DE819612C

DE819612C - Chuck

Info

Publication number: DE819612C
Application number: DEJ259D
Authority: DE
Inventors: Arthur Merrick Stoner
Original assignee: Jacobs Manufacturing Co
Current assignee: Jacobs Vehicle Systems Inc
Priority date: 1945-03-14
Filing date: 1949-12-09
Publication date: 1951-11-05

Description

Spannfutter Die Erfindung betrifft eine Spannfutterlöseeinrichtung. Ihr Gegenstand ist eine einfache und wirksame Vorrichtung zum Lösen der Teile eines Spannfutters, die sich an einem Werkzeug festgeklemmt haben, damit das Lösen des Werkzeugs erleichtert wird. Die Erfindung ist vorzugsweise anwendbar an selbstspannenden Futtern schlüsselloser Art. Ein anderer Gegenstand der Erfindung liegt darin, ein Spannfutter zu schaffen, aus dem ein Werkzeug entfernt und ein anderes eingespannt werden kann, während das Futter läuft.Chuck The invention relates to a chuck release device. Its object is a simple and effective device for loosening the parts of a Chucks that have become stuck on a tool so that the Tool is facilitated. The invention is preferably applicable to self-tightening Lining keyless type. Another object of the invention is to provide a Create a chuck from which one tool is removed and another is clamped while the feed is running.

Beim Gebrauch von Spannfuttern, welche angewendet werden, um die Drehkraft auf ein Werkzeug, z. B. einen Bohrer, zu übertragen, wird das Werkzeug, wenn man die Haftung ihm gegenüber wirksam machen will, oft derartig fest in das Spannfutter geklemmt, daß sein Lösen Schwierigkeiten macht.When using chucks, which are applied to the torque on a tool, e.g. B. a drill, to transfer, becomes the tool when one wants to make the liability to him effective, often so firmly in the chuck jammed that its loosening makes it difficult.

Demgemäß schlägt die Erfindung ein in ihrer Umlaufrichtung benutzbares Spannfutter vor, und zwar für Bohrwerkzeuge u. dgl., mit einem Spannstück und einem Futterkörper, dessen Drehung gegensinnig zur Umlaufsrichtung des Futters das Spannen des Werkzeugs bewirkt; dabei bringt der Arbeitswiderstand des Werkezugs die Spannmittel selbsttätig zum festen Eingriff. Das Neue der Vorrichtung besteht in einer Löseeinrichtung, welche aus einer drehbaren Schlaghülse, einer Feder, welche die besagte Schlaghülse in der Umlaufrichtung des Spannfutters .dreht, und aus Anschlägen zur Begrenzung der Drehung der Schlaghülse besteht, derart, .daß die Schlaghülse von der Feder zurückgeworfen wird, wenn man sie entgegen der Wirkung ,dieser dreht und einen im Drehsinn des Futters wirkenden Hammerschlag auf den Futterkörper ausübt.Accordingly, the invention proposes one that can be used in its direction of rotation Chuck before, for drilling tools and the like., With a clamping piece and a Chuck body whose rotation in the opposite direction to the direction of rotation of the chuck causes clamping of the tool causes; the working resistance of the tool brings the clamping device automatically to the firm engagement. The novelty of the device consists in a release device, which consists of a rotatable impact sleeve, a spring, which the said impact sleeve .turns in the direction of rotation of the chuck, and from limit stops the rotation of the impact sleeve exists in such a way that the impact sleeve from the spring thrown back if one counteracts the effect, this one rotates and a hammer blow on the chuck body in the direction of rotation of the chuck exercises.

