DE9318288U1

DE9318288U1 - Chuck and working shaft arrangement

Info

Publication number: DE9318288U1
Application number: DE9318288U
Authority: DE
Original assignee: CHERN SHYI TSAE
Current assignee: CHERN SHYI TSAE
Priority date: 1993-11-30
Filing date: 1993-11-30
Publication date: 1994-03-03
Anticipated expiration: 2003-12-01

Description

Spannfutter- und Arbeitswellen-AnordnungChuck and working shaft arrangement

Die Erfindung betrifft eine Anordnung aus einem Spannfutter und einer Arbeitswelle und betrifft insbesondere eine Spannfutter, welches eine Verbindungsabstützung und ein Verbindungselement aufweist, welches entfernbar an der Verbindungsabstützung angeordnet ist und welches ein vergrößertes Ende der Arbeitswelle schnell und wirksam daran halten kann.The invention relates to an assembly of a chuck and a working shaft and more particularly relates to a chuck having a connecting support and a connecting element which is removably arranged on the connecting support and which can quickly and effectively hold an enlarged end of the working shaft thereon.

Ein herkömmliches Spannfuttersystem, welches zum Halten einer Arbeitswelle daran verwendet wird, umfaßt eine hohle Lagerabstützung, eine Antriebswelle, ein Handrad, ein entfernbares Verbindungselement und eine Blockplatte. Die Lagerabstützung ist sicher bzw. fest an einer Maschine festgelegt und zwei Lager, die jeweils an zwei Seiten der zentralen Bohrung der Lagerabstützung angeordnet sind, um einen der Endabschnitte der An-A conventional chuck system used to hold a work shaft thereon includes a hollow bearing support, a drive shaft, a handwheel, a removable link and a block plate. The bearing support is securely attached to a machine and two bearings, each arranged on two sides of the central bore of the bearing support, support one of the end portions of the support.

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triebswelle daran aufzunehmen. Der andere Endabschnitt der Antriebswelle ist einstückig mit einer Verbindungsabstützung ausgebildet, welche zwei gegenüberliegende trapezförmige Seitenwände und eine generell rechteckige Seitenwand hat, welche die trapezförmigen Seitenwände verbindet. Die Verbindungsabstützung hat einen konkaven Abschnitt, welcher in der Oberseite hiervon ausgebildet ist, ein Schwenk- bzw. Gelenkloch, welches durch den unteren Abschnitt der Verbindungsabstützung ausgebildet ist, und zwei Positionierlöcher, welche in der Oberseite der Verbindungsabstützung an zwei Seiten des konkaven Abschnittes ausgebildet sind. Das Handrad hat einen generell rechteckförmigen Aufnahmeraum hierdurch ausgebildet, um die Verbindungsabstützung darin aufzunehmen, zwei Schwenklöcher, welche mit dem Schwenkloch der Verbindungsabstützung ausgerichtet sind, und einen Schwenkstift, welcher sich durch die Schwenklöcher des Handrades und der Verbindungsabstützung erstreckt. Demgemäß ist das Handrad schwenkbaren der Verbindungsabstützung montiert. Der obere Abschnitt des Handrades hat zwei aufrechte Löcher, welche hierdurch ausgebildet sind, um jeweilig zwei federbelastete Kugeln darin aufnehmen zu können. Jede der Kugeln steht von der Innenwand des Handrades vor und greift in das entsprechende Positionierloch der Verbindungsabstützung, um das Handrad an der Verbindungsabstützung zu positionieren. Das Verbindungselement umfaßt eine aufrechte Positionierplatte, welche gewindemäßig mit der Endwand der Verbindungsabstützung verbunden ist, eine multilaterale Kerbe, welche in dem oberen Endabschnitt der Positionierplatte ausgebildet ist, und einen Flansch, welcher axial von dem Innenumfang des Verbindungselementes vorsteht und in dem konkaven Abschnitt der Verbindungsabstützung aufgenommen ist. Ein pentagonaler Wellen-Gleitlagerabschnitt ist einstückig mit der Endfläche der Arbeitswelle ausgebildet und ist paßmäßig innerhalb der Kerbe des Verbindungselementes angeordnet. Die Blockplatte ist an der äußeren aufrechten Wand des Handrades festgelegt und ist über der Kerbe des Verbindungselementesdrive shaft thereon. The other end portion of the drive shaft is integrally formed with a link support having two opposing trapezoidal side walls and a generally rectangular side wall connecting the trapezoidal side walls. The link support has a concave portion formed in the top thereof, a pivot hole formed through the bottom portion of the link support, and two positioning holes formed in the top of the link support on two sides of the concave portion. The handwheel has a generally rectangular receiving space formed therethrough for receiving the link support therein, two pivot holes aligned with the pivot hole of the link support, and a pivot pin extending through the pivot holes of the handwheel and the link support. Accordingly, the handwheel is pivotally mounted on the link support. The upper portion of the handwheel has two upright holes formed therethrough to receive two spring-loaded balls therein, respectively. Each of the balls projects from the inner wall of the handwheel and engages the corresponding positioning hole of the link support to position the handwheel on the link support. The link member includes an upright positioning plate threadably connected to the end wall of the link support, a multilateral notch formed in the upper end portion of the positioning plate, and a flange axially projecting from the inner periphery of the link member and received in the concave portion of the link support. A pentagonal shaft sliding bearing portion is formed integrally with the end face of the working shaft and is fitted within the notch of the link member. The block plate is secured to the outer upright wall of the handwheel and is positioned above the notch of the link member.

