DE10144753A1

DE10144753A1 - Schnellspannsystem

Info

Publication number: DE10144753A1
Application number: DE2001144753
Authority: DE
Original assignee: Forkardt Deutschland GmbH
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2001-09-11
Filing date: 2001-09-11
Publication date: 2003-07-03
Also published as: ITMI20021922A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Adapter für ein Schnellspannsystem zum Befestigen einer Aufsatzbacke an einer Grundbacke, wobei der Adapter an einer Anlagefläche der Grundbacke befestigbar ist und die Aufsatzbacke durch eine Relativbewegung parallel zur Anlagefläche der Grundbacke von dem Adapter abnehmbar ist, wobei ein Verriegelungselement in der Verriegelungsposition die Relativbewegung unterbindet, wobei der Adapter (1) ein Betätigungselement (2) und das Verriegelungselement (3) aufweist, wobei das Verriegelungselement (3) mittels des Betätigungselements (3) von einer Verriegelungsposition in eine zweite Position bewegbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Adapter für ein Schnellspannsystem zum Befestigen einer Aufsatzbacke an einer Grundbacke, wobei der Adapter an einer Anlagefläche der Grundbacke befestigbar ist und die Aufsatzbacke durch eine Relativbewegung parallel zur Anlagefläche der Grundbacke von dem Adapter abnehmbar ist, wobei ein Verriegelungselement in der Verriegelungsposition die Relativbewegung unterbindet.
Ein gattungsgemäßes Schnellspannsystem ist aus der US 4,946,177 bekannt. Zur Montage der Aufsatzbacke auf den Adapter wird bei diesem Schnellspannsystem zuerst die Aufsatzbacke in axialer Richtung gegen den Adapter bewegt, wobei ein am Adapter angeordneter, an seinem Ende konisch ausgebildeter Verriegelungsstift entgegen einer Federkraft in eine Bohrung mittels der Aufsatzbacke eingedrückt wird. Nach dem Aufsetzen wird mittels einer Relativbewegung in radialer Richtung die Aufsatzbacke in die Verriegelungsstellung gebracht, wobei in der Verriegelungsstellung der federbelastete Verriegelungsstift in eine entsprechend geformte Ausnehmung der Aufsatzbacke eingreift. Der Adapter weist an seiner der Aufsatzbacke zugewandten Seite eine im Querschnitt trapezförmige Ausnehmung auf, die sich über die gesamte Breite des Adapters erstreckt. Die Aufsatzbacke weist einen dem Adapter zugewandten Vorsprung auf, der eine ebenfalls schräggestellte Stirnwand aufweist, die in der Montagestellung je nach Aufsetzrichtung der Aufsatzbacke formschlüssig an einer der beiden schrägen Wände der Ausnehmung des Adapters anliegt und die radial auftretenden Spannkräfte aufnimmt. Zusätzlich weisen die radial nach außen weisenden Stirnseiten des Adapters Nuten auf. In der Verriegelungsstellung greift die Aufsatzbacke mittels eines angeformten Vorsprungs formschlüssig in eine Nut ein. Der Formschluß nimmt dabei die in radialer als auch in axialer Richtung auftretenden Spannkräfte auf.
Nachteilig bei dem aus der US 4,946,177 bekannten Schnellspannsystem ist, daß der Verriegelungsstift des Adapters zur Demontage der Aufsatzbacke mittels eines zusätzlichen Werkzeugs entgegen einer Federkraft verstellt werden muß. Hierzu ist ein Öffnung in der Aufsatzbacke vorgesehen, durch die nachteilig Späne und Schmutz zwischen den Adapter und die Aufsatzbacke gelangen können. Zudem ist der Verriegelungsstift in axialer Richtung ausgerichtet, wodurch, bedingt durch den notwendigen Hub des Stiftes, der Adapter in axialer Richtung hoch auslädt. Ferner ist von Nachteil, daß bei nicht gespanntem Werkstück und rotierendem Spannfutter der konische Verriegelungsstift die auftretenden Fliehkräfte bei montierten Aufsatzbacken für eine Innenspannung allein aufnehmen muß. Durch die konische Ausgestaltung des in die Aufsatzbacke eingreifenden Endes des Verriegelungsstiftes ist es möglich, daß der Verriegelungsstift in den Adapter hineingedrückt wird, wodurch sich die Aufsatzbacke vom Adapter lösen kann.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Adapter nebst Aufsatzbacke für ein Schnellspannsystem bereitzustellen, der die Nachteile des vorbeschriebenen Standes der Technik vermeidet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels eines Adapters mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Adapters ergeben sich durch die Merkmale der Unteransprüche.
