DE910021C

DE910021C - Adjustable chuck, especially for thread cutting

Info

Publication number: DE910021C
Application number: DER1443D
Authority: DE
Inventors: Hans Laakes
Original assignee: Rohde & Doerrenberg
Current assignee: Rohde & Doerrenberg
Priority date: 1942-11-22
Filing date: 1942-11-22
Publication date: 1954-04-26

Description

Einstellbares Futter, insbesondere zum Gewindeschneiden Die Erfindung betrifft ein einstellbares Futter, insbesondere zum Gewindeschneiden, mit einer im Grundkörper drehbar und axial nicht verschiebbar gelagerten und mit diesem durch eine Überlastungskupplung gekuppelten Hülse, in der eine gegen Verdrehung gesicherte, jedoch axial verschiebbare, zur Aufnahme des Werkzeuges dienende Aufnahmehülse angeordnet ist.Adjustable chuck, especially for thread cutting. The invention relates to an adjustable chuck, especially for thread cutting, with a rotatably and axially non-displaceably mounted in the base body and with this through an overload clutch coupled sleeve, in which a secured against rotation, but arranged axially displaceable, serving for receiving the tool receiving sleeve is.

Bei den bekannten Futtern dieser Art ist die Überlastungskupplung als Reibungskupplung ausgebildet, bei der eine Ringfläche des Grundkörpers gegen eine federnde Ringfläche der drehbaren Hülse Anlage hat und bei Überlastung schleift. Durch Zusammenpressen der Federn durch axiale Verstellung der drehbaren Hülse mit einer überwurfmutter kann das übertragbare Drehmoment verstellt werden. Jedoch ist eine genaue Einstellung kaum möglich, da die Werte für die Reibung der Ruhe und der Bewegung auseinanderfallen. Ist also die Kupplung einmal bei einer augenblicklichen Überlastung ins Rutschen geraten, so muß die Belastung erst sehr stark absinken, bis die Kupplung wieder mitnimmt.In the known chucks of this type, the overload clutch is designed as a friction clutch, in which an annular surface of the base body against has a resilient ring surface of the rotatable sleeve system and grinds when overloaded. By compressing the springs through axial adjustment of the rotatable sleeve with the torque that can be transmitted can be adjusted using a union nut. However is an exact setting is hardly possible, since the values for the friction of rest and falling apart of movement. So once the clutch is at an instantaneous If the overload slips, the load must first drop very sharply, until the clutch picks up again.

Es sind auch Bohrfutter bekanntgeworden, bei denen als Spannmittel unter Federdruck stehende Stahlkugeln verwendet werden, die in entsprechende Schlitze des Werkzeugschaftes eingreifen und das Werkzeug mitnehmen. Diese Ausführung hat jedoch den Nachteil, daß der Druck nicht gleichmäßig regelbar ist, da zur Veränderung desselben die Spannung der Feder jeder Kugel einzeln durch Nachziehen einer Schraube geregelt werden muß. Hierbei einen gleichmäßigen Druck zu erzielen, ist praktisch niemals möglich. Ferner ist jede Verstellung sehr zeitraubend, da viele Schrauben nachgezogen werden müssen. Hinzu kommt noch, daß für jeden Schaftdurchmesser ein anderes Futter benutzt werden muß und daß die verwendeten Werkzeuge mit besonders gestalteten Schäften ausgestattet sein müssen.Drill chucks have also become known in which as a clamping device steel balls under spring pressure are used, which are inserted into corresponding slots engage the tool shank and take the tool with you. This version has however, the disadvantage that the pressure cannot be regulated uniformly because it changes same the tension of the spring of each ball individually by tightening a screw must be regulated. To achieve an even pressure here, is practically never possible. Furthermore, each adjustment is very time consuming because many screws have to be retightened. In addition, for each shaft diameter a different chuck must be used and that the tools used with special designed shafts must be equipped.