30- angeordnet, um den oberen Endabschnitt der Kerbe abzudecken, wodurch die30- arranged to cover the upper end portion of the notch, thereby

Arbeitswelle innerhalb des Verbindungselementes eingeschlossen bzw. begrenzt wird.Working shaft is enclosed or limited within the connecting element.

Wenn der oberen Abschnitt des Handrades in Richtung auf die Antriebswelle gedrückt wird, um den oberen Endabschnitt der Kerbe des Verbindungselementes freizulegen, kann der Gleitlagerabschnitt der Arbeitswelle aus der Kerbe des Verbindungselementes entfernt und hierhinein gesetzt werden.
5When the upper portion of the handwheel is pushed toward the drive shaft to expose the upper end portion of the notch of the connecting element, the plain bearing portion of the working shaft can be removed from and inserted into the notch of the connecting element.
5

Die Nachteile dieses herkömmlichen Spannfutter-Systemes sind wie folgt:The disadvantages of this conventional chuck system are as follows:

1. Um die Arbeitswelle genau an dem Verbindungselement zu positionieren, müssen der Gleitabschnitt der Arbeitswelle und die Kerbe des Verbindungselementes einer Reihe von hochpräzisen mechanischen1. In order to position the working shaft precisely on the connecting element, the sliding section of the working shaft and the notch of the connecting element must undergo a series of high-precision mechanical

Bearbeitungen ausgesetzt werden, um zu gestatten, daß der Gleitlagerabschnitt paßmäßig innerhalb der Kerbe angeordnet wird. Obwohl jedoch der Gleitlagerabschnitt paßmäßig innerhalb der Kerbe angeordnet werden kann, kann die Arbeitswelle dennoch ein wenig taumeln, wenn sie verwendet wird.Machining must be performed to allow the plain bearing portion to be fitted within the notch. However, even though the plain bearing portion can be fitted within the notch, the working shaft may still wobble a little when in use.

2. Um die Arbeitswelle zwischen zwei Verbindungselementen anzuordnen, müssen die Kerben der Verwindungselemente genau miteinander ausgerichtet werden, um zwei gegenüberliegende Gleitlagerabschnitte der Arbeitswelle in die Kerben anordnen zu können. Wenn jedoch die2. To arrange the working shaft between two connecting elements, the notches of the twisting elements must be precisely aligned with each other in order to be able to arrange two opposing plain bearing sections of the working shaft in the notches. However, if the

Verbindungselemente voneinander mit einer großen Entfernung beabstandet sind, um eine lange Arbeitswelle daran zu halten, ist es schwierig, die Kerben der Verbindungselemente miteinander genau auszurichten.Because fasteners are spaced a long distance apart to accommodate a long working shaft, it is difficult to precisely align the notches of the fasteners with each other.

3. Die Verbindungsabstutzung, welche einstückig mit der Antriebswelle ausgebildet ist, ist schwierig herzustellen.3. The connecting support, which is formed integrally with the drive shaft, is difficult to manufacture.

Das der Erfindung zugrundeliegende Hauptproblem besteht darin, eine Anordnung aus einem Spannfutter und einer Arbeitswelle anzugeben, welche eine Verbindungsabstutzung und ein Verbindungselement hat, welches entfernbar an der Verbindungsabstutzung angeordnet ist und welches ein vergrößertesThe main problem underlying the invention is to provide an arrangement of a chuck and a working shaft, which has a connecting support and a connecting element which is removably arranged on the connecting support and which has an enlarged

Ende der Arbeitswellen schnell und wirksam daran halten kann.end of the work waves can be adhered to quickly and effectively.

Ein weiteres der Erfindung zugrundeliegende Problem besteht darin, eine Anordnung aus einem Spannfutter und einer Arbeitswelle anzugeben, welche keine Reihe von hochpräzisen mechanischen Bearbeitungen erfordert, so daß sie leicht hergestellt werden kann.Another problem underlying the invention is to provide an assembly of a chuck and a working shaft which does not require a series of high-precision mechanical machining operations, so that it can be easily manufactured.

Erfindungsgemäß hat eine Anordnung aus einem Spannfutter und einer Arbeitswelle eine Verbindungsabstützung und ein Verbindungselement, welches entfernbar an der Verbindungsabstützung angeordnet ist. Die Arbeitswelle hat einen Gleitlagerabschnitt an einem Endabschnitt hiervon, welcher an dem Verbindungselement gehalten ist. Die Verbindungsabstützung ist in der Form eines hohlen Körpers, welcher eine zentrale Bohrung hierdurch ausgebildet hat, wobei eine Öffnung in einer der Seitenwände des hohlen Körpers ausgebildet ist und mit der zentralen Bohrung in Verbindung steht.According to the invention, an assembly of a chuck and a working shaft has a connecting support and a connecting member removably mounted on the connecting support. The working shaft has a sliding bearing portion at an end portion thereof which is supported on the connecting member. The connecting support is in the form of a hollow body having a central bore formed therethrough, an opening being formed in one of the side walls of the hollow body and communicating with the central bore.

