EP0483703A1 - Spannfutter für Werkzeugeinsätze, insbesondere Schraubendreherbits - Google Patents

Spannfutter für Werkzeugeinsätze, insbesondere Schraubendreherbits Download PDF

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EP0483703A1
EP0483703A1 EP91118289A EP91118289A EP0483703A1 EP 0483703 A1 EP0483703 A1 EP 0483703A1 EP 91118289 A EP91118289 A EP 91118289A EP 91118289 A EP91118289 A EP 91118289A EP 0483703 A1 EP0483703 A1 EP 0483703A1
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EP
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base body
chuck
receptacle
locking plate
locking
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Willi Hahn GmbH and Co KG
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    • B25B23/0007—Connections or joints between tool parts
    • B25B23/0035—Connection means between socket or screwdriver bit and tool
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    • Y10T279/00—Chucks or sockets
    • Y10T279/23—Chucks or sockets with magnetic or electrostatic means

Definitions

  • the invention relates to a chuck for tool inserts according to the preamble of claim 1.
  • a chuck for tool inserts, in particular screwdriver bits, of this type is described in DE 38 29 331 A1.
  • the tool insert used is held in a force-fitting manner by means of a self-locking ball, in that the ball is clamped between one of the six surfaces of the shaft of the tool insert inserted into the chuck and the narrowing wall surface of a union sleeve which is displaceable in the axial direction.
  • the ball To remove the tool insert (bits), the ball must be relieved by moving the sleeve.
  • a disadvantage of chucks of this type is the use of a displaceable and clamping ball in the chuck, which requires a complex construction for the ball guide and the function of which can be impaired by impurities (such as foreign bodies) entering the chuck.
  • the tool insert With these chucks, the tool insert is held by the spring action of the spring ring.
  • a high spring force of the spring ring prevents the tool insert from being replaced, while a weak spring force means that the tool insert is not reliably held. Fatigue of the spring washer also leads to an unreliable fastening of the tool insert.
  • the invention has for its object to provide a chuck of the type mentioned above, which has a high operational reliability, is easy to use and is structurally simple.
  • the locking of the tool insert is effected with a locking plate which is inserted in a union sleeve, whereby the sleeve is rotatably arranged about the axial axis of the chuck.
  • a breakthrough of the locking plate with the cross-sectional profile of the chuck receptacle coincides, so that the tool insert can be freely inserted into or pulled out of the receptacle. If the sleeve is rotated into a locking position, the locking plate engages in the locking groove of the shaft, for. B.
  • the axial dimension of the chuck according to the invention is shorter than in the known chucks with axially displaceable elements, which makes it advantageously possible to shape the free end of the screwdriver bits longer.
  • the chuck has a clamping pin 2 on which a sleeve-shaped base body 4 is fastened (see FIG. 2).
  • a stop 6 is used in the base body 4, which serves to limit the insertion depth of the tool inserts.
  • This stop 6 can advantageously also consist of a magnet which is used to use the tool inserts, e.g. B. screwdriver bits to exert a magnetic force on the screw.
  • the base body 4 has a hexagon receptacle 8, the cross-sectional profile of which corresponds to the cross section of the hexagonal shaft 10 or 30 of a screwdriver bit 11 or 28.
  • a sleeve 12 is rotatably seated on the base body 4, which extends beyond the base body 4 at both ends.
  • the coupling sleeve 12 engages over the clamping pin-side end of the base body 4 inwards up to the outer circumference of the clamping shaft 2.
  • a locking plate 14 rests on the insertion-side end face of the base body 4 and sits firmly in the coupling sleeve 12.
  • the locking plate 14 has a circular central opening 15, the inner circle diameter of which corresponds to the diameter of the locking groove 26 of the hexagonal shaft 10 of standardized tool inserts (DIN 3126 Form C).
  • the opening 15 is widened beyond its circular inner circumference by six substantially triangularly shaped, equidistantly arranged recesses 17 which correspond in profile to the hexagonal corners of the shank 10 and 30 of the tool insert.
