DE1049193B - Collet slotted on one side - Google Patents

Collet slotted on one side

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DE1049193B
DE1049193B DEO3138A DEO0003138A DE1049193B DE 1049193 B DE1049193 B DE 1049193B DE O3138 A DEO3138 A DE O3138A DE O0003138 A DEO0003138 A DE O0003138A DE 1049193 B DE1049193 B DE 1049193B
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Germany
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collet
corrugations
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clamping
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Dipl-Ing Julius Ortlieb
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JULIUS ORTLIEB DIPL ING
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JULIUS ORTLIEB DIPL ING
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02—Chucks
    • B23B31/10—Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
    • B23B31/12—Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable
    • B23B31/20—Longitudinally-split sleeves, e.g. collet chucks
    • B23B31/201—Characterized by features relating primarily to remote control of the gripping means
    • B23B31/202—Details of the jaws
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23B2231/00—Details of chucks, toolholder shanks or tool shanks
    • B23B2231/20—Collet chucks
    • B23B2231/201—Operating surfaces of collets, i.e. the surface of the collet acted on by the operating means
    • B23B2231/2013—Non-cylindrical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23B2231/2027—Gripping surfaces, i.e. the surface contacting the tool or workpiece
    • B23B2231/2032—Gripping surfaces, i.e. the surface contacting the tool or workpiece with non-cylindrical cross section
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C2210/00—Details of milling cutters
    • B23C2210/24—Overall form of the milling cutter
    • B23C2210/243—Cutting parts at both ends

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gripping On Spindles (AREA)

Description

Die von einer Spannzange übertragbaren Kräfte (Drehmoment und Axialdruck) sind abhängig von einem einwandfreien Sitz des Konus der Spannzange in dem Futterkörper und von der wirksamen Einspannlänge der Spannzange. In der Praxis hat sich gezeigt, daß die Einspannlänge mindestens doppelt so groß sein soll, wie der jeweilige Spanndurchmesser einer Spannzange beträgt, damit die auftretenden Kräfte mit Sicherheit übertragen werden und eine übermäßige Abnutzung oder Zerstörung der Spannzange vermieden wird. Diese Forderung wird nun im allgemeinen nur bei Spannzangen mit kleineren Durchmessern erfüllt, wogegen dieses Verhältnis um so weniger eingehalten werden kann, je größer der Spanndurchmesser ist.The forces (torque and axial pressure) that can be transmitted by a collet are dependent on a perfect fit of the cone of the collet in the chuck body and the effective clamping length the collet. In practice it has been shown that the clamping length is at least twice should be as large as the respective clamping diameter of a collet, so that the occurring Forces are transmitted with certainty and excessive wear and tear or destruction of the collet is avoided. This requirement is now generally only for collets with smaller ones Fulfilled diameters, whereas this ratio can be maintained the less, the larger the Clamping diameter is.

Außerdem treten noch Biegemomente infolge der Querkräfte auf, die beim Arbeiten mit eingespannten Werkzeugen, wie z. B. Fräsern, sehr hoch werden können. Diese Momente erfahren infolge der Umdrehung des Werkzeuges einen ständigen Richtungswechsel, so daß der in die Spannzangenbohrung eingespannte Werkzeugschaft versucht, eine Abrollbewegung auszuführen.In addition, there are bending moments as a result of the transverse forces that are clamped when working with Tools such as B. milling cutters, can be very high. These moments experience as a result of the rotation of the tool a constant change of direction, so that the clamped in the collet bore Tool shank tries to execute a rolling movement.

Wenn nun die Spannzange im Futterkörper nicht genügend festsitzt und die wirksame Einspannlänge im Verhältnis zum Spanndurchmesser der Spannzange zu klein ist, tritt wegen dieser Abrollbewegung des eingespannten Werkzeugschaftes in der Spannzangenbohrung eine Relativbewegung auf. Da ferner das auftretende Biegemoment einem stetigen Riehtungswechsel unterworfen ist, wird gleichzeitig eine Lockerung des Sitzes des eingespannten Werkzeuges in der Spannzange hervorgerufen, wodurch dasselbe, wie eingehende Versuche ergeben haben, aus der Spannzange herausgezogen wird.If now the collet is not sufficiently tight in the chuck body and the effective clamping length is too small in relation to the clamping diameter of the collet, occurs because of this rolling movement of the clamped tool shaft in the collet chuck bore a relative movement. Since furthermore the bending moment that occurs is subject to a constant change of direction, becomes at the same time a Loosening of the seat of the clamped tool in the collet caused, whereby the same, as detailed tests have shown, is pulled out of the collet.

