Verfahren zur Herstellung von Hartmetalleinsätze als Spannschneiden aufweisenden Spannbacken
Die Erfindung ist gebildet durch ein Verfahren zur Herstellung von Hartmetalleinsätze als Spannschneiden aufweisenden Spannbacken für Bohrfutter oder dergl., bei dem an einen Zylinderstift ein Backenschaft mit einer zum Eingriff in ein Spanngewinde vorgesehenen Zahnreihe sowie auf der zur Zahnreihe gegenüberliegenden Seite des Zylinderstiftes, axial versetzt, eine geneigt zur Achse des Zyiindexstifts verlaufende Spannfläche ausgebildet werden, bei dem auf der Spannfläche der Hartmetalleinsatz platziert und Mittel zur Verhinderung des Abhebens des Hartmetalleinsatzes in der senkrecht zur Spannfläche liegenden Richtung bereit gestellt werden, und bei dem der Hartmetalleinsatz auf der Spannfläche durch einen Bindestcff gegen Verschieben in Längsrichtung der
Spannfläche gesichert wird.
Ein Verfahren zur Herstellung von Spannbacken ist in der DE 100 08 262 AI offenbart. Dieses Verfahren hat sich in der Praxis gut bewährt, da es hochwertige und lang haltbare Spannbacken liefert. Als wünschenswert hat es sich jedoch gezeigt, die Lage der Hartmetalleinsätze auf den Spannflächen der Spannbacken besser zu definieren, um den beim Löten einsetzenden Auftrieb besser beherrschen zu können, wenn das verflüssigte Lot unter die Hartmetalleinsätze strömt.
Die sich aus diesem Wunsch ergebende Forderung und Aufgabenstellung wird durch das eingangs geschilderte Verfahren gelöst, bei dem bereits vor dem Löten die Lage des Hartmetalleinsatzes bestimmt wird, die dieser nach dem Löten auf der Spannfläche der Spannbacke einnimmt.
Im Rahmen der Erfindung weiterhin bevorzugt ist es, wenn in der Spannfläche vor dem Platzieren des
Hartmetalleinsatzes eine in deren Längsrichtung verlaufende Nut ausgebildet und darin der
Hartmetalleinsatz platziert wird. Dies bietet den Vorteil, daß auch eine seitliche Führung des Hartmetalleinsatzes gewährleistet ist und dieser nicht seitlich ausweichen kann. Hinsichtlich der Einfachheit und Dauerhaftigkeit des eingesetzten Mittels ist es günstig, wenn in der Nut Strukturen zur Bereitstellung der Mittel zur Verhinderung des Abhebens ausgebildet werden, insbesondere wenn ein Formschluß zwischen der Nut und dem Hartmetalleinsatz bildende Strukturen ausgebildet werden. Anders als bei einem auf Reibung beruhenden Mittel ist bei einem derartigen Verfahrensschritt mit den dadurch erzeugten
Strukturen gewährleistet, daß auch später im Einsatz der Spannbacken mit den dabei auftretenden hohen Temperaturen keine Beeinträchtigung der Verbindung zwischen dem Hartmetalleinsatz und der Spannbacke auftritt. Dies wird insbesondere dann erreicht, wenn an dem Hartmetalleinsatz und in der Nut zur Realisierung des Formschlusses komplementär korrespondierende Strukturen ausgebildet werden, wie diese beispielsweise erzeugt werden können, indem an einer Seitenwand von der Nut oder dem Hartmetalleinsatz eine Leiste zum Eingriff in eine Längsrille des anderen Teils von der Nut und dem Hartmetalleinsatz ausgebildet wird. Eine bessere Verankerung des Hartmetalleinsatzes in der Nut unter Ausschluß von Kippbewegungen wird erreicht, indem die Leisten in die Längsrille symmetrisch zur Längsachse der Spannfläche auf beiden Seiten von der Nut und dem Hartmetalleinsatz ausgebildet werden.
Alternativ besteht auch die Möglichkeit, daß an dem Hartmetalleinsatz ein Sägezahn zum Eingriff in die
Nutwandung als Widerhaken ausgebildet wird, da so eine Bearbeitung der Nut selber nicht erforderlich ist und lediglich der mit dem Sägezahn versehene Hartmetalleinsatz in die Nut eingepresst werden muß, um die gewünschte Sicherung zu erzielen. Die Sicherung wird verbessert, wenn der Sägezahn mehrfach und auf beiden Längsseiten des Hartmetalleinsatzes ausgebildet wird.