  • a helical spring 16 is seated on the clamping shaft 2 between the ends of the base body 4 and the coupling sleeve 12 4 or the cap sleeve 12 are recessed.
  • the angle of rotation between the base body 4 and the union sleeve 12 is limited by a radial pin 22 inserted into the base body 4, which engages in a slot 24 running in the union sleeve 12 in the circumferential direction (see FIG. 1).
  • the torsional tension of the helical spring 16 holds the pin 22 at an abutment end of the slot 24. In this locking position, the triangular recesses 17 of the locking plate 14 do not coincide with the profile corners of the hexagon receptacle 8 of the base body 4.
  • the base body 4 and the sleeve 12 can against the spring tension over the length of the slot 24 against each other manually into the other stop position of Pin 22 and slot 24 are rotated. In this release position, the recesses 17 of the locking plate 14 come to coincide with the profile corners of the hexagon receptacle 8.
  • tool inserts 11, z. B. screwdriver bits that have a locking groove 26 according to DIN 3126-C (Fig. 2).
  • Tool inserts 28 can also be used, the shank 30 of which is rounded from the active side to the area of such a locking groove 26 (FIG. 3).
  • the sleeve 12 on the base body 4 is rotated against the spring action of the coil spring 16 in the release position (Fig. 4a), in which the breakthrough profile 36 of the locking plate 14 with the cross-sectional profile of the hexagon receptacle 8 for Cover comes and the shaft 10 or 30 can be inserted through the locking plate 14 into the base body 4.
  • the screwdriver bit 11 inserted into the hexagon receptacle 8 is then held in a form-fitting manner by the locking plate 14 snapping back by means of the spring force into the locking position (FIG. 4b), which engages in the locking groove 26 in the case of tool inserts 28 in which the shaft is rounded axially to the locking groove , Is the locking plate 14 on the rounded effective end 34 of the shaft 30.
  • the coupling sleeve 12 is rotated counter to the spring force until, in the release position (FIG. 4a), the breakthrough profile 36 of the locking plate 14 is made to coincide with the profile of the hexagon socket 8 of the base body 4.
  • the tool insert 11 or 28 is then easily removable.
  • a slight inclination of the slot 24 against the plane perpendicular to the axis causes on the one hand that the locking plate 14 lifts off the end face of the base body 4 during rotation into the release position and the rotation is not impeded by friction.
  • the tool insert 11 or 28 is also relieved in this way.
  • the tool insert 11 or 28 is pressed slightly axially into the hexagon receptacle 8 by the locking plate 14 (in particular in the embodiment of FIG. 3) and axially fixed to the stop 6.
  • the outer surface of the sleeve 12 is shaped as a corrugated handle 38 so that the sleeve 12 can be easily rotated against the base body 4.

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Abstract

Ein Spannfutter für Werkzeugeinsätze, insbesondere für Schraubendreherbits (11) weist einen Grundkörper (4) mit einer Sechskantaufnahme (8) für den sechskantigen Schaft (10) des Schraubendreherbits (11) auf. Auf dem Grundkörper (4) ist drehbar eine Überwurfhülse (12) gelagert, die ein vor der vorderen Stirnfläche des Grundkörpers (4) in die Sechskantaufnahme (8) hineinragendes Verriegelungsplättchen (14) trägt. Das Verriegelungsplättchen (14) weist einen mittigen Durchbruch (15) auf, dessen Außenprofil dem Querschnittsprofil der Sechskantaufnahme (8) entspricht. Wird die Überwurfhülse (12) gegen den Grundkörper (4) in eine Freigabestellung gedreht, so kommt das Profil des Durchbruchs des Verriegelungsplättchens (14) mit dem Querschnittsprofil der Sechskantaufnahme (8) zur Deckung, so daß ein Schraubendreherbit (11) eingesetzt oder entnommen werden kann. Dreht sich die Überwurfhülse (12) unter der Wirkung einer Feder (16) in eine Verriegelungsstellung, so greift das Verriegelungsplättchen (14) in eine Rastrille (26) des Schaftes (10) des Schraubendreherbits (11) und hält dieses formschlüssig in der Sechskantaufnahme (8). <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Spannfutter für Werkzeugeinsätze gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Ein Spannfutter für Werkzeugeinsätze, insbesondere Schraubendreherbits, dieser Gattung ist in der DE 38 29 331 A1 beschrieben. Bei diesem Spannfutter wird der eingesetzte Werkzeugeinsatz mittels einer selbsthemmenden Kugel kraftschlüssig festgehalten, indem die Kugel zwischen einer der sechs Flächen des in das Spannfutter eingesetzten Schaftes des Werkzeugeinsatzes und der sich verengenden Wandfläche einer in axialer Richtung verschieblichen Überwurfhülse geklemmt wird. Zum Entnehmen des Werkzeugeinsatzes (Bits) muß die Kugel durch Verschieben der Überwurfhülse entlastet werden.