Bei den bekannten, einseitig geschlitzten Spannzangen wird der nicht geschlitzte Teil nicht zum Festspannen mit herangezogen, da sich der Spannkonus nur über den geschlitzten Teil erstreckt. Die wirksame Spannlänge ist somit relativ klein, so daß mit einer solchen Spannzange keine größeren Spannkräfte zuverlässig übertragen werden können. Beidseitig geschlitzte Spannzangen, bei denen die Schlitze abwechselnd von beiden Stirnseiten ausgehen, haben zwar eine größere wirksame Spannlänge. Eine solche Ausführungsart begünstigt jedoch das Auftreten von x\brollbewegungen zwischen dem eingespannten Werkzeugschaft und der Spannzange. Außerdem besitzen sie den Nachteil, daß sie zu weich sind: denn aus Gründen- einer guten Federung muß der Kopf der Spannzange federhart vergütet werden, so daß ein hoher Verschleiß und ein schnelles Abfallen der Rundlaufgenauigkeit auftreten.In the known, one-sided slotted collets, the non-slotted part is not Tightening is also used because the clamping cone only extends over the slotted part. the effective clamping length is therefore relatively small, so that with such a collet there is no greater clamping force can be reliably transmitted. Collets slotted on both sides, in which the slots alternately starting from both end faces, although they have a greater effective span length. Such However, this type of construction favors the occurrence of x \ broll movements between the clamped tool shank and the collet. They also have the disadvantage that they are too soft: because out For reasons of good suspension, the head of the collet must be tempered as hard as a spring, so that a high wear and a rapid drop in concentricity occur.

Erfindungsgemäß werden nun die vorstehend auf-Einseitig geschlitzte SpannzangeAccording to the invention, the collet chucks slotted on one side above are now

Anmelder:Applicant:

Dipl.-Ing. Julius Ortlieb,
Eßlingen/Neckar, Ebershaldenstr. 7 aDipl.-Ing. Julius Ortlieb,
Eßlingen / Neckar, Ebershaldenstr. 7 a

Dipl.-Ing. Julius Ortlieb, Eßlingen/Neckar,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Julius Ortlieb, Esslingen / Neckar,
has been named as the inventor

geführten Nachteile dadurch behoben, daß der Außenkonus der Spannzange sich auch über den nicht geschlitzten Teil derselben erstreckt und somit ebenfalls zum wirksamen Einspannen mit herangezogen wird. Zur weiteren Erhöhung der Spannwirkung ist es gegebenenfalls vorteilhaft, den nicht geschlitzten Teil der Spannzange mit in Umfangsrichtung verlaufenden Wellungen zu versehen, wie solche auf dem konischen, geschlitzten Teil von Spannzangen zur Verkleinerung der Anlageflächen und auch bei Schrumpfverbindungen zur Erhöhung der Haftung an sich bekannt sind. Der nicht geschlitzte Teil wird also nicht nach einem Kreiskegel geschliffen, sondern in beliebiger Weise wellenförmig ausgebildet. Die Spannzange kommt somit in einem solchen Falle mit ihrem ungeschlitzten Teil nicht auf ihrem ganzen Umfang, sondern nur im Bereich der Erhöhungen oder Erhebungen oder Hocker der Wellungen zur Anlage.The disadvantages are eliminated by the fact that the outer cone of the collet does not extend over the slotted part of the same and thus also used for effective clamping will. To further increase the clamping effect, it may be advantageous to use the non-slotted To provide part of the collet with corrugations running in the circumferential direction, such as those on the conical, slotted part of collets to reduce the contact surfaces and also for Shrink connections to increase the adhesion are known per se. The non-slotted part will So not ground to a circular cone, but formed in any way undulating. the In such a case, the collet does not come with its unslotted part on its whole Circumference, but only in the area of the ridges or elevations or stools of the corrugations System.

Beim Spannen einer Spannzange gemäß der Erfindung wird nun der ungeschlitzte Teil so verformt, daß das einzuspannende Werkzeug auch im Bereich des ungeschlitzten kreis- oder wellenförmig geschliffenen Teiles der Spannzange fest eingespannt wird. Die gesamte Länge einer solchen Spannzange ist infolgedessen bei sich über die ganze Länge der Spannzange erstreckenden Bohrungen als Einspannlänge wirksam, so daß-hohe Kräfte übertragen werden können.When clamping a collet according to the invention, the unslotted part is now deformed in such a way that that the tool to be clamped is also ground in the area of the unslotted circular or wave-shaped Part of the collet is firmly clamped. The entire length of such a collet is as a result of the bores extending over the entire length of the collet as the clamping length effective so that high forces can be transmitted.