Das Verbindungselement liegt in der Form eines hohlen Zylinders vor und ist drehbar in der zentralen Bohrung der Verbindungsabstützung montiert. Der hohle Zylinder hat eine Kammer hierin ausgebildet und eine Öffnung ist in der Seitenwand des Verbindungselementes ausgebildet und steht mit der Kammer in Verbindung. Die Arbeitswelle erstreckt sich durch die Öffnungen der Verbindungsabstützung und des Verbindungselementes. Der Gleitlagerabschnitt der Arbeitswelle ist innerhalb der Kammer des hohlen Zylinders angeordnet. Die Seitenwand des Verbindungselementes hat eine Haltekante, welche bei einer normalen Position zwischen dem Gleitlagerabschnitt der Arbeitswelle und der Öffnung der Verbindungsabstützung angeordnet ist, um ein Entfernen der Arbeitswelle aus der Verbindungsabstützung zu verhindern. Das Verbindungselement wird unter Kraftausübung in eine Freigabeposition gedreht, bei welcher die Öffnungen des Verbindungselementes und der Verbindungsabstützung miteinander ausgerichtet sind und bei welcher die Haltekante des Verbindungselementes aus einem Raum zwischen dem Gleitlagerabschnitt der Arbeitswelle und der Öffnung der Verbindungsabstützung weggebracht bzw. entfernt ist, um das Entfernen der Arbeitswelle aus derThe connecting element is in the form of a hollow cylinder and is rotatably mounted in the central bore of the connecting support. The hollow cylinder has a chamber formed therein and an opening is formed in the side wall of the connecting element and communicates with the chamber. The working shaft extends through the openings of the connecting support and the connecting element. The sliding bearing portion of the working shaft is disposed within the chamber of the hollow cylinder. The side wall of the connecting element has a retaining edge which, in a normal position, is disposed between the sliding bearing portion of the working shaft and the opening of the connecting support to prevent removal of the working shaft from the connecting support. The connecting element is forcibly rotated to a release position in which the openings of the connecting element and the connecting support are aligned with each other and in which the retaining edge of the connecting element is removed from a space between the sliding bearing portion of the working shaft and the opening of the connecting support to prevent removal of the working shaft from the

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Verbindungsabstützung zu gestatten. Die Verbindungsabstützung umfaßt weiterhin eine Positioniereinheit zum Positionieren des Verbindungselementes an der Verbindungsabstützung, um die Haltekante bei einer ausgewählten Position von der normalen Position und der Freigabeposition anzuordnen bzw. zu halten.connection support. The connection support further comprises a positioning unit for positioning the connecting element on the connection support to locate or hold the holding edge at a selected position from the normal position and the release position.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen dieser Erfindung, und zwar unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung.
10Further advantages and features of the invention will become apparent from the following detailed description of preferred embodiments of this invention, with reference to the accompanying drawings.
10

Fig. 1 ist eine Explosionsansicht einer Anordnung aus einem Spannfutter und einer Arbeitswelle gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;Fig. 1 is an exploded view of a chuck and work shaft assembly according to a first preferred embodiment of the invention;

Fig. 2 ist eine Schnittansicht des Verbindungselementes des Spannfutters entlang der Linie Il - Il von Fig. 1;Fig. 2 is a sectional view of the chuck connecting element along the line II - II of Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Schnittansicht des Verbindungselementes des Spannfutters entlang der Linie III - III in Fig. 1;
20Fig. 3 is a sectional view of the chuck connecting element taken along the line III - III in Fig. 1;
20

Fig. 4 und 5 sind schematische Ansichten, welche zeigen, wie die Arbeitswelle an zwei Spannfuttern der ersten bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung positioniert wird;Figs. 4 and 5 are schematic views showing how the working shaft is positioned on two chucks of the first preferred embodiment of this invention;

Fig. 6 ist eine Explosionsansicht einer Anordnung aus einem Spannfutter und einer Arbeitswelle gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung, welche weiterhin eine Antriebseinrichtung zeigt;Fig. 6 is an exploded view of a chuck and work shaft assembly according to a second preferred embodiment of this invention, further showing a drive device;

Fig. 7 und 8 stellen dar, wie die Antriebseinrichtung von der Arbeitswelle gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung abgenommen und hiermit gekoppelt wird; undFig. 7 and 8 illustrate how the drive device is removed from and coupled to the working shaft according to the second preferred embodiment of the invention; and

Fig. 9 ist eine Schnittansicht der Kombination der Anordnung des Spannfutters und der Arbeitswelle der zweiten Ausführungsform dieser Erfindung.Fig. 9 is a sectional view of the combination of the arrangement of the chuck and the working shaft of the second embodiment of this invention.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 hat bei einer Anordnung aus einem Spannfutter und einer Arbeitswelle 3 gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das Spannfutter eine Verbindungsabstützung 1 und ein Verbindungselement 2, welches entfernbar an der Verbindungsabstützung 1 angeordnet ist.Referring to Fig. 1, in an arrangement of a chuck and a working shaft 3 according to a first preferred embodiment of the invention, the chuck has a connecting support 1 and a connecting element 2 which is removably arranged on the connecting support 1.

Die Arbeitswelle 3 hat zwei Wellen-Gleitlagerabschnitte bzw. Gleitlagerabschnitte 31, welche jeweils an zwei Endabschnitten hiervon angeordnet sind. Jeder der Gleitlagerabschnitte 31 hat eine gekrümmte Fläche 310 an der ringförmigen Außenwand hiervon und einen Büchsen- bzw. Hülsenabschnitt 32, welcher sicher auf den entsprechenden Endabschnitt der Arbeitswelle 3 aufgezogen bzw. aufgebuchst werden kann, und zwar mittels zweier Schrauben 33 (von denen nur eine gezeigt ist), welche an den Gewindelöchern des Hülsenabschnittes 32 angreifen, um gegen die gekrümmte Fläche des Endabschnittes der Arbeitswelle 3 zu drücken, wodurch die Gleitlagerabschnitte 31 an der Arbeitswelle 3 verriegelt werden.The working shaft 3 has two shaft journal bearing portions 31 disposed at two end portions thereof, respectively. Each of the journal bearing portions 31 has a curved surface 310 on the annular outer wall thereof and a sleeve portion 32 which can be securely fitted onto the corresponding end portion of the working shaft 3 by means of two screws 33 (only one of which is shown) which engage the threaded holes of the sleeve portion 32 to press against the curved surface of the end portion of the working shaft 3, thereby locking the journal bearing portions 31 to the working shaft 3.

