DE9109049U1

DE9109049U1 - Keyless chuck

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Publication number: DE9109049U1
Application number: DE9109049U
Authority: DE
Original assignee: Janke & Kunkel & Co KG Ika-Labortechnik 7813 Staufen De GmbH
Current assignee: Janke & Kunkel & Co KG Ika-Labortechnik 7813 Staufen De GmbH
Priority date: 1991-07-23
Filing date: 1991-07-23
Publication date: 1991-09-19
Anticipated expiration: 2001-07-24

Description

PATENTANWÄLTEPATENT ATTORNEYS

78OO FREIBURG I. BR. DIPL.ING. H. SCHMITT BHEIKÖNIGSTH. 1378OO FREIBURG I. BR. DIPL.ING. H. SCHMITT BHEIKÖNIGSTH. 13

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IKA-Labortechnik ^{M 91 351} IKA Laboratory Technology ^{M 91 351}

Neumagenstra ße 27
7813 StaufenNeumagenstrasse 27
7813 Staufen

SchnellspannfutterKeyless chuck

Die Erfindung betrifft ein Schnellspannfutter zur Aufnahme von Werkzeugen, insbesondere von Rührwerkzeugen, wie diese vor allem im Laborbereich angewendet werden.The invention relates to a keyless chuck for holding tools, in particular stirring tools, as they are used primarily in the laboratory.

Bisher ist für solche Kupplungen ein bohrfutterähnliches Spannmittel bekannt, das zum Verklemmen und Kuppeln einen Spannfutterschlüssel notwendig macht.So far, a chuck-like clamping device is known for such couplings, which requires a chuck key for clamping and coupling.

Die Anwendung eines Spannfutterschlüssels hat z.B. im Zusammenhang mit Rührwerken den Nachteil, daß dieser beim Spannen versehentlich in die zu rührende Masse fallen kann, die oft eine Konsistenz oder Zusammensetzung aufweist, in die man nicht ohne weiteres mit der Hand hineinfassen kann.The use of a chuck key, for example in connection with agitators, has the disadvantage that it can accidentally fall into the mass to be stirred when clamped, which often has a consistency or composition that cannot easily be reached into with the hand.

Ferner kann das Rührgefäß aus brüchigem Werkstoff, z.B. Glas, bestehen und durch einen hinein- oder da rauffa LL enden SpannfutterschlüsseL oder ein sonstiges Werkzeug zerstört werden.Furthermore, the mixing vessel may be made of a brittle material, e.g. glass, and could be destroyed by a chuck key or other tool falling into or onto it.

Daneben gibt es sogenannte Schnellspannfutter, die aufgrund ihrer Umfangsgröße ein Anziehen und Verspannen von Hand erlauben. Diese Schnellspannfutter sind jedoch nur für Bohrer oder dergleichen relativ kurze rotierende Werkzeuge mit definierter Einstecktiefe geeignet, lassen aber nicht zu, eine beliebig lange Welle oder Antriebsachse z.B. für einen Rührer beliebig weit einschieben zu können. There are also so-called keyless chucks, which, due to their size , allow tightening and clamping by hand. However, these keyless chucks are only suitable for drills or similar relatively short rotating tools with a defined insertion depth, but do not allow a shaft or drive axis of any length, e.g. for a stirrer, to be inserted as far as desired.

