DE4413687C2 - Klemmbackenanordnung für ein Spannfutter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Klemmbackenanordnung für ein Spannfutter mit einer Rotati­ onsachse, aufweisend: einen Grundbacken, der am Spannfutter angebracht ist, zur Bewegung zur Rotationsachse hin und von dieser weg, wobei der Grundbacken eine vordere Stirnfläche aufweist, die aus dem Spannfutter vorsteht und eine Mehrzahl von abgestuften Öffnungen besitzt, die sich in die vordere Stirnfläche parallel zur Rotati­ onsachse erstrecken, wobei jede der abgestuften Öffnungen, der vorderen Stirnfläche benachbart, einen Befestigungssitz aufweist und einen mit Gewinde versehenen Abschnitt kleinen Durchmessers besitzt, der sich vom Befestigungssitz nach hinten erstreckt; einen Konusstift für jede der abgestuften Öffnungen, wobei sich eine Öffnung durch jeden der Konusstifte hindurch erstreckt und mit dem mit Gewinde versehenen Abschnitt der entsprechenden abgestuften Öffnung ausgerichtet ist; einen Aufsatzbac­ ken, der eine rückwärtige Stirnfläche aufweist, die an der vorderen Stirnfläche des Grundbackens anliegt, und der eine entgegengesetzt gelegene vordere Stirnfläche besitzt, wobei sich eine Mehrzahl von Öffnungen durch den Aufsatzbacken erstrecken und mit den entsprechenden Öffnungen durch die Konusstifte ausgerichtet sind; und Befestigungsbolzen, die jeweils durch die Öffnungen der Aufsatzbacken und der Konusstifte hindurchtreten und die jeweils mit dem mit Gewinde versehenen Abschnitt der entsprechenden abgestuften Öffnung im Gewindeeingriff stehen.

Eine derartige Klemmbackenanordnung ist aus der US-PS 463,373 bekannt. Dort ist ein Konusring mit einem zylindrischen Umfangsabschnitt in eine zylindrische Bohrung in der rückwärtigen Stirnfläche des Aufsatzbackens eingesetzt und greift beim Anbrin­ gen des Aufsatzbackens am Grundbacken mit seiner konischen Ringfläche in eine konische Ausnehmung in der vorderen Stirnfläche des Grundbackens ein. Der maxi­ male Durchmesser des konusförmigen Abschnitts des Konusrings entspricht dabei dem Durchmesser des zylindrischen Abschnitts des Konusrings. Bei dieser Ausführung besitzt demnach die Verbindung zwischen dem Konusring und dem Aufsatzbacken einen konstanten Querschnitt.

In der US-PS 3,179,430 sind Befestigungsöffnungen des Aufsatzbackens mit Befesti­ gungsöffnungen des Grundbackens ausgerichtet, wobei eine Feder in eine Nut ein­ greift. Sowohl die Nut als auch die Feder besitzen einen konstanten Querschnitt. Gerade bei derartigen Passungen mit konstantem Querschnitt treten Probleme bezüg­ lich einer zuverlässig reproduzierbaren Ausrichtung von Aufsatzbacken und Grundbac­ ken auf, denn wegen des konstanten Querschnitts muß ein gewisses Spiel vorgesehen sein, um das Einsetzen der zylindrischen oder rechtwinkligen Vorsprünge in die ent­ sprechend ausgebildeten Ausnehmungen zu ermöglichen. Genau dieses Spiel jedoch steht einer präzisen Ausrichtung des Aufsatzbackens im Weg.

Aus der US-PS 3,170,430 ist ein konischer Vorsprung (28) der Klemmbackenanord­ nung bekannt, der nicht auf dem Grundbacken angeordnet ist, sondern auf dem Auf­ satzbacken und der zur Halterung eines Werkzeughalters dient. Er besitzt keine Funk­ tion zur Ausrichtung des Aufsatzbackens bezüglich des Grundbackens.

Ein anderes bekanntes Spannfutter weist einen Spannfutterkörper auf, der an einer Maschine zur Rotation des Spannfutters um eine Achse angebracht sein kann. Das Spannfutter weist eine Mehrzahl von Grundbacken oder Hauptklemmbacken auf, die im Spannfutterkörper zur Bewegung in radialen Richtungen relativ zur Rotations­ achse angebracht sind. Obere Klemmbacken sind an den vorderen Stirnseiten der entsprechenden Hauptklemmbacken angebracht, um ein Werkzeug oder ein Werk­ stück während der Rotation zu halten. Die oberen Klemmbacken werden in Über­ einstimmung mit der Größe, der Form und anderen Eigenschaften des zu greifenden Werkzeugs oder Werkstücks ausgewählt.