Die Verbindungsabstützung 1 liegt in der Form eines hohlen kubischen Körpers vor, welcher eine zentrale Bohrung 10 hierdurch ausgebildet hat, wobei eine Öffnung 11 in einer der Seitenwände des kubischen Körpers ausgebildet ist und mit der zentralen Bohrung 10 in Verbindung steht, und wobei zwei Rahmen 12 an zwei Seiten der Öffnung 11 vorgesehen sind. Jeder der Rahmen 12 hat eine geneigte Fläche 13, welche an den Eckabschnitten hiervon angeordnet ist, und ein Gewindeloch 14 ist durch die bzw. in der geneigten Fläche 13 ausgebildet. Jedes der Gewindelöcher 14 ist kegelförmig ausgebildet und hat ein oberes Ende mit einem großen Durchmesser und ein unteres Ende mit einem kleinen Durchmesser. Zwei federbelastete Kugeln 17 (von denen nur eine gezeigt ist) sind jeweilig innerhalb der Gewindelöcher 14 angeordnet. Zwei Federn 16 (von denen nur eine gezeigt ist) sind jeweilsThe link support 1 is in the form of a hollow cubic body having a central bore 10 formed therethrough, an opening 11 formed in one of the side walls of the cubic body and communicating with the central bore 10, and two frames 12 are provided on two sides of the opening 11. Each of the frames 12 has an inclined surface 13 disposed at the corner portions thereof, and a threaded hole 14 is formed through or in the inclined surface 13. Each of the threaded holes 14 is tapered and has an upper end with a large diameter and a lower end with a small diameter. Two spring-loaded balls 17 (only one of which is shown) are respectively disposed within the threaded holes 14. Two springs 16 (only one of which is shown) are respectively

innerhalb der Gewindelöcher 14 angeordnet, um die Kugeln 17 derart vorzuspannen, daß diese sich von den Innenwänden der Rahmen 12 der Verbindungsabstützung 1 erstrecken. Eine Schraube 15 greift in jedem der Gewindelöcher 14 an, um die Kugel 17 und die Feder 16 innerhalb des Gewindeloches 14 einzuschließen. Eine Platte 18 ist gewindemäßig mit der Unterseite der Verbindungsabstützung 1 verbunden, um die Verbindungsabstützung 1 an einer (nicht gezeigten) Maschine festzulegen.disposed within the threaded holes 14 to bias the balls 17 to extend from the inner walls of the frames 12 of the link support 1. A screw 15 engages each of the threaded holes 14 to enclose the ball 17 and spring 16 within the threaded hole 14. A plate 18 is threadably connected to the bottom of the link support 1 to secure the link support 1 to a machine (not shown).

Das Verbindungselement 2 liegt in der Form eines hohlen Zylinders vor und ist drehbar in der zentralen Bohrung 10 der Verbindungsabstützung 1 montiert.The connecting element 2 is in the form of a hollow cylinder and is rotatably mounted in the central bore 10 of the connecting support 1.

Der Hohlzylinder (siehe Fig. 2 und 3) hat eine gekrümmte Innenwand darin ausgebildet, um eine Kammer 20 darin zu definieren, und eine Öffnung 21 ist in der gekrümmten Seitenwand hiervon ausgebildet und steht mit der Kammer 20 in Verbindung.The hollow cylinder (see Figs. 2 and 3) has a curved inner wall formed therein to define a chamber 20 therein, and an opening 21 is formed in the curved side wall thereof and communicates with the chamber 20.

Die gekrümmte Seitenwand des Verbindungselementes 2 hat zwei umfänglich ausgerichtete Positionierlöcher 22, welche darin an der linken Seite der Öffnung 21 ausgebildet sind, und einen Führungsschlitz 22', welcher in der gekrümmten Seitenwand des Verbindungselementes 2 auf der rechten Seite der Öffnung 21 ausgebildet ist. Wenn das Verbindungselement 2 innerhalb der zentralen Bohrung 10 der Verbindungsabstützung 1 angeordnet ist, kann eine der federbelasteten Kugeln 17 in den Führungsschlitz 22' greifen, um eine axiale Bewegung des Verbindungselementes 2 in der Verbindungsabstützung 1 zu verhindern. Die andere der federbelasteten Kugeln 17 greift in das ausgewählte der Positionierlöcher 22, um das Verbindungselement 2 bei einer normalen Position oder bei einer Freigabeposition anzuordnen. Die Positionierlöcher 22 und die entsprechende federbelastete Kugel 17 bilden zusammen eine Positioniereinheit. Zwei Positionierplatten 23, 24 sind entfernbar an zwei gegenüberliegende Seitenwänden der Verbindungsabstützung 1 mittels einiger Schrauben montiert. Die Positionierplatte 23 hat ein kreisförmiges zentrales Loch 230 hierdurch ausgebildet. Das zentrale Loch 230 hat eine kleineren Durchmesser als das Verbindungselement 2. Eine Drehscheibe 25 hat einenThe curved side wall of the connecting element 2 has two circumferentially aligned positioning holes 22 formed therein on the left side of the opening 21 and a guide slot 22' formed in the curved side wall of the connecting element 2 on the right side of the opening 21. When the connecting element 2 is disposed within the central bore 10 of the connecting support 1, one of the spring-loaded balls 17 can engage the guide slot 22' to prevent axial movement of the connecting element 2 in the connecting support 1. The other of the spring-loaded balls 17 engages the selected one of the positioning holes 22 to locate the connecting element 2 at a normal position or at a release position. The positioning holes 22 and the corresponding spring-loaded ball 17 together form a positioning unit. Two positioning plates 23, 24 are removably mounted on two opposite side walls of the connecting support 1 by means of some screws. The positioning plate 23 has a circular central hole 230 formed therethrough. The central hole 230 has a smaller diameter than the connecting element 2. A turntable 25 has a