Nach einer weiteren alternativen, bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß in dem Verfahren das Mittel zur Verhinderung des Abhebens durch ein Hilfswerkzeug gebildet wird, das den Zylinderstift mit dem Hartmetalleinsatz zumindest teilweise umgreift. Bei diesem
Verfahren wird während der Herstellung der Spannbacke die erforderliche Sicherung des Hartmetalleinsatzes gegen Abheben von der Spannfläche bereitgestellt, ohne daß dieses Mittel nachfolgend an der Spannbacke verbleiben muß oder dessen Struktur dauerhaft beeinflusst. In einfachster Weise bietet es sich dann an, daß ein als Federbügel ausgebildetes Hilfswerkzeug eingesetzt wird, der auf die Spannbacke mit dem auf der Spannfläche platzierten Hartmetalleinsatz aufgeschoben wird. Das Aufschieben erfolgt dabei von seitlicher Richtung und läßt den in der Nut eingesetzten Hartmetalleinsatz aufgrund der seitlichen Führung in seiner Lage unverändert.
Es besteht weiterhin die Möglichkeit, daß ein als Ring ausgebildetes Hilfswerkzeug eingesetzt wird mit einem an die Dicke des Spannkeils der Spannbacke und des Hartmetalleinsatzes angepassten Durchmesser; insbesondere wenn mehrere Hartmetalleinsätze auf der Spannfläche der Spannbacke fixiert werden sollen, bietet es sich an, daß ein als Konushülse ausgebildetes Hilfswerkzeug eingesetzt wird, das alle Hartmetalleinsätze zugleich in ihrer Lage sichert .
Ein weiteres alternatives Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Verhinderung des
Abhebens durch einen zwischen der Spannfläche und dem Hartmetalleinsatz ausgebildeten Rastsitz gebildet sind, wobei der Rastsitz durch einen Raststift sowie eine den Raststift aufnehmenden Rastaufnaheme gebildet wird.
Ein weiterer Formschluß läßt sich realisieren, in dem nach dem Einsetzen des Hartmetalleinsatzes in die Nut mindestens eine Seitenwand zur Herstellung eines
Formschlusses umgebördelt wird auf mindestens einen Teil der Länge des Hartmetalleinsatzes.
Im folgenden wird die Erfindung an in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Spannbacke mit zwei in die Nut eingesetzte Hartmetalleinsätze,
Fig. 2 den Schnitt II - II aus Fig. 1,
Fig. 3 das Detail III aus Fig. 2,
Fig. 4 die Spannbacke aus Fig. 1 in einer Seitenansicht,
Fig. 5 das Detail V aus Fig. 4,
Fig. 6 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung einer alternativ geformten Spannbacke,
Fig. 7 eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung einer Ausführungsform mit seitlichen Nuten in den Hartmetalleinsätzen zur Realisierung des Formschlusses ,
Fig. 8 das Detail VIII aus Fig. 7.
Fig. 9 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsform mit einem Sägezahn,
Fig. 10 eine der Fig. 9 entsprechende Darstellung einer Ausführungsform mit zwei beidseits des Hartmetalleinsatzes angeordneten Sägezähnen,
Fig. 11 eine der Fig. 10 entsprechende Darstellung mit einer Mehrzahl von Sägezähnen auf beiden Seiten des Hartmetalleinsatzes,
Fig. 12 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung einer Ausführungsform mit einem durch einen Schwalbenschwanz realisierten Formschluß,
Fig. 13 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsform mit einem in eine T-Nut eingesetzten Hartmetalleinsatz,
Fig. 14 eine der Fig. 13 entsprechende Darstellung einer . alternativen Ausführungsform,
Fig. 15 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer Ausführungsform mit Verwendung von zwei Ringen als Hilfswerkzeug,
Fig. 16 den Schnitt XVI - XVI aus Fig. 15,
Fig. 17 eine Seitenansicht der Spannbacke mit dem Hilfswerkzeug aus Fig. 15,
Fig. 18 eine der Fig. 15 entsprechenden Darstellung mit einem Federbügel als Hilfswerkzeug,
Fig. 19 den Schnitt XIX - XIX aus Fig. 18,
Fig. 20 eine Seitenansicht der Spannbacke mit dem Federbügel aus Fig. 18,
Fig. 21 eine der Fig. 15 entsprechende Darstellung einer Spannbacke mit einer Konushülse als Hilfswerkzeug,
Fig. 22 den Schnitt XXII - XXII aus Fig. 21, und
Fig. 23 eine Seitenansicht der Ξpannbacke aus Fig. 21 mit der Konushülse.
