9a, 9b, 9c) aufweist.
  17. Spannbacke nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Ausnehmung schlitzförmig ausgebildet ist.
DE102017121286.8A 2017-09-14 2017-09-14 Spannbacke Active DE102017121286C5 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017121286.8A DE102017121286C5 (de) 2017-09-14 2017-09-14 Spannbacke

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017121286.8A DE102017121286C5 (de) 2017-09-14 2017-09-14 Spannbacke

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102017121286B3 true DE102017121286B3 (de) 2018-09-06
DE102017121286C5 DE102017121286C5 (de) 2023-06-22

Family

ID=63171505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017121286.8A Active DE102017121286C5 (de) 2017-09-14 2017-09-14 Spannbacke

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102017121286C5 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019109856A1 (de) * 2019-04-15 2020-10-15 Röhm Gmbh Spannbacken, Spanneinsatz sowie Spannfutter

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD54958A1 (de) 1966-02-19 1967-03-20 Gerhard Starke Niederzugbacke für Werkstückspanner
DE3833742A1 (de) 1988-10-04 1990-04-05 Manfred Schanz Einspannvorrichtung
WO2007028431A1 (de) 2005-09-07 2007-03-15 System 3R International Ab Flexible spannbacke für einen schraubstock
DE202006020457U1 (de) 2005-02-18 2008-09-25 Allmatic-Jakob Gmbh & Co. Spannsysteme Kg Spannbacke und Spannvorrichtung mit einer solchen Spannbacke

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5542654A (en) 1994-11-28 1996-08-06 Johanson; Lars Self-locking railvice guided along a T-slot

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD54958A1 (de) 1966-02-19 1967-03-20 Gerhard Starke Niederzugbacke für Werkstückspanner
DE3833742A1 (de) 1988-10-04 1990-04-05 Manfred Schanz Einspannvorrichtung
DE202006020457U1 (de) 2005-02-18 2008-09-25 Allmatic-Jakob Gmbh & Co. Spannsysteme Kg Spannbacke und Spannvorrichtung mit einer solchen Spannbacke
WO2007028431A1 (de) 2005-09-07 2007-03-15 System 3R International Ab Flexible spannbacke für einen schraubstock

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019109856A1 (de) * 2019-04-15 2020-10-15 Röhm Gmbh Spannbacken, Spanneinsatz sowie Spannfutter
DE102019109856B4 (de) 2019-04-15 2024-01-25 Röhm Gmbh Spannbacke, Spanneinsatz sowie Spannfutter

Also Published As

Publication number Publication date
DE102017121286C5 (de) 2023-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19816328C1 (de) Verfahren zum Spannen von Werkstücken
DE102017122112B4 (de) Schraubstockvorrichtung
EP2724817B1 (de) Spannbacke oder Spannelement
DE102019116262B4 (de) Spannvorrichtung und Werkstückhaltevorrichtung mit einer Spannvorrichtung
EP2848337B1 (de) Spannbackenanordnung
DE102015220810B3 (de) Spannstock
EP2384857A1 (de) Vorrichtung zum Einspannen eines Werkstücks
EP0198379A2 (de) Greifvorrichtung mit auswechselbarer Greiferbacke
EP3180138B1 (de) Biegewerkzeug und greifvorrichtung zum manipulieren des biegewerkzeuges
DE202005009183U1 (de) Vorrichtung zum zentrierten Zuführen eines Werkstücks zu einer Spannvorrichtung
WO2008098744A1 (de) Stosswerkzeug, insbesondere nutstosswerkzeug
DE102017121286B3 (de) Spannbacke
DE102017215483B4 (de) Ultraschall-Schweißeinrichtung
DE4028353C2 (de)
DE3119834A1 (de) "schneidwerkzeug, insbesondere fuer eine drehmaschine"
DE102016106684B4 (de) Trägerwerkzeug für Schneidplatten mit mehreren Schneiden
EP3406362A1 (de) Raupenzugziehmaschine und ziehverfahren
EP2998068B1 (de) Zentrumsspanner mit schnellwechselbacken
DE102019104836A1 (de) Spannvorrichtung für eine Werkzeugmaschine, insbesondere ein Bearbeitungszentrum
DE1502027B2 (de) Schneidwerkzeug insbesondere zum drehen
EP1334803B1 (de) Spannvorrichtung, insbesondere Schraubstock
DE102012104660B4 (de) Greiferbackenanordnung
DE10032966A1 (de) Hohlbohrer und Wechselhalter hierfür
DE102005049614A1 (de) Hebelspanner
DE4341744C2 (de) Tiefziehspanner für Spannvorrichtungen an Werkstückbearbeitungsmaschinen

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R026 Opposition filed against patent
R034 Decision of examining division/federal patent court maintaining patent in limited form now final
R206 Amended patent specification