Wegen der Verformung des ungeschlitzten Teiles der Spannzange im Aufnahmekonus des Futterkörpers tritt außerdem eine so hohe Verkeilung, verbunden mit einer erhöhten Spannkraft, auf das Werkzeug auf, daß die Wechselbiegemomente nicht mehr zur Auswirkung gelangen können und somit auch eine Abrollbewegung wirksam unterbunden und die Verschleißfestigkeit wesentlich erhöht wird.Because of the deformation of the unslotted part of the collet in the receiving cone of the chuck body there is also such a high level of wedging, combined with an increased clamping force, on the tool on that the alternating bending moments can no longer have an effect and thus also a Rolling movement is effectively prevented and the wear resistance is significantly increased.

809 730*254809 730 * 254

Claims (2)

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch im Prinzip dargestellt. Hierbei zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine einseitig geschlitzte Spannzange mit fest eingespanntem Werkzeug, Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie A-A in Fig. 1, Fig. 3 den gleichen Querschnitt wie Fig. 2 in vergrößertem Maßstab. Die einseitig geschlitzte Spannzange α ist über ihre ganze Länge außen konisch ausgeführt, mit Ausnahme des Kopfes, über welchen die Spannmutter b greift. Die Zange α ist in den Futterkörper c eingesetzt und spannt in dem gezeigten Beispiel den Einspannschaft d eines Doppelfräsers. Die Schlitze / reichen nicht ganz bis an das verjüngte Ende der Spannzange a, so daß der Teil e der Spannzange a nicht geschlitzt ist. Außerdem ist bei dem Ausführungsbeispiel der nicht geschlitzte Teil e der Spannzange mit Wellungen versehen. Diese Wellungen sind ringsherum auf dem ganzen Umfang dieses Teiles angebracht und verlaufen in dessen Umfangsrichtung. Die Wellungen bestehen z. B. aus Erhöhungen oder Verdickungen oder Höckern g und Vertiefungen oder Schwächungen oder Nuten oder Einpressungen h od. dgl. in beliebiger abwechselnder Folge. Die Zahl, die Form sowie die Tiefe dieser Wellungen ist beliebig und richtet sich nach dem jeweiligen Einzelfall; im allgemeinen genügen Wellungen mit ganz geringer Tiefe. Die Wellungen sind zweckmäßigerweise auf der Außenfläche bzw. dem Außenkonus des nicht geschlitzten Teiles e der Spannzange aufgebracht. Beim Einspannen kommen also diese Wellungen zur Anlage an den Futterkörper c und werden infolge der Elastizität des für die Spannzange verwendeten Werkstoffes eingedrückt, wodurch auf der gegenüberliegenden Innenfläche Wellungen entstehen, die den Schaft d des Werkzeuges fest und zentrisch umklammern. Es ist aber auch möglich, die Wellungen, falls solche vorgesehen sind, auf der Innenfläche des nicht geschlitzten Teiles der Spannzange anzubringen oder diese Wellungen sowohl auf der Außen- als auch auf der Innenfläche vorzusehen. Aus Gründen einer wirtschaftlichen Fertigung der Spannzange ist es zweckmäßig, die Wellungen über die ganze Länge des Konus der Spannzange auszuführen. Die bereits aufgeführten Vorteile werden dadurch nicht beeinflußt. Es ist gleichgültig, was für Werkzeuge in die Spannzange eingespannt werden. Bei dem Ausführungsbeispiel ist ein Doppelfräser gezeigt, der durch Umspannen beidseitig zu verwenden ist. Bei anderen einzuspannenden Werkzeugen, insbesondere solchen mit kleinerem Durchmesser, ist der nicht geschlitzte Teil der Spannzange mit einer größeren Innenbohrung i versehen als der übrige Teil der Spannzange (in Fig. 1 gestrichelt angedeutet). Der nicht geschlitzte Teil e, der auch mit Wellungen versehen sein kann, wird zwar in diesem Falle nicht zum Festspannen des Werkzeuges in der Spannzange α, sondern zur Verkeilung der letzteren in dem Futterkörper c herangezogen. Dadurch ergibt sich ein wesentlich besserer Sitz der Spannzange α in dem Futterkörper c. An Stelle von Werkzeugen können selbstverständlieh auch Werkstücke eingespannt werden, wobei die gleichen Vorteile auftreten, nämlich eine möglichst große Einspannlänge, die der Gesamtlänge der Spannzange entspricht, ein vollkommen fester Sitz und eine zuverlässige Aufnahme hoher Übertragungskräfte. Patentansprüche·.In the drawing, an embodiment of the invention is shown schematically in principle. 