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Die Erfindung betrifft eine Spannbacke für Spannfutter für Werkzeugmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Spannfutter gemäß Anspruch 15.
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Spannfutter mit Spannbacken dienen beispielsweise dazu, Werkstücke bei der Bearbeitung mittels eines Werkzeuges einzuspannen. Die Spannbacken haben Zähne, die in das Material des Werkstückes beim Spannen eingedrückt werden, um eine reib- und formschlüssige Mitnahme zu gewährleisten. Die Spannbacken unterliegen einem Verschleiß, so dass mit zunehmender Einsatzdauer der Spannbacken eine sichere Einspannung der Werkstücke nicht mehr gewährleistet ist. Dies hat zur Folge, dass die Spannbacken entweder zu früh oder zu spät ausgetauscht werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Spannbacke sowie das Spannfutter so auszubilden, dass ein zu früher oder ein zu später Austausch der Spannbacken wegen Verschleißes vermieden werden kann.
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Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Spannbacke erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 und bei dem Spannfutter mit den Merkmalen des Anspruches 15 gelöst.
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Die Verschleißmarkierung bietet dem Anwender der Spannbacke bzw. des Spannfutters die Möglichkeit, den Verschleiß der Spannbacke sicher zu erkennen. Er kann daher die Spannbacke zum richtigen Zeitpunkt austauschen. Darum besteht nicht mehr die Gefahr, dass der Anwender die Spannbacke zu früh oder zu spät austauscht.
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Unter Spannbacken im Sinne dieser Erfindung sind auch Spannzungen von Spannzangenfuttern zu verstehen.
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Die erfindungsgemäßen Spannbacken können auch zum Spannen von Werkzeugen verwendet werden. Der Schutzbereich gilt somit auch für Spannbacken zum Spannen von Werkzeugen.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Verschleißmarkierung direkt an wenigstens einem der Zähne der Spannbacke vorgesehen. Dadurch kann der Verschleißgrad der Zähne einfach überwacht und erkannt werden.
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Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Verschleißmarkierung den Zähnen vor- oder nachgeschaltet. In diesem Falle befindet sich die Verschleißmarkierung nicht unmittelbar am Zahn. Auch in diesem Falle lässt sich anhand der Verschleißmarkierung sehr einfach und eindeutig feststellen, ob ein Austausch der Spannbacke wegen Verschleißes erforderlich ist.
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Bevorzugt ist die Verschleißmarkierung eine Vertiefung in einer Kopfseite der Zähne. Eine solche Verschleißmarkierung lässt sich sehr einfach am Zahn anbringen, beispielsweise mittels einer Schleifscheibe. Wenn die Vertiefung am Zahn nicht mehr vorhanden ist, dann ist der Zeitpunkt für den Austausch der Spannbacke gegeben.
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Eine optimale Erkennung des Verschleißzustandes ist dann möglich, wenn jeder Zahn der Spannbacke mit wenigstens einer solchen Verschleißmarkierung versehen ist.
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Die Tiefe der Vertiefung als Verschleißmarkierung ist vorteilhaft kleiner als die Höhe des Zahns. Dann lässt sich besonders sicher der Verschleißzustand der Spannbacke erkennen.
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Hierzu trägt auch bei, wenn in vorteilhafter Weise sich die Vertiefung über die Breite des Zahns erstreckt.
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Die als Vertiefung ausgebildete Verschleißmarkierung hat vorteilhaft teilkreisförmigen Querschnitt. Durch die gerundete Gestaltung der Verschleißmarkierung werden scharfe Kanten vermieden, die die Festigkeit der Zähne beeinträchtigen könnten.
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Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform befindet sich die Verschleißmarkierung an einem Plättchen, das an der Spannbacke befestigt ist. Dieses Plättchen kann an jeder geeigneten Position an der Spannbacke vorgesehen werden. Insbesondere erlaubt es das Plättchen, die Verschleißmarkierung auch an bereits bestehenden Spannbacken anzubringen, so dass diese ebenfalls mit einer Verschleißmarkierung ausgestattet werden können.
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Das Plättchen kann auch einstückig mit der Spannbacke ausgebildet sein.
