DE1247808B - Chuck for tools with tapered clamping shank - Google Patents

Chuck for tools with tapered clamping shank

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DE1247808B
DE1247808B DE1961C0025754 DEC0025754A DE1247808B DE 1247808 B DE1247808 B DE 1247808B DE 1961C0025754 DE1961C0025754 DE 1961C0025754 DE C0025754 A DEC0025754 A DE C0025754A DE 1247808 B DE1247808 B DE 1247808B
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DE1961C0025754
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Inventor
Guenther Claas
Dr-Ing Fritz Schmidt
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/0009—Energy-transferring means or control lines for movable machine parts; Control panels or boxes; Control parts
    • B23Q1/0018—Energy-transferring means or control lines for movable machine parts; Control panels or boxes; Control parts comprising hydraulic means
    • B23Q1/0027—Energy-transferring means or control lines for movable machine parts; Control panels or boxes; Control parts comprising hydraulic means between moving parts between which an uninterrupted energy-transfer connection is maintained
    • B23Q1/0036—Energy-transferring means or control lines for movable machine parts; Control panels or boxes; Control parts comprising hydraulic means between moving parts between which an uninterrupted energy-transfer connection is maintained one of those parts being a tool
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • 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
    • B23B31/117—Retention by friction only, e.g. using springs, resilient sleeves, tapers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L27/00—Adjustable joints, Joints allowing movement
    • F16L27/08—Adjustable joints, Joints allowing movement allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe
    • F16L27/087—Joints with radial fluid passages

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMT Int.CL: PATENT OFFICE Int.CL:

B 23 bB 23 b

Deutsche Kl.: 49 a - 64/01 German class: 49 a - 64/01

Nummer: 1247 808Number: 1247 808

Aktenzeichen: C 257541 b/49 aFile number: C 257541 b / 49 a

Anmeldetag: 16. Dezember 1961Filing date: December 16, 1961

Auslegetag: 17. August 19.67·Display day: August 17, 19.67 ·

Die Erfindung bezieht sich auf ein Futter für Werkzeuge mit kegeligem Einspannschaft, über den. dem Schneidenteil ein Kühlmittel zuführbar ist. Es ist bekannt, die Schneiden von rotierend arbeitenden Zerspannungswerkzeugen, insbesondere Spiralbohrern, zu kühlen, um hohe Schnittleistungen zu erhalten. Das Kühlmittel soll in der Regel überdies das Abführen der anfallenden Späne unterstützen. Die Zuleitung des Kühlmittels erfolgt verschiedenartig. Besonders zweckdienlich sind Anordnungen, bei denen das Kühlmittel durch Kanäle des Werkzeuges bis zu den Werkzeugschneiden strömt. Dazu ist in dem im Futter aufgenommenen Einsp annschaft des Werkzeuges ein Kanal angeordnet, dem aus einem Zuführkanal des Futters das Kühlmittel zugeleitet wird. Bei einigen Werkzeugen dieser Art geht der Kühhnittelkanal von dem freien Stirnende des Einspannschaftes aus. Dies ist fallweise ungünstig, da entsprechend dem Flüssigkeitsdruck in diesem Teil der Anordnung und dem Querschnitt des Kanals eine im Lösesinne wirkende Kraft auf das Werkzeug geäußert wird. Bei anderen Ausführungen ' wird ein Kühlmittel radial in den Schaft des Werkzeuges eingeleitet, so daß keine ungünstig großen axial gerichteten freien Reaktionskräfte auftreten können.The invention relates to a chuck for tools with a tapered clamping shank, over the. a coolant can be supplied to the cutting part. It is known the cutting of rotating working To cool cutting tools, especially twist drills, in order to obtain high cutting performance. As a rule, the coolant should also support the removal of the chips. The coolant is supplied in various ways. Particularly useful are arrangements in which the coolant flows through channels of the tool to the tool cutting edge. In addition a channel is arranged in the clamping shank of the tool received in the chuck, the the coolant is supplied from a feed channel of the chuck. With some tools of this type the Kühhnittelkanal starts from the free end of the clamping shaft. This is unfavorable in some cases, since corresponding to the liquid pressure in this part of the arrangement and the cross-section of the Channel a force acting in the direction of release is expressed on the tool. For other versions' a coolant is introduced radially into the shank of the tool, so that no unfavorably large axially directed free reaction forces can occur.

