EP0134975A1 - Spannfutter für Werkzeug-Einsatzstücke, insbesondere Schraubendreherbits - Google Patents

Spannfutter für Werkzeug-Einsatzstücke, insbesondere Schraubendreherbits Download PDF

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EP0134975A1
EP0134975A1 EP84107851A EP84107851A EP0134975A1 EP 0134975 A1 EP0134975 A1 EP 0134975A1 EP 84107851 A EP84107851 A EP 84107851A EP 84107851 A EP84107851 A EP 84107851A EP 0134975 A1 EP0134975 A1 EP 0134975A1
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chuck
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    • Y10T408/95—Tool-support with tool-retaining means

Definitions

  • the invention relates to a chuck for non-circular shaft ends of tool inserts, in particular screwdriver bits, with a sleeve corresponding to the non-circular cross-section in its cavity and a ball acting on the shaft, which is assigned a sleeve which can be displaced against spring action in such a way that one towards the free end downward wedge-shaped clamping surface presses on the ball, the sleeve which can be shifted to the release position in the insertion direction of the shaft in a projecting wing receives the ball and the clamping surface sits on the inner flank of an end ring comprising the sleeve and the wing.
  • the advantages of such a configuration consist essentially in the fact that when the sleeve is displaced even if the chuck is not sufficiently firmly seated in the holder of a drilling machine, the chuck is not moved out of the holder.
  • the wing is integrally connected to the sleeve. Since the wing corresponds to a segment that defines the non-circular cross section of the bush, the sleeve can only be displaced in the longitudinal direction of the chuck (DE-OS 32 43 389).
  • the object of the invention is based on the object of developing a chuck of this type in such a way that, with the same size, a higher torque can be transmitted with improved adjustment and handling.
  • wing and sleeve are configured in two parts to one another and the bushing on the other side of the wing forms a ring zone which is continuous in cross section and is encompassed by the end ring.
  • a chuck is specified which is distinguished on the one hand by a more stable design and on the other hand by improved handling.
  • the more stable design results from the fact that the sleeve is closed beyond its recess receiving the wing, forming the continuous ring zone encompassed by the end ring.
  • the chuck can therefore safely transmit higher torques.
  • the area of attack for the end ring through the ring zone is also increased, with the result that the ring is better seated on the bushing. Since the wing and sleeve are now in two parts, the sleeve can twist relative to the sleeve. This brings advantages in the adjustment, that is to say when the screwdriver bit is attached to a screw, since the sleeve can be held with one hand while the sleeve rotates with the screwdriver bit seated in it.
  • the inner flank of the ring zone has the polygonal shape in an angular position to the polygonal surfaces of the cavity of the sleeve.
  • the polygonal surfaces of the sleeve which accordingly continue into the ring zone, lead to a stable fit of the screwdriver bit in the sleeve itself.
  • the wing has an outwardly directed tab which engages over an inwardly directed shoulder of the sleeve and forms part of the support surface for the sleeve spring.
  • the shoulder takes the tab and thus the wing with it, the ball of which comes into a release position.
  • the sleeve spring After releasing the sleeve, the sleeve spring returns the sleeve and the wing to the basic position. The assembly can be very just do it. For the time being, the sleeve spring is pushed onto the sleeve.
  • the wing is inserted in such a way that part of the sleeve spring is supported on the outwardly directed tab of the wing.
  • the sleeve is to be pushed open at this point and the end ring is to be clamped.
  • the chuck has a bushing 1 continuing at its upper end into a clamping pin 2. From the free end 1 'of the bushing 1, a hollow 3 with a non-circular cross section is incorporated. In the present case, it is a hexagonal cross section which is adapted to that of the shaft 4 of a screwdriver bit 5. Regarding the latter, it is one for Phillips screws.
  • the sleeve 1 is stepped.
  • a shoulder 6 is produced, on which one end of a helical compression spring 7 supported on the end 1 'is supported.
  • the other end of it finds one Stop on an inwardly directed shoulder 8 of a sleeve 9 which is arranged both longitudinally displaceably and rotatably on the sleeve 1.
  • Part of the supporting surface for this other end of the helical compression spring 7 is formed by an outwardly directed tab 20 of a wing 10 ", which tab 20 according to the spring load against the Shoulder 8.
