DE3929512C2 - Schnellwechselbacke für Spanngeräte - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schnellwechselbacke für Spanngeräte, mit einem am Spanngerät angeformten oder lösbar befestigten Basiskörper und einem von diesem abgestützten Backenkörper, der mindestens zwei wahlweise in Funktionsstellung bringbare Spannflächen mit unterschiedlicher Oberflächengestaltung aufweist, wobei der Basiskörper an seiner dem Werkstück zugewandten Vorderfläche einen in Spannkraftrichtung vorstehenden Vorsprung aufweist, der in einen Freisparungsabschnitt des Backenkörpers - dessen Abheben verhindernd - formschlüssig eingreift und die Spannkraft auf den Backenkörper überträgt und jeder der Spannflächen ein gleich ausgebildeter Freisparungsabschnitt zugeordnet ist, und mit einem federbetätigten Sperrbolzen, der den Backenkörper mit dem Basiskörper in Formschlußeingriff hält und gegen dessen Feder er in eine Entkupplungsposition verstellbar ist, in der der Formschlußeingriff des Backenkörpers am Basiskörper durch Verschieben des Backenkörpers aufgehoben ist und dieser vom Basiskörper abnehmbar ist.

Eine derartige Schnellwechselbacke zeigt die DE 37 38 892 C2. Die Freisparungsab­ schnitte befinden sich an den Außenflächen des Backenkörpers, unterbrechen also die Spannflächen. Alle Freisparungsflächenabschnitte bilden zusammen eine kreiszy­ lindrische Ringnut, in die der Vorsprung eingreift, der seinerseits aus einem kreisseg­ mentförmigen Steg besteht, zu dessen imaginärer Zylinderachse im Basiskörper ein koaxiales Loch vorgesehen ist, in das der Sperrbolzen mit seinem freien Ende eingreift, der mit seinem Lagerabschnitt und einer Feder in einem bodenseitigen Sackloch des Backenkörpers gelagert ist. Zur Entkupplung muß der Sperrbolzen von unten her axial mit einem Werkzeug nach oben aus dem Loch des Basiskörpers heraus und in das Sackloch des Backenkörpers hineingeschoben werden, wonach der Backenkörper in Spannkraftrichtung vom Basiskörper abgezogen werden kann. Der Backenkörper hat am Basiskörper keine definierte Funktionsstellung, denn er ist um den Sperrbolzen frei drehbar. Durch einfaches Verdrehen des Backenkörpers gelangen nacheinander alle vier Spannflächen in Funktionsstellungen, in denen der Backenkörper aber nicht verriegelt wird. Wenn auch die Gegenbacke eines Spanngerätes nach diesem Vorschlag ausgebildet wird, können beide Backenkörper relativ zu dem dazwischenliegenden Werkstück frei verschwenken, womit sich der Einsatz für Maschinenschraubstöcke verbietet, wo die einander zugewandten Spannflächen der Spannbacken absolut parallel gehalten werden müssen. Nachteilig ist weiterhin, daß die Spannkraft nicht allein im Bereich des Vorsprunges des Basiskörpers auf die Spannbacke übertragen wird, sondern der Sperrbolzen mit einem Teil der Spannkraft belastet wird, was mindestens bei Hochdruckspannung zu einer Beschädigung des Sperrbolzens oder dessen Lagerung führen kann.

Die US 3,915,443 A zeigt einen Schraubstock, dessen eine Spannbacke mehrere unterschiedlich gestaltete Spannflächen aufweist, die durch Drehen der Spannbacke um eine zentrale Spannbackenachse wahlweise in Funktionsstellung bringbar sind. Die Spannbacke wird mittels eines Handgriffes gedreht und es findet eine Arretierung der Spannbacke in jeder der gewünschten Drehstellungen statt. Ein Abheben der Spannbacke vom Spannbackenträger erfordert eine Demontage unter Verwendung von Werkzeugen. Die Spannbacke ist keine Schnellwechselbacke.

Die DE 10 22 977 A zeigt einen Parallelschraubstock mit fester und beweglicher Spannbacke. Die Backenkörper weisen jeweils nur eine Spannfläche auf. Jeder Backenkörper ist an seinem Basiskörper mit einer Wälzkörperanordnung derart gelagert, daß die Spannkraft in eine abwärts gerichtete Komponente des Backenkörpers zerlegt wird, womit eine Niederziehwirkung erzielt wird. Der Backenkörper ist vom Basiskörper ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen nicht abnehmbar und auch nicht am Basiskörper verstellbar, um eine andere Spannfläche in Funktionsstellung zu bringen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schnellwechselbacke der eingangs genannten Art so auszubilden, daß ein Auswechseln oder Umsetzen des Backenkörpers schnell und ohne Zuhilfenahme von Werkzeugen möglich ist, die Parallelität der einander gegenüber liegenden Spannflächen eines Backenpaars jedoch gewährleistet bleibt.