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inneren Endabschnitt, welcher sich durch das zentrale Loch 230 erstreckt, um gewindemäßig mit dem Verbindungselement 2 verbunden zu werden. Die Drehscheibe 25 hat eine rauhe bzw. reibende Umfangsfläche, um einem Benutzer zu erleichtern, das Verbindungselement 2 synchron mit der Drehscheibe 25 zu drehen.inner end portion extending through the central hole 230 to be threadedly connected to the connector 2. The rotary disk 25 has a rough or abrasive peripheral surface to facilitate a user to rotate the connector 2 synchronously with the rotary disk 25.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 4 und 5 ist die Arbeitswelle 3 der ersten Ausführungsform der Erfindung an zwei Spannfuttern bzw. Futtern angeordnet. Jeder Endabschnitt der Arbeitswelle 3 erstreckt sich durch die Öffnungen 11, 21 des Verbindungselementes 2 und der Verbindungsabschnitt 1 des jeweiligen Spannfutters. Der Gleitlagerabschnitt 31 der Arbeitswelle 3 ist innerhalb der Kammer 20 des Verbindungselementes 2 des Hohlzylinders angeordnet. Die gekrümmte Seitenwand des Verbindungselementes 2 hat eine Haltekante 21'. Wenn die entsprechende federbelastete Kugel 17 in einem der Positionierlöcher 22 angreift, ist die Haltekante 21', wie es in Fig.With reference to Figures 4 and 5, the working shaft 3 of the first embodiment of the invention is arranged on two chucks. Each end portion of the working shaft 3 extends through the openings 11, 21 of the connecting element 2 and the connecting portion 1 of the respective chuck. The sliding bearing portion 31 of the working shaft 3 is arranged within the chamber 20 of the connecting element 2 of the hollow cylinder. The curved side wall of the connecting element 2 has a retaining edge 21'. When the corresponding spring-loaded ball 17 engages in one of the positioning holes 22, the retaining edge 21' is, as shown in Fig.

5 gezeigt ist, bei der normalen Position zwischen dem Gleitlagerabschnitt 31 der Arbeitswelle 3 und der Öffnung 11 der Verbindungsabstützung 1 angeordnet, um ein Entfernen der Arbeitswelle 3 aus der Verbindungsabstützung 1 zu verhindern. Das Verbindungselement 2 wird, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, unter Kraftausübung in die Freigabeposition gedreht, wobei die entsprechende federbelastete Kugel 17 in das andere der Positionierlöcher 22 greift, wodurch die Öffnungen 11, 21 der Verbindungsabstützung 1 und des Verbindungselementes 2 miteinander ausgerichtet sind und wobei die Haltekante 21' des Verbindungselementes aus dem Raum zwischen dem Gleitlagerabschnitt 31 der Arbeitswelle 3 und der Öffnung 11 der Verbindungsabstützung entfernt wird, um das Herausnehmen der Arbeitswelle 3 aus der Verbindungsabstützung 1 zu gestatten.5, is arranged in the normal position between the sliding bearing portion 31 of the working shaft 3 and the opening 11 of the connecting support 1 to prevent removal of the working shaft 3 from the connecting support 1. The connecting element 2 is forcibly rotated, as shown in Fig. 4, to the release position, the corresponding spring-loaded ball 17 engaging the other of the positioning holes 22, whereby the openings 11, 21 of the connecting support 1 and the connecting element 2 are aligned with each other and the retaining edge 21' of the connecting element is removed from the space between the sliding bearing portion 31 of the working shaft 3 and the opening 11 of the connecting support to allow removal of the working shaft 3 from the connecting support 1.

Da das Verbindungselement 2 eine gekrümmte Innenwand hat, kann der Gleitlagerabschnitt 31 der Arbeitswelle 3 leicht innerhalb der Kammer 20 des Verbindungselementes 2 in Position gebracht werden. Selbst wenn die Spannfutter (gezeigt in den Figuren 4 und 5) nicht genau miteinander ausge-Since the connecting element 2 has a curved inner wall, the sliding bearing section 31 of the working shaft 3 can easily be positioned within the chamber 20 of the connecting element 2. Even if the chucks (shown in Figures 4 and 5) are not precisely aligned with each other,

richtet sind, kann die Arbeitswelle 3 an den Verbindungselementen 2 der Spannfutter positioniert werden. Wenn die Arbeitswelle 3 an den Verbindungselementen 2 positioniert ist, kann die gekrümmte Fläche 310 von jedem Gleitlagerabschnitt 31 der Arbeitswelle 3 gegen die gekrümmte Innenwand des jeweiligen Verbindungselementes 2 in Anlage kommen bzw. hieran anliegen. Demgemäß tritt das Taumeln bzw. Wobbein der Arbeitswelle 3 nicht auf, wenn die Arbeitswelle 3 in Betrieb ist.are aligned, the working shaft 3 can be positioned on the connecting elements 2 of the chucks. When the working shaft 3 is positioned on the connecting elements 2, the curved surface 310 of each sliding bearing section 31 of the working shaft 3 can come into contact with or rest against the curved inner wall of the respective connecting element 2. Accordingly, the wobbling of the working shaft 3 does not occur when the working shaft 3 is in operation.