Die vordere Stirnseite eines daraus bekannten Hauptklemmbackens und die hintere Stirnseite des oberen Klemmbackens sind auf geeignete Weise ausgestaltet, um ihren gegenseitigen Eingriff zu gestatten. Beispielsweise weisen einige obere Klemmbacken nach dem Stand der Technik eine Mehrzahl von Bolzenlöchern auf, welche mit einer korrespondierenden Mehrzahl von mit Gewinde versehenen Bol­ zenlöchern in dem Hauptklemmbacken des Standes der Technik ausrichtbar sind. Die Bolzen werden durch den oberen Klemmbacken hindurchgeführt und greifen in das Gewinde des zugehörigen Bolzenlochs des Hauptklemmbackens ein, um den oberen Klemmbacken des Standes der Technik an dem zugeordneten Hauptklemm­ backen des Standes der Technik zu halten.

Einige Klemmbackenanordnungen des Standes der Technik weisen auch gegenseitig in Eingriff bringbare Glieder auf, um das anfängliche Ausrichten der Bolzenlöcher des oberen Klemmbackens mit den mit Gewinde versehenen Bolzenlöchern des Hauptklemmbackens zu erleichtern. Einige Hauptklemmbacken aus dem Stand der Technik weisen beispielsweise nach vorne hervorstehende zylindrische Paßstifte auf, die parallel zu den Bolzenlöchern verlaufen, aber von diesen beabstandet sind. Die hintere Stirnfläche des zugehörigen oberen Klemmbackens des Standes der Technik weist zylindrische Ausnehmungen zur Aufnahme der Paßstifte auf. Die Bolzenlöcher dieser Klemmbacken nach dem Stand der Technik sind dann mitein­ ander ausgerichtet, wenn die zylindrischen Paßstifte und die zylindrischen Aus­ nehmungen miteinander in Eingriff stehen. Andere Hauptklemmbacken des Standes der Technik weisen eine rechtwinklige Zunge auf, die mit einer korrespondierend ausgebildeten Nut an einem oberen Klemmbacken in Eingriff bringbar ist, um die Bolzenlöcher miteinander auszurichten.

Just-in-Time-Fertigung (JIT) wird von vielen Firmen bevorzugt, um ihr Inventar niedrig zu halten. Durchlaufzeiten von bearbeiteten Teilen werden mit der JIT- Fertigung geringer. Daher könnte ein Bediener eines Spannfutters so wenig wie 10 Werkstücke durchlaufen lassen, bevor er zu einem anderen Werkstück umschalten muß. Jeder Durchlauf von Werkstücken erfordert voraussichtlich einen neuen Satz von oberen Klemmbacken.

Die Spannfutteranordnung nach dem Stand der Technik arbeitet gewöhnlich nicht präzise und akkurat wiederholbar, wenn die oberen Klemmbacken einmal ausge­ wechselt worden sind. Diese Probleme mit der Wiederholgenauigkeit beruhen zumindest teilweise auf der Schwierigkeit, eine Genauigkeit zwischen den mitein­ ander in Eingriff stehenden zylindrischen oder rechteckigen Befestigungsstrukturen für die Hauptklemmbacken/oberen Klemmbacken des Standes der Technik zu erzielen und aufrechtzuerhalten. Selbst ein hoher Präzisionsgrad erfordert gewisses Spiel, um es den zylindrischen oder rechtwinkligen Strukturen zu gestatten, in Gleitberührung zu stehen. Infolgedessen muß der Bediener des Spannfutters die Klemmbacken schleifen oder andere Ausrichtungsverfahren anwenden, um die vorgegebene Präzision wieder zu erreichen. Die Zeit, die verloren geht, um die Klemmbacken des Standes der Technik periodisch wieder zu schleifen, spiegelt sich in den Kosten des fertigen Produktes wider.

Die Zykluszeit wird auch erhöht durch das konstante Wechseln und wieder in Betrieb nehmen der oberen Klemmbacken. Die Zykluszeit ist die Zeit, die erforderlich ist, um ein Produkt in der Fabrik von der Bestellannahme bis zum Versand herzu­ stellen. Die Reduzierung der Zykluszeit ist eine Hauptwettbewerbsstrategie. Dies ermöglicht es, eine schnelle Reaktion auf enge Marktnischen zu schaffen, das in der Prozeßbearbeitung (WEP) stehende Inventar zu reduzieren, mehr auf derselben Betriebsgrundfläche herzustellen, Marktvoraussagen zu verbessern und kürzere Lieferintervalle mit verbesserter Sicherheit zu schaffen.