Bei den bekannten Halterungen für Werkzeuge mit kegeligem Einspannschaft, über den dem Schneidenkeil ein Kühlmittel zugeführt wird, sind in der allgemein bekannten Weise die einander zugeordneten Paßflächen des Futters und des Schaftes durchlaufend großflächig ausgebildet. Da bei einer Kühlmittelzuführung durch' den Schaft des Werkzeuges die Paßflächen während des Wechselns der Werkzeuge mit der Kühlflüssigkeit benetzt werden, ist es zur Erzielung eines zuverlässigen Sitzes der Werkzeuge notwendig, vor dem Einbringen des Einspannschaftes in das Futter die Paßflächen sauber abzuwischen. Dies ist stets lästig und oftmals nicht in dem gewünschten Maße durchführbar, insbesondere wenn aus der Zuführleitung Flüssigkeitsteile nachtropfen. Auf den Paßflächen verbliebene Teile der Kühlflüssigkeit führen, da sie beim Einstecken des kegeligen Einspannschaftes kaum ausweichen können, zu einem schwimmenden Sitz des Werkzeuges, der zumindest die Arbeitsgenauigkeit beeinträchtigt und erfahrungsgemäß oftmals Betriebsstörungen hervorruft.In the known holders for tools with a tapered clamping shank, over which the cutting wedge a coolant is supplied, are associated in the generally known manner The mating surfaces of the chuck and the shaft are continuously formed over a large area. As with a coolant supply through 'the shank of the tool, the mating surfaces while changing the tools are wetted with the coolant, it is necessary to achieve a reliable fit of the tools It is necessary to wipe the mating surfaces clean before inserting the clamping shank into the chuck. This is always annoying and often cannot be carried out to the desired extent, in particular if parts of the liquid drip from the supply line. Parts remaining on the mating surfaces lead to the coolant, as they hardly evade when the tapered clamping shank is inserted can lead to a floating seat of the tool, which at least affects the working accuracy and experience has shown that it often causes malfunctions.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, .bei Werkzeugeinspannungen der eingangs umschriebenen Art von einem etwa auf den Paßflächen vorhandenen Flüssigkeitsfilm unabhängig zu werden, um stets Futter für Werkzeuge mit kegeligem
EinspannschaftThe object of the invention is to become independent of any liquid film present on the mating surfaces in the case of tool clamps of the type described at the outset, in order to always have a chuck for tools with a conical
Clamping shank

Anmelder:Applicant:

Günther Claas,Günther Claas,

Harsewinkel (Westf.), Am Rövekamp 1Harsewinkel (Westphalia), Am Rövekamp 1

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Günther Claas, Harsewinkel (Westf.);Günther Claas, Harsewinkel (Westphalia);

Dr.-Ing. Fritz Schmidt, BerlinDr.-Ing. Fritz Schmidt, Berlin

optimale Genauigkeiten zu erhalten und Betriebsstörungen zu vermeiden, ohne' gezwungen zu sein, die Paßflächen vor dem Zusammenfügen zu säubern. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die den Werkzeugschaft aufnehmende Innenfläche des Futters mit mehreren mit der Kühlmittelzuführung nicht in Verbindung stehenden Aussparungen, vorzugsweise Ringnuten versehen ist. Solche Aussparungen wie Ringnuten bilden Ausweichräume, die den etwa die Paßflächen benetzenden Flüssigkeitsteilen leicht erreichbar zur Verfugung stehen, so daß beim Einstecken des kegeligen Einspannschaftes etwa an den Paßflächen haftende Flüssigkeitsteile ohne weiteres verdrängt werden können. Damit entsteht eine unmittelbare Anlage der Paßflächen, die für eine genaue und zuverlässige Halterung des Werkzeuges vorausgesetzt werden muß. Fallweise führen überdies solche Aussparungen zu einer. Verbesserung der Werkzeughaftung in dem Futter auf Grund einer durch elastische Formänderungen bedingten mechanischen Verldammerung.to obtain optimal accuracy and to avoid malfunctions without being forced to use the Clean mating surfaces before joining. This is achieved according to the invention in that the the tool shank receiving inner surface of the chuck with several with the coolant supply not connected recesses, preferably annular grooves is provided. Such recesses like annular grooves form evasive spaces, the liquid parts wetting about the mating surfaces easily accessible are available, so that when inserting the conical clamping shaft about the mating surfaces adhering liquid parts can be easily displaced. This creates a Immediate contact of the mating surfaces for an accurate and reliable holding of the tool must be assumed. In some cases, such recesses also lead to a. Improvement of Tool adhesion in the chuck due to mechanical changes caused by elastic changes in shape Damnation.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Figur zeigt in teils geschnittener Ansicht ein Futter für einen Spiralbohrer od. dgl., das in Werkzeugmaschinenspindeln wahlweise einsetzbar ist.In the drawing, the subject matter of the invention is shown in an exemplary embodiment. The figure shows in a partially sectioned view a chuck for a twist drill or the like, which is used in machine tool spindles can be used optionally.