Durch die Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. i einen Längsschnitt des Futters nach der Erfindung, Fig.2 eine Vorderansicht des Futters nach Fig. i, Fig. 3 und 4 Querschnitte der Vorrichtung nach den vorhergehenden Figuren, bei denen der Schnitt nach Linie 3-3 bzw. 4-4 der Fig. i gelegt ist, Fig. 5 einen Längsschnitt, Fig. 6 eine Vorderansicht des Spannstückes nach Fig. i und 2, wobei dieses in Fig. i und 2 geschlossen und in Fig. 5 und 6 geöffnet ist, Fig. 7 den Längsschnitt einer abgewandelten Ausführungsform des Spannfutters, welche ebenfalls die Erfindung verkörpert, und Fig. 8 und 9 Teilquerschnitte der in Fig. 7 dargestellten Einzelteile, wobei die Schnitte nach den Linien 8-8 und 9-9 in Fig. 7 gelegt sind.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings. It shows Fig. 1 a longitudinal section of the chuck according to the invention, Fig. 2 a front view the chuck according to Fig. i, Fig. 3 and 4 cross-sections of the device according to the preceding Figures in which the section is taken along line 3-3 or 4-4 of FIG. 5 shows a longitudinal section, FIG. 6 shows a front view of the clamping piece according to FIGS 2, this being closed in FIGS. 1 and 2 and opened in FIGS. 5 and 6, FIG. 7 shows the longitudinal section of a modified embodiment of the chuck, which also embodies the invention, and FIGS. 8 and 9 are partial cross-sections of the FIG. 7 individual parts shown, the sections along lines 8-8 and 9-9 in Fig. 7 are placed.

io bezeichnet eine Hülse, die zur Befestigung an der Spindel der Werkzeugmaschine eingerichtet ist. In dem dargestellten besonderen Ausführungsbeispiel ist der hintere Teil der Hülse für diesen Zweck bei i i mit einem Innengewinde versehen. 12 bezeichnet eine gehärtete Stahlkugel, welche an dem abgeschrägten ringförmigen Absatz 13 der Hülse io anliegt. Die Bohrung 14 im vorderen Teil der Hülse hat einen um ein Geringeres engeren Durchmesser als die Kugel. Die Kugel ist durch diese Bohrung in einen zylindrischen Raum der Hülse hineingepreßt, der gegenüber der Bohrung einen Absatz 15 bildet, welcher die Kugel in der Hülse hält. Außen ist die Hülse über den größeren Teil ihrer Länge hinweg mit einem Gewinde 16 versehen.io denotes a sleeve that is used for fastening to the spindle of the machine tool is set up. In the particular embodiment shown is the rear one For this purpose, part of the sleeve is provided with an internal thread at i i. 12 designated a hardened steel ball, which on the beveled annular shoulder 13 of the Sleeve is OK. The bore 14 in the front part of the sleeve has a smaller one narrower diameter than the sphere. The ball is through this hole in a cylindrical Pressed into the space of the sleeve, which forms a shoulder 15 opposite the bore, which holds the ball in the sleeve. Outside is the sleeve over the larger part provided with a thread 16 along its length.

Das Spannfutter besitzt eine im Futterkörper 20 axial verschiebbare Widerlagerplatte 35 mit einer vorderen, ebenen und rechtwinklig zur Spannfutterachse liegenden Stützfläche 36 und einen Spannring 30 mit einer Spannfläche 31, welche sich gegen die Widerlagerplatte öffnet und eine Kegelbohrung bildet. Zwischen der Stütz- und der Spannfläche wird das Spannstück 4o gespannt, wobei der Spannring 30 in einem Muttergewinde 29 des Futterkörpers für die Einstellung der Öffnungsweite des Spannstückes axial verstellbar ist.The chuck has an axially displaceable abutment plate 35 in the chuck body 20 with a front, flat support surface 36 at right angles to the chuck axis and a clamping ring 30 with a clamping surface 31 which opens against the abutment plate and forms a conical bore. The clamping piece 4o is clamped between the support and the clamping surface, the clamping ring 30 being axially adjustable in a nut thread 29 of the chuck body for setting the opening width of the clamping piece.