Die Zykluszeit könnte dadurch reduziert werden und die potentiellen Wirkungsgrade von JIT-Fertigungsprozessen könnten erreicht werden, indem Hauptklemmbacken und obere Klemmbacken zur Verfügung stünden, die ohne das Erfordernis einer Nachbearbeitung oder Nachausrichtung gewechselt werden können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Klemmbackenanord­ nung anzugeben, die eine wiederholgenaue Anbringung der Aufsatzbacken auf den Grundbacken gestattet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei der eingangs angegebenen Klemmbackenanordnung dadurch gelöst, daß jeder der Konusstifte einen Stiel, welcher in dem Befestigungssitz befestigt ist, sowie einen sich von dem Stiel erstreckenden und aus der vorderen Stirnfläche des Grundbackens hervorstehenden konischen Stumpf aufweist; daß der Stumpf dem Stiel benachbart einen größeren Durchmesser besitzt, welcher größer ist als die Querschnittsabmessungen des Stiels, so daß der Konusstift zwischen dem Stiel und dem Stumpf eine im allgemeinen ring­ förmige Fläche besitzt, welche gegen Abschnitte der vorderen Stirnfläche des die betreffende Öffnung umgebenden Grundbackens zur Anlage kommt; und daß Ab­ schnitte von jeder der Öffnungen in dem Aufsatzbacken, dessen rückwärtiger Stirnflä­ che benachbart, eine konische Ausnehmung bestimmen, mit der die Stümpfe der entsprechenden Konusstifte im Eingriff stehen.

Durch diese spezielle Anordnung der Konusstifte im Grundbacken und das Zusammen­ spiel der im Grundbacken angeordneten Konusstifte mit den Aufsatzbacken wird eine besonders zuverlässige und wiederholgenaue Anordnung der Aufsatzbacken an den Grundbacken geschaffen. Dabei sorgt insbesondere die abgestufte Ausbildung der Konusstifte (zweites kennzeichnendes Merkmal des Anspruchs 1) dafür, daß ein in seiner Längserstreckung definierter Abschnitt des Konusstiftes aus dem Grundbacken hervorsteht und in die konische Ausnehmung in dem Aufsatzbacken eingreift. Die so genau definierte Längserstreckung des konischen Abschnitts des Konusstiftes sorgt dafür, daß keine statische Überbestimmung in der Paßverbindung auftreten kann; denn es gibt genau eine definierte Länge des konischen Abschnitts, bei der sowohl die Konusflächen als auch die entsprechenden Stirnflächen gleichzeitig aneinander anlie­ gen.

Die erfindungsgemäße Klemmbackenanordnung schafft eine Anordnung von oberen Klemmbacken und Hauptklemmbacken, die die vorgegebene Genauigkeit nach dem Auswechseln der oberen Klemmbacken beibehält.

Des weiteren schafft die Klemmbackenanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung eine Anordnung von oberen Klemmbacken und Hauptklemmbacken, welche die Rüstzeit (Werkzeugwechselzeit) reduziert und die Zykluszeit herabsetzt.

Die Klemmbackenanordnung gestattet das leichte Auswechseln der oberen Klemm­ backen und die genaue Verwendung der oberen Klemmbacken, ohne daß diese nachgeschliffen werden müssen.

Die Hauptklemmbacken der Klemmbackenanordnung sind Teil eines Spannfutters, welches einen Spannfutterkörper aufweist, der voneinander abgewandte vordere und hintere Enden besitzt. Das hintere Ende des Spannfutterkörpers ist an einer drehbar antreibbaren Maschine anbringbar. Das vordere Ende des Spannfutter­ körpers besitzt radial ausgerichtete Nuten zur Bewegung zu einer Rotationsachse hin oder von dieser weg.

Ein Hauptklemmbacken der Klemmbackenanordnung besitzt eine vordere Stirnfläche zur Aufnahme einer der vorliegenden oberen Klemmbacken. Stumpfartige Befesti­ gungsknöpfe stehen aus der vorderen Fläche eines jeden Hauptklemmbackens hervor und verjüngen sich, um kleinere Durchmesser an noch weiter vom vorderen Ende des Spannfutterkörpers vorstehenden Ab­ ständen zu bestimmen. Die Verjüngung eines jeden Befestigungsknopfes kann mittels des Erzeugungswinkels des Stumpfes gemessen werden, welcher definiert ist durch die Verschneidung der Projektionen von der Mittelachse des Stumpfes und der konisch erzeugten Seiten. Die Verjüngung ist schmal genug, um den oberen Klemmbacken auf dem Hauptklemmbacken zeitweise zu halten, bevor diese miteinander in Bolzeneingriff treten, wie später be­ schrieben wird. Ein bevorzugter Erzeugungswinkel für jeden stumpfförmigen Knopf liegt im Bereich von 7° bis 15° und besonders bevorzugt um 8°.

Jeder Befestigungsknopf weist eine zylindrische Öffnung auf, die sich axial hindurch und in den zugeordneten Hauptklemmbacken erstreckt. Abschnitte der Öffnung, die hinten in dem Hauptklemmbacken angeordnet sind, sind mit einem Gewinde versehen, um den Eingriff mit einem Bolzen zu gestatten, wie später erläutert wird.