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Bei einer einfachen Ausführungsform ist das Plättchen an der Vorderseite der Spannbacke befestigt. Diese Lage des Plättchens ermöglicht eine einfache Befestigung, beispielsweise durch Anlöten, Anschweißen, Ankleben und dergleichen.
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Die Verschleißmarkierung des Plättchens befindet sich vorteilhaft in Höhe des Zahnes. Dann kann die Verschleißmarkierung sehr einfach vom Benutzer der Spannbacke beobachtet werden.
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Vorteilhaft ist es, wenn das Plättchen so ausgebildet ist, dass in Höhe jedes Zahnes jeweils eine Verschleißmarkierung vorhanden ist.
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Eine einfache und kostengünstige Herstellung ergibt sich, wenn die Verschleißmarkierung in der Stirnseite des Plättchens vorgesehen ist.
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In diesem Fall stehen die Zähne über die Verschleißmarkierung vor.
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Ein mit den erfindungsgemäßen Spannbacken ausgerüstetes Spannfutter ermöglicht es dem Anwender, die Spannbacken je nach Verschleißzustand im richtigen Zeitpunkt auszutauschen.
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Der Anmeldungsgegenstand ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Ansprüche, sondern auch durch alle in den Zeichnungen und der Beschreibung offenbarten Angaben und Merkmale. Sie werden, auch wenn sie nicht Gegenstand der Ansprüche sind, als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
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Die Erfindung wird anhand einiger in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen
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1 in perspektivischer und schematischer Darstellung ein Drei-Backen-Futter,
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2 in perspektivischer Darstellung eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spannbacke,
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3 und 4 in Darstellungen entsprechend 2 weitere Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Spannbacken.
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1 zeigt beispielhaft ein Drei-Backen-Futter mit drei Spannbacken 1, die mit jeweils einer Schraube 2 an einem nicht dargestellten Grundbacken befestigt und in radialer Richtung zur Spannfutterachse A verstellbar sind. Ein Spitzenträger 3 ist in bekannter Weise axial verschiebbar in einem (nicht dargestellten) Futterkörper gelagert. Mittels des Spitzenträgers 3 wird eine Spitze 4 gesichert, an der ein Werkstück, insbesondere eine Kurbelwelle, mit seinem Ende zur Anlage kommt. Die Spitze 4 ist in bekannter Weise wie der Spitzenträger 3 axial verschiebbar. Die Anlage des zu spannenden Werkstückes und das Verschieben von Spitzenträger 3 und Spitze 4 führt dazu, dass das Werkstück zentriert wird. Anschließend werden die Spannbacken 1 in radialer Richtung zur Spannfutterachse A verschoben, um das Werkstück zu spannen.
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Die Spannbacken 1 sind an ihrer Spannseite mit Zähnen 5 versehen, mit denen die Werkstücke sicher gespannt werden können.
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Anhand von 2 wird eine Spannbacke 1 im Einzelnen beschrieben. Sie hat einen Grundkörper 6, der etwa quaderförmig ausgebildet ist und eine ihn durchsetzende Öffnung 7 aufweist, in welcher die Schraube 2 (1) befestigt werden kann.
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Der Grundkörper 6 weist Schrägflächen 8, 9 auf, die sich vom oberen Ende zweier einander gegenüber liegender Schmalseiten 10, 11 des Grundkörpers 6 aus konvergierend erstrecken. Die beiden Schrägflächen 8, 9 sind durch eine konkav gekrümmte Stirnseite 12 miteinander verbunden, die sich von der Rückseite 13 des Grundkörpers 6 aus erstreckt. In der Stirnseite 12 befinden sich die Zähne 5, die sich parallel zueinander erstrecken und bis zur Vorderseite 14 des Grundkörpers 6 reichen. Die Zähne 5 liegen mit Abstand nebeneinander und sind gleich ausgebildet. Die Zähne 5 beißen in das Material des zu spannenden Werkstückes ein, um eine reib- und formschlüssige Mitnahme sicherzustellen. Die Zähne 5 stehen über die gekrümmte Stirnseite 12 vor und haben eine ausreichende Länge, um das Werkstück sicher spannen zu können.