Am hinteren Ende trägt die Widerlagerplatte 35 einen zylindrischen Zapfen 37. Dieser Zapfen läuft frei in der Bohrung 14 der Hülse io, und sein hinteres Ende stützt sich gegen .die Stahlkugel 12 ab.At the rear end, the abutment plate 35 carries a cylindrical one Pin 37. This pin runs freely in the bore 14 of the sleeve io, and its rear The end is supported against the steel ball 12.

Ein Spannstück 40 liegt zwischen dem Spannring 30 und der Widerlagerplatte 35. Dieses enthält mehrere, zueinander geneigte und im Abstand liegende, gelochte Spannbacken 41, die durch einen Körper 42 aus nachgiebigem Werkstoff, beispielsweise ölbeständigem, synthetischem Gummi miteinander verbunden sind. Die hinteren Enden der Spannbacken liegen senkrecht zur Achse des Spannfutters und sind so angeordnet, daß sie an der Stützfläche 36 der Widerlagerplatte 35 aufsitzen. Die äußeren Kanten der Spannbacken sind unter dem gleichen Winkel geneigt wie die Spannfläche 31 und so angeordnet, daß sie mit dieser zusammenarbeiten.A clamping piece 40 lies between the clamping ring 30 and the abutment plate 35. This contains several, mutually inclined and spaced, perforated clamping jaws 41, which are connected to one another by a body 42 made of flexible material, for example oil-resistant, synthetic rubber. The rear ends of the clamping jaws are perpendicular to the axis of the chuck and are arranged in such a way that they sit on the support surface 36 of the abutment plate 35. The outer edges of the jaws are inclined at the same angle as the clamping surface 31 and are arranged to cooperate therewith.

Auf der zylindrischen Außenfläche 22 des Futterkörpers ist eine Schlaghülse 5o angeordnet. Ein rädial angeordneter Bolzen 51 ragt durch die Hülse 5o hin=durch in die Halbringnut 25 des Futterkörpers 2o hinein. Dieser Bolzen wird in seinem Sitz festgehalten und gegen Drehung gegenüber der Schlaghülse 5o durch einen schräg liegenden Stift 52 gesichert.On the cylindrical outer surface 22 of the chuck body is a striking sleeve 5o arranged. A radially arranged bolt 51 protrudes through the sleeve 5o = through into the half-ring groove 25 of the chuck body 2o. This bolt is in his Seat held and against rotation with respect to the impact sleeve 5o by an oblique lying pin 52 secured.

Seitlich von dem Bolzen 51 ist auf der Innenseite der Hülse 5o eine Ringnut 53 angeordnet, deren Seitenflächen sich mit denen der Ringnut 53 des Futterkörpers decken, so daß ein Hohlraum rechteckigen Querschnittes entsteht. 55 bezeichnet eine Längsbohrung in der Schlaghülse 5o, die sich mit der Innenfläche .der Rille 53 überschneidet. 56 sind radial angeordnete Bohrungen in der Hülse 5o zur Aufnahme eines Steckschlüssels.A side of the bolt 51 is on the inside of the sleeve 5o Annular groove 53 arranged, the side surfaces of which are aligned with those of the annular groove 53 of the chuck body cover, so that a cavity of rectangular cross-section is formed. 55 denotes a Longitudinal bore in the impact sleeve 5o, which intersects with the inner surface of the groove 53. 56 are radially arranged bores in the sleeve 5o for receiving a socket wrench.