Vorteilhaft wird zum Abnehmen der Aufsatzbacke vom Adapter kein Werkzeug benötigt, da das Verriegelungselement mittels eines am Adapter angeordneten Betätigungselements unmittelbar gelöst werden kann. Hierdurch wird das Schnellspannsystem einfacher zu handhaben und sicherer, da kein Werkzeug versehentlich im Adapter verbleiben kann. Durch den Formschluß zwischen Verriegelungselement und der Aufsatzbacke im verriegelten Zustand kann sich auch bei sehr hohen Fliehkräften bei Verwendung sowohl von Innenspann- als auch von Außenspannbacken bei nicht eingespanntem Werkstück die Aufsatzbacke nicht vom Adapter lösen. Die Verriegelung erfolgt, indem das Verriegelungselement parallel zur Anlagefläche der Grundbacke bewegt wird. Hierdurch hat der Adapter bzw. das Schnellspannsystem keine hohe Ausladung, wodurch das System vorteilhaft relativ klein, gering an Gewicht und stabil ist. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird das Verriegelungselement quer zur Richtung der Relativbewegung mittels des Betätigungselements verstellt, wodurch bei umlaufendem Spannfutter die angreifenden Fliehkräfte das Betätigungselement und das Verriegelungselement nicht aus der Verriegelungsposition heraus bewegen können. Ein zusätzlicher Vorteil ist, daß zwischen den Adapter und die aufgesetzte Aufsatzbacke kein Schmutz oder Späne gelangen können, da keine unnötigen Öffnungen für das Einführen eines Werkzeugs notwendig sind.
In einer bevorzugten Lösung ist das erfindungsgemäße Betätigungselement nebst Verriegelungselement in einem Adapter angeordnet, wobei der Adapter an seiner der Aufsatzbacke zugewandten flachen Seite einen Vorsprung hat, welcher seinerseits Führungsnuten an seinen aufeinander zulaufenden Seitenflächen hat. In diese vorteilhaft im Querschnitt v-förmigen Nuten greifen korrespondierende dreieckförmige Führungsleisten der Aufsatzbacke. Durch die aufeinander zulaufenden Seitenwände des Vorsprungs ist es möglich, bereits nach einer kurzen Relativbewegung von Adapter und Aufsatzbacke in radialer Richtung die Aufsatzbacke in axialer Richtung vom Adapter abzuheben. Bei dieser Ausführungsform hat die Aufsatzbacke an ihrer dem Adapter zugewandten Seite eine Aussparung, in die das Verriegelungselement eingreift.
Für alle erfindungsgemäßen Schnellspannsysteme mit entsprechenden Adaptern empfiehlt es sich, daß das Verriegelungselement eine Zylinderschraube ist, die in ein Innengewinde eines Bolzens eingeschraubt ist, wobei der Bolzen selbst das Betätigungselement bildet. Der Bolzen kann federbelastet sein, wobei die Feder den Bolzen und das Verriegelungselement in die Verriegelungsposition druckbeaufschlagt. Es ist gleichsam möglich, daß das Betätigungselement von zwei Seiten des Adapters betätigbar ist, wodurch das Verriegelungselement aktiv, d. h. manuell in die Verriegelungsposition bewegbar ist. Gleichsam ist es möglich, auch bei dieser Ausführungsform eine Feder vorzusehen, die das Verriegelungselement in Richtung der Verriegelungsposition druckbeaufschlagt.
Auch ist es möglich, daß das Betätigungselement das Verriegelungselement auf dem Weg in die Verriegelungsposition um die Bewegungsachse des Betätigungselements verschwenkt. Hierdurch wird vorteilhaft erreicht, daß das Verriegelungselement bei betätigtem Betätigungselement nicht aus dem Adapter hervorsteht.
Es ist selbstverständlich möglich, den vorbeschriebenen Adapter und die zugehörige Aufsatzbacke für ein umlaufendes sowie stationäres Spannfutter zu verwenden.
