DE3713457C1

DE3713457C1 - Retightening drill chuck

Info

Publication number: DE3713457C1
Application number: DE19873713457
Authority: DE
Inventors: Roehm Guenter Horst
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-04-22
Filing date: 1987-04-22
Publication date: 1988-09-15

Abstract

The chuck sleeve (2) mounted in a rotatable and axially fixed manner on the chuck body (1) forms a tool holder (3) with a peripheral surface (3'), running parallel to the chuck axis (4), and guide slots for chuck jaws (6) which project into the tool holder (3) and are supported axially against a driver piece (7) which can be rotated with a chuck pin (8) having an external thread (9) in a female thread (10) of the chuck body (1). The driver piece (7) bears with its outer periphery against the peripheral surface (3') of the tool holder (3) and the chuck pin (8) bears with a thread-free cylindrical pin part (11) against the chuck thread (10), in each case with a snug fit, which results in additional, axially precise guides for the driver piece (7) and the chuck pin (8). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein nachspannendes Bohrfutter mit einem Futterkörper, einer daran verdrehbar und axial unverschiebbar gelagerten Spannhülse, die eine Werkzeugaufnahme mit zur Futterachse parallel verlau fender Umfangsfläche bildet und in dieser Umfangs fläche sich zur Werkzeugaufnahme hin öffnende, je einen zur Futterachse geneigt verlaufenden Boden be sitzende axiale Führungsschlitze aufweist, und mit in den Führungsschlitzen längs ihres Bodens verstellbar geführten, in die Werkzeugaufnahme vorstehenden Spann backen, die axial gegen ein Mitnehmerstück abgestützt sind, das in der Werkzeugaufnahme axial verstellbar ist und dazu mit einem zur Futterachse koaxialen Spannzapfen, der ein Außengewinde trägt, in einem Muttergewinde des Futterkörpers verdrehbar ist.The invention relates to a retensioning chuck with a chuck body, one rotatable on it and axially immovable adapter sleeve, the one Tool holder with parallel to the chuck axis fender peripheral surface forms and in this circumference surface opening towards the tool holder, each be a floor inclined to the feed axis has seated axial guide slots, and with in the guide slots adjustable along their bottom guided, protruding into the tool holder bake, which is supported axially against a driver piece are axially adjustable in the tool holder and with a coaxial to the feed axis Clamping pin, which carries an external thread, in one Nut thread of the chuck body is rotatable.