Der Hauptklemmbacken und die Befestigungsknöpfe können nichteinheitlich ausgebildet sein. Insbesondere kann die vordere Stirnseite eines jeden Haupt­ klemmbackens eine Mehrzahl von abgestuften Öffnungen aufweisen, die parallel zur Rotationsachse des Spannfutters ausgerichtet sind. Abschnitte einer jeden Öffnung, die der vorderen Stirnfläche des Hauptklemmbackens benachbart gelegen sind, können einen Befestigungssitz bestimmen. Hinten angeordnete Abschnitte einer jeden Öffnung können mit Gewinde versehen sein, und können einen kleineren Querschnitt besitzen als der Befestigungs­ sitz.

Jeder Befestigungsknopf kann einen hinteren hervorstehenden Befestigungs­ stiel aufweisen, der im Befestigungssitz einer der abgestuften Öffnungen in dem Hauptklemmbacken mit Preßsitz befestigt ist. Der Befestigungsstiel kann einen kleineren Querschnitt besitzen als die Basis des Stumpfes, von welchem der Befestigungsstiel hervorsteht. So kann eine nach hinten weisende Stufe als Grenzfläche des Stumpfes und des Befestigungsstiels eines jeden Knopfes definiert sein. Die Stufe ist bezüglich der Mittelachse des Knopfes rechtwink­ lig angeordnet und sitzt folglich sicher gegen die vordere Stirnfläche des Hauptklemmbackens an. Die obigen zylindrischen Öffnungen, die sich durch die stumpfförmigen Befestigungsknöpfe erstrecken, setzen sich in Axialrich­ tung durch den Befestigungsstiel zum Eingriff mit dem mit Gewinde ver­ sehenen Abschnitt der zugehörigen abgestuften Öffnung in dem Hauptklemm­ backen fort.

Jeder obere Klemmbacken der vorliegenden Anordnung weist eine vordere Stirnfläche und eine davon abgewandte rückwärtige Stirnfläche zur Befesti­ gung an der vorderen Stirnfläche eines zugeordneten Hauptklemmbackens auf. Die oberen Klemmbacken besitzen abgestufte Öffnungen, welche sich von der vorderen Stirnfläche zur rückwärtigen Stirnfläche axial hindurch erstrecken. Abschnitte einer jeden Öffnung, die der rückwärtigen Fläche des zugeordneten oberen Klemmbackens benachbart sind, bestimmen stumpf­ förmige Ausnehmungen, welche so gelegen und bemessen sind, daß sie die stumpfförmigen Knöpfe aufnehmen, welche aus dem zugeordneten Haupt­ klemmbacken hervorstehen. Die stumpfförmigen Ausnehmungen in den entsprechenden oberen Klemmbacken besitzen Erzeugungswinkel, die im wesentlichen den Erzeugungswinkeln der stumpfförmigen Knöpfe gleich sind. Jede stumpfförmige Ausnehmung erstreckt sich jedoch axial nach vorne in die rückwärtige Stirnfläche des zugeordneten oberen Klemmbackens über einen Abstand, der größer ist, als das axiale Hervorstehen der Knöpfe aus der vorderen Stirnfläche der Hauptklemmbacken. Somit werden die Knöpfe nicht am Grund der zugehörigen Ausnehmung zur Anlage kommen, und die rück­ wärtige Stirnfläche der oberen Klemmbacken wird fest gegen die vordere Stirnfläche des zugeordneten Hauptklemmbackens anliegen. Abschnitte der Öffnungen vor den stumpfförmigen Ausnehmungen sind im allgemeinen zylindrisch und sind angeordnet, um mit den Öffnungen über die zugeord­ neten stumpfförmigen Knöpfe in Eingriff zu stehen. Das extreme vordere Ende einer jeden Öffnung kann einen größeren Durchmesser bestimmen, um die Aufnahme des Kopfes eines Bolzens darin zu gestatten.

Der obere Klemmbacken der vorliegenden Anordnung ist an dem Haupt­ klemmbacken derart befestigt, daß die stumpfförmigen Knöpfe mit den stumpfförmigen Ausnehmungen in enger Berührung stehen. Wie oben ange­ merkt wurde, gestatten die Erzeugungswinkel der aneinanderliegenden Stümpfe ein zeitweises Zurückhalten der oberen Klemmbacken auf den Hauptklemmbacken.

Die Klemmbackenanordnung kann weiterhin längliche Bolzen aufweisen, die durch die Öffnungen der oberen Klemmbacken und durch die Knöpfe des Hauptklemmbackens hindurch eingesetzt sind. Die Gewinde im Hauptklemm­ backen gestatten den Gewindeeingriff der Bolzen, um den oberen Klemm­ backen an dem Hauptklemmbacken fest zu sichern.