  • the latter connects two guide surfaces F and F 1 of sleeve 9 of different sizes.
  • One guide surface F 1 slides on the stepped end 1 'of the sleeve, while the other guide surface F encompasses the part of the sleeve which is larger in cross section.
  • the wing 10 ′′ coupled with the sleeve 9 is designed in the form of a segment in cross section in such a way that its inner flat surface 10 ′ is flush with a flank of the cavity 3.
  • the end 1 ′ of the bush 1 is provided with a recess 11 ′. provided so that the wing 10 "with the remaining cross-section of the end 1 'at the same height complements to a circular shape, see Fig. 4.
  • the length of the recess 11' is greater than the length of the wing 10".
  • the recess 11 ' ends at a distance from the free end edge of the end 1', so that the sleeve 1 forms a ring zone Z which has a cross-section beyond the wing 10 ".
  • wing 10 ′′ there is a bearing bore 12 arranged transversely to the longitudinal direction of the sleeve 9 for receiving a ball 13.
  • the diameter of the ball 13 is larger than the thickness of the wing 10 ′′ lying in the radial direction. Falling out of the ball 13 from the bearing bore 12 is prevented by an inward edge R. However, it is ensured that the ball 13 has sufficient play in the radial direction.
  • the inner flank 3 'of the ring zone Z has a polygonal shape, in an angular position to the polygonal surfaces of the cavity 3, so that this also gives an enlarged contact surface for the shaft 4 of the screwdriver bit 5.
  • Both the ring zone Z of the sleeve 1 and the wing 10 "are encompassed by an end ring 14. This is clamped on the ring zone Z and the adjoining region of the end 1 ', in such a way that the wing 10" of this Clamp seat is not recorded, but retains its free mobility.
  • the end ring 14 forms an inner clamping surface 15 which slopes in a wedge shape towards the free end and with which it presses against the ball 13.
  • the clamping surface 15 continues via a step 16 into a cavity 17 which is adapted to the outer circumference of a stepped free end 9 'of the sleeve 9 while allowing the sleeve 9 to move freely.
  • the shoulder 8 of the sleeve 9 acts on the tab 20 of the wing 10 ′′ and takes it with the ball 13 therein, which then comes out of the clamping position between the clamping surface 15 and the shaft 4, see FIG. 5.
  • the screwdriver bit 5 can If the screwdriver bit 5 has been removed, the compression spring 7 returns the sleeve together with the wing 10 "to the basic position, the sleeve 9 stepping against the upper end edge 14 'of the end ring 14 with a step 18'.
  • the tab 20 then acts on the shoulder 8.
  • the wing When the screwdriver bit 5 is inserted, the wing can still be displaced by a certain amount within the recess 11 'in the direction of the ring zone Z with the effect of a re-tensioning effect. Accordingly, when the screwdriver bit 5 is inserted, the tab 20 also lies at a short distance in front of the shoulder 8 of the sleeve 9.

Abstract

Die Erfindung betriff ein Spannfutter für unrund gestaltete Schaftenden von Werkzeug-Einsatzstücken, insbesondere Schraubendreherbits (5), mit einer in ihrer Höhlung (3) dem unrunden Querschnitt entsprechenden Büchse (1) und einer auf den Schaft einwirkenden Kugel (13), welcher eine entgegen Federwirkung verschiebbare Hülse (9) zugeordnet ist derart, daß eine zum freien Ende hin keilförmig abfallende Spannfläche auf die Kugel drückt, wobei die zum Übertritt in die Freigabestellung in Einsteckrichtung des Schaftes (4) verlagerbare Hülse in einem vorstehenden Flügel (10") die Kugel aufnimmt und die Spannfläche an der Innenflanke eines den Rand der Büchse und den Flügel umfassenden Endringes (14) sitzt, und schlägt zur Erzielung einer verbesserten Justierung und Handhabung vor, daß Flügel (10") und Hülse (9) zweiteilig zueinander ausgestaltet sind und die Büchse (1) jenseits des Flügels (10") eine im Querschnitt durchlaufende, vom Endring (14) umfaßte Ringzone (Z) ausbildet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Spannfutter für unrund gestaltete Schaftenden von Werkzeug-Einsatzstücken, insbesondere Schraubendreherbits, mit einer in ihrer Höhlung dem unrunden Querschnitt entsprechenden Büchse und einer auf den Schaft einwirkenden Kugel, welcher eine entgegen Federwirkung verschiebbare Hülse zugeordnet ist derart, daß eine zum freien Ende hin keilförmig abfallende Spannfläche auf die Kugel drückt, wobei die zum Übertritt in die Freigabestellung in Einsteckrichtung des Schaftes verlagerbare Hülse in einem vorstehenden Flügel die Kugel aufnimmt und die Spannfläche an der Innenflanke eines den Rand der, Büchse und den Flügel umfassenden Endringes sitzt.