Die Erfindung hat die Aufgabe, ein Schnellspannfutter zu entwickeln, das eine beliebige Einstecktiefe des anzutreibenden Werkzeuges oder Rührers erlaubt, ohne daß ein Hilfswerkzeug oder eine sehr stark dimensionierte, von Hand erfaßbare Spannschraube erforderlich ist, und das den Werkzeugschaft aber dennoch mit einem Antrieb schnell und einfach, aber trotzdem geeignet für hohe Drehmomente, kuppeln kann, ohne eine aufwendige Klemmvorrichtung oder gar formschlüssige Kupplung zu benötigen.The invention has the task of developing a keyless chuck that allows any insertion depth of the tool or stirrer to be driven without the need for an auxiliary tool or a very strong clamping screw that can be gripped by hand, and that can nevertheless couple the tool shaft to a drive quickly and easily, but still be suitable for high torques, without the need for a complex clamping device or even a positive coupling.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Futterhülse eines Spannfutters ein Hülsenfreilauf mit Lagerung aufweist, wobei der Freilauf in der Drehrichtung des Antriebes sperrt, so daß das Drehmoment reibschlüssig auf die Werkzeugwelle übertragen wird.According to the invention, the object is achieved in that the chuck sleeve of a chuck has a sleeve freewheel with bearing, whereby the freewheel locks in the direction of rotation of the drive so that the torque is transmitted to the tool shaft in a frictional manner.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß zwei Freiläufe entgegengesetzt zueinander vorgesehen sind, so daß die Drehmomentübertragung in beiden Richtungen erfolgen kann.In an advantageous embodiment of the invention, it can be provided that two freewheels are provided opposite one another, so that the torque can be transmitted in both directions.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, daß der in den Freilauf einzuschiebende Werkzeugschaft in seinem Außendurchmesser etwa dem Innendurchmesser des Freilaufes entspricht oder gar einen engen Sitz demgegenüber hat, damit wirklich gleich beim Anlaufen des Antriebes auch das Drehmoment übertragen werden kann und der Freilauf zum Greifen und Tragen kommt.It has proven to be advantageous that the tool shaft to be inserted into the freewheel has an outer diameter that is approximately equal to the inner diameter of the freewheel or even a tight fit in comparison, so that the torque can be transmitted immediately when the drive starts up and the freewheel can be gripped and supported.

Um den Werkzeugschaft in axialer Richtung fixieren zu können, ist ein mehrfach in Längsrichtung geschlitzter Spannring vorgesehen, der mit einer Überwurfmutter zusammengedrückt wird. Die Außenfläche des Spannringes ist dabei konisch gestaltet und wirkt mit der ebenfalls konisch gestalteten Innenfläche der Oberwurfmutter zusammen.In order to fix the tool shaft in the axial direction, a clamping ring with multiple slots in the longitudinal direction is provided, which is pressed together with a union nut. The outer surface of the clamping ring is conical and interacts with the inner surface of the union nut, which is also conical.

Zum Feststellen ist je nach gewählter Gewindesteigung hierfür nur eine geringe Handkraft notwendig. Gleichzeitig erhöht der Spannring das übertragbare Drehmoment durch Reibschluß, welches ansonsten durch das maximal übertragbare Drehmoment des Hülsenfreilaufs begrenzt wird.Depending on the selected thread pitch, only a small amount of hand force is required to lock it. At the same time, the clamping ring increases the transmittable torque through friction, which would otherwise be limited by the maximum transmittable torque of the sleeve freewheel.

Zweckmäßigerweise wird die Steigung des Kegels des Spannrings kleiner gewählt, als die des Kegels der Überwurfmutter, so daß die Berührstelle zwischen Mutter und Spannring die maximal mögliche Krafteinleitung bietet. Um eine flächige Anlagefläche zu erreichen, kann der Spannring in diesem Bereich entsprechend der Überwurfmutter angeschrägt werden. Die Überwurfmutter ist im Innendurchmesser nach unten hin so angefast, daß beim Einführen des Werkzeugschaftes eine zentrierende Wirkung erzielt wird.It is advisable to choose a smaller pitch for the cone of the clamping ring than for the cone of the union nut, so that the contact point between the nut and the clamping ring offers the maximum possible force introduction. In order to achieve a flat contact surface, the clamping ring can be bevelled in this area in line with the union nut. The union nut is chamfered downwards on the inside diameter so that a centring effect is achieved when the tool shaft is inserted.

