Spindelspannfutter mit Überlastungssicherung. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Spindelspannfutter mit Überlastungs sicherung und zeichnet sich aus durch eine in der übertragbaren Belastung einstellbare Kupplung zwischen dem anzutreibenden Teil und dem den einzuspannenden Gegenstand, z. B. ein Werkzeug oder ein Werkstück, auf zunehmen bestimmten, angetriebenen Teil, welche Kupplung bei Überlastung ein hör bares Signal erzeugt.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungs- gemässen Spindelspannfutters mit Über lastungssicherung ist in der beiliegenden Zeichnung veranschaulicht.
Fig. 1 ist ein Längsschnitt.
Fig.2 ist der Schnitt nach der Linie A-B der Fig. 1.
Fig. 3 ist eine Seitenansicht, mit im Fut ter eingespanntem Bohrer.
Fig. 4 zeigt die Klemmhülse in der Ab wicklung.
Das gezeichnete Spannfutter mit Über- lastungssicherung besitzt einen anzutreiben den und einen mit diesem gekuppelten, den einzuspannenden Gegenstand aufnehmenden, angetriebenen Teil. Der Teil 1 des anzutrei benden Teils ist mit der konischen Bohrung 2 zum Aufstecken auf einen Morsekonus der Spindel versehen. Der Teil 1 ist mit einer Anzahl von parallel zur Spannfutterachse verlaufenden Bohrungen 3 versehen, in denen je eine Kugel 4 (es könnten auch kurze zylindrische, am vordern Ende gerundete Stifte sein) geführt ist.
Die Kugeln 4 werden mittels je einer Feder 5- nach vorn aus den Bohrungen 3 gedrängt; wobei zwischen den Federn 5 und den Kugeln 4 mit Zapfen ver sehene Gleitköpfe 6 angeordnet sind. Am hintern Ende stützen sich die Federn 5 gegen den:
Boden von Gleithülsen 7 ab, die in den Bohrungen 3 vor- und rückwärts ver schiebbar .sind und mit ihrem Boden an der Einstellmutter 9 anliegen, die .auf einen mit Schraubengewinde 9' versehenen Ansatz 8 hinten am Teil 1 aufgeschraubt ist.
Diese Einstellmutter 9 ist nach Art einer Über wurfmutter ausgeführt und greift mit ihrem glockenförmigen Teil über den Teil 1. Hinter der Mütter 9 ist auf den Ansatz 8 eine Ge genmutter 10 geschraubt, mittels der die Einstellmutter 9 in ihrer jeweiligen Lage gesichert werden. kann.
Gegenüber dem Teil 1 und gleichachsig zu diesem ist ein Teller 11 des angetriebenen Teils: angeordnet, der an der dem Teil 1. gegenüberliegenden Stirnfläche mit Vertie fungen 12 versehen ist, in die die aus den Bohrungen des Teils 1 gedrängten Kugeln 4 gedrückt sind.
Der Teller 11 ist in einem überwurfmut- terartigen Teil. 13 drehbar gelagert, der auf den Teil 1 aufgeschraubt ist, der zu diesem Zwecke am vordern Teil mit Schrauben gewinde versehen ist.
Der Teil 1 und der Teller 11 bilden zu sammen mit den Teilen 4, 5 und 6 eine in der übertragbaren Belastung einstellbare Kupplung, wobei die Drehbewegung vom Teil 1 auf den Teller 11 mittels der feder- belasteten Kugeln 4 übertragen wird.
Damit die Reibung zwischen den Kupp- lungsteilen 1 und; 11 herabgemindert wird, ist in einer Vertiefung 16 .n der Mitte des Tellers 11 eine Kugel 15 angeordnet, über die der Teil 1 auf dem Teller lagert.
Diese Bohrung -16 dient bei auf vertikaler Spindel montiertem Spannfutter gleichzeitig als Öl schale. Auch der überwurfmutterartige Teil 13 kann. .so ausgebildet sein, dass er bei dieser Montageart als Ölschale wirkt.
