DE29703719U1 - Span lining - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Futter gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 mit flachen Spannbacken. Das Backenfutter ist zum Einspannen von Werkzeugen mit Zylinderschaft in Bohr- und anderen Bearbeitungsmaschinen bestimmt.The invention relates to a chuck according to the preamble of claim 1 with flat clamping jaws. The jaw chuck is intended for clamping tools with cylindrical shanks in drilling and other processing machines.
Die bisher bekannten Futter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art haben einen Ring mit Rillen für die Aufhängung von Spannbacken. Dieser Ring ist mit einem Außengewinde und einem Innengewinde versehen, das in das Muttergewinde des Mantels bzw. der Schraube eingreift. Im ersten Fall entsteht bei der Handhabung eine große Reibung, und für die Backenbewegung ist eine größere Tangentialkraft im Gewinde, beispielsweise mit Hilfe eines Zahngetriebes, mit einem ein Zahnritzel aufweisenden HandschlüsselThe previously known chucks of the type specified in the preamble of claim 1 have a ring with grooves for the suspension of clamping jaws. This ring is provided with an external thread and an internal thread that engages in the nut thread of the casing or screw. In the first case, a great deal of friction is generated during handling and a greater tangential force in the thread is required for the jaw movement, for example with the aid of a gear drive, with a hand wrench with a toothed pinion.
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aufzubringen. Im zweiten Fall ist die Schraube auf dem Unterteil des Körpers mit einer Spannfläche für die Maschine gebildet und auf dem Gehäuse drehbar eingebettet, in dem sich schräge Öffnungen zur Backenführung befinden. Diese Konzeption verlangt eine anspruchsvolle Passung des Körpers und des Gehäuses, damit das nötige Spiel auf ein Minimum beschränkt bleibt, und hat eine verhältnismäßig große Länge des Futters und somit auch ein unerwünschtes Auskragen des Werkzeugs vom Ende der Maschinenspindel aus zur Folge.In the second case, the screw is formed on the lower part of the body with a clamping surface for the machine and is rotatably embedded on the housing, in which there are inclined openings for jaw guidance. This design requires a demanding fit of the body and the housing so that the necessary play is kept to a minimum and results in a relatively long chuck length and therefore also an undesirable projection of the tool from the end of the machine spindle.
Ferner ist ein Dreibackenfutter bekannt, bei dem der Futterkörper mit einer Spannfläche und schrägen Öffnungen zur Backenführung und gleichzeitig mit einem Gewinde auf seinem abgesetzten Futterkörperteil versehen ist, wobei die Mutter in das Gewinde eingreift. Auf der Mutter ist ein Ring drehbar aufgehängt, wobei vorzugsweise Rollkörper verwendet werden und der Ring mit Radialrillen für die Spannbacken versehen ist. Die Mutter ist mit Vorsprüngen versehen, die in die Ausnehmung auf der Mantelinnenseite eingreifen. Dieser Mantel stützt sich auf dem nicht abgesetzten Unterteil des Futterkörpers und einem am Oberteil des Futterkörpers angeordneten Sicherungsglied ab. Die Nachteile dieser bekannten Lösung bestehen darin, daß die bei der konstanten Gewindesteigung aufzubringende Kraft unzureichend ist und daß das Futter ein hohes Gewicht aufweist.Furthermore, a three-jaw chuck is known in which the chuck body is provided with a clamping surface and slanted openings for jaw guidance and at the same time with a thread on its stepped chuck body part, with the nut engaging in the thread. A ring is suspended rotatably on the nut, with rolling elements preferably being used and the ring being provided with radial grooves for the clamping jaws. The nut is provided with projections that engage in the recess on the inside of the casing. This casing is supported on the non-stepped lower part of the chuck body and a locking element arranged on the upper part of the chuck body. The disadvantages of this known solution are that the force to be applied with the constant thread pitch is insufficient and that the chuck is very heavy.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Futter der im Oberbegriff des Anspruchs genannten Art zu schaffen, bei dem die angeführten Nachteile beseitigt sind.The object of the invention is to create a feed of the type mentioned in the preamble of the claim, in which the disadvantages mentioned are eliminated.