Die Erfindung besteht darin, daß am Umfang der drehbaren Hülse Zentrierungen vorgesehen sind, in die im Grundkörper gelagerte, unter Federdruck stehende Kugeln eingreifen, wobei die äußeren Enden der Federn sich über Druckstücke an der Kegelmantelinnenfläche eines axial auf den Grundkörper verstellbaren Ringes abstützen. Die Nachteile der mit gleitender Reibung arbeitenden Übertragungskupplung sind also vermieden. Die Federn aller Kugeln können gleichmäßig verstellt werden bei genauester stufenloser Einstellung des zu übertragenden Drehmoments. Man hat bereits die längs verschiebbare Hülse zur Aufnahme des Werkstückes über einen in einen Führungsschlitz der drehbaren Hülse ragenden Stift zwischen Federn abgestützt, damit das Werkzeug einem größeren Druck oder Zug nachgeben kann. Diese außermittige Anordnung der Federn hat jedoch den Nachteil; daß sie kompliziert und teuer ist und die Aufnahmehülse zum Verklemmen neigt.The invention consists in that centerings on the circumference of the rotatable sleeve are provided in the ball bearing in the base body, which is under spring pressure intervene, the outer ends of the springs being attached to the inner surface of the cone by means of pressure pieces a ring that is axially adjustable on the base body. The disadvantages of the Transmission clutches operating with sliding friction are therefore avoided. the Springs of all balls can be adjusted evenly with the most precise stepless Setting the torque to be transmitted. You already have the one that can be moved lengthways Sleeve for receiving the workpiece via a rotatable in a guide slot Sleeve protruding pin supported between springs, so that the tool a larger one Can give way to pressure or tension. However, this eccentric arrangement of the springs has the disadvantage; that it is complicated and expensive and the receiving sleeve for jamming tends.

Gemäß der Erfindung ist die Aufnahmehülse an einer in einer Mittelbohrung des. Grundkörpers angeordnetenSchraubenfederbefestigt. Diesefedernde Aufhängung der Aufnahmehülse ist einfach, und verkantende Kräfte treten nicht auf.According to the invention, the receiving sleeve is on one in a central bore The coil spring arranged on the base body is fastened. This spring-loaded suspension the receiving sleeve is simple, and jamming forces do not occur.

Um verschieden große Werkzeuge auch während .des Laufes der Maschine leicht auswechseln zu können, ist an der Stirnseite der Aufnahmehülse eine auswechselbare, gegen Verdrehen gesicherte und durch eine Überwurfmutter befestigte Werkzeugaufnahme eingesetzt, die eine unter Federdruck stehende Kugel enthält.Around tools of different sizes, even while the machine is running easy to exchange, there is an exchangeable, Tool holder secured against twisting and fastened by a union nut used, which contains a ball under spring pressure.