Zwischen dem Bodenrand 17 des über- wurfmutterartigen Teils 13 und dem Teller 11 sind Lagerkugeln 18 angeordnet.
Am Teller 11 ist ein mit der Spannfut terachse gleichachsiger Ansatz 19 vorgesehen, der durch die vom Bodenrand 17 des Teils 13 umschlossene Öffnung nach aussen hindurch- geführt ist. Der Ansatz 19 ist mit einer konischen- Bohrung 20 versehen, in der eine konische, federnde Klemmhülse 21 angeord 21 angeord net ist. Diese Klemmhülse 21 ist mit einer zylindrischen Bohrung 22 versehen, in die der einzuspannende Bohrer 25 (Fig.3)
es könnte auch ein zylindrisches Werkstück sein - gesteckt ist. Die federnde Klemm hülse 21 ist in die Bohrung 20 mittels einer Überwurfmutter 23 eingeklemmt. Zu diesem Zwecke ist der Ansatz 19 mit Schrauben gewinde 24 versehen und die Überwurfmut ter 23. auf den Ansatz 19 aufgeschraubt.
Die Klemmhülse 21 ist auswechselbar. Es sind zweckmässig mehrere Klemmhülsen mit verschiedenen, dem Durchmesser der einzu- spannenden- Bohrer entsprechenden Bohrun gen vorgesehen- Aus der in Fig.
4 gezeigten Abwicklung der Klemmhülse 2'1 ist ersicht lich, dass die Klemmhülse mit abwechselnd von ihren beiden Enden ausgehenden Ein- schnitten 21a versehen ist, welche bewirken, dass sieh die Hülse beim Zusammendrücken auf ihrer ganzen Länge gleichmässig ver engt, was zur Folge hat,
dass der Klemm- druck auf den eingespannten Bohrer auf der ganzen mit diesem in Berührung kommenden Mantelfläche der gleiche ist < Beim Bohren wird die dem auf die Spin del aufgesteckten Teil 1 des anzutreibenden Teils erteilte,
Drehbewegung von dem Teil 1 auf den Teller 11 und von diesem somit auch auf den Ansatz 19 und- den Bohrer 25 mit tels der Kugeln 4 übertragen. Sobald der Bohrer 25 z. B. auf eine harte Stelle im zu bohrenden Material stösst und übermässig be lastet wird, liegt gewöhnlich die Gefahr eines Bohrerbruches vor.
Infolge der Kupplung zwischen dem anzutreibenden. und dem an getriebenen Teil kann es aber zum Bohrer- %ruche nicht kommen, da bei der Überlastung des Bohrers: 25 die Kugeln 4 aus den Ver tiefungen 12 des Tellers 11 in die Bohrun gen 3 des Teils 1 zurückweichen, so dass der anzutreibende Teil nunmehr leerläuft.
Der angetriebene Teil mit dem Bohrer 25 bleibt demzufolge stillstehen,. Die umlaufenden Ku geln 4 gleiten periodisch aus den Vertiefun- gen. 12 heraus und wieder in die nächstfol genden Vertiefungen hinein, wodurch bei der verhältnismässig hohen Antriebsdrehzahl ein akustisches Signal gegeben wird, ähnlich einer Schnarre oder Ratsche,
wodurch der Arbeiter auf die Betriebsstörung aufmerksam gemacht wird.
Das Spannfutter kann verschiedenen Boh rergrössen angepasst werden, da die Spannung der Federn 5 mittels der auf dem Ansatze 8 aufgeschraubten, auf alle Federn gleichzei tig wirkenden Mutter 9 einstellbar ist. Wird die Mutter 9 nach vorn geschraubt, so wird ,der Druck der Federn 5- auf die Kugeln 4 grösser, wird sie. zurückgeschraubt, so wird der Druck der Federn 5 kleiner. Bei starken Bohrern muss der Kupplungsdruck der Federn 5 grösser sein als:
bei schwachen Bohrern, um eine betriebssichere Funktion des Spannfut- ters zu erzielen.