Das dem Ausführungsbeispiel zugrunde gelegte Futter weist einen Schaftteil 10 und einen Hülsenteil 11 auf, stellt also etwa eine verlängerte Kegelhülse dar. Der Schaftteil 10 ist als an sich bekannter Morsekonus ausgebildet. Der Hülsenteil 11 enthält eine einem Morsekonus entsprechende kegelige Bohrung und weist einen Durchbruch 12 auf, der den Lappen 13 eines strichpunktiert angedeuteten Werkzeuges 14 aufnimmt und in bekannter Weise zum bedarfsweisen Lösen des Werkzeuges mittels eines Keiltreibers od. dgl. dient. Der Einspannschaft desThe chuck on which the exemplary embodiment is based has a shank part 10 and a sleeve part 11 , that is to say represents an elongated tapered sleeve. The shank part 10 is designed as a Morse taper known per se. The sleeve part 11 contains a tapered bore corresponding to a Morse cone and has an opening 12 which receives the tab 13 of a tool 14 indicated by dash-dotted lines and which is used in a known manner for releasing the tool as required by means of a wedge driver or the like. The clamping shank of the

709 637/368709 637/368

Claims (1)

ί 247ί 247 Werkzeuges 14 ist mit einer von seinem Stirnende ausgehenden Bohrung 15 versehen, die einen Kühlmittelkanal bildet. In die Bohrung 15 mündet eine Querbohrung 16 ein, die sich von der durch das Futter umfaßten Mantelfläche des Einspannschaftes aus erstreckt. Die Bohrung 15 ist im Bereich des freien Schaftendes durch einen Stopfen 17 dicht verschlossen. In mit der Bohrung 16 des in das Futter eingesetzten Werkzeuges 14 übereinstimmender Längsläge ist der Hülsenteilll innenseitig mit einer fla- chen Ringnut 18 versehen, in die zwei Querbohrungen 19 einmünden, die im wesentlichen den futterseitigen Teil des Kühlmittelzuführkanals bilden. Es ist übrigens nicht in jedem Fall erforderlich, dem Hülsenteil 11 eine Ringnut 18 einzuformen, da in der Regel für das Werkzeug 14 nur zwei Drehstellungen möglich sind, so daß bei der Verwendung eines Kanaleinganges 16 zwei Bohrungen 19 ausreichen würden.Tool 14 is provided with a bore 15 extending from its front end, which has a coolant channel forms. In the bore 15 opens a transverse bore 16, which extends from the through the chuck covered outer surface of the clamping shaft extends from. The bore 15 is in the area of the free The end of the shaft is tightly closed by a plug 17. In with the bore 16 of the inserted in the chuck Tool 14 of matching longitudinal length is the inside of the Hülseililll with a flat Chen annular groove 18 provided, open into the two transverse bores 19, which are essentially the lining side Form part of the coolant supply channel. Incidentally, it is not necessary in every case Sleeve part 11 to form an annular groove 18, since there are usually only two rotational positions for the tool 14 are possible, so that when using a channel inlet 16 two bores 19 are sufficient would. Auf dem Hülsenteil 11 ist mit geringem Spiel eine Hülse 20 drehbar gelagert, die axial durch Federringe 21 abgestützt ist. Die Hülse 20 trägt in mittlerer, mit den Eingängen der Bohrungen 19 etwa übereinstimmender Längslage eine Ringnut 22. In diese mündet eine Anschlußbohrung 23 ein, durch die das Kühlmittel zugeführt wird. Mit freien Abständen sind' neben der Ringnut 22 der Hülse 20 beiderseitig Ringnuten 24 angeordnet, die durch eine Längsbohrung 25 verbunden, sind. Das Eingangsende der Bohrung 25 ist durch einen Stopfen 26 verschlossen. Eine Ringnut 24 sowie die Verbindungsbohrung 25 stehen je mit einer, Anschlußbohrung 27 in Verbindung, von denen eine durch einen Stopfen verschlossen wird, während die andere zum Anschluß einer Leitung dient, durch die etwa anfallende Leckanteile des Kühlmittels abgeführt werden.On the sleeve part 11, a sleeve 20 is rotatably mounted with little play, which is axially supported by spring washers 21 is supported. The sleeve 20 carries in the middle, with the entrances of the bores 19 approximately corresponding longitudinal