Bohrfutter dieser Art sind beispielsweise aus der DE-PS 28 15 026 bekannt und haben die Eigenschaft, sich unter dem Einfluß des beim Bohren zwischen An triebsspindel und Bohrwerkzeug auftretenden Drehmo mentes selbsttätig nachzuspannen, indem sich der Spannzapfen im Muttergewinde in Verjüngungsrichtung der Führungsschlitze verschraubt und dadurch die Spannbacken im Sinne einer festeren Einspannung des Bohrwerkzeugs verschiebt. Dabei ist das die Spann backen abstützende Mitnehmerstück allein über den Spannzapfen am Futterkörper geführt, so daß die Güte dieser Führung nur durch die Genauigkeit bestimmt ist, mit der der Spannzapfen mit seinem Außengewinde im zugeordneten Muttergewinde des Futterkörpers läuft. Vorhandes Gewindespiel kann daher dazu führen, daß sich Spannzapfen und Mitnehmerstück in bezug auf die Futterachse verkanten, daß also sich die Achse des Spannzapfens und des Mitnehmerstücks geringfügig gegen die Futterachse versetzt und/oder um einen, wenn auch vielleicht nur sehr kleinen Winkel, schräg stellt. In jedem Fall führt dies zu Rundlauffehlern des Mitnehmerstücks und als Folge davon zu Rundlauf fehlern der am Mitnehmerstück abgestützten Spannbac ken und des zwischen den Spannbacken eingespannten Werkzeugs, und zwar nicht nur in radialer Richtung, sondern auch gegenüber einer zur Futterachse streng senkrecht stehenden Ebene, weil die Verkantung des Mitnehmerstücks axial unterschiedlich weite Verstel lungen der Spannbacken zur Folge hat. Zwar bestünde die Möglichkeit, diese Nachteile durch ausreichend genauen Gewindeeingriff des Spannzapfens am Futter körper zu vermeiden, jedoch wäre die Herstellung ent sprechend genauer Gewinde am Spannzapfen und am Fut terkörper außerordentlich aufwendig, auch würde der im Bohrbetrieb an solchen Gewinden unvermeidlich auf tretende Verschleiß die Genauigkeit alsbald beeinträch tigen.Drill chucks of this type are, for example, from the DE-PS 28 15 026 known and have the property under the influence of when drilling between An drive spindle and drilling tool occurring torque to retension mentes automatically by the Clamping pin in the nut thread in the direction of taper screwed the guide slots and thereby the Jaws in the sense of a firmer clamping of the Drilling tool moves. It is the instep bake supporting driver piece alone over the Clamping spigot guided on the chuck body, so that the quality this guidance is determined only by accuracy with which the clamping pin with its external thread runs in the assigned nut thread of the chuck body. Existing thread play can therefore lead to the spigot and driver piece with respect to the Canting axis so that the axis of the Clamping pin and the driver piece slightly offset against the feed axis and / or by one, if only a very small angle, at an angle poses. In any case, this leads to runout errors of the driver piece and as a result of this, concentricity errors of the Spannbac supported on the driver piece ken and the clamped between the jaws Tool, and not just in the radial direction, but also strict with respect to the feed axis vertical plane because the tilt of the Driver piece of axially different width adjustment lungs of the jaws. There would be the ability to adequately overcome these disadvantages exact thread engagement of the clamping pin on the chuck body to avoid, but the manufacture would ent very precise thread on the chucking spigot and the fut body is extraordinarily complex, even the inevitable when drilling on such threads wear and tear will immediately affect accuracy term.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bohr futter der eingangs genannten Art so auszubilden, daß auf einfache Weise ein sehr genauer Rundlauf des Bohr futters und des Werkzeugs erreicht wird und erhalten bleibt, ohne daß besondere Ansprüche an die Genauig keit des Gewindeeingriffs des Spannzapfens in das zu geordnete Muttergewinde des Futterkörpers erfüllt zu sein brauchen.The invention has for its object a drill to train feed of the type mentioned in such a way that in a simple way a very precise concentricity of the drill feed and the tool is reached and received remains without any special demands on the accuracy speed of the threaded engagement of the clamping pin in the orderly nut thread of the chuck body fulfilled need to be.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Mitnehmerstück mit seinem äußeren Umfang an der Umfangsfläche der Werkzeugaufnahme und der Spann zapfen mit einem gewindefreien zylindrischen Zapfen teil am Muttergewinde jeweils im Paßsitz anliegen und durch diese Paßsitze zusätzlich axial präzise geführt sind.According to the invention, this object is achieved by that the driver piece with its outer circumference the peripheral surface of the tool holder and the clamping journal with a thread-free cylindrical journal fit part of the nut thread in each case and also guided axially precisely by these fits are.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß das Mitnehmer stück und der Spannzapfen nicht mehr nur allein durch den Gewindeeingrif im Muttergewinde des Futterkörpers geführt sind, sondern zusätzlich je eine vom Gewinde eingriff unabhängige eigene Führung an der Umfangs fläche der Werkzeugaufnahme, bzw. mit dem gewinde freien zylindrischen Zapfenteil am Muttergewinde er fahren. Diese Führungen können, da nicht als Gewinde ausgebildet, ohne großen Aufwand mit hoher Präzision ausgeführt sein und unterliegen beim Bohrbetrieb kaum einem Verschleiß. Daher ergibt sich insbesondere auch dann noch eine präzise Führung des Mitnehmer stücks und des Spannzapfens in bezug auf den Futter körper, wenn bei kleinen Spanndurchmessern der Spann zapfen beispielsweise nur noch mit wenigen Gewinde gängen im Muttergewinde gehalten ist.The invention ensures that the driver piece and the clamping pin no longer just by itself the thread engagement in the nut thread of the chuck body are guided, but also one each from the thread intervention independent own guidance on the scope surface of the tool holder, or with the thread free cylindrical pin part on the nut thread he drive. These guides can not be used as threads trained, without great effort with high precision be executed and are hardly subject to drilling operations wear. Hence, in particular even then precise guidance of the driver piece and the chucking pin in relation to the chuck body, if the clamping with small clamping diameters tap with only a few threads, for example gears is held in the nut thread.