6o ist eine Spiralfeder in dem Hohlraum 54. Ihre Enden sind nach außen abgebogen und liegen in den Bohrungen 24 und 55 des Futterkörpers bzw. der Schlaghülse 5o und erzeugen eine Kraft, welche die Hülse in Richtung des Pfeiles in Fig. 4 um den Futterkörper dreht und den Bolzen 51, wie aus Fig. 3 ersichtlich, gegen das Ende der Halbringnut 25 bewegt. Der Spannring 3o kann mittels eines Schraubenschlüssels angezogen werden, der entgegengerichtet dem in der Schlaghülse angesetzten Steckschlüssel bewegt wird.6o is a coil spring in cavity 54. Its ends are outward bent and lie in the bores 24 and 55 of the chuck body or the impact sleeve 5o and generate a force which the sleeve in the direction of the arrow in Fig. 4 to the chuck body rotates and the bolt 51, as shown in Fig. 3, against the End of the half-ring groove 25 moved. The clamping ring 3o can by means of a wrench tightened in the opposite direction to the socket wrench placed in the impact sleeve is moved.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Das Spannstück 4o kann durch Drehen des Futterkörpers.2o auf der Hülse io in, vom Vorderendedes Futters gesehen, dem Uhrzeiger entgegengesetzter Richtung, gelöst oder geöffnet werden. Dabei entfernt sich der Spannring 30 von der Widerlagerplatte 35 und gestattet das Öffnen des Spannstückes und die Auswärtsbewegung der Spannbacken nach der Lage, in der sie in Fig. 6 und 5 dargestellt sind, dann wird ein Werkzeug, z. B. ein Bohrer, in das Spannstück eingelegt und der Futterkörper auf der Hülse in entgegengesetzter Richtung, d. h. im Uhrzeigersinn, gedreht, so daß die Spannbacken 41 das Werkzeug spannen. Hierbei drehen sich die Widerlagerplatte 35 und das Spannstück zusammen mit dem Futterkörper, da der Zapfen 37 mit nur schwacher Reibung gelagert ist, die Spannbacken 41 dagegen an der Fläche 36 der Widerlagerplatte und an der Spannfläche 31 des Spannringes so stark haften, daß gegenüber diesen das Spannstück nicht verdreht wird.The mode of operation of the device is as follows: The clamping piece 4o can be loosened or opened by turning the chuck body. The clamping ring 30 moves away from the abutment plate 35 and allows the clamping piece to be opened and the clamping jaws to move outward after the position in which they are shown in FIGS. 6 and 5, then a tool, e.g. B. a drill inserted into the clamping piece and the chuck body rotated on the sleeve in the opposite direction, ie clockwise, so that the clamping jaws 41 clamp the tool. Here, the abutment plate 35 and the clamping piece rotate together with the chuck body, since the pin 37 is mounted with only weak friction, while the clamping jaws 41 adhere so strongly to the surface 36 of the abutment plate and to the clamping surface 31 of the clamping ring that the The clamping piece is not twisted.

Wenn die Hülse io entgegen dem Uhrzeiger angetrieben wird und ihre Drehung auf das Werkzeug überträgt, erzeugt der Widerstand des Werkzeugs beim Arbeiten über die Reibungsflächen am Werkzeugschafte und an den Spannbacken eine weitere Drehung des Futterkörpers 20 im Uhrzeigersinne auf der Hülse io und erhöht dadurch den Druck der Spannbacken gegenüber dem Werkzeuge. Dieser Druck wird oft derart stark, daß es schwer ist, das Werkzeug durch Drehen des Futterkörpers 2o auf der Hülse io im Uhrzeigersinne zu lösen. Für die Beseitigung dieser Schwierigkeit arbeitet die hier gezeigte Einrichtung wie folgt: Das Werkzeug wird von dem Werkstück zurückgezogen und die Schlaghülse 5o gegenüber dem Futterkörper im Uhrzeigersinne entgegen der Wirkung der Spiralfeder 6o gedreht. Dabei entfernt sich der Bolzen 51 von dem Ende 26 der Halbringnut 25. Diese Relativbewegung endet, sobald. der Bolzen <las Ende 27 der Halbringnut erreicht hat.When the sleeve io is driven counterclockwise and its Transferring rotation to the tool creates the resistance of the tool as it works Via the friction surfaces on the tool shank and on the clamping jaws another Rotation of the chuck body 20 clockwise on the sleeve io and thereby increases the pressure of the clamping jaws against the tool. This pressure is often like that strong that it is difficult the tool by rotating the chuck body 2o on the sleeve io clockwise. To eliminate this difficulty the device shown here works as follows: The tool is removed from the workpiece withdrawn and the impact sleeve 5o clockwise opposite the chuck body rotated against the action of the spiral spring 6o. The bolt moves away 51 from the end 26 of the half-ring groove 25. This relative movement ends as soon as. the The bolt <has reached the end of 27 of the half-ring groove.

