DE656678C

DE656678C - Drill chuck

Info

Publication number: DE656678C
Application number: DER92488D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1935-01-31
Filing date: 1935-01-31
Publication date: 1938-02-12
Also published as: FR795312A; FR46237E

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bohrfutter, bei dem im Futterkörper radial geführte Backen durch eine genau aufgepaßte Kegelhülse bewegt werden.
S Es sind Bohrfutter dieser Art bekannt, bei denen alle Teile aus Stahl bestehen und die deshalb ein ziemlich großes Gewicht haben. Solche Bohrfutter können ohne Schaden für ihre mechanischen Eigenschaften nicht unter eine bestimmte Grenze hinaus erleichtert, werden. The invention relates to a drill chuck in which jaws, which are radially guided in the chuck body, are moved by a precisely fitted tapered sleeve.
S Drill chucks of this type are known in which all parts are made of steel and are therefore quite heavy. Such drill chucks cannot be lightened beyond a certain limit without damage to their mechanical properties.

Sie eignen sich für ziemlich kleine Umlaufgeschwindigkeiten bis zu etwa 1500 Umdr./Min. und können praktisch nicht auf neuzeitlichen Bohrmaschinen benutzt werden, deren Spindel mit einer Geschwindigkeit von 12 000 bis 20 000 Umdr./Min. umläuft. Infolge des großen Gewichts der ganz aus Stahl bestehenden Bohrfutter werden nämlich durch den kleinsten Zentrierfehler, der praktisch unvermeidlich ist, Trägheitsfliehkräfte und durch diese Schwingungen und exzentrische Lagerungen der Spindeln erzeugt. Es können somit genaue Bohrarbeiten nicht ausgeführt werden, und anderseits wird die Maschine rasch gebrauchsunfähig, und die Bohrer brechen oft ab.They are suitable for fairly low rotational speeds of up to around 1500 rev / min. and can not be used on modern drilling machines practically, the spindle with a speed of 12,000 to 20,000 rev./min. running around. As a result of the great weight of the drill chucks made entirely of steel, centrifugal forces of inertia are generated by the smallest centering error, which is practically unavoidable, and by these vibrations and eccentric bearings of the spindles. Accurate drilling operations cannot therefore be carried out and, on the other hand, the machine quickly becomes unusable and the drills often break off.

Die Benutzung der Bohrfutter auf neuzeitlichen Maschinen mit großerUmlaufgeschwindigkeit stößt somit auf zwei Aufgaben, deren Lösungen sich entgegenstehen.The use of the drill chuck on modern machines with high rotational speed Thus comes across two tasks, the solutions of which conflict with each other.

i. Erzielung einer großen Festigkeit des Bohrfutters, das notwendigerweise sehr harte Stahlteile enthält,i. Achieving great strength in the drill chuck, which is necessarily very hard Contains steel parts,

2. Vermeidung der Schwingungen durch möglichst weitgehende Verminderung des Gewichts. 2. Avoidance of vibrations by reducing the weight as much as possible.

Der Zweck der Erfindung besteht nun darin, eine zufriedenstellende Lösung dieser beiden Aufgaben zu schaffen. Sie besteht darin, diejenigen Teile, die ziemlich geringe Beanspruchungen erleiden, nämlich den Futterkörper, aus einem leichten Werkstoff (Aluminium, Kunstharz usw.) herzustellen und die anderen Teile, die große Beanspruchungen erleiden, nämlich die Druckhülse, die Backen und das Zentraldruckstück, aus Stahl herzustellen.The purpose of the invention is now to provide a satisfactory solution to this to accomplish both tasks. It consists of those parts that are pretty minor Suffering stresses, namely the chuck body, made of a light material (Aluminum, synthetic resin, etc.) and the other parts that are subject to high stresses suffer, namely the pressure sleeve, the jaws and the central pressure piece to be made of steel.

