DE958893C

DE958893C - Chuck with axially displaceable threaded ring for adjusting the clamping jaws

Info

Publication number: DE958893C
Application number: DEB15310A
Authority: DE
Inventors: Hermann Brenner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-06-07
Filing date: 1951-06-08
Publication date: 1957-02-28

Description

(WiGBl. S. 175)(WiGBl. P. 175)

AUSGEGEBEN AM 28. FEBEUAR 1957ISSUED FEBEUARY 28, 1957

Spannfutter, überwiegend als Dreibackenfutter ausgeführt, haben den Zweck, runde Werkstücke beim Bearbeitungsvorgang festzuspannen mit der weiteren Aufgabe, die Werkstücke zu zentrieren. Zur Erzeugung .der zentriseh spannenden Kraft sind bei Spannfuttern folgende Konstruktionsarten bekannt: The purpose of chucks, mainly three-jaw chucks, is to create round workpieces to be clamped during the machining process with the further task of centering the workpieces. The following types of construction are known for chucks for generating the centrically clamping force:

i. Spannfutter, bei denen die Spannkraft durch Drehung eines von Hand betätigten Schlüssels erzeugt und durch verschieden ausgebildete Übertragungselemente auf die Spannbacken übertragen wird, wobei Übertragungselemente folgender Art bekannt sind:i. Chuck, where the clamping force through Rotation of a hand-operated key generated and through differently designed transmission elements is transferred to the clamping jaws, transfer elements of the following type are known:

a) Futter, bei denen die Übertragung zu den Backen durch Planspirale erfolgt;a) chucks in which the transfer to the jaws takes place by means of a flat spiral;

b) Futter, bei denen die Übertragung der Spannkraft durch exzentrisch gelagerte Kreisbögen erfolgt; b) chucks in which the clamping force is transmitted through eccentrically mounted circular arcs;

c) Futter, bei denen die Backenbewegung durch Übertragung der Spannkraft über miteinander gekuppelte Keilzahiistangen auf die Backen übertragen wird;c) chucks in which the jaw movement is due The clamping force is transmitted to the jaws via coupled spline bars will;

d) Futter, bei denen die Übertragung der Spannkraft durch über Kegelräder verbundene Gewindespindeln oder Gewindesdheiben erfolgt.d) Chucks in which the clamping force is transmitted through threaded spindles connected via bevel gears or thread cutting takes place.

2. Durch Preßluft, Preßöl oder elektromotorische Kraft betätigte Spannfutter, die in ihrem Aufbau grundsätzlich verschieden zur Gruppe ι und durch die Eigenart ihrer Übertragungselemente nur für kraftbetätigten Antrieb geeignet sind.2. Chucks operated by compressed air, oil or electromotive force, which in their structure fundamentally different from group ι and due to the nature of their transmission elements only for power-operated drive are suitable.

Entsprechend¹ dieser Unterschiede der Übertragungselemente findet bei den bekannten Ausführungen eine versohiedenartige Berührung zwischen Übertragungselement und Spannbacken statt, und zwar:According to ^{1 of} these differences in the transmission elements, in the known designs there is a different kind of contact between the transmission element and the clamping jaws, namely:

Spannfutter der Gruppe ι aChucks of group ι a

weisen nur eine Linienberührung zwischen Übertragungselement und Spannbacken auf, da die inonly have a line contact between the transmission element and the clamping jaws, since the in

ίο die Vertiefungen der Planspirale eingreifenden Verzahnungen der Backen zum gleichmäßigen Lauf in der Spirale Kreisbögen aufweisen müssen, die aber wegen des sich mit jeder Weiter drehung verändernden Kreisbogendurchmessers der Spirale auf ein Durchschnittsmaß abgestellt sein müssen, so daß jeweils nur Linienberührungen mit der Planspirale erfolgen; dies hat den Nachteil rascher Abnutzung der Backen bzw. der Spirale, so daß die Genauigkeit der Zentrierung des zu bearbeitenden Werkstücks sehr schnell nachläßt; -ίο the depressions of the flat spiral engaging Toothings of the jaws must have arcs for smooth running in the spiral, which but because of the changing circular arc diameter of the spiral with every further rotation an average dimension must be set so that only line contact with the plane spiral take place; this has the disadvantage of rapid wear of the jaws or the spiral, so that the The accuracy of the centering of the workpiece to be machined decreases very quickly; -