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Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.This object is solved with the features of claim 1.
Das Futter gemäß der Erfindung ermöglicht bei einer Verschiebung der Spannbacken nach unten, d.h. beim Einspannen des Werkzeugs, daß der Wert der Gewindesteigung um tg &agr; abnimmt. Werden die Spannbacken nach oben verschoben, d.h. beim Lösen des Werkzeugs, nimmt umgekehrt der Wert der Gewindesteigung um tg &agr; zu.The chuck according to the invention allows the value of the thread pitch to decrease by tg α when the clamping jaws are moved downwards, ie when the tool is clamped. Conversely, when the clamping jaws are moved upwards, ie when the tool is released, the value of the thread pitch increases by tg α .
Für die Entwicklung einer hohen Spannkraft und die Verbesserung des Zentrierens des einzuspannenden Werkzeugs ist es von großem Vorteil, wenn das Futter gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung mit fünf glatten Zylinderbacken versehen ist, auf deren unteren Enden Spannfiächen gebildet sind, die im Querschnitt V-förmig zueinander stehen und einen spitzen Winkel von &bgr; =15° einschließen.For the development of a high clamping force and the improvement of the centering of the tool to be clamped, it is of great advantage if the chuck according to a further embodiment of the invention is provided with five smooth cylindrical jaws, on the lower ends of which clamping surfaces are formed which are V-shaped to one another in cross-section and enclose an acute angle of β = 15°.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind der Mantel, die Mutter, der Mitnehmerring und ein zwischen dem Mantel und dem Unterteil des Futterkörpers angeordneter Formring aus Kunststoff hergestellt. Dadurch wird das Gewicht des Futters verringert.According to a further embodiment of the invention, the casing, the nut, the drive ring and a molded ring arranged between the casing and the lower part of the chuck body are made of plastic. This reduces the weight of the chuck.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel auf einem Formring eingebettet ist, der mit einem in einer Ringnut des nicht abgesetzten Unterteils des Futterkörpers passenden Radialbundring versehen ist, wobei der Formring aus zwei axiai geteilten Halbringen besteht.A further advantageous embodiment of the invention is characterized in that the casing is embedded on a molded ring which is provided with a radial collar ring which fits into an annular groove of the non-stepped lower part of the chuck body, the molded ring consisting of two axially divided half rings.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung ist so getroffen, daß der Formring mit einem Zahnkranz versehen ist und daß auf dem Unterteil desA further advantageous embodiment of the invention is such that the forming ring is provided with a toothed ring and that on the lower part of the
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Futterkörpers Öffnungen für das Einsetzen eines Formzahnritzels gebildet sind, das in den Zahnkranz eingreift. Dadurch kann eine größere Kraft zum Drehen des Mantels entwickelt und somit eine größere Spannkraft auf das Werkzeug ausgeübt werden.Openings are formed in the chuck body for the insertion of a shaped pinion, which engages with the gear ring. This allows a greater force to be developed to rotate the casing and thus a greater clamping force to be exerted on the tool.
Die Vorteile des Futters gemäß der Erfindung bestehen vornehmlich darin, daß aufgrund der Korrektur der Gewindesteigung um den Wert tg &agr; und aufgrund des größeren Kontakts der Spannflächen mit dem einzuspannenden Werkzeug leicht eine größere Spannkraft entwickelt werden kann. Das Futter hat eine einfache Konstruktion und kann auch ohne Schlüssel leicht betätigt werden, wozu eine bessere Zentrierung des einzuspannenden Werkzeugs hinzukommt. Die Futterkonstruktion ermöglicht den Einsatz von modernen Kunststoffen, so daß eine wesentliche Verringerung des Gewichts und gleichzeitig auch des Arbeitsaufwands erreicht wird. Bei der Herstellung der Kunststoffteile im Druckpreß- und Spritzgußverfahren wird eine hohe Genauigkeit der serienmäßig hergestellten Futter erzielt, die ihre Maßhaltigkeit auch nach der Montage beibehalten. Diese genaue Maßhaltigkeit ist gegenüber bekannten Futtern höher.The advantages of the chuck according to the invention are primarily that, due to the correction of the thread pitch by the value tg αr; and due to the greater contact of the clamping surfaces with the tool to be clamped, a greater clamping force can be easily developed. The chuck has a simple construction and can be easily operated even without a key, which is complemented by better centering of the tool to be clamped. The chuck construction enables the use of modern plastics, so that a significant reduction in weight and at the same time in the amount of work is achieved. When the plastic parts are manufactured using the compression molding and injection molding processes, a high level of accuracy is achieved in the serially produced chucks, which retain their dimensional stability even after assembly. This precise dimensional stability is higher than in known chucks.