Nachfolgend werden anhand von Zeichnungen einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 u. 2 Perspektivische Darstellungen des erfindungsgemäßen Adapters und einer zugehörigen Innenspannaufsatzbacke;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die der Aufsatzbacke zugewandten Seite;
Fig. 4 Draufsicht des Adapters;
Fig. 5 Schnitt A-A des Adapters gemäß Fig. 3;
Fig. 6 Längsschnitt der Aufsatzbacke;
Fig. 7 Draufsicht auf die dem Adapter zugewandte Seite der Aufsatzbacke;
Fig. 8 bis 10 Adapter und Aufsatzbacke im montierten Zustand;
Fig. 11 u. 12 Perspektivische Darstellungen eines Ausführungsbeispieles mit von beiden Seiten des Adapters betätigbarem Betätigungselement;
Die Fig. 1 und 2 zeigen perspektivische Darstellungen von Adapter 1 und Aufsatzbacke 8 im noch nicht montierten Zustand. Der Adapter 1 hat ein Betätigungselement 2, mittels dessen ein Verriegelungselement 3 quer zur Anlagefläche 6 verschiebbar ist. Der Pfeil R_r gibt die Richtung der Relativbewegung an, mittels der die Aufsatzbacke 8 nach dem Entriegeln des Verriegelungselements 3 relativ zum Adapter 1 bewegt werden muß, damit die Aufsatzbacke 8 vom Adapter 1 abnehmbar ist. Über in Fig. 3 dargestellte Schrauben 15, die durch die Bohrungen 7 durchgreifen, kann der Adapter 1 mit seinen Anlageflächen 6 an einer nicht dargestellten Grundbacke evtl. unter zusätzlicher Verwendung von T-Nutensteinen befestigt werden. Der Adapter 1 hat schräg in Richtung der Stirnseite 4 aufeinander zulaufende Seitenwandabschnitte 5, die v-förmige Nuten aufweisen. Das Verriegelungselement 3 ragt aus der der Aufsatzbacke zugewandten flachen Seite zum Eingriff in eine Aussparung 11 der Aufsatzbacke 8 heraus. Die Aufsatzbacke 8 hat ihrerseits schräg angeordnete Führungsleisten 12, die im Querschnitt v-förmig sind, in die Aussparung 10 hineinragen und mit den v-förmigen Nuten 5a des Adapters 1 im montierten Zustand zusammenwirken. Die Spannfläche 9 der Aufsatzbacke ist auf der dem Adapter 1 abgewandten Seite angeordnet.
Die Fig. 3 bis 5 zeigen verschiedene Ansichten des Adapters 1. Das Verriegelungselement 3 ist eine Zylinderschraube, deren Kopf 3a teilweise aus der länglichen fensterartigen Öffnung 13 herausragt. Das Betätigungselement 2 besteht aus einem Bolzen 2a, der mit seiner überwiegenden Länge im nicht betätigten Zustand in einer Bohrung 16 des Adapters 1 einliegt. Das im Adapter 1 befindliche Ende 2b des im wesentlichen runden Bolzens 2a weist eine Sackbohrung auf, in der ein weiters Teil 2b einliegt, dessen von außen zugängliches Ende eine weitere Betätigungsfläche 2d bildet. Das Teil 2b wird von einer Druckfeder F umgriffen, die sich mit ihrem einen Ende gegen den vom Durchmesser her größeren Endbereich des Teils 2b und mit ihrem anderen Ende gegen die Stirnwand der Bohrung 16 abstützt. Hierdurch wird das Betätigungselement 2 und das Verriegelungselement 3 in Richtung Verriegelungsposition druckbeaufschlagt. Der Bolzen 2a hat eine radiale Sackbohrung mit Innengewinde. Zur Montage des Adapters 1 werden zuerst der Bolzen 2a, das Teil 2b und die Feder F zusammengesteckt. Danach werden die Teile zusammen in die Bohrung 16 des Adapters 1 eingeschoben. Sobald in der fensterartigen Öffnung 13 die Bohrung mit dem Innengewinde des Bolzens sichtbar wird, wird die Zylinderschraube in den Bolzen 2a eingeschraubt, wodurch der Bolzen 2a unverlierbar im Adapter 1 gesichert ist. Durch Drücken des Betätigungselements 2 in Richtung R_b wird dieses entgegen der Federkraft in den Adapter 1 hineingedrückt, wobei das Teil 2b durch eine Öffnung 17 aus dem Adapter 1 heraustritt. Sollte bei eventueller Verschmutzung die Federkraft nicht ausreichen, um das Verriegelungselement 3 in die Verriegelungsposition zu bewegen, kann manuell auf die Betätigungsfläche 2d eine die Feder F unterstützende Kraft ausgeübt werden.
Es ist selbstverständlich ebenso möglich, das Betätigungselement 2 derart auszubilden, daß es nur auf einer schmalen Seite des Adapters heraustritt. Bei dieser Ausführungsform kann jedoch keine zusätzliche, die Feder unterstützende Kraft auf das Betätigungs- bzw. Verriegelungselement ausgeübt werden.
