DE3929512A1 - Schnellwechselbacke fuer spanngeraete - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schnellwechselbacke für Spann­ geräte mit einem am Spanngerät angeformten oder lösbar be­ festigten Basiskörper und einem von diesem abgestützten Bac­ kenkörper.

Nach dem Stand der Technik ist der Backenkörper am Basiskör­ per angeschraubt. Nach Lösen der Schrauben kann er gegen einen anderen Backenkörper ausgetauscht werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Schnellwechselbacke so auszubilden, daß ein Auswechseln oder Umsetzen des Backen­ körpers ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen möglich ist und auch schneller durchführbar ist als bisher.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Backenkörper eine bodenseitige, offene Zentralöffnung zur Aufnahme wenigstens des Oberteils des Basiskörpers aufweist, daß in der Arbeitsstellung des Backenkörpers zwischen der dem Werkstück zugewandten Vorderfläche des Basiskörpers und der ihr benachbarten Innenfläche des Backenkörpers eine, ein Abheben des Backenkörpers verhindernde Formschlußverbin­ dung in Form eines, in eine Freisparung eingreifenden Vor­ sprungs vorgesehen ist, daß zwischen der Hinterfläche des Basiskörpers und der dieser benachbarten Innenfläche des Backenkörpers ein Spalt besteht, dessen Breite mindestens gleich dem in Spannrichtung gemessenen Formschlußeingriff ist, und daß in diesem Spalt Sperrmittel vorgesehen sind, die eine unkontrollierte Bewegung des Backenkörpers entge­ gen der Spannrichtung verhindern und deren Sperrwirkung durch eine Entriegelungsbewegung des Backenkörpers überwindbar ist.

Gemäß einer ersten Ausführungsform umfaßt das Sperrmittel ein im Basiskörper gelagertes Sperrglied, das mittels einer Feder in Spannkraftrichtung gegen die der Hinterfläche des Basis­ körpers zugewandten Innenfläche des Backenkörpers gedrückt wird. Damit wird erreicht, daß der Backenkörper durch zwei rechtwinklig zueinander verlaufende und nacheinander erfolgen­ de Bewegungshübe vom Basiskörper abgenommen werden kann. Ge­ mäß einer weiteren Ausgestaltung sind in mindestens einer Sei­ tenfläche des Backenkörpers zwei Aufnahmelöcher zum Eingreifen von Fingern eines Montagewerkzeuges vorgesehen. Ein Roboter­ arm, der dieses Werkzeug trägt, kann also mit diesen Fingern in die Aufnahmelöcher einfahren, dann den Entriegelungshub ausführen, wodurch der Backenkörper entgegen der Spannkraft­ richtung so weit bewegt wird, bis der Vorsprung aus der Frei­ sparung freikommt, wonach der Backenkörper nach oben abgenom­ men und durch einen anderen Backenkörper ersetzt werden kann.

Eine alternative Ausführungsform besteht erfindungsgemäß da­ rin, daß das Sperrmittel von der Hinterfläche des Basiskörpers vorspringende Rippen umfaßt, daß an der der Hinterfläche zuge­ wandten Innenfläche des Backenkörpers Aussparungen vorgesehen sind, in die die Rippen hineinpassen, daß die Aussparungen quer zur Spannkraftrichtung gegenüber den Rippen jeweils um einen Hub der Entriegelungsbewegung versetzt sind und daß der Backenkörper am Basiskörper quer zur Spannrichtung für diesen Hub der Entriegelungsbewegung gegen Federkraft beweglich ge­ lagert ist.

Bei dieser Variante umfaßt die Entriegelungsbewegung zwei rechtwinklig zueinander erfolgende Entriegelungshübe und einen Abnahmehub. Alle drei Hübe liegen rechtwinklig zueinander. Die Entriegelungshübe erfolgen in einer Horizontalebene und der Abziehhub rechtwinklig dazu nach oben. Auch bei dieser Aus­ führungsform kann das Austauschen des Backenkörpers ohne ma­ nuelle Bedienung in einfacher Weise maschinell erfolgen.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Freisparung in der Innenfläche des Backenkörpers aus­ gebildet und deren gegenüberliegende Innenfläche eine iden­ tisch geformte und spiegelbildlich angeordnete Freisparung aufweist und daß der Backenkörper zwei einander gegenüberlie­ gende Spannflächen mit unterschiedlicher Oberflächengestaltung aufweist, die nach Umsetzen des Backenkörpers um 180° wahl­ weise in Arbeitsstellung bringbar sind.

Bei dieser Ausführungsform wird der Backenkörper nicht gegen einen anderen ausgewechselt, sondern es wird lediglich die Position des Backenkörpers derart gewechselt, daß dessen Vorderfläche mit der Hinterfläche vertauscht wird.