Der Spannring kann sowohl aus Metall, z.B. Messing, als auch aus Kunststoff, z.B. Polyamid sein. Er wird durch eine Übergangspassung in der Futterhülse geführt. Ist er aus Kunststoff, so wird er durch einen Hinterschnitt an seinem Bund, ähnlich wie bei einer Schnappverbindung, bei gelöster Überwurfmutter am Herausfallen gehindert. Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, daß in die Überwurfmutter, an ihrem unteren Ende, ein O-Ring in einer entsprechend vorgesehenen Aussparung eingelegt ist. Dieser O-Ring dichtet die Anordnung nach unten hin ab. Er verhindert bei eingespanntem Rührwerkzeug die Verschmutzung des Freilaufs und ein Eindringen des zu rührenden, evtl. aggressiven Mediums. Gleichzeitig verhindert er ein Herausfallen des Ruhrwerkzeugs bei nicht angezogener überwurfmutter durch seine KLemmwirkung . Die Anordnung des DichteIementes mit abstreifender Wirkung im unteren Bereich ermöglicht außerdem eine leichte Reinigung des Schnellspannfutters.The clamping ring can be made of metal, e.g. brass, or plastic, e.g. polyamide. It is guided by a transition fit in the chuck sleeve. If it is made of plastic, it is prevented from falling out by an undercut on its collar, similar to a snap connection, when the union nut is loosened. According to the invention, an O-ring is also inserted into the union nut at its lower end in a correspondingly provided recess. This O-ring seals the arrangement at the bottom. When the stirring tool is clamped in, it prevents the freewheel from becoming dirty and the possibly aggressive medium to be stirred from penetrating. At the same time, it prevents the stirring tool from falling out when the union nut is not tightened due to its clamping effect. The arrangement of the sealing element with a stripping effect in the lower area also enables the quick-action chuck to be cleaned easily.

Um eine möglichst große Beständigkeit der Teile gegen aggressive und korrosive Medien, wie sie in Labors vorkommen, zu erreichen, werden zweckmäßigerweise die Futterhülse und die überwurfmutter aus nicht rostendem Stahl gefertigt. Auch der Dichtring.wird in einem beständigen Kautschuk, z.B. Kalrez-Perf lourelastomer, ausgeführt.In order to achieve the greatest possible resistance of the parts against aggressive and corrosive media, such as those found in laboratories, the chuck sleeve and the union nut are preferably made of stainless steel. The sealing ring is also made of a durable rubber, e.g. Kalrez perfluoroelastomer.

Die Klemmrichtung des Freilaufs und die Drehrichtung des Gewindes werden je nach Drehrichtung der AntriebswelleThe clamping direction of the freewheel and the direction of rotation of the thread are determined depending on the direction of rotation of the drive shaft

festgelegt, so daß der Freilauf sperrt und das Gewinde sich während des Betriebs nicht aufdreht.so that the freewheel locks and the thread does not unscrew during operation.

Vorteilig im Vergleich zu herkömmlichen Bohrfuttern ist ferner, daß durch die ausschließliche Verwendung von Drehteilen nahezu keine Unwuchten entstehen.Another advantage compared to conventional drill chucks is that the exclusive use of turned parts means that almost no imbalance occurs.

Das Schnellspannfutter kan auf Grund seiner Anschlußmaße auch an Stelle herkömmlicher Bohrfutter an alten Rührwerken verwendet werden.Due to its connection dimensions, the keyless chuck can also be used instead of conventional drill chucks on old agitators.

Die erfindungsgemäße Lösung soll nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel an Hand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:The solution according to the invention will be explained in more detail below in an exemplary embodiment using the accompanying drawings. They show:

Fig. 1 die Gesamtansicht einer Rühranordnung undFig. 1 the overall view of a stirring arrangement and

Fig. 2 schematisch das erfindungsgemäße Schnellspannfutter im LängsschnittFig. 2 schematically shows the keyless chuck according to the invention in longitudinal section

In Fig. 2 ist detailiert das Schnellspannfutter 10 ohne eingespanntes Werkzeug dargestellt. Das Schnellspannfutter 10 dient zur Aufnahme runder Rührwerkzeugschäfte eines bestimmten Durchmessers und kann für mehrere verschiedene Durchmesser, z.B. 6, 8, 10 mm usw., hergestellt werden. Es ermöglicht ein Einspannen ohne die Zuhilfenahme von Hilfswerkzeugen (z.B. Bohrfutterschlüssel). Vorteilhaft ist weiterhin die Durchsteckbarkeit der welle 1, bzw. die beliebige axiale Positionierung.Fig. 2 shows the keyless chuck 10 in detail without a clamped tool. The keyless chuck 10 is used to hold round stirring tool shafts of a certain diameter and can be manufactured for several different diameters, e.g. 6, 8, 10 mm, etc. It enables clamping without the use of auxiliary tools (e.g. drill chuck key). Another advantage is that the shaft 1 can be pushed through and axially positioned as required.