  • Ein Nachteil bei Spannfuttern dieser Art ist der Einsatz einer im Spannfutter verschiebbaren und klemmenden Kugel, die für die Kugelführung eine aufwendige Konstruktion notwendig macht und deren Funktion durch in das Spannfutter gelangende Verunreinigungen (wie z. B. Fremdkörper) beeinträchtigt werden kann.
  • Nach DIN-Norm DIN 31 26-C ist es bekannt, Werkzeugeinsätze mit einem sechskantigen Schaft auszubilden, wobei in den Längskanten des sechskantigen Schaftes Kerben eingeformt sind, die eine Rastrille im Umfang des Schaftes bilden. Der sechskantige Schaft wird in der Sechskantaufnahme eines Spannfutters eingerastet, indem ein in der Sechskantaufnahme gelagerter Federring in diese Rastrille eingreift. Aus DE 35 38 675 A1 ist es dabei weiter bekannt, den sechskantigen Schaft des Werkzeugeinsatzes von der Werkzeugseite her bis zu dieser Rastrille abzudrehen, so daß der Federring des Spannfutters vor den abgedrehten sechskantigen Schaft greift.
  • Bei diesen Spannfuttern wird der Werkzeugeinsatz durch die Federwirkung des Federringes gehalten. Eine hohe Federkraft des Federringes behindert das Auswechseln des Werkzeugeinsatzes, während eine schwache Federkraft einen unzuverlässigen Halt des Werkzeugeinsatzes bedeutet. Außerdem führt auch eine Ermüdung des Federringes zu einer unzuverlässigen Befestigung des Werkzeugeinsatzes.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Spannfutter der oben genannten Art zu schaffen, das eine hohe Betriebszuverlässigkeit aufweist, einfach zu handhaben ist und konstruktiv einfach aufgebaut ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen kennzeichnenden Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Spannfutter wird die Verriegelung des Werkzeugeinsatzes mit einem Verriegelungsplättchen bewirkt, das in einer Überwurfhülse eingesetzt ist, wobei die Überwurfhülse um die Axialachse des Spannfutters drehbar angeordnet ist. In einer Freigabestellung der Überwurfhülse kommt ein Durchbruch des Verriegelungsplättchens mit dem Querschnittprofil der Aufnahme des Spannfutters zur Deckung, so daß der Werkzeugeinsatz frei in die Aufnahme eingeführt oder aus dieser herausgezogen werden kann. Wird die Überwurfhülse in eine Verriegelungsstellung gedreht, so greift das Verriegelungsplättchen in die Rastrille des Schaftes, z. B. in die bei Schraubendrehereinsätzen gemäß DIN 3126 Form C im Sechskantschaft vorhandene Rastrille oder vor den von der Wirkseite her entsprechend DE 35 38 675 A1 bis zu dieser Rastrille abgedrehten Schaft des Schraubendrehereinsatzes und wird in dieser Position mittels der Überwurfhülse, die vorzugsweise federbelastet ist, gehalten. Dadurch ist die Anzahl der beweglichen Teile des Spannfutters minimiert. Weiterhin ist der Werkzeugeinsatz im Spannfutter ausschließlich formschlüssig arretiert, wodurch ein einseitig radial auf den Werkzeugeinsatz ausgeübter Druck und der Materialermüdung unterworfene federnde Klemmelemente vermieden werden. Da nur zwangsgeführte Elemente und keine frei beweglichen Klemmelemente (wie z. B. eine Klemmkugel) verwendet sind, kann die Betriebssicherheit und Zuverlässigkeit des Spannfutters weniger durch Verunreinigungen beeinträchtigt werden. Die Reduzierung der Bauteile erlaubt zudem eine einfache und damit kostengünstige Herstellung des Spannfutters.