Zwecks, genauer Einstellung der Mutter 9 ist sie am vordern, abgeschrägten Rand mit einer Teilung 26 versehen (Fix. 3). Der Teil 1 isst an einer Stelle des Umfanges mit einem axial laufenden Strich (Strichmarke) 27 ver sehen, welchem entlang eine Linearteilung 28 angeordnet ist.
Die Einschraubtiefe der Ein stellmutter 9 und somit die Stärke des Druk- kes der Federn 5 ist mittels der Skalen 26 und 28 feststellbar. Nachdem die Einstell mutter 9 richtig gestellt ist, wird sie mittels der Gegenmutter 10 gegen Lockern gesichert.
Der Vorteil des beschriebenen Spindel- spannfutters. mit Überlastungssicherung liegt darin, dass jedwede Betriebsstörung, die infolge einer Überlastung -eines eingespannten Boh rers sonst vorkommen kann, vermieden wird. Der Bohrer selbst bzw. das Werkstück kön nen durch Überlastung beim Bohren. nicht: beschädigt werden. Die Kupplung signali siert die Überlastung so ,lange, bis die Ur sache behoben wird.
In das Spannfutter kön nen, sehr rasch Bohrer von der ihm entspre chenden Grösse und Stärke eingesetzt werden. Sämtliche Bestandteile des Spannfutters mit Überlastungssicherung können im Bedarfs falle sehr rasch ausgewechselt werden. Die Bedienung ist sehr einfach und die Einstel lung des Spannfutters kann von jedem Laien vorgenommen werden. Das beschriebene Spannfutter mit Überlastungssicherung ist bei allen Bearbeitungsmaschinen mit rotie render Spindel, z. B. auch bei Drehbänken, verwendbar.
Es kann in ihm auch das zu bearbeitende Werkstück eingespannt werden, falls das Werkstück bei der Bearbeitung eine Drehbewegung ausführen soll.
Spindle chuck with overload protection. The present invention relates to a spindle chuck with overload protection and is characterized by an adjustable in the transferable load coupling between the part to be driven and the object to be clamped, for. B. a tool or workpiece to increase certain driven part, which clutch generates an audible signal when overloaded.
An embodiment of the spindle chuck according to the invention with overload protection is illustrated in the accompanying drawing.
Fig. 1 is a longitudinal section.
FIG. 2 is a section along line A-B of FIG.
Fig. 3 is a side view with the drill chucked in the chuck.
Fig. 4 shows the clamping sleeve in the development from.
The chuck with overload protection shown has a driven part and a driven part which is coupled to this and which receives the object to be clamped. Part 1 of the part to be driven is provided with the conical bore 2 for plugging onto a Morse taper of the spindle. Part 1 is provided with a number of bores 3 running parallel to the chuck axis, in each of which a ball 4 (short cylindrical pins rounded at the front end could also be guided).
The balls 4 are urged forward from the holes 3 by means of a spring 5; between the springs 5 and the balls 4 with pins ver provided sliding heads 6 are arranged. At the rear end the springs 5 are supported against the:
Bottom of sliding sleeves 7, which .sind can be pushed forwards and backwards in the bores 3 and rest with their bottom on the adjusting nut 9, which is screwed onto an attachment 8 provided with screw thread 9 'at the rear of part 1.
This adjusting nut 9 is designed in the manner of a cap nut and engages with its bell-shaped part over part 1. Behind the mothers 9, a counter nut 10 is screwed onto the approach 8, by means of which the adjusting nut 9 are secured in their respective position. can.
Opposite part 1 and coaxially to this is a plate 11 of the driven part: arranged, which is provided on the end face opposite to part 1. with recesses 12 into which the balls 4 pushed out of the bores of part 1 are pressed.
The plate 11 is in a union nut-like part. 13 rotatably mounted, which is screwed onto the part 1, which is provided for this purpose on the front part with screw thread.
The part 1 and the plate 11 together with the parts 4, 5 and 6 form a coupling that can be adjusted in terms of the transferable load, the rotary movement being transmitted from the part 1 to the plate 11 by means of the spring-loaded balls 4.