Diese Aufgabe wird mit einer Schnellwechselbacke der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Backenkörper eine bodenseitig offene Zentralöffnung aufweist, an deren den mindestens zwei Spannflächen zugeordneten Innenflächen die Freisparungsabschnitte vorgesehen sind, daß zwischen einer der Vorderfläche abgewandten Hinterfläche des Basiskörpers und einer benachbarten Innenfläche der Zentralöffnung ein Spalt gebildet ist, dessen Breite für einen Entkupplungshub des Backenkörpers in Spannkraftrichtung ausreichend ist, um den Formschlußeingriff aufzuheben, und daß der Backenkörper aus dieser Entkupplungsstellung vom Basiskörper in einer zum Entkupplungshub rechtwinkligen Richtung abhebbar und nach Drehung um einen solchen Winkel wieder aufsetzbar ist, so daß eine andere als die vorherige Spannfläche des Backenkörpers in Funktionsstellung gelangt.

Zum Umsetzen des Backenkörpers braucht dieser nur zwei rechtwinklig zueinander verlaufende Bewegungshübe auszuführen, nämlich einen ersten Entkupplungshub in Spannkraftrichtung und einen anschließenden Entnahmehub. Diese Bewegungen lassen sich durch Einhandbedienung ausführen, wobei im Gegensatz zum eingangs genannten Stand der Technik der Sperrbolzen prinzipiell nicht gesondert entriegelt werden muß. Daher eignet sich die erfindungsgemäße Schnellwechselbacke für einen manipulatorgesteuerten Vorrichtungswechsel.

Der Formschlußeingriff zwischen dem Vorsprung des Backenkörpers und dem Frei­ sparungsabschnitt im Basiskörper läßt sich gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sehr einfach so gestalten, daß ein Niederzieheffekt des Backenkörpers beim Spannen des Werkstückes erreicht wird. Dazu ist gemäß Anspruch 7 vorgesehen, daß jeder Freisparungsabschnitt in seinem 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 enthaltende Tangentialebene zur Erzielung einer Niederhaltewirkung beim Spannvorgang geneigt verläuft.

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

Es zeigt:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die neue Schnellwechselbacke,

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 Schnellwechselbacke gemäß Fig. 3. In der nachfolgenden Beschreibung beziehen sich die Begriffe "oben", "unten", "rechts" und "links" auf die Darstellungen in den Figuren. "Vorn" bedeutet "werkstückzugewandt" und "hinten" ist als "werkstückabgewandt" zu verstehen.

Ein quaderförmiger Basiskörper 10 mit vier lotrechten, rechtwinklig aneinander anschließenden Seitenflächen wird mittels Schrauben in einer Nut eines Spanngerätes befestigt. Der Basiskörper 10 stützt mittels einer Feder 14 einen Backenkörper 12 ab, welcher ebenfalls quaderförmig und im Ausführungsbeispiel mit vier gleich dimensionierten, rechtwinklig aneinandergrenzenden Spannflächen 16, 18, 20 und 22 ausgebildet ist. Der Backenkörper 12 hat eine Zentralöffnung 24, die zum Boden hin offen ist und einen quadratischen Horizontalquerschnitt 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 liegenden 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 (Fig. 1 und 2) 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 Querbohrung vorgesehen ist, deren Achse 32 innerhalb der Kontur des Basiskörpers 10 und unterhalb der Mittelebene der Freisparungen 28 liegt. In diese Querbohrung ist eine Walze eingesetzt, die einen Vorsprung 34 des Basiskörpers 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 Anlagefläche 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 Bereich 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 Sperrbolzen 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 Ausnahme der jeweiligen Spannfläche kann das Werkzeug in die Löcher 50 jeder der drei anderen Seitenflächen des Backenkörpers 12 eingesetzt werden. Wird nun auf den Backenkörper 12 ein Entriegelungshub entgegen der Spannkraftrichtung ausgeübt, 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 Anlaufschräge 52 den Sperrbolzen 44 einwärts drückt. Das Werkzeug 46 gibt dann den Backenkörper 12 frei und der Sperrbolzen 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 Sperrbolzen 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 eingreifen 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 Sperrbolzen 44 sichert den Backenkörper 12 in dieser Betriebsstellung, in welcher die Rippen 54, deren Ober- und Unterkanten entsprechend der Wölbung der Freisparungen 28 gerundet 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 Montagewerkzeug 46 schiebt den Backenkörper 12 in einer horizontalen Ebene zuerst seitwärts, also rechtwinklig zur Spannkraftrichtung, bis die Rippen 54 den Aussparungen 56 gegenüberliegen. Dann findet der Entriegelungshub 2 entgegen der Spannkraftrichtung statt und anschließend kann dann der Abnahmehub in der Richtung 3 gemäß Fig. 3 erfolgen.