Unter Bezugnahme auf Fig. 9 umfaßt die zweite Ausführungsform dieser Erfindung ein Spannfutter, welches dem der ersten Ausführungsform dieser Erfindung hinsichtlich der Konstruktion ähnlich ist, eine Arbeitswelle 3', welche an einem ihrer Endabschnitte an dem Spannfutter positioniert ist, und eine Antriebseinrichtung 7, welche entfernbar an dem anderen Endabschnitt der Arbeitswelle 3' angeschlossen ist.Referring to Fig. 9, the second embodiment of this invention comprises a chuck similar in construction to that of the first embodiment of this invention, a working shaft 3' positioned at one end portion thereof on the chuck, and a driving device 7 removably connected to the other end portion of the working shaft 3'.

Unter Bezugnahme auf Fig. 6 hat die Arbeitswelle 3' einen Gleitlagerabschnitt 31', welcher dem der ersten Ausführungsform dieser Erfindung hinsichtlich der Konstruktion ähnlich ist und welcher sicher auf den Endabschnitt der Arbeitswelle 3' aufgezogen bzw. aufgehülst ist. Der Gleitlagerabschnitt 31' der Arbeitswelle 3' kann innerhalb der Kammer 20 des Verbindungselementes 2 des Spannfutters auf dieselbe Weise wie bei der ersten Ausführungsform angeordnet werden. Die Arbeitswelle 3' hat weiterhin einen Vorsprung 34, welcher von der Endfläche des anderen Endabschnittes der Arbeitswelle 3' vorsteht, und eine umfängliche Vertiefung bzw. Umfangsnut 35, welche in der gekrümmten Fläche der Arbeitswelle 3' in der Nähe des Vorsprunges 34 ausgebildet ist.Referring to Fig. 6, the working shaft 3' has a sliding bearing portion 31' which is similar in construction to that of the first embodiment of this invention and which is securely sleeved onto the end portion of the working shaft 3'. The sliding bearing portion 31' of the working shaft 3' can be disposed within the chamber 20 of the chuck connecting member 2 in the same manner as in the first embodiment. The working shaft 3' further has a projection 34 which projects from the end surface of the other end portion of the working shaft 3' and a circumferential groove 35 which is formed in the curved surface of the working shaft 3' in the vicinity of the projection 34.

Die Antriebseinrichtung 7 umfaßt eine Antriebswelle 4, eine Wellenhülse 5 und eine Lagerabstützung 6.
30The drive device 7 comprises a drive shaft 4, a shaft sleeve 5 and a bearing support 6.
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Die Antriebswelle 4 hat zwei Haltevorsprünge 40, die jeweils von dem oberen und unteren Abschnitt der Endfläche von einem der Endabschnitte hiervonThe drive shaft 4 has two retaining projections 40 each extending from the upper and lower portions of the end surface of one of the end portions thereof.

vorstehen, um einen Halteraum 41 zwischen den Innenflächen der Haltevorsprünge 40 auszubilden. Der Halteraum 41 kann entfernbar auf den Vorsprung 34 der Arbeitswelle 3' aufgezogen werden bzw. mit diesem gefüllt werden, wie es in Fig. 8 gezeigt ist. Jeder der Haltevorsprünge 40 hat eine ringförmige Vertiefung 42, die in der gekrümmten Außenfläche hiervon ausgebildet ist. Die ringförmigen Vertiefungen 42 sind miteinander ausgerichtet. Ein Gewindeloch 43 ist in der gekrümmten Fläche der Antriebswelle 4 in der Nähe des Halteraumes 41 ausgebildet. Eine umfängliche Verriegelungsvertiefung 44 ist in der gekrümmten Fläche der Antriebswelle 4 in der Nähe des anderen Endabschnittes ausgebildet. Eine Kerbe 45 ist in dem anderen Endabschnitt der Antriebswelle 4 ausgebildet. Eine Verbindungsstange 46 ist in der Kerbe 45 positioniert und kann mit einer Leistungsquelle (nicht gezeigt) verbunden werden, um die Antriebswelle 4 anzutreiben.to form a holding space 41 between the inner surfaces of the holding projections 40. The holding space 41 can be removably fitted onto or filled with the projection 34 of the working shaft 3' as shown in Fig. 8. Each of the holding projections 40 has an annular recess 42 formed in the curved outer surface thereof. The annular recesses 42 are aligned with each other. A threaded hole 43 is formed in the curved surface of the drive shaft 4 near the holding space 41. A circumferential locking recess 44 is formed in the curved surface of the drive shaft 4 near the other end portion. A notch 45 is formed in the other end portion of the drive shaft 4. A connecting rod 46 is positioned in the notch 45 and can be connected to a power source (not shown) to drive the drive shaft 4.

Die Wellenhülse 5 wird bewegbar auf die Antriebswelle 4 aufgezogen und hat eine Öffnung 50, die in dem Endabschnitt hiervon ausgebildet ist, um zu gestatten, daß der Vorsprung 34 der Arbeitswelle 3' bequem in die Wellenhülse 5 eingeführt wird. Vier umfänglich ausgerichtete Gewindelöcher 52 (es sind nur drei gezeigt) sind in dem Endabschnitt der Wellenhülse 5 ausgebildet.The shaft sleeve 5 is movably fitted onto the drive shaft 4 and has an opening 50 formed in the end portion thereof to allow the projection 34 of the working shaft 3' to be easily inserted into the shaft sleeve 5. Four circumferentially aligned threaded holes 52 (only three are shown) are formed in the end portion of the shaft sleeve 5.