  • Die Vorteile einer solchen Ausgestaltung bestehen im wesentlichen darin, daß beim Verlagern der Hülse auch bei unzureichend festem Sitz des Spannfutters in der Halterung einer Bohrmaschine das Spannfutter nicht aus der Halterung herausbewegt wird. Der Flügel ist einstückig mit der Hülse verbunden. Da der Flügel einem den unrunden Querschnitt der Büchse formenden Segment entspricht, läßt sich die Hülse ausschließlich in Längsrichtung des Spannfutters verlagern (DE-OS 32 43 389).
  • Dem Gegenstand der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Spannfutter dieser Gattung dahingehend weiterzubilden, daß bei gleicher Größe ein höheres Drehmoment übertragbar ist bei verbesserter Justierung und Handhabung.
  • Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß Flügel und Hülse zweiteilig zueinander ausgestaltet sind und die Büchse jenseits des Flügels eine im Querschnitt durchlaufende, vom Endring umfaßte Ringzone ausbildet.
  • Zufolge derartiger Ausgestaltung ist ein Spannfutter angegeben, welches sich einerseits durch eine stabilere Bauform und andererseits durch eine verbesserte Handhabung auszeichnet. Die stabilere Bauform resultiert daraus, daß die Büchse jenseits ihrer den Flügel aufnehmenden Aussparung geschlossen ist unter Bildung der durchlaufenden, vom Endring umfaßten Ringzone. Daher vermag das Spannfutter höhere Drehmomente gefahrlos zu übertragen. Auch ist die Angriffsfläche für den Endring durch die Ringzone vergrößert unter Erzielung eines verbesserten Sitzes desselben an der Büchse. Da Flügel und Hülse nun zweiteilig sind, vermag sich die Hülse relativ zur Büchse verdrehen. Dies bringt Vorteile bei der Justierung, also beim Ansetzen des Schraubendreherbits an einer Schraube, da mit der einen Hand die Hülse gehalten werden kann, während hierzu die Büchse mit in ihr sitzendem Schraubendreherbit umläuft.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung ist darin zu sehen, daß die Innenflanke der Ringzone die Mehrkantform besitzt in winkelgerechter Lage zu den Mehrkantflächen der Höhlung der Büchse. Die sich demgemäß bis in die Ringzone fortsetzenden Mehrkantflächen der Büchse führen zu einem stabilen Sitz des Schraubendreherbits in der Büchse selbst.
  • Schließlich erweist es sich noch als günstig, daß der Flügel einen auswärts gerichteten Lappen besitzt, der eine einwärts gerichtete Schulter der Hülse übergreift und einen Teil der Stützfläche für die Hülsenfeder formt. Bei einer Verlagerung der Hülse zwecks einer Freigabe des eingesetzten Schraubendreherbits nimmt die Schulter den Lappen und damit den Flügel mit, deren Kugel in eine Freigabestellung gelangt. Nach Loslassen der Hülse bringt die Hülsenfeder die Hülse und den Flügel in die Grundstellung zurück. Die Montage läßt sich sehr einfach vornehmen. Vorerst wird die Hülsenfeder auf die Büchse aufgeschoben. Danach erfolgt das Einsetzen des Fügels derart, daß sich dabei ein Teil der Hülsenfeder an dem auswärts gerichteten Lappen des Flügels abstützt. Hieran ist die Hülse aufzuschieben und der Endring in Klemmsitz zu bringen.
  • Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Fig. 1-5 erläutert. Es zeigt
    • Fig. 1 eine Ansicht eines einen Schraubendreherbit aufnehmenden Spannfutters in größerem Maßstab,
    • Fig. 2 in Übereinanderdarstellung die Einzelteile des Spannfutters,
    • Fig. 3 in stark vergrößerter Darstellung einen Längsschnitt durch das Spannfutter mit eingesetztem Schraubendreherbit,
    • Fig. 4 den Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3 und
    • Fig. 5 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung, jedoch bei in Freigabestellung verlagerter Hülse.
  • Das Spannfutter besitzt eine sich an ihrem oberen Ende in einen Einspannzapfen 2 fortsetzende Büchse 1. Vom freien Ende 1' der Büchse 1 her ist eine Höhlung 3 unrunden Querschnitts eingearbeitet. Im vorliegenden Fall handelt es sich um einen sechseckigen Querschnitt, der demjenigen des Schaftes 4 eines Schraubendreherbits 5 angepaßt ist. Bezüglich des letzteren handelt es sich um einen solchen für Kreuzschlitzschrauben.
  • Das dem Einspannschaft 2 gegenüberliegende Ende 1'. der Büchse 1 ist stufenförmig abgesetzt. Hierdurch wird eine Schulter 6 erzeugt, an welcher sich das eine Ende einer auf dem Ende 1' sitzenden Schraubendruckfeder 7 abstützt. Das andere Ende derselben findet einen Anschlag an einer einwärts gerichteten Schulter 8 einer auf der Büchse 1 sowohl längsverschieblich als auch drehbar angeordneten Hülse 9. Einen Teil der Stützfläche für dieses andere Ende der Schraubendruckfeder 7 bildet ein auswärts gerichteter Lappen 20 eines Flügels 10", welcher Lappen 20 zufolge Federbelastung gegen die Schulter 8 tritt. Letztere verbindet zwei unterschiedlich große Führungsflächen F und F 1 der Hülse 9. Die eine Führungsfläche F 1 gleitet auf dem stufenförmig abgesetzten Ende 1' der Büchse, während die andere Führungsfläche F den im Querschnitt größeren Teil der Büchse umfaßt.
  • Der mit der Hülse 9 gekuppelte Flügel 10" ist im Querschnitt segmentförmig gestaltet derart, daß seine innenliegende ebene Fläche 10' mit einer Flanke der Höhlung 3 fluchtet. Um dies ermöglichen zu können, ist das Ende 1' der Büchse 1 mit einer Aussparung 11' versehen, so daß sich der Flügel 10" mit dem auf gleicher Höhe liegenden Restquerschnitt des Endes 1' zu einer Kreisform ergänzt, vergl. Fig. 4. Die Länge der Aussparung 11' ist dabei größer als die Länge des Flügels 10". Die Aussparung 11' endet jedoch mit Abstand vor dem freien Stirnrand des Endes 1', so daß die Büchse 1 jenseits des Flügels 10" eine im Querschnitt durchlaufende Ringzone Z ausbildet.
  • In dem Flügel 10" befindet sich eine quer zur Längsrichtung der Hülse 9 angeordnete Lagerbohrung 12 zur Aufnahme einer Kugel 13. Der Durchmesser der Kugel 13 ist dabei größer als die in radialer Richtung liegende Dicke des Flügels 10". Ein Herausfallen der Kugel 13 aus der Lagerbohrung 12 wird durch einen einwärts gerichteten Rand R verhindert. Es ist jedoch gewährleistet, daß die Kugel 13 in radialer Richtung ein ausreichendes Spiel besitzt.
  • Die Innenflanke 3' der Ringzone Z besitzt eine Mehrkantform, und zwar in winkelgerechter Lage zu den Mehrkantflächen der Höhlung 3, so daß hierdurch auch eine vergrößerte Anlagefläche für den Schaft 4 des Schraubendreherbits 5 gegeben ist.
  • Sowohl die Ringzone Z der Büchse 1 als auch der Flügel 10" werden von einem Endring 14 umfaßt. Dieser ist im Klemmsitz auf der Ringzone Z und dem sich anschließenden Bereich des Endes 1' angeordnet, und zwar so, daß der Flügel 10" von diesem Klemmsitz nicht erfaßt ist, sondern seine freie Beweglichkeit behält.