Die Fig. 6 und 7 zeigen einen Längsschnitt der Aufsatzbacke sowie eine Draufsicht auf die dem Adapter zugewandte flache Seite einer Aufsatzbacke 8. Die Aufsatzbacke 8 hat eine Spannfläche 9, die an der dem (nicht dargestellten) Adapter abgewandten Seite angeordnet ist. An der dem Adapter zugewandten Seite hat die Aufsatzbacke 8 an ihrer einen Stirnseite 8a zwei dreieckförmige Vorsprünge 8b, die jeweils an einer Ecke der Aufsatzbacke 8 angeordnet sind. Jeder Vorsprung 8b weist eine schräg angeordnete Seitenfläche 12 auf, die jeweils eine im Querschnitt v-förmige Führungsleiste 12 bildet. Ferner weist die Aufsatzbacke 8 eine an ihrer dem Adapter zugewandten Seite in der Nähe der Stirnseite 8c befindliche Aussparung 11 auf, die durch zwei Bereiche 11a und 11b gebildet ist. Der Bereich 11a erstreckt sich dabei parallel zur Richtung R_r. Der Bereich 11b erstreckt sich parallel zur Richtung der Bewegungsbahn des Verriegelungselements 3. Die Berandung des Bereichs 11b weist eine Einbuchtung 11c auf, die zur Bildung eines Formschlusses zwischen Aufsatzbacke und Verriegelungselement 3 in Verbindung mit auftretenden Fliehkräften dient.
Die Fig. 8 bis 10 zeigen Adapter 1 und Aufsatzbacke 8 im montierten und verriegelten Zustand. Die Aufsatzbacke 8 umgreift teilweise mit ihren Vorsprüngen 8b seitlich den Adapter 1. Die Führungsleisten der Aufsatzbacke 8 liegen dabei in den v-förmigen Nuten 5a des Adapters 1. Aufgrund des Winkels der Führungsflächen 5 zueinander kann die Aufsatzbacke nicht weiter nach rechts verschoben werden. Die v-förmigen Nuten 5a sowie die Führungsleisten der Aufsatzbacke sind derart gestaltet, daß bei nach rechts auf die Aufsatzbacke 8 wirkenden Kräften die Aufsatzbacke 8 gegen den Adapter 1 gedrückt wird. Das Verriegelungselement 3 greift mit seinem freien Ende in die Aussparung 11 der Aufsatzbacke 8. Da es sich bei der dargestellten Aufsatzbacke 8 um eine Backe für eine Innenspannung handelt, wirkt eine eventuelle Fliehkraft F nach links, so daß sich ohne das Verriegelungselement 3 die Aufsatzbacke 8 vom Adapter 1 lösen würde. Die Berandung der fensterartigen Öffnung 13 weist eine seitliche Ausnehmung bzw. Einbuchtung 13a auf, in die das Verriegelungselement 3 bzw. der Kopf 3a der Zylinderschraube gedrückt wird, wodurch der Bolzen 2a leicht um seine Längsachse verdreht wird. Die Ausbuchtung 13a zusammen mit der angreifenden Fliehkraft bewirket einen Formschluß, der eine Bewegung des Verriegelungselements in Richtung der Längsachse des Betätigungselements aus der Verriegelungsposition heraus hemmt.
Beim Aufsetzen der Aufsatzbacke 8 auf den Adapter 1 muß mittels des Betätigungselements das Verriegelungselement 3 in den Bereich der Ausnehmung 11a bewegt werden, damit mittels einer Relativbewegung entgegen der Richtung R_r die Aufsatzbacke 8 mit ihren Führungsleisten 12 in die Führungsnuten 5a des Adapters 1 geschoben werden kann.
Nachdem die Relativbewegung beendet ist, liegen die flachen Seiten des Adapters 1 und der Aufsatzbacke 8 aneinander, und das Verriegelungselement 3 befindet sich in dem Verbindungsbereich der beiden Bereiche 11a und 11b der Aussparung 11. Nun kann das Betätigungselement 2 losgelassen werden, wodurch das Verriegelungselement 3 vom Betätigungselement bzw. der Druckfeder in den Bereich 11b der Ausnehmung 11 bewegt wird.
Der Adapter 1 muß stets so an der Grundbacke befestigt werden, daß die konusförmigen seitlichen Führungen 5a die Spannkräfte aufnehmen.
Die Fig. 11 und 12 zeigen perspektivische Darstellungen bei betätigtem Betätigungselement 2. Der von seinem Durchmesser her kleinere Abschnitt 2b mit seiner Betätigungsfläche 2d ist aus dem Adapter 1 teilweise herausgedrückt, damit eine manuelle Kraft in Richtung der Verriegelungsposition auf das Verriegelungselement 3 ausübbar ist.