Vier Positioniereinrichtungen 51 (nur eine ist gezeigt) sind jeweils in den Gewindelöchern 52 angeordnet. Jede der Positioniereinrichtungen 51 besteht aus einer federbelasteten Kugel, einer Feder und einer Schraube, welcher Aufbau hinsichtlich der Konstruktion jedem der ersten Ausführungsform dieser Erfindung ähnlich ist. Unter Bezugnahme auf Fig. 8 greifen die Kugeln der Positioniereinrichtungen 51 in die Vertiefung 35 der Arbeitswelle 3', wenn die Arbeitswelle in die Wellenhülse 5 eingeführt ist. Ein geneigter Führungsschlitz 53 ist in der gekrümmten Fläche der Wellenhülse 5 ausgebildet. Eine Schraube bzw. ein Bolzen 54 erstreckt sich durch den Führungsschlitz 53, um gewindemäßig in das Gewindeloch 43 der Antriebswelle 4 zu greifen, so daß die Arbeitswelle 3' mit der Antriebswelle 4 verbunden werden kann, wenn die Wellenhülse 5 in eine Position gedreht ist, wie es in Fig. 8 gezeigt ist, wobei die Kugeln der Positioniereinheiten 51 in die Vertiefung 35 der ArbeitswelleFour positioning units 51 (only one is shown) are respectively disposed in the threaded holes 52. Each of the positioning units 51 consists of a spring-loaded ball, a spring and a screw, which structure is similar in construction to each of the first embodiments of this invention. Referring to Fig. 8, the balls of the positioning units 51 engage the recess 35 of the working shaft 3' when the working shaft is inserted into the shaft sleeve 5. An inclined guide slot 53 is formed in the curved surface of the shaft sleeve 5. A screw or bolt 54 extends through the guide slot 53 to threadably engage the threaded hole 43 of the drive shaft 4 so that the working shaft 3' can be connected to the drive shaft 4 when the shaft sleeve 5 is rotated to a position as shown in Fig. 8, with the balls of the positioning units 51 engaging the recess 35 of the working shaft

3' angreifen und der Bolzen bzw. die Schraube 54 innerhalb der Unterseite des Führungsschlitzes 53 angeordnet ist.3' and the bolt or screw 54 is arranged within the underside of the guide slot 53.

Wenn unter Bezugnahme auf Fig. 7 die Wellenhülse um einen Winkel gedreht wird, greifen die Kugeln der Positioniereinheiten 51 in die Vertiefungen 42 der Antriebswelle 4 und der Bolzen 54 ist innerhalb der Oberseite des Führungsschlitzes 53 angeordnet. Demgemäß kann die Arbeitswelle 3' von der Antriebswelle 4 abgenommen werden. Vorzugsweise hat die Wellenhülse 5 eine aufgerauhte Außenfläche bzw. eine Außenfläche mit einem hohen Reibungskoeffizieten, um dem Anwender die Drehung der Wellenhülse 5 zu erleichtern.Referring to Fig. 7, when the shaft sleeve is rotated by an angle, the balls of the positioning units 51 engage the recesses 42 of the drive shaft 4 and the bolt 54 is located inside the top of the guide slot 53. Accordingly, the working shaft 3' can be removed from the drive shaft 4. Preferably, the shaft sleeve 5 has a roughened outer surface or an outer surface with a high coefficient of friction to make it easier for the user to rotate the shaft sleeve 5.

Unter erneuter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 9 hat die Lagerabstützung 6 eine Zentralbohrung 60, welche hierdurch ausgebildet ist, zwei Lager 61 (nur eines ist gezeigt), die jeweils an den zwei Endflächen der Zentralbohrung 60 montiert sind, um den Endabschnitt der Antriebswelle 4 in die Zentralbohrung 60 der Lagerabstützung 6 einführen zu können, und zwei Basisplatten 62, welche von den zwei gegenüberliegenden Seiten der Lagerabstützung 6 vorstehen, um die Lagerabstützung 6 auf einem Artikel bzw. einem Gegenstand mittels Schrauben 63 festzulegen. Ein C-förmiges Verriegelungselement 47 wird an der Verriegelungsvertiefung 44 der Antriebswelle 4 sicher aufgezogen, um die Antriebswelle 4 an der Lagerabstützung 6 festzulegen bzw. zu verriegeln. Wenn demgemäß die Verbindungsstange 46 mit der Leistungsquelle verbunden wird, kann die Antriebswelle 4 angetrieben werden, um die Arbeitswelle 3' anzutreiben.Referring again to Figs. 6 and 9, the bearing support 6 has a central bore 60 formed therethrough, two bearings 61 (only one is shown) mounted on the two end faces of the central bore 60, respectively, for allowing the end portion of the drive shaft 4 to be inserted into the central bore 60 of the bearing support 6, and two base plates 62 protruding from the two opposite sides of the bearing support 6 for fixing the bearing support 6 to an article by means of screws 63. A C-shaped locking member 47 is securely fitted on the locking recess 44 of the drive shaft 4 to lock the drive shaft 4 to the bearing support 6. Accordingly, when the connecting rod 46 is connected to the power source, the drive shaft 4 can be driven to drive the working shaft 3'.