In der Zeichnung ist ein Futter gemäß der Erfindung im Längsschnitt dargestellt. Das Futter besteht aus einem Futterkörper i, der am oberen Ende mit einem Schaft ;2 für die Aufnahme in die 11Iaschinenspindel vorgesehen ist. An der Stirnseite des Futters ist eine Büchse 3 drehbar, aber nicht längs verschiebbar eingesetzt, die in ihrer Bohrung Keilnuten vorsieht. In der Büchse 3 ist, durch Keile 5 gegen Verdrehung gesichert, die Büchse 4 angeordnet, die, an ihrem unteren Ende durch die Überwurfmutter 6 befestigt, eine Werkzeugaufnahme mit Innenvierkant 7 trägt. Die Werkzeugaufnahme ist gegen die Büchse 4 wieder durch Keile gegen Verdrehung gesichert. Durch eine Spiralfeder 8, die mittels Querstift 9 im Schaft 2 des Futterkörpers gehalten ist, wird die Büchse 4 in den Futterkörper i hineingezogen. In letzterem sind ferner, auf den Umfang verteilt, eine Anzahl von abgesetzten Bohrungen io vorgesehen; in die unter F,ederdruck liegende Kugeln i i eingelegt sind. Der guck auf die Kugeln i i wird durch die Spiral-#edern 12 ausgeübt, die ihrerseits wieder über Druckstücke 13 gespannt werden. Im Umfang der Büchse 3 ist entsprechend der Anzahl der Bohrungen io eine gleiche Anzahl von Zentrierungen 14 vorgesehen, in die sich die Kugeln i i unter Federdruck einlegen. An der Stirnseite des Futterkörpers 2 sitzt ferner ein Ring 15, der durch ein Gewinde 16 in seiner Längsrichtung verstellbar ist. Die Bohrung des Ringes 15 hat auf einem Teil eine Kegelmantelfläche 17, gegen die sich die Druckstücke 13 abstützen. In die Werkzeugaufnahme 7 ist ferner eine unter Federdruck stehende Kugel 18 eingebaut, die zum Teil in die Aufnahme für das Werkzeug hineinragt, die das Werkzeug hält und gegen Herausfallen sichert.In the drawing, a lining according to the invention is in longitudinal section shown. The chuck consists of a chuck body i, which is at the upper end with a shaft; 2 is provided for receiving in the machine spindle. At the The face of the chuck is a sleeve 3 rotatable, but not longitudinally displaceable used, which provides keyways in its bore. In the can 3 is through Wedges 5 secured against rotation, the sleeve 4 arranged, at its lower End fastened by the union nut 6, a tool holder with a square socket 7 wears. The tool holder is against the sleeve 4 again by wedges against rotation secured. By a spiral spring 8, which by means of transverse pin 9 in the shaft 2 of the chuck body is held, the sleeve 4 is drawn into the chuck body i. In the latter a number of stepped bores io are also provided, distributed over the circumference; in which balls i i lying under pressure are inserted. The look at the balls i i is exercised by the spiral # springs 12, which in turn again via pressure pieces 13 are tensioned. In the scope of the sleeve 3 is according to the number of holes io an equal number of centerings 14 are provided in which the balls i Insert i under spring pressure. At the end of the chuck body 2 is also seated a ring 15 which is adjustable in its longitudinal direction by means of a thread 16. the Bore of the ring 15 has on one part a conical surface 17 against which support the pressure pieces 13. In the tool holder 7 is also a spring pressure upright ball 18 installed, some of which protrudes into the receptacle for the tool, that holds the tool and prevents it from falling out.

Die Wirkungsweise des Futters ist folgende: Das Werkzeug 1g wird mit seinem Vierkant 2o in die Werkzeugaufnahme 7 eingesetzt und ist durch den Druck der Kugel i8 gehalten. Die Übertragung des Drehmoments von der Maschinenspindel auf das Werkzeug erfolgt vom Schaft :2 des Futterkörpers r über die Kugeln i1 und die Zentrierungen 14. auf die Büchse 3, von da aus durch die Keile 5 auf die Büchse q., von dieser auf die durch Keile gesicherte Werkzeugaufnahme 7 und damit auf das Werkzeug.The function of the chuck is as follows: The tool 1g is with its square 2o inserted into the tool holder 7 and is due to the pressure held the ball i8. The transmission of the torque from the machine spindle on the tool takes place from the shank: 2 of the chuck body r via the balls i1 and the centering 14 on the sleeve 3, from there through the wedges 5 on the sleeve q., from this to the tool holder 7 secured by wedges and thus to the Tool.

Das in Umlauf gesetzte Futter wird mit der Maschinenspindel so weit vorgefahren, bis der Anschnitt des Gewindebohrers in der mit Gewinde zu versehenden Bohrung anschneidet. Sobald der Gewindebohrer zum Schnitt gekommen ist, wird der Vorschub der Maschinenspindel, der bis dahin von Hand erfolgen kann, ausgesetzt. Der Gewindebohrer führt sich dann selbst entsprechend seiner Steigung in das Gewindeloch ein, wobei sich die Büchse 4 aus der Büchse 3 herauszieht.The chuck set in circulation is so far with the machine spindle moved forward until the tap of the tap is to be threaded Hole cuts. As soon as the tap has come to the cut, the Feed of the machine spindle, which until then can be done by hand, suspended. The tap then leads itself into the threaded hole according to its pitch a, wherein the sleeve 4 pulls out of the sleeve 3.

Reicht bei anomal langen Gewinden der Weg der Büchse 4 nicht aus, so kann das Futter mit der Maschinenspindel von Hand leicht nachgestellt werden, ohne dabei einen ungünstigen Einfluß auf die Steigungsgenauigkeit des Gewindes auszuüben.If the path of the sleeve 4 is not sufficient in the case of abnormally long threads, so the chuck can easily be readjusted by hand with the machine spindle, without exerting an unfavorable influence on the pitch accuracy of the thread.