position an annular groove 22. A connection bore 23 opens into this, through which the coolant is supplied. With free spacings are 'next to the annular groove 22 of the sleeve 20 Annular grooves 24, which are connected by a longitudinal bore 25, are arranged on both sides. The entrance end the bore 25 is closed by a plug 26. An annular groove 24 and the connecting hole 25 are each connected to a connection bore 27, one of which is closed by a plug, while the other is used for connection A line is used through which any leakages of the coolant are discharged. Die den Hohlraum des Hülsenteiles 11 des Futters umfassende Wandung ist mit freie Abstände auf- ' weisenden Ringnuten 28 oder sonstigen Ausnehmungen bzw. Kammern versehen, in die beim Einsetzen eines Werkzeuges Kühlflüssigkeitsteile ausweichen können, die etwa auf der Paßfläche des Futters bzw. des Werkzeuges oder auf beiden einen Flüssigkeitsfilm gebildet hatten, der den zuverlässigen Sitz des Werkzeuges beeinträchtigen könnte.The wall surrounding the cavity of the sleeve part 11 of the chuck is spaced apart with free spaces. facing annular grooves 28 or other recesses or chambers are provided in the when inserting of a tool can evade coolant parts, which for example on the mating surface of the chuck or of the tool or both of them had formed a film of liquid that would ensure the reliable fit of the The tool. Durch die Verschraubung 23, die Ringnut 22 und die Bohrungen 19 kann ein Kühlmittel mit beliebigem Druck in den Kanal 16,15 des Werkzeuges 14 geleitet werden, ohne daß damit im Sinne eines Lösens des Werkzeuges 14 aus dem Futter gerichtete Kräfte wirksam werden. Daher läßt sich dem Werkzeug 14 das Kühlmittel mit sehr hohem Druck zuführen, ohne besondere Halte- bzw. Spannmittel für das Werkzeug zu erfordern. Das Austauschen des Werkzeuges 14 ist gegenüber den üblichen Werkzeughalterungen nicht erschwert und im Vergleich zu bekannten Anordnungen mit einer Kühlmittelzuführung durch das Futter maßgeblich vereinfacht, da es nicht mehr erforderlich ist, für ein genaues und betriebssicheres Arbeiten vor dem Einstecken des Werkzeuges die Paßflächen trockenzuwischen.Through the screw connection 23, the annular groove 22 and the bores 19, a coolant can with any Pressure can be passed into the channel 16, 15 of the tool 14 without this in the sense of a loosening of the tool 14 from the chuck directed forces are effective. Therefore, the tool 14 supply the coolant at very high pressure, without special holding or clamping means for to require the tool. The exchange of the tool 14 is compared to the usual tool holders not difficult and compared to known arrangements with a coolant supply significantly simplified by the chuck, since it is no longer necessary for an accurate and safe working wipe the mating surfaces dry before inserting the tool. Patentanspruch:Claim: Futter für Werkzeuge mit kegeligem Einspannschaft, über den dem Schneidenteil ein Kühlmittel zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die den Werkzeugschaft aufnehmende Innenfläche des Futters mit mehreren mit der Kühlmittelzuführung nicht in Verbindung stehenden Aussparungen, vorzugsweise Ringnuten (28) versehen ist.Chuck for tools with a tapered clamping shank, over which a coolant is applied to the cutting part can be fed in, characterized in that the inner surface of the chuck receiving the tool shank has several with the coolant supply not in connection with recesses, preferably Annular grooves (28) is provided. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1840257;
französische Patentschrift Nr. 1243 707;
USA.- Patentschrift Nr. 1028 623.Considered publications:
German utility model No. 1840257;
French Patent No. 1243 707;
U.S. Patent No. 1028,623. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 709 637/368 8.67 © Bundesdruckerei Berlin709 637/368 8.67 © Bundesdruckerei Berlin
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