Ersichtlich gestaltet sich die erfindungsgemäße Füh rung um so genauer, je weiter die Führung des Mitneh mers und des gewindefreien zylindrischen Zapfenteils axial voneinander entfernt sind. In bevorzugter Aus führungsform der Erfindung bildet daher der gewinde freie zylindrische Zapfenteil das vom Mitnehmerstück abgewandte Ende des Spannzapfens.The Füh invention is evident tion, the more precise the further the leadership of the take mers and the thread-free cylindrical pin part are axially apart. In preferred out The thread forms the embodiment of the invention free cylindrical pin part that from the driver piece opposite end of the clamping pin.

Die exakte Führung des gewindefreien zylindrischen Zapfenteils am Muttergewinde kann auf besonders ein fache Weise dadurch erreicht werden, daß das Mutter gewinde in die Wandung einer mit dem gewindefreien zylindrischen Zapfenteil paßgenauen Bohrung des Fut terkörpers eingearbeitet ist, so daß der lichte Innen durchmesser des Muttergewindes paßgenau mit dem Außendurch messer des gewindefreien zylindrischen Zapfenteils übereinstimmt.The exact guidance of the thread-free cylindrical Part of the pin on the nut thread can be a special can be achieved in many ways by making the mother thread into the wall one with the thread-free cylindrical spigot part of the fut body is incorporated so that the clear inside diameter of the nut thread fits perfectly with the outside diameter knife of the thread-free cylindrical pin part matches.

Hinsichtlich der Führung des Mitnehmerstücks in der Werkzeugaufnahme empfiehlt sich als bevorzugte Aus führungsform, daß die Werkzeugaufnahme und das Mit nehmerstück je zylindrischen Querschnitt von paßgenauem Durchmesser aufweisen.With regard to the leadership of the driver piece in the Tool holder is recommended as the preferred off leadership form that the tool holder and with slave piece per cylindrical cross section of a precise fit Have diameter.

Im folgenden wird die Erfindung an einem in der Zeich nung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert; es zeigtIn the following the invention on one in the drawing voltage illustrated embodiment explained in more detail; it shows

Fig. 1 ein nachspannendes Bohrfutter nach der Erfindung, teils in Seitenansicht, teils im Schnitt, Fig. 1 is a nachspannendes chuck according to the invention, partly in side view, partly in section,

Fig. 2 einen Querschnitt durch das Bohrfutter nach Fig. 1 in Richtung den dort eingetragenen Schnittlinie II-II. Fig. 2 shows a cross section through the drill chuck according to Fig. 1 in the direction of the section line II-II entered there.

In der Zeichnung ist der Futterkörper mit 1 und die daran koaxial verdrehbar und axial verschiebbar gelagerte Spannhülse mit 2 bezeichnet. Die Spannhülse 2 bildet eine Werkzeugaufnahme 3 für ein in der Zeichnung nicht darge stelltes Bohrwerkzeug. Die Umfangsfläche 3′ dieser Werk zeugaufnahme 3 verläuft parallel zur Futterachse 4 und ist im Ausführungsbeispiel zylindrisch gestaltet. Die Spann hülse 2 ist mit axialen Führungsschlitzen 5 versehen, die sich in der Umfangsfläche 3′ der Werkzeugaufnahme 3 zu letzterer hin öffnen und je einen zur Futterachse 4 ge neigt verlaufenden Boden 5′ besitzen, der von einer auf die Spannhülse 2 aufgeschraubten Konushülse 2′ gebildet wird. In den Führungsschlitzen 5 sind längs ihres Bodens 5′ verstellbar geführte Spannbacken 6 vorgesehen, die je nach Durchmesser des Bohrwerkzeugs mehr oder weniger weit radial in die Werkzeugaufnahme 3 vorstehen. Die Spann backen 6 sind zu ihrer Verstellung axial gegen ein Mit nehmerstück 7 abgestützt, wobei diese Abstützung so ausge bildet ist, daß Verdrehungen der Spannhülse 2 und der Spannbacken 6 relativ zum Mitnehmerstück 7 unmöglich sind. In the drawing, the chuck body is denoted by 1 and the clamping sleeve, which is coaxially rotatable and axially displaceably mounted thereon, is denoted by 2 . The clamping sleeve 2 forms a tool holder 3 for a drilling tool not shown in the drawing. The peripheral surface 3 'of this tool holder 3 runs parallel to the chuck axis 4 and is cylindrical in the embodiment. The clamping sleeve 2 is provided with axial guide slots 5, the 'opening of the tool holder 3 to the latter back and a respective ge to the chuck axis 4 tends extending base 5' in the peripheral area 3 are provided by a nut screwed onto the clamping sleeve 2 tapered sleeve 2 ' is formed. In the guide slots 5 along its bottom are 5 'adjustably guided clamping jaws 6 are provided protruding depending on the diameter of the drilling tool more or less far radially into the tool holder. 3 The clamping jaws 6 are axially supported for their adjustment against a slave piece 7 , this support being so formed that twists of the clamping sleeve 2 and the clamping jaws 6 are impossible relative to the driving piece 7 .