Wenn jetzt plötzlich die Schlaghülse freigegeben wird, wirft sie die Feder 6o auf dem Futterkörper in entgegengesetzter Richtung herum und bewirkt, daß der Bolzen 51 einen Hammerschlag auf das Ende 26 der Halbringnut 25 ausübt, dieser rückt den Futterkörper 20 entgegen dem Uhrzeigersinne auf der Hülse io herum. Dieser Vorgang wird während des Umlaufens des Futters zweckmäßig durch Hemmen und darauffolgendes Freigeben der Schlaghülse bewirkt und kann erforderlichenfalls wiederholt werden. Dadurch wird das Spannstück gelockert, (las Werkzeug fällt schließlich aus dem Futter heraus und, ohne daß das Futter angehalten wird, kann ein anderes Werkzeug eingespannt werden. Das erste Fassen eines solchen anderen Werkzeugs kann dann durch Hemmen der Schlaghülse erreicht werden. Die Hemmwirkung muß nicht so groß sein, daß das Ende 26 der Halbringnut 25 sich von dem Bolzen 51 entfernt; wenn sie sich jedoch voneinander entfernt haben, wird die Schlaghülse allmählich losgelassen, so daß diese Flächen wieder zusammenkommen, ohne daß eine Schlagwirkung eintritt. Das endgültige feste Spannen des Werkzeugs erfolgt durch Selbstspannen vermöge des an den Reibungsflächen des Spannmittels sich auswirkenden Arbeitswiderstandes.If the impact sleeve is suddenly released, it throws it Spring 6o on the chuck body in the opposite direction and causes the bolt 51 exerts a hammer blow on the end 26 of the half-ring groove 25, this moves the chuck body 20 counterclockwise on the sleeve io. This Operation becomes expedient during the circulation of the feed by inhibiting and subsequent The impact sleeve is released and can be repeated if necessary. This loosens the clamping piece (the tool eventually falls out of the chuck out and, without the chuck being stopped, another tool can be clamped will. The first grasping of such another tool can then be by inhibiting the impact sleeve can be achieved. The inhibiting effect does not have to be so great that that End 26 of the half-ring groove 25 moves away from the bolt 51; if they are however have removed from each other, the impact sleeve is gradually released so that these surfaces come together again without any impact. The final one The tool is firmly clamped by self-clamping by virtue of the friction surfaces the working resistance of the clamping device.

Eine andere Ausführungsform eines selbstspannenden Futters ist durch die Fig. 7, 8 und 9 dargestellt. Der Futterkörper besteht aus zwei Teilen 20A und 2o8, die mit zylindrischen Paßflächen bei 22A aneinanderliegen. Zwischen den Teilen 20A und 2o8 liegen Kugeln 18. Diese sind in üblicher Weise durch den Kanal i9 im Futterkörper 2o8 in eine passende Kugelrille eingeführt. Das hintere Ende des Teiles 2o" des Futterkörpers enthält ein Muttergewinde i i zur Verbindung mit der Maschinen welle, und sein Vorderende enthält ein Muttergewinde 16A. Die kegelförmige Spannfläche 31 liegt im Vorderende des Teiles 2o8 des Futterkörpers, dessen Außenseite Abflachungen 32A für einen Schraubenschlüssel besitzt. Zwischen der kegeligen Spannfläche 31 und der zylindrischen Außenfläche 22A enthält der Futterkörper 2o8 Längsnutungen 38.Another embodiment of a self-tightening chuck is through Figs. 7, 8 and 9 are shown. The chuck body consists of two parts 20A and 2o8 which abut one another with cylindrical mating surfaces at 22A. Between the parts 20A and 208 are balls 18. These are in the usual way through the channel i9 in Chuck body 2o8 inserted into a matching ball groove. The back end of the part 2o "of the chuck body contains a female thread i i for connection to the machine shaft, and its front end includes a nut thread 16A. The conical clamping surface 31 is in the front end of part 2o8 of the chuck body, the outside of which is flattened 32A for a wrench. Between the conical clamping surface 31 and the cylindrical outer surface 22A of the chuck body 2o8 contains longitudinal grooves 38.