Die Futterkonstruktion gemäß der Erfindung bei Verwendung von Kunststoffen ermöglicht eine bessere Ausnutzung des Futters ohne Änderungen auch für Schlagbohrer, insbesondere wegen des niedrigen Mantelgewichts, das zu einer Senkung des Trägheitsmoments führt. Ebenfalls weist die Rollkörpereinbettung des Mitnehmerrings auf der Mutter bei Verwendung von Kunststoffteilen eine höhere Elastizität auf, so daß der Schlageffekt vergrößert wird.The chuck construction according to the invention when using plastics enables better utilization of the chuck without modifications, even for impact drills, in particular because of the low casing weight, which leads to a reduction in the moment of inertia. Likewise, the rolling element embedding of the driving ring on the nut has a greater elasticity when using plastic parts, so that the impact effect is increased.
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Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail using an embodiment. Show:
Fig. 1 eine Seitenansicht und einen Teilschnitt des Futters gemäßFig. 1 a side view and a partial section of the lining according to
der Erfindung,the invention,
Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt der Mutter und desFig. 2 an enlarged partial section of the nut and the
Mitnehmerrings in Fig. 1,Driving ring in Fig. 1,
Fig. 3 eine Ansicht des Futters der Fig. 1 von unten mitFig. 3 a view of the chuck of Fig. 1 from below with
geöffneten Spannbacken undopen jaws and
Fig. 4 eine Seitenansicht einer Spannbacke mit dem imFig. 4 a side view of a clamping jaw with the
Querschnitt T-förmigen oberen Ende.Cross section T-shaped upper end.
Das in den Figuren dargestellte Futter gemäß der Erfindung besteht aus dem Futterkörper 1, in dem der Aufspannhohlraum 2 für das Aufspannen auf die nicht dargestellte Arbeitsmaschinenspindel gebildet ist. Im Futterkörper 1 befinden sich fünf schräge Zylinderöffnungen, die im Futterkörper 1 unter dem Winkel von a = 15° schräg zu dessen Achse gebildet sind. Darin sind fünf glatte Zylinderspannbacken 3 verschiebbar eingebettet, deren obere Enden einen T-förmigen Querschnitt und deren untere Enden Spannflächen aufweisen, die im Querschnitt V-förmig angeordnet sind und dabei einen Winkel von &bgr; = 72° einschließen.The chuck according to the invention shown in the figures consists of the chuck body 1, in which the clamping cavity 2 is formed for clamping onto the work machine spindle (not shown). In the chuck body 1 there are five oblique cylinder openings which are formed in the chuck body 1 at an angle of a = 15° to its axis. Five smooth cylinder clamping jaws 3 are slidably embedded in them, the upper ends of which have a T-shaped cross section and the lower ends of which have clamping surfaces which are arranged in a V-shape in cross section and enclose an angle of β = 72°.
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Die Enden der Spannfiächen sind auf einer Länge von 1 mm hochfrequenzgehärtet. Die Zyiinderfläche der Spannbacke 3 bleibt beim Härten formstabil und ist in den gebohrten Öffnungen gut zu führen. Arbeitsflächen 4 der oberen Enden der Spannbacken 3 schließen mit deren Radialebene einen Winkel von a = 15° ein.The ends of the clamping surfaces are high frequency hardened over a length of 1 mm. The cylindrical surface of the clamping jaw 3 remains dimensionally stable during hardening and can be easily guided in the drilled openings. Working surfaces 4 of the upper ends of the clamping jaws 3 enclose an angle of a = 15° with their radial plane.