Diese 'Lösung führt zu überraschenden Wirkungen bezüglich der Festigkeit und der Arbeitsbeständigkeit. Da gerade der größte Körper, der Futterkörper, die geringsten Beanspruchungen erleidet, dagegen die kleinsten Körper, die zum Spannen und Vorschieben des Bohrers dienen, die größten Beanspruchungen erleiden und deshalb aus Stahl bestehen müssen, so wird dadurch' das Gesamtgewicht wesentlich vermindert und das Ausgleichen wesentlich erleichtert.This' solution leads to surprising effects in terms of strength and Work resistance. Since it is precisely the largest body, the chuck body, that has the least stress suffers, on the other hand, the smallest bodies, which are required for clamping and advancing serve the drill, which suffer the greatest stresses and must therefore be made of steel, so thereby 'the total weight substantially reduced and the balancing made much easier.

Auf diese Weise wurde es möglich, einen derartigen Ausgleich und eine derartige Festigkeit zu erzielen, daß ein rasch umlaufendes Bohrfutter bis über die Reißgrenze eines Bohrers von o, 13 mm standhalten konnte, ohne selbst beschädigt zu werden.In this way it became possible to have such a balance and such To achieve strength that a rapidly rotating drill chuck beyond the tear limit could withstand a drill of 0.13 mm without being damaged itself.

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes in Anwendung bei an sich hinsichtlich der BauartTwo exemplary embodiments of the subject matter of the invention are used in the drawing with per se with regard to the type of construction

bekannten selbstspannenden Bohrfuttern dargestellt. known self-tightening chucks shown.

Fig. ι bezieht sich auf eine dieser Ausführungen und zeigt die einzelnen Teile des Bohrfutters getrennt in Ansicht mit axial Teilschnitten. ■Fig. Ι relates to one of these versions and shows the individual parts of the drill chuck separately in a view with axial Partial cuts. ■

Fig. 2 ist eine ähnliche Ansicht desgleichen zusammengebauten Bohrfutters.Figure 2 is a similar view of the same assembled drill chuck.

Die Fig. 3,4, 5 beziehen sich auf die zweite Ausführung. Fig. 3 ist eine Gesamtansicht des zusammengesetzten Bohrfutters mit Teilschnitten. Fig. 4 ist ein Schnitt durch eine Einzelanordnung in vergrößertem Maßstab und zeigt die Anordnung des Zentraldruck-Stückes. Fig. 5 ist eine Ansicht von unten dieses Zentraldruckstückes.FIGS. 3, 4, 5 relate to the second Execution. Fig. 3 is an overall view of the assembled drill chuck with partial sections. Fig. 4 is a section through a Individual arrangement on an enlarged scale and shows the arrangement of the central pressure piece. Fig. 5 is a bottom view of this central pressure piece.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Bohrfutter besteht aus einem Futterkörper 1 aus Aluminium, Kunstharz oder einem sonstigen geeigneten leichten Werkstoff.The drill chuck shown in FIGS. 1 and 2 consists of a chuck body 1 from Aluminum, synthetic resin or any other suitable lightweight material.

Dieser Futterkörper bildet für die Backen ein Führungsstück 1", das außen kegelförmig ausgebildet, innen aber zylindrisch ausgedreht ist und radiale Schlitze i⁶ besitzt, die zur Aufnahme und zur Führung der Backen dienen.This chuck body forms a guide piece 1 ″ for the jaws, which is conical on the outside, but is turned out cylindrically on the inside and has radial slots i ⁶ which serve to receive and guide the jaws.

Am breiten Ende des Führungsstückes ist eine Umfangsnut i^c vorgesehen. A circumferential groove i ^{c is} provided at the wide end of the guide piece.

In der Verlängerung der zylindrischen Bohrung ist der Futterkörper mit einem Innengewinde 1 ^d versehen.In the extension of the cylindrical bore, the chuck body ^is provided with an internal thread 1 d.

In der Wandstärke des Futterkörpers 1 sind parallel zu dessen Achse verlaufende Löcher i^e vorgesehen, von denen jedes einerseits in den Boden eines Schlitzes i^7j und anderseits auf der entgegengesetzten Seite des Körpers in eine Erweiterung 1 ausmündet. In the wall thickness of the chuck body 1, holes i ^e ^{running parallel to its axis are provided, each of which opens} into the bottom of a slot i 7j on the one hand and into an enlargement 1 on the other side on the opposite side of the body.