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Die Spannbacke 1 einschließlich der Zähne 5 besteht aus gehärtetem Material. Dennoch verschleißen die Spannbacken 1 mit der Zeit, so dass die Werkstücke nicht mehr sicher gespannt werden. Damit zuverlässig erkannt werden kann, ob die Spannbacken 1 noch eine ausreichende Einspannung der Werkstücke ermöglichen, ist die Spannbacke mit mindestens einer Verschleißmarkierung 15 versehen. Dadurch kann der Anwender sehr einfach und eindeutig erkennen, wann die Spannbacke 1 ausgetauscht werden muss.
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Bei der Ausführungsform gemäß 2 wird die Verschleißmarkierung 5 durch eine Vertiefung in mindestens einem der Zähne 5 gebildet. Bei einer vorteilhaften Ausbildung ist jeder Zahn 5 mit einer Verschleißmarkierung 15 versehen.
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Die Verschleißmarkierungen 15 sind in die Kopfseiten 16 der Zähne 5 eingebracht und haben beispielsweise einen etwa halbkreisförmigen Boden. Die Verschleißmarkierungen 15 der Zähne 5 liegen auf gleicher Höhe. Sie können sehr einfach beispielsweise durch einen Schleifvorgang mittels einer Schleifscheibe in die Zähne 5 eingebracht werden. Die Verschleißmarkierungen 15 erstrecken sich nur über einen Teil der Höhe der Zähne 5.
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Die Zähne 5 haben in Richtung auf die Kopfseite 16 konvergierende Seitenflanken 17, 18, die am freien Ende durch die ebene Kopfseite 16 miteinander verbunden sind. Am Übergang von den Seitenflanken 17, 18 zur Kopfseite 16 werden scharfe Kanten 19, 20 gebildet, die für die hohe Griffigkeit der Spannbacke 1 sorgen.
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Die Kopfseite 16 der Zähne 5 geht über eine Fase 21 in die ebene Vorderseite 14 der Spannbacke 1 über. Am gegenüberliegenden Ende geht die Kopfseite 16 über eine Kante 22 und eine Fase 23 in eine Rückwand 24 über, die stumpfwinklig zur Kopfseite 16 liegt und stumpfwinklig an die Stirnseite 12 der Spannbacke 1 anschließt.
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Die Verschleißmarkierungen 15 erstrecken sich zwischen den beiden Seitenflanken 17, 18 und liegen näher zur Rückwand 24 der Zähne 5 als zur Vorderseite 14 der Spannbacke 1. Diese Lage der Verschleißmarkierungen 15 ist allerdings nur als Beispiel zu verstehen. Die Verschleißmarkierung 15 kann an jeder geeigneten Stelle der Zähne 5 vorgesehen sein.
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Die Seitenflanken 17 und 18 der beiden äußeren Zähne 5 liegen in den Schrägflächen 8 und 9 der Spannbacke 1. Die Spannbacke 1 muss spätestens dann ausgetauscht werden, wenn die Zähne 5 so weit abgenutzt sind, dass die Verschleißmarkierungen 15 nicht mehr sichtbar sind.
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3 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Verschleißmarkierung 15 nicht an den Zähnen 5 der Spannbacke 1 vorgesehen sind. Dadurch ist nach dem Schleifen der Zähne 5 eine weitere Bearbeitung der Zähne nicht erforderlich. Die Verschleißmarkierung 15 befindet sich an einem Plättchen 25, das an der Vorderseite 14 der Spannbacke in geeigneter Weise befestigt ist, beispielsweise angelötet, angeklebt, angeschweißt und dergleichen. Das Plättchen 25 kann aber auch einstückig mit der Spannbacke 1 ausgebildet sein. Das Plättchen 25 hat rechteckigen Umriss und ist an seiner einen Längsseite mit einer Vertiefung 26 versehen. Sie befindet sich in einem Bereich zwischen benachbarten Zähnen 5. Die Tiefe der Vertiefung 26 ist geringer als die Höhe der Zähne 5. Die beiderseits der Vertiefung 26 liegenden Stirnseitenabschnitte des Plättchens 25 bilden jeweils eine Verschleißmarkierung 15.