70 ist eine Scheibe, die den Kopf eines Spannstücksteuerteiles bildet, auf deren Außenmantel Längsnuten 71 angeordnet sind, die zwischen die Längsnuten 38 passen. 72 ist ein Zapfen des Spannstücksteuerteiles, der von der Scheibe 7o aus nach hinten ragt. Seine Außenseite trägt ein Gewinde für das Muttergewinde 16A. Das Hinterende des Spannstückes 40 stützt sich gegen die Scheibe 7o des Spannstücksteuerteiles ab. 70 is a disk which forms the head of a clamping piece control part, on the outer surface of which longitudinal grooves 71 are arranged, which fit between the longitudinal grooves 38. 72 is a pin of the clamping piece control part, which protrudes from the disk 7o to the rear. Its outside has a thread for the nut thread 16A. The rear end of the clamping piece 40 is supported against the disk 7o of the clamping piece control part.

Werden die Teile 20A und 208 gegeneinander verdreht, dann dreht sich der Spannstücksteuerteil wegen seiner Nutverbindun@g zusammen mit dem Teil 208, und wegen seiner Gewindeverbindung mit dem Teil 20A erhält er ihm gegenüber einen axialen Vorschub. Auf diese Weise kann der Längenabstand zwischen dem Spannstücksteuerteil und der Spannfläche 31 geregelt werden.If the parts 20A and 208 are rotated against each other, then rotates the clamping piece control part because of its groove connection together with part 208, and because of its threaded connection with part 20A, it receives one opposite it axial feed. In this way, the length distance between the clamping piece control part and the clamping surface 31 can be regulated.

Auch dieses Spannfutter ist selbstspannend und kann in der oben beschriebenen Art durch seine Schlaghülse 50^ gelöst werden.This chuck is also self-clamping and can be used in the manner described above Art can be solved by its impact sleeve 50 ^.

Claims

PATENT CLAIMS: i. In one direction of rotation usable chuck for drilling tools and the like with a clamping piece and a chuck body, the rotation of which in the opposite direction to the direction of rotation of the chuck causes the tool to be clamped, the working resistance of the tool automatically bringing the clamping means into firm engagement, characterized by a release device, consisting of from a rotatable impact sleeve (5o), a spring (6o) which rotates the impact sleeve in the direction of rotation of the chuck and stops to limit the rotation of the impact sleeve in such a way. .that the impact sleeve (5o), if it is rotated against the action of the spring (6o), is thrown back by the latter and exerts a hammer blow on the chuck body (2o) in the direction of rotation of the chuck.

2. Chuck according to claim i, characterized characterized in that the rotation of the impact sleeve (50) relative to the chuck body (2o) by a projection engaging in a half-ring groove (25) of the chuck body (51) of the impact sleeve is limited, which when tensioning the spring (6o) against the one End (27) of the half-ring groove, when the hammer blow against its other end (28) strikes.

3. Chuck according to claim i or 2, characterized by a in the chuck body (20) axially immovable abutment plate (35) with a front support surface (36) and a clamping ring (30) with opening towards the abutment plate, a conical bore forming clamping surface (31), between which surfaces (31, 36) the clamping piece (40) is tensioned, the clamping ring (30) in a nut thread (29) of the chuck body for setting the opening width of the clamping piece (40) is axially adjustable.