Jede Backe besteht aus einem flachen Stahlstück 2, dessen innere Kante 2^a parallel zur Achse des Körpers 1 verläuft und dessen äußere Kante 2^b schräg und parallel zur Außenwand des Führungsstückes i" liegt. In der Nähe der Bodenkante dieser Backe ist ein Loch 2^C gebohrt, das zum Einhängen einer Rückzugsfeder 3 dient.Each jaw is a flat steel piece 2, the inner edge 2 extends ^a parallel to the axis of the body 1 and its outer edge 2 ^b obliquely and parallel to the outer wall of the guide piece i "is. In the vicinity of the bottom edge of the jaw is a hole 2 ^C drilled, which is used to hang a return spring 3.

Diese Backe sitzt in einem der Schlitze i^b This jaw sits in one of the slots i ^b

und derenFeder3 greift in eines der Löcher i^e ein. Das freie Ende dieser Feder ist' an einem Deckel 4 befestigt, der sich gegen den Boden der Erweiterung i^f stützt.and its spring 3 engages in one of the holes i ^e . The free end of this spring is' attached to a cover 4 which is supported against the bottom of the extension i ^f .

Der Durchmesser der zylindrischen Bohrung ist kleiner als der innere Durchmesser des Innengewindes i^, und die Ecke 2'' einer jeden Backe 2 steht innen gegen die Spitzen des Innengewindes vor.The diameter of the cylindrical bore is smaller than the inner diameter of the internal thread i ^, and the corner 2 " one each jaw 2 protrudes from the inside against the tips of the internal thread.

Das Führungsstück i° ist von einer Druckhülse 5 aus Stahl überdeckt, die sich diesem Führungsstück genau anpaßt. Am breiten Ende ist diese Druckhülse mit einem Rand 5" versehen, der in die Umfangsnut i° eingepreßt oder eingewalzt ist und dadurch die Befestigung sichert.The guide piece i ° is covered by a pressure sleeve 5 made of steel, which adapts itself precisely to this guide piece. At the wide end of this pressure sleeve is provided with an edge 5 "which is pressed or rolled into the circumferential groove i ° and thereby secures the fastening.

Am schmalen Ende ist die Druckhülse mit einem vorspringenden Rand $^b versehen, der über das Ende des Führungsstückes i" greift Mad in dem Schlitz 5^C vorgesehen sind, welche ^jeweils die Schlitze i^b verlängern.At the narrow end the pressure sleeve is provided with a protruding edge $ ^b which engages over the end of the guide piece i "Mad in the slot 5 ^C , which ^ each extend the slots i ^b.

Die Druckhülse 5 verstärkt den Führungskörper ι und dient den Backen 2 als Wider- lager.The pressure sleeve 5 reinforces the guide body ι and serves the jaws 2 as a counter camp.

In der zylindrischen Bohrung des Führungsstückes i^a ist gleitbar ein Zentraldruckstück 6 gelagert, das am Umfang mit radialen Verlängerungen 6° versehen ist, welche jeweils in einen der Schlitze i^b eingreifen und sich gegen die Ecken 2^fr der Backen stützen. Auf der Oberseite des Zentraldruckstückes ist ein Schaft 6^b vorgesehen.In the cylindrical bore of the guide piece i ^a a central thrust piece 6 is slidably mounted, which is provided at the periphery with radial extensions 6 °, which in each case in one of the slots i ^b and engage against the corners 2 ^for support of the jaws. A shaft 6 ^{b is} provided on the top of the central pressure piece.

In das Innengewinde i^d ist eine Druckbüchse 7 aus Stahl geschraubt, die selbst mit Innengewinde y^a versehen ist und oben einen Bund 7⁶ besitzt, der sich in eine Aussparung I^s des Futterkörpers 1 legt und sich gegen den Boden dieser Aussparung stützt. Der Schaft &> des Zentraldruckstückeso greift lose in das Innengewinde y^a ein.A pressure sleeve 7 made of steel is screwed into the internal thread i ^d , which is itself provided with internal thread y ^a and has a collar 7 ^{6 at the} top, which lies in a recess I ^{s of} the chuck body 1 and is supported against the bottom of this recess. The shaft &> of Zentraldruckstückeso engages loosely into the internal thread y ^a.