Treten beim Gewindeschneiden Hemmungen auf, die größer sind als das eingestellte Drehmoment des Futters, so springen die in den Zentrierungen 14 liegenden Kugeln i i gegen den Druck der Federn 12 zurück, und die Übertragung der Drehbewegung zwischen Futter und Werkzeug ist unterbrochen. Die Unterbrechung hält so lange an, wie der Widerstand am Werkzeug größer ist als das Übertragungsmoment des Futters und ist akustisch durch das ständige Ein- und Ausspringen der Kugeln gut wahrnehmbar. Der gleiche Fall tritt ein, wenn beim Gewindeschneiden in Grundlöchern der Gewindebohrer auf den Grund der Bohrung aufstößt.When tapping, inhibitions occur that are greater than that set torque of the chuck, then those lying in the centerings 14 jump Balls i i back against the pressure of the springs 12, and the transmission of the rotary motion there is an interruption between the chuck and the tool. The interruption lasts so long how the resistance on the tool is greater than the transmission torque of the chuck and is acoustically perceptible through the constant jumping in and out of the balls. The same case occurs when the tap is used when tapping in blind holes hits the bottom of the hole.

Diese Wirkung wird in gleicher Weise und gleichem Maße beim Vor- und Rücklauf bzw. beim Rechts- und Linkslauf erzielt.This effect is in the same way and to the same extent with the before and Reverse or when clockwise and counterclockwise is achieved.

Durch Verdrehen des Ringes 15 auf dem Gewinde 16 des Futterkörpers i kann das Drehmoment des Futters verändert werden. Beim Anziehen des Ringes 15 in Richtung zum Futterschaft hin werden die Druckstücke 13 durch den Kegel 17 radial im Futterkörper verschoben und damit die Federn 12 angespannt. Der Druck auf die Kugeln i i vergrößert sich und damit auch das t`rbertragungsmoment des Futters. Bei umgekehrter Bewegung des Ringes 15 wird das Drehmoment entsprechend verkleinert.By turning the ring 15 on the thread 16 of the chuck body i the torque of the chuck can be changed. When tightening the ring 15 in the direction of the chuck shank, the pressure pieces 13 become radial through the cone 17 moved in the chuck body and thus the springs 12 tense. The pressure on the Balls i i increase and with it the transmission torque of the chuck. With reverse movement of the ring 15 is the torque accordingly scaled down.

Die Werkzeugaufnahme 7 ist nach Abschrauben der Überwurfmutter 6 auswechselbar. Für die verschiedenen Vierkantgrößen innerhalb des Verwendungsbereiches der Mutter werden Werkzeugaufnahmen mit entsprechenden Vierkanten eingesetzt. Der Regelbereich des Vierkantes entspricht den innerhalb des Nennbereiches liegenden Beanspruchungen.The tool holder 7 can be exchanged after the union nut 6 has been unscrewed. For the different square sizes within the nut's area of application tool holders with corresponding square edges are used. The control range of the square corresponds to the loads lying within the nominal range.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Adjustable chuck, especially for thread cutting, with a rotatable and axially non-displaceable mounted in the base body and with this sleeve, which is coupled by an overload clutch, in which a but arranged axially displaceable, serving for receiving the tool receiving sleeve is, characterized in that centerings on the circumference of the rotatable sleeve (3) (14) are provided in the -in the base body (i) mounted under spring pressure Balls (ii) engage, the outer ends of the springs (12) extending over pressure pieces (13) on the inner surface of the cone (17) an axially adjustable on the base body (i) Support the ring (15).

2. Feed according to claim i, characterized in that the Receiving sleeve (q.) On one arranged in a central bore of the base body (i) Helical spring (8) is attached.

3. Feed according to claims i and 2, characterized characterized that on the end face of the receiving sleeve (q.) an exchangeable, Tool holder secured against rotation and fastened by a union nut (7) is inserted, which contains a ball under spring pressure. Dressed Publications: German patents No. 70 517, 222 3q.2.