1 shows a longitudinal section through a collet chuck slotted on one side with a firmly clamped tool, FIG. 2 shows a cross section along line A-A in FIG. 1, FIG. 3 shows the same cross section as FIG. 2 on an enlarged scale. The collet α, slotted on one side, is conical on the outside over its entire length, with the exception of the head over which the clamping nut b engages. The pliers α are inserted into the chuck body c and in the example shown clamps the clamping shank d of a double milling cutter. The slots / do not extend all the way to the tapered end of the collet a, so that the part e of the collet a is not slotted. In addition, in the exemplary embodiment, the non-slotted part e of the collet is provided with corrugations. These corrugations are applied around the entire circumference of this part and run in its circumferential direction. The corrugations consist z. B. from elevations or thickenings or humps g and depressions or weaknesses or grooves or impressions h od. The like. In any alternating sequence. The number, shape and depth of these corrugations is arbitrary and depends on the individual case; in general, corrugations with a very shallow depth are sufficient. The corrugations are expediently applied to the outer surface or the outer cone of the non-slotted part e of the collet. When clamping, these corrugations come to rest on the chuck body c and are pressed in due to the elasticity of the material used for the collet, whereby corrugations arise on the opposite inner surface that firmly and centrally clasp the shaft d of the tool. However, it is also possible to apply the corrugations, if such are provided, to the inner surface of the non-slotted part of the collet or to provide these corrugations on both the outer and inner surfaces. For reasons of economical production of the collet, it is advisable to make the corrugations over the entire length of the cone of the collet. The advantages already listed are not affected by this. It does not matter what kind of tools are clamped in the collet. In the exemplary embodiment, a double milling cutter is shown which can be used on both sides by reclamping. In other tools to be clamped, in particular those with a smaller diameter, the non-slotted part of the collet is provided with a larger inner bore i than the remaining part of the collet (indicated by dashed lines in FIG. 1). The non-slotted part e, which can also be provided with corrugations, is not used in this case for clamping the tool in the collet α, but for wedging the latter in the chuck body c. This results in a much better fit of the collet α in the chuck body c. Instead of tools, workpieces can of course also be clamped, with the same advantages, namely a clamping length that is as large as possible, which corresponds to the total length of the collet, a completely tight fit and reliable absorption of high transmission forces. Claims ·. 1. Einseitig geschlitzte Spannzange, dadurch gekennzeichnet, daß deren Außenkonus sich auch über den nicht geschlitzten Teil (e) der Spannzange (e) erstreckt und dieser nicht geschlitzte Teil (e) des Spannkonus vorzugsweise mit in Umfangsrichtung verlaufenden, an sich bekannten Wellungen (g, h) versehen sein kann.1. One-sided slotted collet, characterized in that the outer cone also extends over the non-slotted part (s) of the collet (e) and this non-slotted part (s) of the clamping cone preferably with corrugations which are known per se and extend in the circumferential direction (g , h) can be provided. 2. Spannzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellungen als Erhöhungen oder Verdickungen oder Höcker (g) oder als Vertiefungen oder Schwächungen oder als Nuten oder Einpressungen (K) od. dgl. in jeweils beliebiger Zahl und in beliebiger Anordnung und Form ausgeführt und auf der Außenfläche (Außenkonus) des nicht geschlitzten Teiles (<?) der Spannzange (a) oder auf der Innenfläche des nicht geschlitzten Teiles (e) der Spannzange (a) oder sowohl auf der Außen- als auch der Innenfläche des nicht geschlitzten Teiles (e) der Spannzange (a) aufgebracht sind.2. Collet chuck according to claim 1, characterized in that the corrugations as elevations or thickenings or humps (g) or as depressions or weaknesses or as grooves or impressions (K) or the like. Executed in any number and in any arrangement and shape and on the outer surface (outer cone) of the non-slotted part (<?) of the collet (a) or on the inner surface of the non-slotted part (e) of the collet (a) or on both the outer and the inner surface of the non-slotted part (e) the collet (a) are applied. In Betracht gezogene Druckschriften:Considered publications: Deutsche Patentschriften Nr. 559 779, 843 798,
879 490;German patent specifications No. 559 779, 843 798,
879 490; britische Patentschrift Nr. 551720;
schweizerische Patentschrift Nr. 192 197.British Patent No. 551720;
Swiss patent specification No. 192 197. In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 961144.Legacy Patents Considered:
German Patent No. 961144. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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