Spannfutter der Gruppe 1 bGroup 1 chucks b

können zwar eine Flächenberührung zwischen Übertragungselement und Spannbacken aufweisen, aber nur bei Einschaltung eines beweglichen Zwischengliedes, das sich der Veränderung des Winkels des exzentrisch zum Mittelpunkt des Spannfutters angeordneten Übertragungselementes anpaßt; dies hat den Nachteil, daß durch die Einschaltung des Zwischengliedes Elemente verwendet werden, die aus Herstellungsgründen Toleranzen aufweisen, welche einer genauen Zentrierung abträglich sind;may have surface contact between the transmission element and the clamping jaws, but only if a movable intermediate link is used, which is subject to the change in the Angle of the transmission element arranged eccentrically to the center of the chuck adapts; this has the disadvantage that elements are used due to the connection of the intermediate link which, for manufacturing reasons, have tolerances that are detrimental to accurate centering are;

Spannfutter der Gruppe ic und idGroup chucks ic and id

weisen zwar eine Flächenberührung auf, aber mit dem Nachteil, daß das Übertragungselement nicht wie unter 1 a einen geschlossenen Körper darstellt, der an einzelnen Stellen auf ihn wirkende Kräfte auf seine anderen Teile zu übertragen vermag, sondern eine Anzahl einzeln angeordneter Elemente, die unter sich ohne unmittelbaren kräfteaufnehmenden Zusammenhang sind und sich deshalb einzeln mit der Folge des Entstehens zusätzlicher Reibungskräfte im Futterkörper abstützen, wodurch die Spannkraft vermindert, die Abnutzung beschleunigt und die Genauigkeit der Zentrierung herabgesetzt wird.have a surface contact, but with the disadvantage that the transmission element does not as under 1 a represents a closed body, the forces acting on it at individual points able to transfer to its other parts, but a number of individually arranged elements, which are among themselves without any direct force-absorbing connection and are therefore separate with the result of the creation of additional frictional forces in the chuck body, whereby the The clamping force is reduced, the wear and tear is accelerated and the accuracy of the centering is reduced will.

Bei weiteren bekannten Ausführungsformen solcher Spannfutter treten auch Kippbewegungen der Spannbacken auf, wodurch bei kräftigem Spannen des Werkstückes dessen Rundlaufgenauigkeit leidet und die Reibungsverluste' in den Backenführungen anwachsen. Auch bei anderen bekannten Spannfutterausführungen mit axial verschiebbarem Gewindering, von denen die Erfindung ausgeht, können Kippbewegungen nicht ausgeschaltet werden, weil der in eine Aussparung keilförmiger, im Futter axial verschieblicher Backen eingreifende Gewindering relativ zu den Backen in radialer Richtung beweglich ist und bei bestimmten Backenstellungen nur noch kurze Führungsflädhen in den Backenaussparungen zur Verfügung stehen.In other known embodiments of such chucks, tilting movements also occur the clamping jaws, which means that when the workpiece is clamped vigorously, its concentricity is achieved suffers and the friction losses' grow in the jaw guides. Also with other known ones Chuck designs with axially displaceable threaded ring, from which the invention is based, tilting movements cannot be switched off because the wedge-shaped in a recess, im Chuck axially displaceable jaws engaging threaded ring relative to the jaws in radial Direction is movable and with certain jaw positions only short guide threads in the Jaw recesses are available.

Mit dem Gegenstand der Erfindung wird aber die Beseitigung der Kippmomente und ihre nachteilige Wirkung erreicht. Dies geschieht dadurch, daß der in bekannter Weise nicht drehbare Gewindering an seiner den Spannbacken zugewendeten Stirnseite durchgehende Radialnuten aufweist, deren einander gegenüberliegende Seitenflächen ^⁰ Schrägverzahnungen tragen, in die die gleichartig verzahnten Flanken der Spannbacken eingreifen. Diese beidseitige Söhrägverzahnung ist insofern wichtig, als diese eine Vergrößerung der Gleitflächen durch die mehrfache Eingriffsmöglichkeit zur Folge hat. Hinzu tritt, daß der Ring nach der Erfindung sowohl durch Hand- als auch durch Kraftbetätigung axial verschoben werden kann.With the subject matter of the invention, however, the elimination of the tilting moments and their disadvantageous effect are achieved. This is done in that the non-rotatable in a known manner threaded ring having facing end face through radial grooves at its the clamping jaws, whose opposite side faces bear ^ ⁰ helical gears, into which the identical toothed edges of the clamping jaws. This double-sided Söhräggezahnung is important insofar as it results in an enlargement of the sliding surfaces due to the multiple engagement options. In addition, the ring according to the invention can be moved axially both by hand and by force.

Ein Ausfüthrungsbeispiel der Erfindung ist aus den Zeichnungen ersichtlich.An exemplary embodiment of the invention can be seen from the drawings.