Die Stumpfform der vorliegenden Eingriffsmittel der Anordnung aus oberem Klemmbacken und Hauptklemmbacken gestatten einen genauen gegenseiti­ gen, stirnseitigen Eingriff ohne das Spiel, das bei den zylindrischen oder rechtwinkligen Eingriffstrukturen des Standes der Technik erforderlich gewe­ sen ist. Folglich ist es unnötig, die oberen Klemmbacken nachzubearbeiten oder andere Ausrichtungsprozeduren nach dem Wechseln der oberen Klemm­ backen durchzuführen, um ein Werkstück anderer Größe aufzunehmen. Diese Abwesenheit von Spiel ist den stumpfförmigen Knöpfen mit den stumpf­ förmigen Ausnehmungen und dem Sitz der rückwärtigen Stirnseite des oberen Klemmbackens eng gegen die vordere Stirnseite des Hauptklemmbackens zuzuschreiben.

Darüber hinaus verringert die vorliegende Anordnung aus oberem Klemm­ backen und Hauptklemmbacken die Maschinenleerlaufzeit und die Zykluszeit. Diese Wirksamkeiten beruhen zumindest teilweise auf der Eliminierung oder Reduzierung des Nachschleifens, wenn die oberen Klemmbacken ausgewech­ selt werden, und auf dem geeigneten Halten der oberen Klemmbacken auf den stumpfförmigen Befestigungsknöpfen, wenn die Bolzen außer Eingriff stehen. Dieses erhöht die Produktivität und hilft, die Herstellungskosten niedrig zu halten. Die vorliegende Erfindung gestattet es auch, JIT-Fertigung zu implementieren und schafft auch einen zuverlässigen Ausgangspunkt zur Realisierung von Qualitätssicherungsmaßnahmen und verringert dadurch Nachbearbeitungen und Ausschuß.

Fig. 1 ist eine in Explosionsdarstellung gezeigte perspektivische Ansicht eines Spannfutters mit der Anordnung aus oberem Klemmbacken und Hauptklemm­ backen gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 ist eine in Explosionsdarstellung gezeigte Querschnittsansicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1.

Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht ähnlich der aus Fig. 2, welche jedoch den oberen Klemmbacken und den Hauptklemmbacken in ihrem vollständig mon­ tierten Zustand am Spannfutter zeigt.

Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht eines Befestigungsknopfes.

Klemmbackenanordnungen der vorliegenden Erfindung werden allgemein mit dem Bezugszeichen 10 in den Fig. 1 bis 3 bezeichnet. Die Anordnungen 10 sind Teile eines Spannfutters 12, welches einen Spannfutterkörper 14 mit voneinander abgewandten vorderen und hinteren Stirnflächen 16 bzw. 18 besitzt. Die Klemmbackenanordnungen 10 sind so angeordnet, daß sie von der vorderen Stirnfläche 16 des Spannfutterkörpers 14 hervorstehen. Zusätz­ lich sind die Anordnungen 10 wirksam, um sich in radialer Richtung relativ zum Spannfutterkörper 14 zu bewegen, um dazwischen ein Werkstück auswählbar zu greifen.

Jede Klemmbackenanordnung 10 weist einen Hauptklemmbacken oder Grundbacken 20 auf, der eine vordere Stirnfläche 22 besitzt, welche aus der vorderen Stirnfläche 16 des Spannfutterkörpers 14 geringfügig hervorsteht, und besitzt eine Rückseite 24, die gleitbar mit dem Spannfutterkörper 14 in Eingriff steht. Insbesondere bestimmt die Rückseite 24 eines jeden Hauptklemmbackens 20 einen Keil von in allgemeinen T-förmigem Querschnitt, welcher bezüglich der Mittelachse des Spannfutters 12 im Winkel ausgerichtet ist. Der im Winkel ausgerichtete Keil steht mit einem, in einem Winkel ausgerichteten T-förmigen Schlitz 25 des Spannfutterkörpers 14 in Eingriff. Die T-Form hindert jeden Hauptklemm­ backen 20 daran, aus dem Spannfutterkörper 14 herauszufallen. Ein Betätiger (nicht gezeigt) bewegt sich vorwärts oder rückwärts als Antwort auf Luft- oder Fluiddruck innerhalb des Spannfutterkörpers 14. Eine Bewegung des Betätigers innerhalb des Spannfutterkörpers bewirkt, daß sich die Haupt­ klemmbacken 20 in dem Schlitz 25 des Spannfutterkörpers 14 radial einwärts oder radial auswärts bewegen.