Zusammenfassend hat eine Anordnung aus einem Spannfutter und einer Arbeitswelle 3 eine Verbindungsabstützung 1 aus einem hohlen kubischen Körper und ein Verbindungselement 2 aus einem Hohlzylinder. Die Verbindungsabstützung 1 hat eine Zentraibohrung 10 und eine Öffnung 11, welche mit der Zentralbohrung 10 in Verbindung steht. Das Verbindungselement 2 ist drehbar in der Zentralbohrung 10 der Verbindungsabstützung 1 montiert. Das Verbindungselement 2 hat eine Kammer 20 und eine Öffnung 21, welche mitIn summary, an arrangement of a chuck and a working shaft 3 has a connecting support 1 made of a hollow cubic body and a connecting element 2 made of a hollow cylinder. The connecting support 1 has a central bore 10 and an opening 11 which is connected to the central bore 10. The connecting element 2 is rotatably mounted in the central bore 10 of the connecting support 1. The connecting element 2 has a chamber 20 and an opening 21 which is connected to

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der Kammer 20 in Verbindung steht. Die Arbeitswelle 3 erstreckt sich durch die Öffnungen 11, 21 der Verbindungsabstützung 1 und des Verbindungselementes 2 und hat einen Gleitlagerendabschnitt 31, welcher in der Kammer 20 des Hohlzylinders angeordnet ist. Die Seitenwand des Verbindungselementes 2 hat eine Haltekante 21', welche zwischen dem Gleitlagerabschnitt 31 der Arbeitswelle 3 und der Öffnung 11 der Verbindungsabstützung 1 angeordnet ist, um ein Entfernen der Arbeitswelle 3 aus der Verbindungsabstützung 1 zu verhindern. Das Verbindungselement 2 ist in eine Freigabeposition drehbar, in welcher der Öffnungen 21, 11 des Verbindungselementes 2 und der Verbindungsabstützung 1 miteinander ausgerichtet sind und in welcher die Haltekante 21' des Verbindungselementes aus einem Raum zwischen dem Gleitlagerabschnitt 31 der Arbeitswelle 3 und der Öffnung 11 der Verbindungsabstützung 1 entfernt ist, um ein Herausnehmen der Arbeitswelle 3 aus der Verbindungsabstützung 1 zu gestatten.the chamber 20. The working shaft 3 extends through the openings 11, 21 of the connecting support 1 and the connecting element 2 and has a sliding bearing end section 31 which is arranged in the chamber 20 of the hollow cylinder. The side wall of the connecting element 2 has a retaining edge 21' which is arranged between the sliding bearing section 31 of the working shaft 3 and the opening 11 of the connecting support 1 in order to prevent removal of the working shaft 3 from the connecting support 1. The connecting element 2 is rotatable into a release position in which the openings 21, 11 of the connecting element 2 and the connecting support 1 are aligned with each other and in which the retaining edge 21' of the connecting element is removed from a space between the sliding bearing portion 31 of the working shaft 3 and the opening 11 of the connecting support 1 to allow removal of the working shaft 3 from the connecting support 1.

Claims

ST/br 30 November 1993 Claims

1. An arrangement of a chuck and a working shaft (3), wherein the chuck has a connecting support (1) and a connecting element (2) which is removably arranged on the connecting support (1), and wherein the working shaft (3) has a sliding bearing section (31) at an end section thereof which is held on the connecting element (2),

characterized in that

the connection support (1) is in the form of a hollow body, which has a central bore (10) formed thereby, and an opening (11) formed in a side wall of the hollow body and connected to the central bore (10)

&ogr;stands;

the connecting element (2) is in the form of a hollow cylinder and is rotatably mounted in the central bore (10) of the connecting support (1), the hollow cylinder having a chamber (20) formed therein and an opening (21) which is formed in a side wall of the connecting element (2) and communicates with the chamber (20), the working shaft (3) extending through the opening (11, 21) of the connecting support (1) and the connecting element (2), the sliding bearing portion (31) of the working shaft (3) being arranged in the chamber (20) of the hollow cylinder, the side wall of the connecting element (2) having a retaining edge (21') which, in a normal position, is arranged between the sliding bearing portion (31) of the working shaft (3) and the opening (11) of the connecting support (1) to prevent removal of the working shaft (3) from the connecting support (1), the Ver-

connecting element (2) can be rotated by applying force into a release position in which the openings (21,11) of the connecting element (2) and the connecting support (1) are aligned with one another and in which the retaining edge (21') of the connecting element (2) is removed from a space between the sliding bearing section (31) of the working shaft (3) and the opening (11) of the connecting support (1) in order to allow the working shaft (3) to be removed from the connecting support (1); and

that a positioning unit is used for positioning the connecting element (2) on the connecting support (1) to arrange the retaining edge (21') at a selected one of the normal position and the release position.

2. An assembly according to claim 1, wherein the connecting member (2) has two positioning plates (23, 24) respectively fixed to two end walls of the connecting support (1) for preventing end-side removal of the connecting member (2) from the connecting support (1), and a rotary disk (25) fixed to an end face of the connecting member (2), one of the positioning plates (23) having a circular hole (230) formed therethrough having a smaller diameter than the connecting member (2), the rotary disk (25) having an inner end portion extending through the hole (230) of the positioning plate (23).

3. Arrangement according to claim 1 or 2, wherein the connecting element (2) has two circumferentially aligned positioning holes (22) formed in the side wall thereof, wherein the connecting support (1) has a spring-loaded ball (17) arranged in an inner wall thereof, wherein the ball (17) engages in one of the positioning holes (22) to arrange the connecting element (2) in the normal position, and wherein the ball (17) engages in the

other of the positioning holes (22) is movable when the connecting element (2) is rotated into the release position, the positioning holes (22) and the spring-loaded ball (17) together forming the positioning unit.