So that the friction between the coupling parts 1 and; 11 is reduced, a ball 15 is arranged in a recess 16 .n in the center of the plate 11, via which the part 1 is supported on the plate.
This hole -16 also serves as an oil pan when the chuck is mounted on a vertical spindle. The union nut-like part 13 can also. . Be designed so that it acts as an oil pan in this type of installation.
Bearing balls 18 are arranged between the bottom edge 17 of the union nut-like part 13 and the plate 11.
Provided on the plate 11 is a shoulder 19 coaxial with the chuck axis, which is passed to the outside through the opening enclosed by the bottom edge 17 of the part 13. The approach 19 is provided with a conical bore 20 in which a conical, resilient clamping sleeve 21 is angeord 21 net angeord. This clamping sleeve 21 is provided with a cylindrical bore 22 into which the drill 25 to be clamped (FIG. 3)
it could also be a cylindrical workpiece - is plugged. The resilient clamping sleeve 21 is clamped into the bore 20 by means of a union nut 23. For this purpose, the approach 19 is provided with screw thread 24 and the Überwurfmut ter 23 screwed onto the approach 19.
The clamping sleeve 21 is exchangeable. A plurality of clamping sleeves with different bores corresponding to the diameter of the drill to be clamped are expediently provided.
The development of the clamping sleeve 2'1 shown in FIG. 4 shows that the clamping sleeve is provided with incisions 21a extending alternately from its two ends, which have the effect that the sleeve is evenly narrowed over its entire length when it is compressed, which has the consequence ,
that the clamping pressure on the clamped drill is the same over the entire jacket surface that comes into contact with it. <When drilling, the pressure applied to part 1 of the part to be driven is applied to the spindle,
Rotary movement from the part 1 to the plate 11 and from this thus also to the projection 19 and the drill 25 with means of the balls 4 transmitted. As soon as the drill 25 z. B. encounters a hard point in the material to be drilled and excessively be burdened, there is usually a risk of drill breakage.
As a result of the coupling between the one to be driven. and the driven part, however, the drill% smell does not occur, because when the drill is overloaded: 25 the balls 4 from the recesses 12 of the plate 11 in the holes 3 of the part 1 recede, so that the part to be driven now runs empty.
The driven part with the drill 25 consequently remains stationary. The rotating balls 4 periodically slide out of the depressions. 12 and back into the next depressions, whereby an acoustic signal is given at the relatively high drive speed, similar to a ratchet or ratchet.
whereby the worker is made aware of the malfunction.
The chuck can be adapted to various drill sizes, since the tension of the springs 5 can be adjusted by means of the nut 9 screwed onto the attachment 8 and acting simultaneously on all springs. If the nut 9 is screwed forward, the pressure of the springs 5 on the balls 4 becomes greater, it becomes. screwed back, the pressure of the springs 5 is smaller. With strong drills, the clutch pressure of the springs 5 must be greater than:
with weak drills, in order to achieve a reliable function of the chuck.
For the purpose of more precise adjustment of the nut 9, it is provided with a division 26 on the front, beveled edge (Fix. 3). Part 1 eats at one point on the circumference with an axially running line (line mark) 27 ver see which a linear graduation 28 is arranged along.
The screw-in depth of the adjusting nut 9 and thus the strength of the pressure of the springs 5 can be determined by means of the scales 26 and 28. After the adjustment nut 9 is set correctly, it is secured against loosening by means of the lock nut 10.
The advantage of the spindle chuck described. With overload protection means that any operational disruptions that can otherwise occur as a result of overloading a clamped drill are avoided. The drill itself or the workpiece can be overloaded when drilling. not: be damaged. The clutch signals the overload until the cause is eliminated.
Drills of the appropriate size and strength can be inserted into the chuck very quickly. All components of the chuck with overload protection can be replaced very quickly if necessary. Operation is very simple and the chuck can be adjusted by any layperson. The chuck described with overload protection is in all machine tools with rotating spindle, z. B. can also be used for lathes.
The workpiece to be machined can also be clamped in it if the workpiece is to perform a rotary movement during machining.