Die vordere Stirnfläche 22 eines jeden Hauptklemmbackens weist ein Paar abgestufte Öffnungen 26 auf, die sich darin parallel zur Rotationsachse des Spannfutters 12 erstrecken. Jede abgestufte Öffnung 26 weist einen vor­ deren zylindrischen Befestigungssitz 28 auf, der einen größeren Durchmesser "a" bestimmt, welcher sich nach hinten in den Hauptklemmbacken 20 über eine axiale Entfernung "b" erstreckt. Jede abgestufte Öffnung 26 weist weiterhin einen mit Gewinde versehenen Abschnitt 30 auf, der sich vom Befestigungssitz 28 nach hinten erstreckt. Der mit Gewinde versehene Ab­ schnitt 30 ist relativ zum Befestigungssitz 28 der abgestuften Öffnung 26 konzentrisch ausgerichtet, bestimmt aber einen kleineren Durchmesser "c".

Die Klemmbackenanordnung 10 weist weiterhin Befestigungsknöpfe oder Konusstifte 32 für jede abgestufte Öffnung 26 auf. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, weist jeder Befesti­ gungsknopf 32 voneinander abgewandt gelegene vorder- und rückwärtige Enden 34 bzw. 36 auf. Abschnitte des Knopfes 32, die sich vom rückwärti­ gen Ende 36 nach vorne erstrecken, bestimmen einen zylindrische Befesti­ gungsstiel 37 mit einem Durchmesser "a" und einer Länge "b", die im we­ sentlichen gleich den korrespondierenden Abmessungen des zylindrischen Befestigungssitzes 28 der abgestuften Öffnung 26 des Hauptklemmbackens 20 sind. Daher kann der zylindrische Befestigungsstiel 37, dem rückwärtigen Ende 36 des Knopfes 32 benachbart, mit Preßsitz in den zylindrischen Befe­ stigungssitz 28 einer abgestuften Öffnung 26 in dem zugehörigen Haupt­ klemmbacken 20 eingesetzt werden.

Abschnitte eines jeden Knopfes 32, die sich von dem vorderen Ende 34 nach hinten erstrecken, bestimmen einen Stumpf 38 mit einem kleineren Durch­ messer "d" dem vorderen Ende 34 des Befestigungsknopfes 32 benachbart, und einem größeren Durchmesser "e", vor dem Stiel 37 des Knopfes 32 und diesem benachbart. Der Stumpf 38 bestimmt einen Erzeugungswinkel Theta im Bereich zwischen 7° bis 15°, wie in Fig. 2 gezeigt ist, und vorzugsweise ungefähr 8°, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Der Zylinder 37 und der Stumpf 38 treffen an einer nach hinten weisenden ringförmigen Oberfläche 39 aufein­ ander, welche zur Achse des Knopfes 32 orthogonal ausgerichtet ist, und welche von dem vorderen Ende 34 um den Abstand "f" entfernt ist. Der kleinere Durchmesser "d" des Stumpfes 38 kann ungefähr gleich dem Durch­ messer "a" des Zylinders 37 des Knopfes 32 sein. Der größere Durchmesser "e" am rückwärtigen Ende des Stumpfes 38 ist wesentlich größer als der Durchmesser "a" des zylindrischen Befestigungsstiels 37 des Knopfes 32 und größer als der im wesentlichen identische Durchmesser "a" des zylindrischen Befestigungssitzes 28 der abgestuften Öffnung 26 in jedem Hauptklemm­ backen 20.

Jeder Befestigungsknopf 32 weist weiterhin eine zylindrische Öffnung 40 auf, die sich vom vorderen Ende 34 zum rückwärtigen Ende 36 axial durch ihn hindurch erstreckt. Die Öffnung 40 bestimmt einen Durchmesser "g", welcher signifikant kleiner ist als der Durchmesser "a" des zylindrischen Abschnitts des Knopfes 32 und ungefähr gleich dem Durchmesser "c" ist, der von dem mit Gewinde versehene Abschnitt 30 der abgestuften Öffnung 26 in dem Hauptklemmbacken 20 bestimmt ist. Daher wird die Öffnung 40 durch den Befestigungsknopf 32 im wesentlichen mit dem mit Gewinde versehenen Abschnitt 30 der abgestuften Öffnung 26 ausgerichtet sein, wenn der zylin­ drische Befestigungstiel 37 des Knopfes 32 mit Preßsitz in den zylindrischen Befestigungssitz 28 der abgestuften Öffnung 26 eingreift.