Claims

1. Adapter für ein Schnellspannsystem zum Befestigen einer Aufsatzbacke an einer Grundbacke, wobei der Adapter an einer Anlagefläche der Grundbacke befestigbar ist und die Aufsatzbacke durch eine Relativbewegung parallel zur Anlagefläche der Grundbacke von dem Adapter abnehmbar ist, wobei ein Verriegelungselement in der Verriegelungsposition die Relativbewegung unterbindet, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter (1) ein Betätigungselement (2) und das Verriegelungselement (3) aufweist, wobei das Verriegelungselement (3) mittels des Betätigungselements (2) von einer Verriegelungsposition in eine zweite Position bewegbar ist.

2. Adapter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verriegelungsposition das Verriegelungselement (3) die Relativbewegung zwischen Adapter (1) und Aufsatzbacke (8) mittels Formschluß hemmt.

3. Adapter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement (3) parallel zur Grundbackenanlagefläche, insbesondere im wesentlichen quer zur Richtung R_r der Relativbewegung mittels des Betätigungselements (2) bewegbar ist.

4. Adapter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (2) beim Bewegen von der ersten in die zweite Position das Verriegelungselement (3) um die Längsachse des Betätigungselements (2) verschwenkt und/oder in Bewegungsrichtung des Betätigungselements (2) verschiebt.

5. Adapter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (2) ein Bolzen (2a) ist, an dem das Verriegelungselement (3) angeordnet, insbesondere angeschraubt oder angeformt ist, wobei eine Feder den Bolzen (2a) in Richtung der Verriegelungsposition druckbeaufschlagt.

6. Adapter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Betätigungselements (2) größer als die Breite des Adapters ist, wobei beide freie Enden als eine erste und eine zweite Betätigungsfläche (2c, 2d) dienen, derart, daß mittels des Betätigungselements (2) das Verriegelungselement (3) manuell von der Verriegelungsposition zur zweiten Position und zurück bewegbar ist.

7. Adapter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (2) zweiteilig ausgebildet ist, wobei das eine Teil ein Bolzen (2a) ist und mit seiner einen Stirnseite die erste Betätigungsfläche (2c) bildet und das andere Teil (2b) sich mit seinem einen Ende an dem Bolzen (2a) abstützt und mit seinem anderen Ende die zweite Betätigungsfläche (2d) bildet.

8. Adapter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei zusammengesetztem Adapter (1) und Aufsatzbacke (8) das Verriegelungselement (3) in eine Aussparung (11) der Aufsatzbacke (8) eingreift.

9. Adapter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß beim Betätigen des Betätigungselements (2) das Verriegelungselement (3) von einem ersten (11b) zu einem zweiten Bereich (11a) der Aussparung (11) verschoben wird.

10. Adapter nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verriegelungsposition das Verriegelungselement in Richtung der Relativbewegung an mindestens einer seitlichen Begrenzungswand des zweiten Bereichs (11b) anliegt.

11. Adapter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement (3) um die Längsachse des Betätigungselements (2, 2a) verdrehbar bzw. verschwenkbar gelagert ist.

12. Adapter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der der Aufsatzbacke (8) zugewandten flachen Seite des Adapters eine längliche fensterartige Öffnung ist und das Verriegelungselement (3) die Öffnung (13) durchgreift.

13. Adapter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Berandung des Bereichs der Öffnung (13), den das Verriegelungselement (3) in der Verriegelungsposition durchgreift, eine Einbuchtung (13a) hat.

14. Adapter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement (3) bedingt durch die Fliehkräfte formschlüssig in der Einbuchtung (13a) einliegt.

15. Adapter nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter (1) seitliche Führungsflächen (5, 5a) hat, die im Querschnitt v-förmige Nuten aufweisen, wobei die Führungsflächen hin zu einer Stirnseite des Adapters konisch zusammenlaufen.

16. Aufsatzbacke für ein Schnellspannsystem unter Verwendung eines Adapters nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (11) einen sich in Richtung der Relativbewegung erstreckenden ersten Bereich (11a) und einen sich in Bewegungsrichtung des Verriegelungselements (3) erstreckenden zweiten Bereich (11b) hat, die beide miteinander verbunden sind.

17. Aufsatzbacke nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Begrenzungswand des zweiten Bereichs (11b) der Aussparung (11) eine Einbuchtung (11c, 11d) aufweist.