Eine Weiterbildung der vorstehenden Ausgestaltung ist darin zu sehen, daß Freisparungen mit identischer Querschnittsform an allen vier rechtwinklig aneinander anschließenden Innen­ flächen des Backenkörpers vorgesehen sind und der Backenkör­ per vier äußere Spannflächen aufweist, die nach Umsetzen des Backenkörpers um jeweils 90° wahlweise in Arbeitsstellung bringbar sind. Vorzugsweise bilden dabei die vier Freisparun­ gen eine endlose Umfangsnut. Eine solche Backe ist eine Uni­ versalbacke, deren eine Spannfläche durch eine andere Spann­ fläche ausgetauscht werden kann, indem lediglich vier Bewe­ gungen des Backenkörpers nacheinander erfolgen müssen, näm­ lich der Entriegelungshub, der Abnahmehub, eine Drehbewegung um die lotrechte Achse und der anschließende Einsetzhub. Ein zusätzlicher Verriegelungshub entfällt, da dieser von einer federnden Rückstelleinrichtung selbsttätig bewirkt wird, die in den Basiskörper eingebaut ist.

Schließlich besteht noch eine besonders zweckmäßige Ausge­ staltung darin, daß die Freisparung in ihrem unteren Bereich eine Anlagefläche aufweist, an die der Vorsprung mit einer bodenseitigen Stützfläche durch eine auf den Backenkörper nach oben wirkende Feder in Anlage gehalten wird, und daß die die Berührungslinie zwischen Anlagefläche und Stützfläche ent­ haltende Tangentialebene zur Erzielung einer Niederziehwirkung beim Spannvorgang geneigt verläuft. Der Backenkörper ist somit quasi schwimmend gelagert, denn eine vom Basiskörper nach oben ragende Feder drückt den Backenkörper nach oben, wodurch die Anlagefläche des Backenkörpers gegen die Stützfläche des Basiskörpers gezogen wird. Würde sich der Basiskörper bei einer entsprechenden Konstruktion des Spanngerätes während des Spannvorganges geringfügig nach oben bewegen oder sich leicht schräg stellen, so wird der schwimmend gelagerte und am Werk­ stück anliegende Backenkörper diese Bewegungen nicht mitma­ chen, vielmehr eine Niederziehwirkung auf das Werkstück aus­ üben.

Anhand der Zeichnung, die zwei Ausführungsbeispiele darstellt, sei die Erfindung näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die neue Schnellwechsel­ backe,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Schnellwechselbacke gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine teilweise im Schnitt dargestellte Abwandlung einer Schnellwechselbacke und

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf die Schnell­ wechselbacke gemäß Fig. 3.

Ein quaderförmiger Basiskörper 10 mit vier lotrechten, recht­ winklig aneinander anschließenden Seitenflächen wird mittels Schrauben in einer Nut eines Spanngerätes befestigt. Der Ba­ siskörper 10 stützt mittels einer Feder 14 einen Backenkör­ per 12 ab, welcher ebenfalls quaderförmig und im Ausführungs­ beispiel mit vier gleich dimensionierten, rechtwinklig anein­ andergrenzenden Spannflächen 16, 18, 20 und 22 ausgebildet ist. Der Backenkörper 12 hat eine Zentralöffnung 24, die zum Boden hin offen ist und einen quadratischen Horizontalquer­ schnitt hat. Dieser Querschnitt ist größer als der ebenfalls quadratische Außenquerschnitt des Basiskörpers 10, so daß sich zwischen beiden Körpern 10, 12 ein ringsumlaufender Spalt 26 ergibt. In jeder der vier rechtwinklig zueinander liegen­ den Innenflächen des Backenkörpers 12 befindet sich eine kreissegmentförmige Freisparung 28. Die vier Freisparungen 28 ergeben eine endlose Umfangsnut. Im Fall, daß die Spannkraft auf den Backenkörper 12 von rechts nach links wirkt und die Außenfläche 16 die Spannfläche ist, so ist die dazu parallele und benachbart liegende Außenfläche des Basiskörpers 10 eine Vorderfläche 30, in deren Bereich eine horizontale Quer­ bohrung vorgesehen ist, deren Achse 32 innerhalb der Kontur des Basiskörpers 10 und unterhalb der Mittelebene der Frei­ sparungen 28 liegt. In diese Querbohrung ist eine Walze ein­ gesetzt, die einen Vorsprung 34 der Basisbacke 10 bildet. Gegen axiale Verschiebung ist dieser Vorsprung 34 durch einen vertikalen Stift 36 gesichert.