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Das Plättchen 25 ist so an der Spannbacke 1 angeordnet und ausgebildet, dass es das Einspannen der Werkstücke nicht beeinträchtigt. Die Verschleißmarkierungen 15 befinden sich in Höhe des Überganges zur Fase 21 der entsprechenden Zähne 5. Die beiden Schmalseiten 27, 28 des Plättchens 25 ragen nicht in die Zwischenräume zwischen benachbarten Zähnen 5, in Längsrichtung der Zähne gesehen.
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Die Verschleißmarkierungen 15 sind vorteilhaft gleich breit wie die Zähne 5 in Höhe des Überganges von den Fasen 21 zu den Verschleißmarkierungen. In diesem Fall ragen die Verschleißmarkierungen 15 nicht seitlich über die Zähne 5, in Längsrichtung der Zähne 5 gesehen. Da die Verschleißmarkierungen 15 am Plättchen 25 vorgesehen ist, können auch bereits im Einsatz befindliche Spannbacken 1 nachträglich mit einer Verschleißmarkierung versehen werden. Die Zähne 5 lassen sich sehr einfach durch Schleifen herstellen, so dass die Spannbacke 1 kostengünstig gefertigt werden kann.
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Das Plättchen 25 wird bevorzugt etwa in der Mitte der Zahnreihe angeordnet, so dass eine sichere Anzeige gewährleistet ist, wann die Spannbacke 1 wegen entsprechendem Verschleiß ausgetauscht werden muss.
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Das Plättchen 25 hat nur eine solche Höhe, dass es sicher am Grundkörper 6 der Spannbacke 1 befestigt werden kann. Außerdem kann das Plättchen 25 dünn sein, da es nur zur Anzeige des Verschleißes der Zähne 5 eingesetzt wird.
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Die Ausführungsform gemäß 4 ist ähnlich ausgebildet wie das Ausführungsbeispiel gemäß 4. Der Unterschied besteht lediglich darin, dass sich das Plättchen 25 über die Breite der Spannbacke 1 erstreckt. Dementsprechend weist das Plättchen 25 an seiner Stirnseite mehrere Verschleißmarkierungen 15 auf, die durch die Vertiefungen 26 voneinander getrennt sind, die in Höhe der Zwischenräume 29 zwischen benachbarten Zähnen 5 liegen. Die beiden Schmalseiten 27, 28 des Plättchens 25 liegen fluchtend zu den Schrägflächen 8, 9 der Spannbacke 1. Die Verschleißmarkierungen 15 liegen jeweils in Höhe des Überganges von der Vorderseite 14 der Spannbacke 1 zu den Fasen 21 der Zähne 5.
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Im Übrigen sind die Verschleißmarkierungen 15 gleich ausgebildet und angeordnet wie beim Ausführungsbeispiel gemäß 3.
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Auch bei dieser Ausführungsform kann vom Benutzer zuverlässig und sicher erkannt werden, wann die Spannbacke 1 wegen zu hohen Verschleißes ausgetauscht werden muss. Die Spannbacke 1 sollte dann ausgetauscht werden, wenn die Zähne 5 so stark abgenutzt sind, dass ihre Kopfseiten 16 in Höhe der Verschleißmarkierungen 15 liegen. Solange die Zähne 5 über die Verschleißmarkierungen 15 vorstehen, hat die Spannbacke 1 noch eine ausreichende Griffigkeit.
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Das Plättchen 25 kann auch bei bereits im Einsatz befindlichen Spannbacken vorgesehen werden, so dass diese nachträglich mit einer Verschleißanzeige versehen werden können.
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Die Plättchen 25 können aus jedem geeigneten Material bestehen. Sie können abweichend von den dargestellten Ausführungsbeispielen auch an der von der Vorderseite 14 des Grundkörpers 6 abgewandten Rückseite der Zähne 5 befestigt werden. Dann ist das Plättchen 25 den Zähnen 5 nicht vorgeschaltet (3 und 4), sondern nachgeschaltet.