Die Futterhülse 2 wird mit einer Zapfenschraube mit der Antriebshohlwelle 1 eines Rührwerkzeuges 7 verbunden. In die Futterhülse 2 ist ein Hülsenfreilauf 3 mit Lagerung eingepreßt. Der Freilauf 3 sperrt in der Drehrichtung der Rührwelle 1, so daß das Drehmoment reibschlüssig auf die Rührwerkzeugwelle 1 übertragen wird. In der dargestellten Version hat das Spannfutter nur einen Freilauf 3, der das Drehmoment nur in eine Drehrichtung übertragen kann. Die Lagerung desThe chuck sleeve 2 is connected to the hollow drive shaft 1 of a stirring tool 7 with a pin screw. A sleeve freewheel 3 with bearing is pressed into the chuck sleeve 2. The freewheel 3 locks in the direction of rotation of the stirring shaft 1, so that the torque is transmitted to the stirring tool shaft 1 by friction. In the version shown, the chuck has only one freewheel 3, which can only transmit the torque in one direction of rotation. The bearing of the

Freilaufes 3 hat Lediglich die Funktion, eine Führung des Freewheel 3 has only the function of guiding the

Rührwerkzeugschaftes zu bewirken.stirring tool shaft. Ein mehrfach geschlitzter Spannring 4, der an der AußenseiteA multi-slotted clamping ring 4, which is located on the outside

konisch ist, wird mittels einer Überwurfmutter 5 zusammengedrückt. So wird die Rührwerkzeugwelle 1 in axialer is conical, is compressed by means of a union nut 5. In this way, the stirring tool shaft 1 is axially

Richtung fixiert.direction fixed. Der O-Ring 6 gewährleistet eine gute Abdichtung des FreilaufesThe O-ring 6 ensures a good seal of the freewheel

gegen eventuelle aggressive Dämpfe oder dergleichen aus dem zu rührenden Medium. Alle außenseitigen Teile können zweckmäßig aus nicht rostendem Stahl bestehen. against possible aggressive vapors or similar from the medium to be stirred. All external parts can be made of stainless steel.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß das beschriebene Schnellsoannfutter 10 sich nicht nur auf die Möglichkeit der in Fig.1 dargestellten Anwendung bei Rührwerkzeugen 7 erstreckt, sondern auch ein Einspannen von anderen Werkzeugen in ähnlichen Anwendungsfällen denkbar ist. It should also be noted that the quick-action chuck 10 described not only extends to the possibility of the application shown in Fig.1 for stirring tools 7, but also the clamping of other tools in similar applications is conceivable.

AnsprücheExpectations

Claims

Expectations

1. Tendon chuck for holding tools, in particular rotary tools, characterized in that the chuck sleeve (2) of the chuck (10) has a sleeve-free opening (3) which locks in the direction of rotation of the drive.

2. Keyless chuck according to claim 1, characterized in that two freewheels (3) locking in opposite directions to one another are arranged in the chuck sleeve (2).

3. Keyless chuck according to claim 1 or 2, characterized in that the inner diameter of the freewheel (3) corresponds exactly to the outer diameter of the tool shank to be used.

4. Cutting chuck according to one of claims 1 to 3, characterized in that the chuck has a clamping ring (4) which is slotted several times in the longitudinal direction and which is operatively connected to a union nut (5).

5. Schnellspannfutter nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des Spannringes (4) konisch ist.5. Keyless chuck according to claim 4, characterized in that the outside of the clamping ring (4) is conical.

6. Sehne11spannfutter nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der Überwurfmutter (5) konisch gestaltet ist.6. Tendon chuck according to claim 4, characterized in that the inner surface of the union nut (5) is conical.

7. Keyless chuck according to one of claims 1 to 6, characterized in that the pitch of the cone of the clamping ring (4) is less than or equal to the pitch of the cone of the union nut (5).

8. Quick-action chuck according to one of claims 1 to 7, characterized in that the clamping ring is connected to the chuck sleeve (2) by means of a transition fit or by means of an undercut on its collar.

9. Quick-change chuck according to one of claims 1 to 8, characterized in that the inner diameter of the union nut (5) is chamfered at its lower end in such a way that it exerts a centering effect on the tool shank to be inserted .

10. Quick-action chuck according to one of claims 1 to 9, characterized in that the union nut (5) has an O-ring (6) in its lower inlet opening, the inner diameter of which is smaller than or equal to the inner diameter of the union nut (5).

11. Quick-action chuck according to one of claims 1 to 10, characterized in that the freewheel(s) (3) is/are pressed into the chuck sleeve (2).

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