In dieses Innengewinde 7^a läßt das mit Gewinde versehene Ende 8" eines Morsekonusses 8* einschrauben.The threaded end 8 ″ of a Morse taper 8 * can be screwed into this internal thread 7 ^a.

In dem mit Gewinde versehenen Ende 8" ist eine Aussparung 8^C vorgesehen, welche über den Schaft 6^b greift und deren Boden sich gegen das Ende dieses Schaftes stützt.In the threaded end 8 ″ a recess 8 ^{C is} provided which engages over the shaft 6 ^b and the bottom of which is supported against the end of this shaft.

Die großen Kräfte, die von dem Morsekonus auf die Backen übertragen werden, um dadurch das Spannen der Bohrer zu bewirken, werden ausschließlich von den Stahlteilen, der Druckbüchse 7, dem Zentral druckstück 6, den Backen 2 und der Druckhülse 5 aufgenommen, wobei letztere auch die Reibungen erleidet, die sich aus der Längsverschiebung der Backen ergeben, sowie die radialen Kräfte zum Festspannen.The large forces that are transmitted from the Morse taper to the jaws to to effect the clamping of the drill bits are only used by the steel parts, the pressure sleeve 7, the central pressure piece 6, the jaws 2 and the pressure sleeve 5 added, the latter also suffering the frictions resulting from the longitudinal displacement of the jaws, as well as the radial forces for clamping.

Der Futterkörper 1 aus Aluminium o. dgl. erleidet nur geringe Kräfte.The chuck body 1 made of aluminum or the like suffers only slight forces.

Gemäß den Fig. 3 bis 5 besitzt der aus einem leichten Werkstoff bestehende Futterkörper ebenfalls ein kegelförmiges Führungsstück iⁿ mit radialen Schützern⁶ für die Auf- nähme der Backen 2, das von einer Druckhülse 6 aus Stahl überdeckt ist.According to FIGS. 3 to 5, the chuck body made of a light material also has a conical guide piece i ⁿ with radial guards ⁶ for receiving the jaws 2, which is covered by a pressure sleeve 6 made of steel.

Dieser Futterkörper bildet über dem kegelförmigen Führungsstück 1° einen zylindrischen Körper i^h von ziemlich großer Höhe "5 imd dient zur genauen Führung der beweglichen Teile. ■This chuck body forms above the conical guide piece 1 ° a cylindrical body i ^h of a fairly large height "5 and serves for the precise guidance of the moving parts. ■

In ein Innengewinde i^d dieses Körpers ist eine Druckbüchse 7' eingeschraubt, deren unteres verjüngtes Ende y^c genau in eine Aussparung i¹' des Körpers 1 eingreift.A pressure sleeve 7 ′ is screwed into an internal thread i ^{d of} this body, the lower tapered end y ^{c of which} engages precisely in a recess i ¹ ′ in the body 1.

In ein Innengewinde der Druckbüchse 7'Into an internal thread of the pressure sleeve 7 '

läßt sich eine Verlängerung g" einer Führungsbüchse 9 schrauben, die äußerlich mit einer zylindrischen Lagerfläche 9'' versehen ist, die genau in eine Aussparung 1' des Futterkörpers eingreift.an extension g "of a guide bush 9 can be screwed, which is externally provided with a cylindrical bearing surface 9" which engages exactly in a recess 1 'of the chuck body.

Die Führungsbüchse 9 kann sich im Futterkörper drehen und axial gleiten, jedoch stimmen die Achsen der Teile 9 und 7' beständig überein.The guide bush 9 can rotate and slide axially in the chuck body, however the axes of parts 9 and 7 'consistently coincide.

Die Führungsbüchse 9 kann auf der Spindel der Maschine befestigt werden. Sie besitzt eine kegelförmige Aussparung g^c, durch welche die Befestigung mit Hilfe eines Morsekonusses 10 geschehen kann.The guide bush 9 can be attached to the spindle of the machine. It has a conical recess g ^c , through which the attachment with the aid of a Morse taper 10 can take place.