Im Ausführungsbeispiel wird dies dadurch erreicht, daß die Spannbacken 6 auch am Mitnehmerstück 7 in dort radial verlaufenden Nuten 7′ geführt sind. Das Mitnehmerstück 7 ist in der Werkzeugaufnahme 3 axial verstellbar. Dazu ist es mit einem zur Futterachse 4 koaxialen Spannzapfen 8, der ein Außengewinde 9 trägt, in einem Muttergewinde 10 des Futterkörpers 1 verdrehbar. Das Mitnehmerstück 7 ist mit seinem äußeren, ebenfalls zylindrischen Umfang an der Umfangs fläche 3′ der Werkzeugaufnahme 3 axial geführt. Außer dem besitzt der Spannzapfen 8 einen gewindefreien zylindrischen Zapfenteil 11, der am Muttergewinde 10 anliegt. Die Anlage dieses Zapfenteils 11 am Mutter gewinde 10 wie auch die Anlage des Mitnehmerstücks 7 an der Umfangsfläche 3′ der Werkzeugaufnahme 8 erfol gen jeweils im Paßsitz, so daß das Mitnehmerstück 7 und der Spannzapfen 8 durch diese Paßsitze zusätz lich zum Gewindeeingriff 9, 10 axial präzise geführt sind. Um dabei eine möglichst große Führungslänge zu verwirklichen, bildet der gewindefreie zylindrische Zapfenteil 11 das vom Mitnehmerstück 7 abgewandte Ende des Spannzapfens 8.In the exemplary embodiment, this is achieved in that the clamping jaws 6 are also guided on the driver piece 7 in grooves 7 ' running radially there. The driver piece 7 is axially adjustable in the tool holder 3 . For this purpose, it can be rotated in a nut thread 10 of the chuck body 1 by means of a clamping pin 8 which is coaxial with the chuck axis 4 and which carries an external thread 9 . The carrier piece 7 is by its outer surface, also cylindrical circumference at the periphery 3 'of the tool holder 3 guided axially. In addition to the clamping pin 8 has a thread-free cylindrical pin part 11 which bears on the nut thread 10 . The system of this pin part 11 on the nut thread 10 as well as the system of the driver piece 7 on the peripheral surface 3 'of the tool holder 8 success gene each in a snug fit, so that the driver piece 7 and the clamping pin 8 through these fits additionally Lich thread engagement 9, 10 axially are precisely managed. In order to realize a largest possible guide length, the thread-free cylindrical pin member 11 forms the driving piece facing away from the end 7 of the clamping pin. 8

Im einzelnen ist das Muttergewinde 10 in die Wandung 12 einer mit dem gewindefreien zylindrischen Zapfen teil 11 paßgenauen Bohrung 13 des Futterkörpers 1 eingearbeitet, so daß der lichte Innendurchmesser des Muttergewindes 10 paßgenau mit dem Außendurch messer des gewindefreien zylindrischen Zapfenteils 11 übereinstimmt. Entsprechend besitzen die zylindri schen Querschnitte der Werkzeugaufnahme 3 und des Mitnehmerstücks 7 miteinander paßgenaue Durchmesser.Specifically, the nut thread 10 is incorporated into the wall 12 of a part 13 with the thread-free cylindrical pin bore 11 of the chuck body 1 , so that the inside diameter of the nut thread 10 matches the outside diameter of the thread-free cylindrical pin part 11 . Accordingly, the cylindri's cross-sections of the tool holder 3 and the driver piece 7 have a precisely fitting diameter.

