DE3150966A1

DE3150966A1 - Spannbacke

Info

Publication number: DE3150966A1
Application number: DE19813150966
Authority: DE
Inventors: Heinz 4060 Viersen Beckers; Josef 4000 Düsseldorf Steinberger
Original assignee: Paul Forkardt GmbH and Co KG
Current assignee: Forkardt Deutschland GmbH
Priority date: 1981-07-28
Filing date: 1981-12-23
Publication date: 1983-02-17
Also published as: ES265446Y; IT8222594A0; FR2510441B1; DE3150966C2; CH655262A5; IT8222594A1; FR2510441A1; ES265446U; GB2110965B; GB2110965A; IT1152472B

Description

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Kaiser-Friedrich-Ring 70 CIPL-iNG.- WOLFRAM WATZKE

D-4000 DÜSSELDORF 11 3 DIPL.-ING. H E IN Z . J . RING

EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

unser Zeichen: 22 719 Datum: 16„Dezember 198I

Paul Porkardt GmbH & Co.KG,Rosenstr.44-46,4000 Düsseldorf 1

Spannbacke

Die Erfindung betrifft eine Spannbacke für Spanneinrichtungen, insbesondere umlaufende Spannfutter, 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 verlau-

fenden 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.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung übergreift der Spanneinsatz die Lagerfläche der Spannbacke mit seitlichen Ansätzen klammerartig. 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 Spanneinaatües relativ zur Spannbacke durch Aufbringen von Druck in Spännrichtung erzielt wird. Durch diese förmschlüssige Verbindung wird eine hohe Drehmomentübertragung für große Zerspanungsleistungen erzielt.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist 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. Durch eine überdimensionierung der vom Schraubenschaft durchdrungenen Bohrung und der Aussparung für den Schraubenkopf kann dafür gesorgt werden, daß diese Schraube lediglich zum Pest- · halten des Spanneinsatzes an der Spannbacke dient, wenn kein Werkstück eingespannt ist, vorzugsweise beim Stillstand des Spann-

futters, und daß keine Behinderung für die selbsttätige Ausrichtung des Spanneinsatzes entsprechend der Lagerfläche und der Anschlagfläche eintritt.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das Halte-· element mit seiner Längsachse unter einem spitzen Winkel zu. der Lagerfläche verläuft. Hierdurch wird sichergestellt, daß auch dann₉ wenn das Halteelement eine Anzugwirkung auf den Spanneinsatz ausüben sollte, beispielsweise durch ein zu festes Anziehen einer als Haltelement 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 ausschließliehe 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 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 Entstehen eines Spaltes sowohl zwischen Spanneinsatz und Lagerfläche als auch zwischen Spanneinsatz und Anschlagfläche ausgeschlossen wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Spanneinsatz krallenartig mit hervorstehenden Erhebungen ausgebildet. Diese Erhebungen des Spanneinsatzes sind vorzugsweise auf einem

etwa dem Spanndurchmesser des Werkstückes entsprechenden Kreisbogen angeordnet. Dieser ist bei einer Außenspannung konkav und bei einer Innenspannung konvex gekrümmt, so daß sich eine hohe Mitnahmekraft durch die scharfen Erhebungen ergibt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann in die Spannbacke ein radial verlaufender 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 Ausführungsbeis.piele 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.l,

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 Anschlagjläche 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.l 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.l 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 Lageeinstellung 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 voranstehend 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 ausgerichtet 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 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 behindert.

Abweichend zu den beiden voranstehend beschriebenen Ausführungsformen, bei denen die Schrauben 6 mit ihrer Längsachse 6ä in radialer Richtung der Spannbacke 1 ausgerichtet sind, verläuft die in Fig.5 mit ausgezogenen Linien dargestellte Schraube 6 mit ihrer Längsachse 6a unter einem spitzen Winkel 8 zur Lagerflä-.*- che 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 diesen 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, wann die Schraube 6 in radialer Richtung ausgerichtet ist.

Die mit ausgezogenen Linien in Fig.5 dargestellte Lage der Schraube 6 läßt erkennen, 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 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 Spannbacke 1 gezogen wird.

Um unabhängig von der jeweiligen Ausbildung der 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 in den Fig.l und 3 zu erkennen ist. Für den Fall, daß sich die axiale Lage des Werkstückes W relativ zur Spannbacke 1 ändertjkann der Anschlagstift 7 ausgetauscht oder in seiner axialen Länge gekürzt werden. Er besteht zu diesem Zweck vorzugsweise aus
bearbeitbarem Material.

- · Bezugsziffernliste;

1	Spannbacke
2	Trapezverzahnung
3	Lagerfläche
4	Anschlagfläche
5 .	Spanneinsatz
5a	Ansatz
5b	Erhebung
6	Schraube
6a	Längsachse
7	Anschlagstift
8	Winkel
	Winkel
	Werkstück

Leerseite

Claims

Patentansprüche:

ί 1.^Spannbacke für Spanneinrichtungen, insbesondere umlaufende Spannfutter, 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 mindestens einem der Ansprüche 1 bis 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 mindestens einem der Ansprüche Ibis 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 mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in die Spannbacke (1) ein radial verlaufender Anschlagstift (7) zur axialen Lagebestimmung des Werkstückes (W) eingesetzt ist.