Beim Drehen des Futterkörpers bewirkt man das Ein- und Ausschrauben der mit Gewinde versehenen Verlängerung g^a der Führungsbüchse 9 in der Druckbüchse y'. When the chuck body is rotated, the threaded extension g ^{a of} the guide sleeve 9 in the pressure sleeve y 'is screwed in and out.

Die axiale Komponente dieser relativen Bewegung wird auf die Backen mit Hilfe des Zentraldruckstückes 6' übertragen, der, wie nachfolgend beschrieben, angeordnet ist:The axial component of this relative movement is applied to the jaws with the help of the Central pressure piece 6 'transferred, which is arranged as described below:

Dieses Zentraldruckstück trägt einen Schaft 6^C, der in eine Aussparung g^d des mit Gewinde versehenen Teiles g^a eingreift. Auf diesem Schaft 6^C ist eine Umfangsnut 6^d vorgesehen, die sich nach Einbau des Schaftes gegenüber einer Nut g^e in der Wand der Aussparung g^d befindet; in diese beiden Nuten greift ein Ring 11 ein. Der Durchmesser dieses Ringes 11 ist größer als der Durchmesser des Bodens der Nut g^e, damit der Ring mit der Nut 6^d in Eingriff bleiben kann, jedoch kleiner als der Durchmesser des Bodens dieser Nut 6^d, um das Einbauen möglich zu machen. Eine Abschrägung g^f des Randes der Mündung der Aussparung g^d erleichtert dieses Einbauen.This central pressure piece carries a shaft 6 ^C which engages in a recess g ^{d of} the threaded part g ^a. A circumferential groove 6 ^{d is} provided on this shaft 6 ^C , which, after the shaft has been installed, is located opposite a groove g ^e in the wall of the recess g ^d ; A ring 11 engages in these two grooves. The diameter of this ring 11 is larger than the diameter of the bottom of the groove g ^e , so that the ring can remain in engagement with the groove 6 ^d , but smaller than the diameter of the bottom of this groove 6 ^d to make installation possible. A bevel g ^{f of} the edge of the mouth of the recess g ^d facilitates this installation.

Der Boden der Aussparung g^d legt sich gegen das Ende des Schaftes 6^C mit Zwischenschaltung von Kugeln 12, die durch einen Ring 13 zusammengehalten werden.The bottom of the recess g ^d lies against the end of the shaft 6 ^C with the interposition of balls 12 which are held together by a ring 13.

Das Zentralstück 6' ist am Umfang mit Vorsprüngen 6« versehen, welche in die Schlitze 1* des Führungsstückes i^a eingreifen,, und es legt sich mit der Unterseite gegen die Bodenkanten der Backen 2, wodurch diese gespannt und gelöst werden können.The central piece 6 'is provided on the periphery with projections 6 "which ^{engage in the slots 1 * of the guide piece i a} , and it lies with the underside against the bottom edges of the jaws 2, whereby these can be clamped and released.

Die Bodenkanten der Backen 2 greifen jeweils in eine radiale Nut 6^e ein, welche in die Unterseite des Zentraldruckstückes 6' eingeschnitten ist; die Backen gleiten in diesen Nuten beim Spannen und Lösen.The bottom edges of the jaws 2 each engage in a radial groove 6 ^e a, which is cut into the underside of the central pressure shoe 6 '; the jaws slide in these grooves when clamping and releasing.

Claims

Patent claims:

1. Drill chuck in which the jaws are radially guided in the chuck body by a Conical sleeve are moved, characterized in that the chuck body is made of a light material such as aluminum, Synthetic resin or the like, and the pressure sleeve, the jaws and the central pressure piece are made of steel.

2. Drill chuck according to claim 1, characterized in that the pressure sleeve (5) is provided at the wide end with an edge (5 °) which is pressed or rolled ^{into a circumferential groove (i c} ) of the guide ^{piece (i a) during assembly and} thereby securing the attachment.

1 sheet of drawings