Das Oberteil des Futterkörpers 1 ist gegenüber dem Futterkörperunterteil abgesetzt, so daß es einen geringeren Durchmesser als dieses aufweist. Dieses Oberteil ist mit einem Gewinde 5 versehen, in das eine Mutter 6 eingeschraubt ist. Die Mutter 6 ist am Außenumfang mit Vorsprüngen 7 versehen, die mit Ausnehmungen 8 auf der inneren Mantelseite eines Mantels 9 im Eingriff stehen. Bei der Formenherstellung kann die Form der Vorsprünge 7 und Ausnehmungen 8 nach der neuesten Technologie gewählt werden. Auf der Mutter 6 ist ein Mitnehmerring 10 drehbar gelagert, der auf seiner Unterseite mit fünf Radialrillen 11 versehen ist, in die die oberen Enden der Spannbacken 3 passen. Arbeitsflächen 12 der Radialrillen 11 des Mitnehmerrings 10 schließen mit der Radialebene des Futters einen Winkel von a = 15° ein.The upper part of the chuck body 1 is offset from the lower part of the chuck body so that it has a smaller diameter than the latter. This upper part is provided with a thread 5 into which a nut 6 is screwed. The nut 6 is provided with projections 7 on the outer circumference which engage with recesses 8 on the inner shell side of a shell 9. When making the mold, the shape of the projections 7 and recesses 8 can be selected according to the latest technology. A driving ring 10 is rotatably mounted on the nut 6, which is provided on its underside with five radial grooves 11 into which the upper ends of the clamping jaws 3 fit. Working surfaces 12 of the radial grooves 11 of the driving ring 10 enclose an angle of a = 15° with the radial plane of the chuck.
Um die Reibung zwischen der Mutter 6 und dem Mitnehmerring 10 zu verringern, ist vorteilhafterweise eine Rollkörperanordnung vorgesehen; beispielsweise gleiten Kugeln 13 in einander zugewandten Rillen, die in der Mutter 6 und dem Mitnehmerring 10 vorgesehen sind. Diese Rollkörpereinbettung fängt den beim Drehen entstehenden Achsendruck und den Reibungswiderstand auf.In order to reduce the friction between the nut 6 and the driving ring 10, a rolling element arrangement is advantageously provided; for example, balls 13 slide in mutually facing grooves provided in the nut 6 and the driving ring 10. This rolling element embedding absorbs the axial pressure and frictional resistance that arise during rotation.
Der Mantel 9 ist auf einem Formring 14 eingebettet, der mit einem inneren Radialbundring 15 versehen ist, welcher in eine Ringnut des nicht abgesetzten Unterteils des Futterkörpers 1 paßt. Der Formring 14 ist aus zwei axial geteiltenThe casing 9 is embedded on a form ring 14, which is provided with an inner radial collar ring 15, which fits into an annular groove of the non-stepped lower part of the chuck body 1. The form ring 14 is made of two axially divided
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Halbringen gebildet. Nach dem Einlegen beider Halbringe in die Ringnut wird auf den Formring 14 der Mantel 9 gepreßt. Die Oberfläche des Mantels 9 ist mit Vorsprüngen und Einschnitten versehen oder aufgerauht, um beim Drehen nicht in der Hand zu rutschen. Der Formring 14 ist vorteilhafterweise mit einem Zahnkranz 16 versehen, und im Unterteil des Futterkörpers 1 sind Öffnungen 17 für das Einsetzen eines nicht dargestellten Formzahnritzels gebildet, das auf dem Zahnkranz 16 läuft. Der Mantel 9, die Mutter 6, der Mitnehmerring 10 und Formring 14 des Futters sind gemäß der Erfindung aus Kunststoff hergestellt.Half rings are formed. After both half rings have been placed in the ring groove, the casing 9 is pressed onto the mold ring 14. The surface of the casing 9 is provided with projections and indentations or roughened so that it does not slip in the hand when turning. The mold ring 14 is advantageously provided with a gear ring 16, and openings 17 are formed in the lower part of the chuck body 1 for inserting a molded gear pinion (not shown) that runs on the gear ring 16. The casing 9, the nut 6, the driving ring 10 and the mold ring 14 of the chuck are made of plastic according to the invention.