Durch die so erreichte selbständige Führung des Mit nehmerstückes 7 einerseits und des gewindefreien zylindrischen Zapfenteils 11 andererseits werden Rundlauffehler sicher vermieden, und zwar auch dann noch, wenn bei kleinen Durchmessern des Bohrwerkzeugs der Spannzapfen 8 nur noch mit wenigen Gewindegängen im Muttergewinde 10 des Futterkörpers 1 sitzt.Due to the independent guidance achieved in this way with slave piece 7 on the one hand and the thread-free cylindrical pin part 11 on the other hand, concentricity errors are reliably avoided, even if, with small diameters of the drilling tool, the clamping pin 8 only has a few threads in the nut thread 10 of the chuck body 1 .

Wird die Spannhülse 2 gegenüber dem Futterkörper 1 verdreht, so erfährt der sich dann entsprechend mit drehende Spannzapfen 8 des Mitnehmerstücks 7 je nach Drehrichtung im Muttergewinde 10 eine axiale Vor- oder Rückverstellung, was im ersten Fall ein Spannen, im zweiten Fall ein Lösen der Spannbacken 6 am Bohr werkzeug zur Folge hat. Die sich dabei zwischen dem Futterkörper 1 einerseits und der Spannhülse 2 ande rerseits aufbauenden Spann- bzw. Nachspannkräfte werden axial über ein zwischen der Spannhülse 2 und dem Futterkörper 1 angeordnetes Wälzkörperlager über tragen, dessen als Kugeln ausgebildete Wälzkörper mit 14 bezeichnet sind. Im einzelnen ist im Ausfüh rungsbeispiel zur Bildung dieses Wälzkörperlagers innenseitig in der Spannhülse 2 ein Ringfalz 15 vor gesehen, in den der Futterkörper 1 mit einem Ring flansch 16 greift, dessen den Spannbacken 6 abgekehr te Ringfläche die eine Laufbahn für die Kugeln 14 bildet. Die andere, also spannhülsenseitige Wälzkör perlaufbahn wird von der Ringfläche eines Druckringes 17 gebildet, der axial in das den Spannbacken 6 ent gegengesetzte Ende der Spannhülse 2 eingeschraubt ist. Schwenkbar um einen Lagerzapfen 18 ist in einer Tasche 19 des Druckrings 17 eine Sperrklinke 20 an geordnet, die unter der Kraft einer Feder 21 in eine entlang dem Umfang des Futterkörpers 1 vorgesehene Sperrverzahnung 22 greift, um das Spannfutter gegen ein unbeabsichtigtes Lösen zu sichern. Um daher das Spannfutter öffnen zu können, muß zunächst die Sperr klinke 20 aus der Sperrverzahnung 22 herum gehoben werden, was durch Verdrehen eines an der Spannhülse 2 gelagerten Löserings 23 möglich ist.If the clamping sleeve 2 is rotated relative to the chuck body 1 , then the rotating clamping pin 8 of the driving piece 7 experiences an axial forward or backward adjustment depending on the direction of rotation in the nut thread 10 , which in the first case involves clamping, in the second case loosening of the clamping jaws 6 on the drilling tool. The between the chuck body 1, on the one hand, and the clamping sleeve 2, on the other hand, the clamping or re-tensioning forces are transmitted axially via a rolling element bearing arranged between the clamping sleeve 2 and the chuck body 1 , the rolling elements of which are designed as balls are denoted by 14 . In detail, in the example for the formation of this rolling element bearing, an annular fold 15 is seen in the inside of the clamping sleeve 2 , into which the chuck body 1 engages with an annular flange 16 , the clamping jaws 6 of which are removed from the ring surface and which form a raceway for the balls 14 . The other, so clamping sleeve-side Wälzkör perlaufbahn is formed by the annular surface of a pressure ring 17 which is axially screwed ent in the jaws 6 ent opposite end of the clamping sleeve 2 . Pivotal about a bearing pin 18 in a pocket 19 of the pressure ring 17 is a pawl 20 which, under the force of a spring 21 , engages in a locking toothing 22 provided along the circumference of the chuck body 1 in order to secure the chuck against unintentional loosening. Therefore, in order to be able to open the chuck, the locking pawl 20 must first be lifted out of the locking toothing 22 , which is possible by rotating a release ring 23 mounted on the clamping sleeve 2 .