Fig. 1 zeigt eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Spannbacke 1 am Ende des Fertigungsprozesses, bei dem in einem ersten Verfahrensschritt ein Zylinderstift 2 bereitgestellt wird, der mit einer zum Eingriff in ein Spanngewinde vorgesehenen Zahnreihe 3 versehen wird an dem als Backenschaft 4 zu bezeichnenden Teil. Auf der zur Zahnreihe 3 gegenüberliegenden Seite des Zylinderstiftes 2 wird axial versetzt eine geneigt zur Achse 5 des Zylinderstiftes 2 verlaufende Spannfläche 6 ausgebildet, in die eine in deren Längsrichtung verlaufende Nut 7 eingebracht wird. In dieser Nut 7 wird ein, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel mehr als ein, Hartmetalleinsatz 8 platziert, der durch Mittel zur Verhinderung des Abhebens des Hartmetalleinsatzes 8 in der senkrecht zur Spannfläche 6 liegenden Richtung in dieser Lage festgehalten wird. In einem weiteren Verfahrensschritt erfolgt die Sicherung des Hartmetalleinsatzes 8 in der Nut 7 gegen Verschieben in Längsrichtung mittels eines Bindestoffes 9, in der Regel ein Lot, das durch Hitzeeinwirkung aufgeschmolzen wird, und durch Kapillarkräfte den Hartmetalleinsatz 8 in der Nut 7 benetzt und umschließt und nach dem Erstarren
fixiert. Bei den in den Figuren 1 bis 14 dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Mittel zur Verhinderung des Abhebens des Hartmetalleinsatzes 8 durch einen Formschluß zwischen der Nut 7 und dem Hartmetalleinsatz 8 bildende Strukturen realisiert, wobei Fig. 6 auf beiden Seiten in der Nut 7 ausgebildete Leisten 10 zeigt, die in korrespondierend gebildete Längsrillen 11 des Hartmetalleinsatzes 8 eingreifen. Fig. 9 zeigt die Verwendung eines in dem Hartmetalleinsatz ausgebildeten Sägezahnes 12 zum Eingriff in die Nutwandung als
Widerhaken, wobei auch dieser Sägezahn 12 beidseits des Hartmetalleinsatzes 8 realisiert sein kann (Fig. 10) , und zwar auch in einer mehrfachen Ausgestaltung (Fig. 11) . Fig. 12 zeigt einen Schwalbenschwanz 13 als eine zwischen der Nut 7 und dem Hartmetalleinsatz 8 ausgebildete
Struktur, während die Ausführungsform gemäß Fig. 13 die Gestaltung der Nut 7 als T-Nut ausnutzt, um mit dem Hartmetalleinsatz 8 zugeordneten Leisten 13 die Sicherung des Hartmetalleinsatzes 8 zu erreichen, der von vorne in die Nut 7 eingeführt werden kann.
Die Figuren 15 bis 23 zeigen die Verwendung von Hilfswerkzeugen zur Sicherung der Lage des Hartmetalleinsatzes 8, wobei Fig. 15 ein als Ring 14 ausgebildetes Hilfswerkzeug zeigt, dessen Durchmesser an die Dicke des Spannkeils 15 der Spannbacke 1 und des Hartmetalleinsatzes 8 angepasst ist und so den Hartmetalleinsatz 8 in der Nut 7 hält. Die Figuren 18 bis 20 zeigen die Anwendung eines Federbügels 16, der seitlich auf den Spannkeil 15 der Spannbacke 1 aufgeschoben wird, während die Figuren 21 bis 23 ein als Konushülse 17 ausgebildetes Hilfswerkzeug zeigen, die von vorne auf den Spannkeil 15 der Spannbacke 1 aufgeschoben wird.
Der in den Figuren 6, 13 und 14 erzeugte Zustand läßt sich auch erreichen, indem nach dem Einsetzen des Hartmetalleinsatzes 8 in die Nut 7 mindestens eine Seitenwand zur Herstellung eines Formschlusses ungebordelt wird auf zumindestens einen Teil der Länge des Hartmetalleinsatzes 8.