Claims (8)

1. Schnellwechselbacke für Spanngeräte, mit einem am Spanngerät angeformten oder lösbar befestigten Basiskörper und einem, von diesem abgestützten Backenkörper, der mindestens zwei wahlweise in Funktionsstellung bringbare Spannflächen mit unterschiedlicher Oberflächengestaltung aufweist, wobei der Basiskörper an seiner dem Werkstück zugewandten Vorderfläche einen in Spannkraftrichtung vorstehenden Vorsprung aufweist, der in einem Freisparungsabschnitt des Backenkörpers - dessen Abheben verhindernd - formschlüssig eingreift und die Spannkraft auf den Backenkörper überträgt und jeder der Spannflächen ein gleich ausgebildeter Frei­ sparungsabschnitt zugeordnet ist, und mit einem federbetätigten Sperrbolzen, der den Backenkörper mit dem Basiskörper in Formschlußeingriff hält und gegen dessen Feder er in eine Entkupplungsposition verstellbar ist, in der der Formschlußeingriff des Backenkörpers am Basiskörper durch Verschieben des Backenkörpers aufgehoben und dieser vom Basiskörper abnehmenbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Backenkörper (12) eine bodenseitig offene Zentralöffnung (24) aufweist, an deren den mindestens zwei Spannflächen (20) zugeordneten Innenflächen die Freisparungsabschnitte (28) vorgesehen sind, daß zwischen einer der Vorderfläche (30) abgewandten Hinterfläche (42) des Basiskörpers (10) und einer benachbarten Innenfläche der Zentralöffnung (24) ein Spalt (26) gebildet ist, dessen Breite für einen Entkupplungshub des Backenkörpers (12) in Spannkraftrichtung ausreichend ist, um den Formschlußeingriff aufzuheben, und daß der Backenkörper (12) aus dieser Entkupplungsstellung vom Basiskörper (10) in einer zum Entkupplungshub rechtwinkligen Richtung abhebbar und nach Drehung um einen solchen Winkel wieder aufsetzbar ist, so daß eine andere als die vorherige Spannfläche (18-22) des Backenkörpers (12) in Funktionsstellung gelangt.

2. Schnellwechselbacke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Freisparungsabschnitte (28) als Nuten mit kreissegmentförmiger Querschnittsform ausgebildet sind und der Vorsprung (34) walzenförmig ausgebildet ist.

3. Schnellwechselbacke nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Backenkörper (12) vier äußere Spannflächen (16, 18, 20, 22) aufweist, die nach Umsetzen des Backen­ körpers (12) um jeweils 90° wahlweise in Arbeitsstellung bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Freisparungsabschnitte (28) mit identischer Quer­ schnittsform an allen vier rechtwinklig aneinander anschließenden Innenflächen des Backenkörpers (12) vorgesehen sind.

4. Schnellwechselbacke nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vier Freisparungsabschnitte (28) eine endlose Umfangsnut bilden.

5. Schnellwechselbacke nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrbolzen (44) zwischen der dem Werkstück abgewandten Hinterfläche (42) des Basiskörpers (10) und der dieser zugewandten Innenfläche des Backenkörpers (12) angeordnet ist und diesen entgegen der Spannkraftrichtung vorspannt.

6. Schnellwechselbacke nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Hinterfläche (42) des Basiskörpers (10) vorspringende Rippen (54) vorgesehen sind und an der der Hinterfläche (46) zugewandten Innenfläche des Backenkörpers (12) Aussparungen (56) vorgesehen sind, in die die Rippen (54) hineinpassen, daß die Aussparungen (56) quer zur Spannkraftrichtung gegenüber den Rippen (54) jeweils um einen Entriegelungshub versetzt sind und der Sperr­ bolzen (44) diesem Entriegelungshub entgegenwirkt, so daß der Entkupplungshub erst nach erfolgtem Entriegelungshub rechtwinklig zu diesem einleitbar ist.

7. Schnellwechselbacke nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Freisparungsabschnitt (28) in seinem unteren Bereich eine Anlagefläche (38) aufweist, an die der Vorsprung (34) mit einer bodenseitigen Stützfläche (40) durch eine auf den Backenkörper (12) nach oben wirkende Feder (14) in Anlage gehalten wird, und daß die, die Berührungslinie zwischen Anlagefläche (38) und Stützfläche (40) enthaltende Tangentialebene zur Erzielung einer Niederhalte­ wirkung beim Spannvorgang geneigt verläuft.

8. Schnellwechselbacke nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer Außenseitenfläche des Backenkörpers (12) zwei Aufnah­ melöcher (50) zum Eingreifen von Fingern eines Montagewerkzeuges (46) vorge­ sehen sind.