Fig. ι zeigt ein Spannfutter als Dreibackenfutter in der Draufsicht;Fig. Ι shows a chuck as a three-jaw chuck in plan view;

Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt durch Fig. 1;Figure 2 is a vertical section through Figure 1;

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch den Verstellring mit den durch Schrägverzahnung verstellbaren Backen;Fig. 3 shows a section through the adjusting ring with the adjustable by helical teeth To bake;

Fig. 4 ist ein Schnitt durch ein Spannfutter mit Kraftantrieb;Figure 4 is a sectional view of a power chuck;

Fig. 5 zeigt ein Anschlußglied für Kraftbetätigung. Fig. 5 shows a connector for power actuation.

Im Futterkörper α sind eine der Anzahl der Spannbacken s entsprechende Anzahl von Führungs nuten b angeordnet, die die Spannbacken s führen, die ihrerseits mit ihren seitlichen flachen Schrägverzahnungen g in die Schrägverzahnungen h der einander gegenüberliegenden Wände von radialen Nuten des Verstellringes c eingreifen und dadurch mit diesem gekuppelt sind (Fig. 2, 3 und 4).In the chuck body α a number of guide grooves b corresponding to the number of clamping jaws s are arranged, which lead the clamping jaws s , which in turn engage with their lateral flat helical gears g in the helical gears h of the opposing walls of radial grooves of the adjusting ring c and thereby with this are coupled (Fig. 2, 3 and 4).

Der Verstellring c hat ein Außengewinde k, in das ein Innengewinde i eines mit Schneckenradverzahnung m versehenen Ringes d eingreift, der seinerseits von der Schnecke e angetrieben wird. Die Sohnecke e kann von Hand mittels Spannschlüssels über den Vierkant η angetrieben werden. Das Innengewinde i des Schneckenringes d schraubt sich hierdurch in das Außengewinde k des Verstellringes c, so daß dieser sich axial verschiebt. Durch diese Axialbewegung werden über die Schrägverzahnungen g, h die Backen s nach innen oder außen bewegt und spannen oder entspannen das zwischen ihnen liegende Werkstück. In gespanntem Zustand stehen also die Verzahnungen g der Spannbacken j mit denen h des Verstellringes c unmittelbar in Flächenberührung, und dadurch, daß alle Spannbacken die Spannkraft gemeinsam auf den Verstellring c übertragen, der allseitig im Futterkörper a abgestützt ist, erfolgt eine von allen Spannbacken aus gleichmäßig wirkende Zentrierung des Werkstückes. The adjusting ring c has an external thread k, in which an internal thread i of a ring d provided with worm gear teeth m engages, which in turn is driven by the worm e . The son corner e can be driven by hand using a tension wrench via the square η . The internal thread i of the worm ring d is screwed into the external thread k of the adjusting ring c, so that it is axially displaced. As a result of this axial movement, the jaws s are moved inwards or outwards via the helical gears g, h and clamp or relax the workpiece lying between them. In a tensioned state so are the serrations g of the clamping jaws j which h of the adjustment ring c directly in surface contact, and in that all clamping jaws transmit the clamping force together on the adjusting ring c which is on all sides is supported in the chuck body a, takes place from all the clamping jaws of even centering of the workpiece.

Bei Kraftbetätigung (Fig. 4 und 5) wird der Schneckenring d durch ein axiales inneres Kupplungsstück f ersetzt, welches mittels Zugstange oder Zugrohr I mit der Kraftquelle verbunden ist, so daß das Spannfutter wahlweise von Hand- auf Kraftbetrieb oder umgekehrt umgestellt werden kann.When power is operated (Fig. 4 and 5) the worm ring d is replaced by an axial inner coupling piece f , which is connected to the power source by means of a pull rod or pull tube I so that the chuck can be switched from manual to power operation or vice versa.

Claims

PATENT CLAIMS:

ι. Chuck for machine tools for the centric clamping of workpieces with a threaded ring which is guided in the chuck body so that it cannot rotate, is axially displaceable for adjusting the clamping jaws and is provided with surfaces running obliquely to the chuck axis, characterized in that the threaded ring (c) is continuous on its end face facing the clamping jaws (s) Has radial grooves (g) , the opposite side surfaces of which have helical teeth Qi) in which the similarly toothed flanks of the clamping jaws engage.

2. Chuck according to claim 1, characterized in that that the sliding ring (c) on its inner and outer cylindrical surface in the Chuck body (α) is axially guided.

3. Chuck according to claim 1 and 2, characterized in that the ring (c) has a Coupling piece (/) is connected to an axially acting power source (/).

Considered publications:

German patent specifications No. 365 853, 370 752, 859

Cited earlier rights:
Patent Nos. 825,326, 823,561.

1 sheet of drawings