Während des Drehens des Mantels 9, ob mit der Hand oder mit dem Formzahnritzel, wird die Drehbewegung über die Ausnehmungen 8 auf die Vorsprünge 7 der Mutter 6 übertragen. Diese Mutter bewegt sich sinngemäß in Richtung der Längsachse des Futterkörpers 1. Gleichzeitig damit wird der Mitnehmerring 10 entsprechend verschoben, der die Spannbacken 3 mitnimmt. Während der Verschiebung des Mitnehmerrings 10 nach oben, d.h. in Richtung auf den Aufspannhohlraum 2, werden die Spannbacken 3 nach oben gezogen; diese Spannbacken gleiten mit ihren oberen Enden in den Radialrillen des Mitnehmerrings 10. Die Spannteile der Spannbacken 3 öffnen sich, und dann kann der Schaft eines Werkzeugs, beispielsweise eines Bohrers, zwischen diese Spannteile eingesetzt werden. Während des Drehens des Mantels 9 in Gegenrichtung kommt es zu einer umgekehrten Verschiebung des Mitnehmerrings 10 und somit auch zum Schließen der Spannbacken 3, die den Werkzeugschaft umschließen und damit das Werkzeug einspannen.When the casing 9 is rotated, whether by hand or with the shaped pinion, the rotational movement is transferred via the recesses 8 to the protrusions 7 of the nut 6. This nut moves accordingly in the direction of the longitudinal axis of the chuck body 1. At the same time, the drive ring 10 is displaced accordingly, which takes the clamping jaws 3 with it. When the drive ring 10 is displaced upwards, i.e. in the direction of the clamping cavity 2, the clamping jaws 3 are pulled upwards; these clamping jaws slide with their upper ends in the radial grooves of the drive ring 10. The clamping parts of the clamping jaws 3 open, and then the shaft of a tool, for example a drill, can be inserted between these clamping parts. When the casing 9 is rotated in the opposite direction, the driving ring 10 is displaced in the opposite direction and the clamping jaws 3 are closed, which enclose the tool shaft and thus clamp the tool.
Bei der Verschiebung der Spannbacken 3 und des Mitnehmerrings 10 nach oben nimmt die Steigung des Gewindes 5 um den Wert von tg &agr; zu, bei einer Verschiebung nach unten nimmt umgekehrt der Steigungswert um tg a ab. Dadurch wird erreicht, daß das Werkzeug beim Einsatz einer zum Drehen desWhen the clamping jaws 3 and the driving ring 10 are moved upwards, the pitch of the thread 5 increases by the value of tg α , while when they are moved downwards, the pitch value decreases by tg a . This ensures that the tool can be used when a tool is used to turn the
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Mantels 9 aufgewendeten, relativ kleinen Kraft schnell und genau gelöst und eingespannt wird, wobei gleichzeitig die auf das Werkzeug wirkende Spannkraft zunimmt.The relatively small force applied to the casing 9 allows the tool to be quickly and precisely loosened and clamped, while at the same time the clamping force acting on the tool increases.
Das Futter gemäß der Erfindung kann zum Einspannen verschiedener, mit Spannzapfen versehener Bearbeitungswerkzeuge verwendet werden, wobei das Futter auf die Spindeln von Arbeitsmaschinen, insbesondere von Bohr- und anderen Berabeitungsmaschinen, aufspannbar ist.The chuck according to the invention can be used for clamping various machining tools provided with clamping pins, whereby the chuck can be clamped onto the spindles of work machines, in particular drilling and other machining machines.
Claims (5)
dadurch gekennzeichnet,2. Feed according to claim 1,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,3. Feed according to claim 1 or 2,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,4. Feed according to one of claims 1 to 3,
characterized,
dadurch gekennzeichnet,5. Feed according to one of claims 2 to 4,
characterized,
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