Blickt man zurück auf die Fig. 1 bis 3, so weist die Klemmbackenanordnung 10 weiter einen oberen Klemmbacken oder Aufsatzbacken 42 auf, der eine vordere Stirnfläche 44 und eine rückwärtige Stirnfläche 46 zur Befestigung in Anlagebeziehung zur vorderen Stirnfläche 22 eines der Hauptklemmbacken 20 besitzt. Der obere Klemmbacken 42 ist durch eine Mehrzahl von Öffnungen 48 gekennzeichnet, die sich axial hindurch erstrecken und angeordnet sind, um mit den abgestuf­ ten Öffnungen 26 in dem zugeordneten Hauptklemmbacken 20 ausgerichtet zu sein, wenn der obere Klemmbacken 42 und der Hauptklemmbacken 20, wie später erläutert wird, zusammengebaut sind. Abschnitte einer jeden Öffnung 48, die der rückwärtigen Stirnfläche 26 des oberen Klemmbacken 42 benachbart sind, bestimmen eine stumpfförmige Ausnehmung 50 mit einem Hauptdurchmesser "e", der der rückwärtigen Stirnfläche 46 benachbart ist und im wesentlichen gleich dem Hauptdurchmesser "e" des Stumpfes 38 eines jeden betreffenden Befestigungsknopfes 32 ist. Zusätzlich bestimmt jede stumpfförmige Ausnehmung 50 einen Erzeugungswinkel, welcher gleich dem Erzeugungswinkel Theta ist, der von dem Stumpf 38 des Knopfes 32 definiert ist. Die stumpfförmige Ausnehmung 50 erstreckt sich jedoch über eine Tiefe "h" in die rückwärtige Stirnfläche 46 des oberen Klemmbackens 42, welche größer ist als die Länge "f" des Stumpfes 38 des Knopfes 32. Diese Abmessungen verhindern, daß der Stumpf 38 des Knopfes 32 am Boden der stumpfförmigen Ausnehmung 50 des oberen Klemmbackens 42 zur Anlage kommt (siehe Fig. 3), und gewährleisten folglich, daß die rückwär­ tige Stirnfläche 46 des oberen Klemmbackens 42 eng gegen die vordere Stirnfläche 22 des Hauptklemmbackens 20 in Berührungsanlage gerät. Ins­ besondere sind die einander gegenübergelegenen stumpfförmigen Oberflächen der Knöpfe 32 und Ausnehmungen 50 in einander zugewandter Beziehung in Eingriff, ohne das Spiel, das für zylindrische oder rechtwinklige Verbindungs­ strukturen des Standes der Technik erforderlich ist. Somit kann eine präzise und wiederholbare Verbindung und Wiederverbindung des oberen Klemm­ backens 42 ohne das bei Strukturen nach dem Stand der Technik erforderli­ che Nachschleifen erzielt werden.

Die stumpfförmige Ausnehmung 50 an jeder Öffnung 48 durch den oberen Klemmbacken 42 endet zwischen den voneinander abgewandten vorderen und rückwärtigen Stirnflächen 44 und 46 in einer Stufe 52, welche sich orthogonal zur Längsachse des Spannfutters erstreckt. Die Stufe 52 bestimmt einen kleineren Durchmesser "i".

Abschnitte einer jeden Öffnung 48 durch den oberen Klemmbacken 42, die bezüglich der stumpfförmigen Ausnehmung nach vorne gerichtet sind, be­ stimmen einen Zylinder 54, welcher einen Durchmesser "j" bestimmt, der gleich dem Durchmesser "g" der Öffnung 40 durch den Knopf 32 ist. Ab­ schnitte jeder Öffnung 48 durch den oberen Klemmbacken 42 in der Nähe dessen vorderer Stirnfläche 44 bestimmen jedoch einen größeren Durch­ messer zur Aufnahme des Bolzenkopfes, wie später erläutert wird.

Zwei längliche Bolzen 56 werden verwendet, um die Klemmbackenanordnung 10 am Spannfutterkörper 14 zu befestigen. Jeder Bolzen 56 besitzt einen Bolzenkopf 58 und einen zylindrischen Abschnitt 60, der sich davon weg erstreckt. Der zylindrische Abschnitt 60 weist ein Gewinde 62 auf, das sich über eine kurze Entfernung von dem Ende erstreckt, welches vom Bolzenkopf 58 abgewandt ist. Die länglichen Bolzen 56 werden durch die Öffnungen 48 des oberen Klemmbackens 42 und durch die Öffnungen 40 der Befestigungs­ knöpfe 32 eingesetzt. Die mit Gewinde versehenen Abschnitte 62 dringen durch die Befestigungsstiele 37 der Knöpfe 32 innerhalb des Hauptklemm­ backens 20 hindurch und stehen in Gewindeeingriff mit dem Gewinde 30 der abgestuften Öffnungen 26. Der Gewindeeingriff der Bolzen 56 im Haupt­ klemmbacken 20 sichert den oberen Klemmbacken 42 am Hauptklemmbac­ ken 20 fest.