Ohne die Feder 14 würde der Backenkörper 12 sich gegenüber der Darstellung gemäß Fig. 1 nach unten bewegen, so daß der walzenförmige Vorsprung 34 in seinem oberen Bereich die An­ lagefläche 38 der Freisparung 28 berühren könnte. Dank der Feder 14 wird der Backenkörper 12 jedoch nach oben gedrückt, so daß eine bodenseitige Stützfläche 40 des Vorsprungs 34 die Anlagefläche 38 der Freisparung 28 in deren unterem Be­ reich berührt. Bei einer von rechts wirkenden Spannkraft auf den Backenkörper 12 neigt dieser also dazu, sich relativ zum Basiskörper 10 abwärts zu bewegen. Die Schnellwechselbacke hat somit eine Niederziehwirkung.

In die Hinterfläche 42 des Basiskörpers 10 ist entgegen der Spannkraftrichtung ein federbetätigter Bolzen 44 eingesetzt, der den Backenkörper 12 in Spannkraftrichtung belastet, so daß der Kontakt des walzenförmigen Vorsprungs 34 an der Freisparung 28 gewährleistet ist.

Zum Abnehmen des Backenkörpers 12 wird ein Werkzeug 46 mit zwei Fingern 48 in zwei Aufnahmelöcher 50 eingesteckt, die sich in jeder der vier Spannflächen 16-22 befinden. Mit Aus­ nahme der jeweiligen Spannfläche kann das Werkzeug in die Löcher 50 jeder der drei anderen Seitenflächen des Backen­ körpers 12 eingesetzt werden. Wird nun auf den Backenkörper 12 ein Entriegelungshub entgegen der Spannkraftrichtung ausge­ übt, so kommt der walzenförmige Vorsprung 34 außer Eingriff mit der entsprechenden Freisparung 28 und der Backenkörper 12 kann lotrecht abgehoben, um 90° oder 180° gedreht und entsprechend lotrecht aufgesetzt werden, wobei eine Anlauf­ schräge 52 den Federbolzen 44 einwärts drückt. Das Werkzeug 46 gibt dann den Backenkörper 12 frei und der Federbolzen 44 bewirkt selbsttätig die funktionsgerechte Positionierung des Backenkörpers 12.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 und 4 unterscheidet sich von der vorbeschriebenen Ausführungsform einmal dadurch, daß der Federbolzen 44 nicht der jeweiligen Hinterfläche des Basiskörpers 10, sondern einer Seitenfläche zugeordnet ist, daß an der Hinterfläche des Basiskörpers 10 zwei vertikale Rippen 54 vorgesehen sind, die in die Freisparung 28 eingrei­ fen und daß die Freisparungen 28 zwei vertikale Aussparungen 56 aufweisen, deren Abstand und Breite etwa den Werten der Rippen 54 entsprechen. In der Betriebsstellung gemäß Fig. 4 sind diese Aussparungen 56 gegenüber den Rippen 54 um das seitliche Bewegungsspiel des Backenkörpers 12 versetzt. Der Federbolzen 44 sichert den Backenkörper 12 in dieser Betriebs­ stellung, in welcher die Rippen 54, deren Ober- und Unter­ kanten entsprechend der Wölbung der Freisparungen 28 gerun­ det sind, in diese Freisparungen 28 eingreifen. Diese Rippen 54 stellen somit sicher, daß der walzenförmige Vorsprung 34 nicht aus der entsprechenden Freisparung 28 austreten kann.

Zum Abheben des Backenkörpers 12 gemäß Fig. 3 und 4 ist eine zweistufige Entriegelungsbewegung nötig, die in Fig. 4 durch die Ziffern 1 und 2 bezeichnet ist. Das Montagewerk­ zeug 46 schiebt den Backenkörper 12 in einer horizontalen Ebene zuerst seitwärts, also rechtwinklig zur Spannkraft­ richtung, bis die Rippen 54 den Aussparungen 56 gegenüber­ liegen. Dann findet der Entriegelungshub 2 entgegen der Spannkraftrichtung statt und anschließend kann dann der Ab­ nahmehub in der Richtung 3 gemäß Fig. 3 erfolgen.