  • Der Endring 14 bildet eine zum freien Ende hin keilförmig abfallende innenseitige Spannfläche 15 aus, mit welcher er gegen die Kugel 13 drückt. Die Spannfläche 15 setzt sich über eine Abstufung 16 in eine Höhlung 17 fort, die dem Außenumfang eines abgesetzten freien Endes 9' der Hülse 9 angepaßt ist unter Gewährung der freien Bewegbarkeit der Hülse 9.
  • Befindet sich in der Höhlung 3 ein Schraubendreherbit 5, so wird dieser in seiner Lage dadurch gehalten, daß die Schraubendruckfeder 7 den Flügel 10" mit Hülse entgegen Einsteckrichtung des Schraubendreherbits verlagert. Hierbei stützt sich die Kugel 13 an der Spannfläche 15 des Endringes 14 ab und wird in radialer Einwärtsrichtung bewegt unter Ausübung eines Druckes auf den Schaft 4 des Schraubendreherbits 5. Tritt eine Zugkraft an diesem auf, so verstärkt sich die Klemmkraft.
  • Zum Abziehen des Schraubendreherbits 5 ist es erforderlich, die umfangseitig gerändelte Hülse 9 in Einsteckrichtung entgegen der Federkraft zu verlagern. Hierbei beaufschlagt die Schulter 8 der Hülse 9 den Lappen 20 des Flügels 10" und nimmt diesen mit einschließlich der in ihm befindlichen Kugel 13, die dann aus der Klemmstellung zwischen Spannfläche 15 und Schaft 4 gelangt, vergl. Fig. 5. Der Schraubendreherbit 5 kann dann leicht entnommen werden. Ist der Schraubendreherbit 5 entfernt worden, führt die Druckfeder 7 die Hülse nebst Flügel 10" in die Grundstellung zurück, wobei die Hülse 9 mit einer Abstufung 18' gegen den oberen Stirnrand 14' des Endringes 14 tritt. Der Lappen 20 beaufschlagt dann die Schulter 8.
  • Bei eingestecktem Schraubendreherbit 5 kann sich der Flügel noch um ein bestimmtes Maß innerhalb der Aussparung 11' in Richtung der Ringzone Z verlagern unter Erzielung einer Nachspannwirkung. Bei eingesetztem Schraubendreherbit 5 liegt dementsprechend auch der Lappen 20 mit geringem Abstand vor der Schulter 8 der Hülse 9.
  • Alle in der Beschreibung erwähnten und in der Zeichnung dargestellten neuen Merkmale sind erfindungswesentlich, auch soweit sie in den Ansprüchen nicht ausdrücklich beansprucht sind.

Claims (3)

1. Spannfutter für unrund gestaltete Schaftenden von Werkzeug-Einsatzstücken, insbesondere Schraubendreherbits, mit einer in ihrer Höhlung dem unrunden Querschnitt entsprechenden Büchse und einer auf den Schaft einwirkenden Kugel, welcher eine entgegen Federwirkung verschiebbare Hülse zugeordnet ist derart, daß eine zum freien Ende hin keilförmig abfallende Spannfläche auf die Kugel drückt, wobei die zum Übertritt in die Freigabestellung in Einsteckrichtung des Schaftes verlagerbare Hülse in einem vorstehenden Flügel die Kugel aufnimmt und die Spannfläche an der Innenflanke eines den Rand der Büchse und den Flügel umfassenden Endringes sitzt, dadurch gekennzeichnet, daß Flügel (10") und Hülse (9) zweiteilig zueinander ausgestaltet sind und die Büchse (1) jenseits des Flügels (10") eine im Querschnitt durchlaufende, vom Endring (14) umfaßte Ringzone (Z) ausbildet.
2. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenflanke (3') der Ringzone (Z) die Mehrkantform besitzt in winkelgerechter Lage zu den Mehrkantflächen der Höhlung (3) der Büchse (1).
3. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flügel (10") einen auswärts gerichteten Lappen (20) besitzt, der eine einwärts gerichtete Schulter (8) der Hülse (9) übergreift und einen Teil der Stützfläche für die Hülsenfeder (7) formt.
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