Der 8°-Winkel zur Erzeugung des Stumpfes 38 und der stumpfförmigen Aus­ nehmung 50 gestattet es dem oberen Klemmbacken 42, auf den Befesti­ gungsknöpfen 32 ohne die länglichen Bolzen 56 befestigt zu bleiben, wenn der obere Klemmbacken ausgewechselt wird. Der obere Klemmbacken 42 gerät nur dann mit den Knöpfen 32 außer Eingriff, wenn er leicht angestoßen wird.

Claims (6)

1. Klemmbackenanordnung (10) für ein Spannfutter (12) mit einer Rotations­ achse, aufweisend:

• 1. einen Grundbacken (20), der am Spannfutter angebracht ist, zur Be­ wegung zur Rotationsachse hin und von dieser weg,
  • 1. wobei der Grundbacken (20) eine vordere Stirnfläche (22) auf­ weist, die aus dem Spannfutter (12) vorsteht und eine Mehr­ zahl von abgestuften Öffnungen (26) besitzt, die sich in die vordere Stirnfläche (22) parallel zur Rotationsachse erstrecken,
  • 2. wobei jede der abgestuften Öffnungen (26), der vorderen Stirnfläche (22) benachbart, einen Befestigungssitz (28) auf­ weist und einen mit Gewinde versehenen Abschnitt (30) klei­ nen Durchmessers besitzt, der sich vom Befestigungssitz (28) nach hinten erstreckt;
• 2. einen Konusstift (32) für jede der abgestuften Öffnungen (26),
  • 1. wobei sich eine Öffnung (40) durch jeden der Konusstifte (32) hindurch erstreckt und mit dem mit Gewinde versehenen Ab­ schnitt (30) der entsprechenden abgestuften Öffnung ausge­ richtet ist;
• 3. einen Aufsatzbacken (42), der eine rückwärtige Stirnfläche (46) auf­ weist, die an der vorderen Stirnfläche (22) des Grundbackens (20) anliegt, und der eine entgegengesetzt gelegene vordere Stirnfläche (44) besitzt,
  • 1. wobei sich eine Mehrzahl von Öffnungen (48) durch den Auf­ satzbacken (42) erstrecken und mit den entsprechenden Öff­ nungen (40) durch die Konusstifte (32) ausgerichtet sind;

und

• 1. Befestigungsbolzen (56), die jeweils durch die Öffnungen (48, 40) der Aufsatzbacken (42) und der Konusstifte (32) hindurchtreten und jeweils mit dem mit Gewinde versehenen Abschnitt (30) der entspre­ chenden abgestuften Öffnung (26) im Gewindeeingriff stehen;

dadurch gekennzeichnet,

• 1. daß jeder der Konusstifte (32) einen Stiel (37), welcher in dem Be­ festigungssitz (28) befestigt ist, sowie einen sich von dem Stiel (37) erstreckenden und aus der vorderen Stirnfläche (22) des Grundbac­ kens hervorstehenden konischen Stumpf (38) aufweist;
• 2. daß der Stumpf (38) dem Stiel (37) benachbart einen größeren Durchmesser besitzt, welcher größer ist als die Querschnittsabmes­ sungen des Stiels (37), so daß der Konusstift (32) zwischen dem Stiel (37) und dem Stumpf (38) eine im allgemeinen ringförmige Flä­ che besitzt, welche gegen Abschnitte der vorderen Stirnfläche (22) des die betreffende abgestufte Öffnung (26) umgebenden Grundbac­ kens (20) zur Anlage kommt; und
• 3. daß Abschnitte von jeder der Öffnungen (48) in dem Aufsatzbacken (42), dessen rückwärtiger Stirnfläche (46) benachbart, eine konische Ausnehmung (50) bestimmen, mit der die Stümpfe (38) der entspre­ chenden Konusstifte (32) in Eingriff stehen.

2. Klemmbackenanordnung nach Anspruch 1, wobei der Stumpf eines jeden Befestigungsknopfes einen Erzeugungswinkel zwischen 7° bis 15° bestimmt.

3. Klemmbackenanordnung nach Anspruch 2, wobei der Erzeugungswinkel ungefähr 8° beträgt.

4. Klemmbackenanordnung nach Anspruch 1, wobei jeder der Stümpfe (38) um einen gewählten Abstand aus der vorderen Stirnfläche des Grundbackens (20) hervorsteht und wobei jede der konischen Ausnehmungen (50) in dem oberen Klemmbacken eine Tiefe bestimmt, die größer ist als der Überstand des Stumpfes aus der vorderen Stirnfläche des Grundbackens (20).

5. Klemmbackenanordnung nach Anspruch 1, wobei der Stiel (37) und der Befestigungssitz (28) komplementäre zylindrische Konfigurationen besitzen.

6. Klemmbackenanordnung nach Anspruch 6, wobei die Stiele (37) und die Befestigungssitze (28) im Preßsitz-Eingriff stehen.