Claims (10)

1. Schnellwechselbacke für Spanngeräte, mit einem am Spann­ gerät angeformten oder lösbar befestigten Basiskörper und einem, von diesem abgestützten Backenkörper, dadurch gekennzeichnet, daß der Backenkörper (12) eine bodensei­ tig offene Zentralöffnung (24) zur Aufnahme wenigstens des Oberteils des Basiskörpers (10) aufweist, daß in der Arbeitsstellung des Backenkörpers (12) zwischen der dem Werkstück zugewandten Vorderfläche (30) des Basiskörpers (10) und der ihr benachbarten Innenfläche des Backenkör­ pers (12) eine, ein Abheben des Backenkörpers (12) verhin­ dernde Formschlußverbindung in Form eines in eine Frei­ sparung (28) eingreifenden Vorsprungs (34) vorgesehen ist, daß zwischen der Hinterfläche (42) des Basiskörpers (10) und der dieser benachbarten Innenfläche des Backenkörpers (12) ein Spalt (26) besteht, dessen Breite mindestens gleich dem in Spannkraftrichtung gemessenen Formschluß­ eingriff ist und daß in diesem Spalt (26) Sperrmittel (44; 54) vorgesehen sind, die eine unkontrollierte Bewegung des Backenkörpers (12) entgegen der Spannrichtung verhin­ dern und deren Sperrwirkung durch eine Entriegelungsbe­ wegung des Backenkörpers überwindbar ist.

2. Schnellwechselbacke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Freisparung (28) in der Innenfläche des Backenkörpers (12) ausgebildet ist und deren gegenüberlie­ gende Innenfläche eine identisch geformte und spiegel­ bildlich angeordnete Freisparung (28) aufweist und daß der Backenkörper (12) zwei einander gegenüberliegende Spannflächen (16, 20) mit unterschiedlicher Oberflächenge­ staltung aufweist, die nach Umsetzen des Backenkörpers (12) um 180° wahlweise in Arbeitsstellung bringbar sind.

3. Schnellwechselbacke nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Freisparungen (28) mit identischer Quer­ schnittsform an allen vier rechtwinklig aneinander an­ schließenden Innenflächen des Backenkörpers (12) vorge­ sehen sind und der Backenkörper (12) vier äußere Spannflä­ chen (16, 18, 20, 22) aufweist, die nach Umsetzen des Backenkörpers (12) um jeweils 90° wahlweise in Arbeits­ stellung bringbar sind.

4. Schnellwechselbacke nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die vier Freisparungen (28) eine endlose Umfangs­ nut bilden.

5. Schnellwechselbacke nach einem der Ansprüche 1-4, da­ durch gekennzeichnet, daß das Sperrmittel ein im Basis­ körper gelagertes Sperrglied (44) umfaßt, das mittels einer Feder in Spannkraftrichtung gegen die der Hinterflä­ che (42) des Basiskörpers (10) zugewandten Innenfläche des Backenkörpers (12) gedrückt wird.

6. Schnellwechselbacke nach einem der Ansprüche 1-4, da­ durch gekennzeichnet, daß das Sperrmittel von der Hinter­ fläche (42) des Basiskörpers (10) vorspringende Rippen (54) umfaßt, daß an der der Hinterfläche (46) zugewandten Innenfläche des Backenkörpers (12) Aussparungen (56) vor­ gesehen sind, in die die Rippen (54) hineinpassen, daß die Aussparungen (56) quer zur Spannkraftrichtung gegen­ über den Rippen (54) jeweils um einen Entriegelungshub versetzt sind, und daß der Backenkörper (12) am Basiskörper (10) quer zur Spannkraftrichtung für den Entriegelungshub gegen Federkraft beweglich gelagert ist.

7. Schnellwechselbacke nach einem der Ansprüche 1-5, da­ durch gekennzeichnet, daß der Backenkörper (12) durch zwei rechtwinklig zueinander verlaufende und nacheinander erfolgende Bewegungshühe vom Basiskörper (10) abnehmbar ist.

8. Schnellwechselbacke nach einem der Ansprüche 1-4 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Backenkörper (12) durch drei rechtwinklig zueinander verlaufende und nacheinander erfolgende Bewegungshübe vom Basiskörper (10) abnehmbar ist.

9. Schnellwechselbacke nach einem der Ansprüche 1-8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Freisparung (28) in ihrem unteren Bereich eine Anlagefläche (38) aufweist, an die der Vorsprung (34) mit einer bodenseitigen Stützfläche (40) durch eine auf den Backenkörper (12) nach oben wirken­ de Feder (14) in Anlage gehalten wird und daß die, die Berührungslinie zwischen Anlagefläche (38) und Stützfläche (40) enthaltende Tangentialebene zur Erzielung einer Niederhaltewirkung beim Spannvorgang geneigt verläuft.

10. Schnellwechselbacke nach einem der Ansprüche 1-9, da­ durch gekennzeichnet, daß in mindestens einer Seiten­ fläche des Backenkörpers (12) zwei Aufnahmelöcher (50) zum Eingreifen von Fingern (48) eines Montagewerkzeugs (46) vorgesehen sind.