Im übrigen ist im Ausführungsbeispiel das Bohrfutter in einer Stellhülse 24 mit einem Steilkegel 25 ange ordnet, die mit einer Stellmutter zur voreinge stellten Aufnahme von Werkzeugen in beispielsweise einem Schnellwechselfutter geeignet ist. Derartige Stellhülsen 24 sind bekannt und bedürfen daher hier keiner weiteren Beschreibung. Der Futterkörper 1 ist mit einem Schaft 26 in einer zugeordneten Ausnehmung 27 der Stellhülse 24 angeordnet und darin axial durch eine Schraube 28 gehalten, die die Stellhülse 24 zentral durchsetzt und in eine Gewindebohrung des Futterkörperschaftes 26 greift. Ein exzentrisch zur Futterachse 4 in der Stellhülse 24 angeordneter und in eine Nut 29 des Schaftes 26 greifender Stift 30 sichert das Bohrfutter gegen Verdrehungen relativ zur Stellhülse 24.Incidentally, in the exemplary embodiment, the drill chuck is arranged in an adjusting sleeve 24 with a steep taper 25 , which is suitable with an adjusting nut for the pre-set holding of tools in, for example, a quick-change chuck. Such adjusting sleeves 24 are known and therefore do not require any further description here. The chuck body 1 is arranged with a shaft 26 in an associated recess 27 of the adjusting sleeve 24 and held therein axially by a screw 28 which passes through the adjusting sleeve 24 centrally and engages in a threaded bore of the chuck body shaft 26 . A pin 30 arranged eccentrically to the chuck axis 4 in the adjusting sleeve 24 and engaging in a groove 29 of the shaft 26 secures the drill chuck against twisting relative to the adjusting sleeve 24 .

Claims

1. Retensioning drill chuck with a chuck body ( 1 ), a twistable and axially non-displaceably mounted clamping sleeve ( 2 ), which forms a tool holder ( 3 ) with the chuck axis ( 4 ) parallel to the circumferential surface ( 3 ' ) and in this circumferential surface ( 3 ' ) opening towards the tool holder ( 3 ), each having a bottom ( 5' ) inclined to the chuck axis ( 4 ) and having axial guide slots ( 5 ), and with slots in the guide ( 5 ) along its bottom ( 5th ' ) Adjustably guided, in the tool holder ( 3 ) protrude the jaws ( 6 ), which are axially supported against a driver piece ( 7 ) which is axially adjustable in the tool holder ( 3 ) and with a to the chuck axis ( 4 ) coaxial clamping pin ( 8 ), which carries an external thread ( 9 ), can be rotated in a nut thread ( 10 ) of the chuck body ( 1 ), characterized in that the driving piece ( 7 ) with an outer circumference on the peripheral surface ( 3 ' ) of the who Tool holder ( 3 ) and the clamping pin ( 8 ) with a thread-free cylindrical pin part ( 11 ) on the nut thread ( 10 ) each fit snugly and are additionally guided axially precisely by these fitting seats.

That the unthreaded cylindrical pin part (11) 2. A drilling chuck according to claim 1, characterized in that remote from the coupling adapter (7) end of the clamping pin (8).

3. Drill chuck according to claim 1 or 2, characterized in that the nut thread ( 10 ) in the wall ( 12 ) with the unthreaded cylindrical pin part ( 11 ) fit bore ( 13 ) of the Fut terkörpers ( 1 ) incorporated, so that the clear inside diameter of the nut thread ( 10 ) matches the outside diameter of the unthreaded cylindrical pin part ( 11 ).

4. Drill chuck according to one of claims 1 to 3, characterized by the fact that the tool holder ( 3 ) and the driving piece ( 7 ) each have a cylindrical cross section of a precisely fitting diameter.