  • Durch das Fixieren des Werkzeugeinsatzes mittels des verdrehbaren Verriegelungsplättchens ist das axiale Baumaß des erfindungsgemäßen Spannfutters kürzer als bei den bekannten Spannfuttern mit axial verschiebbaren Elementen, wodurch es vorteilhaft möglich ist, das freie Ende der Schraubendreherbits länger auszuformen.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels weiter erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    eine Seitenansicht eines ein Schraubendreherbit aufnehmenden Spannfutters,
    Figur 2
    einen Längsschnitt durch das Spannfutter mit eingesetztem Schraubendreherbit mit einer Rastrille,
    Figur 3
    einen Teillängsschnitt durch das Spannfutter mit eingesetztem Schraubendreherbit mit abgedrehtem Schaft,
    Figur 4a
    einen Querschnitt des Spannfutters entlang der Linie IV-IV in Figur 2 in der Freigabestellung und
    Figur 4b
    einen entsprechenden Querschnitt des Spannfutters in Verriegelungsstellung.
  • Das Spannfutter besitzt einen Einspannzapfen 2, auf dem ein hülsenförmiger Grundkörper 4 befestigt ist (s. Fig. 2). Im mittleren Bereich ist in dem Grundkörper 4 ein Anschlag 6 eingesetzt, der dazu dient, die Einstecktiefe der Werkzeugeinsätze zu begrenzen. Dieser Anschlag 6 kann vorteilhaft auch aus einem Magneten bestehen, der dazu dient, über die Werkzeugeinsätze, z. B. Schraubendreherbits, eine Magnetkraft auf die Schraube auszuüben. Im vorderen Bereich weist der Grundkörper 4 eine Sechskantaufnahme 8 auf, deren Querschnittprofil dem Querschnitt des sechskantigen Schaftes 10 bzw. 30 eines Schraubendreherbits 11 bzw. 28 entspricht.
  • Auf dem Grundkörper 4 sitzt drehbar eine Überwurfhülse 12, die den Grundkörper 4 an beiden Enden überragt. Die Überwurfhülse 12 übergreift das spannzapfenseitige Ende des Grundkörpers 4 nach innen bis zum Außenumfang des Einspannschaftes 2. An der einsteckseitigen Stirnfläche des Grundkörpers 4 liegt ein Verriegelungsplättchen 14 an, das fest in der Überwurfhülse 12 sitzt. Das Verriegelungsplättchen 14 weist einen kreisrunden mittigen Durchbruch 15 auf, dessen innerer Kreisdurchmesser dem Durchmesser der Rastrille 26 des sechskantigen Schaftes 10 genormter Werkzeugeinsätze (DIN 3126 Form C) entspricht. Der Durchbruch 15 ist über seinen kreisförmigen Innenumfang hinaus durch sechs im wesentlichen dreieckig ausgeformte äquidistant angeordnete Ausnehmungen 17 aufgeweitet, die im Profil den Sechskantecken des Schaftes 10 bzw. 30 des Werkzeugeinsatzes entsprechen.
  • Zwischen den spannzapfenseitigen Enden des Grundkörpers 4 und der Überwurfhülse 12 sitzt eine Schraubenfeder 16 auf dem Einspannschaft 2. Die beiden Federenden 18a bzw. 18b der Schraubenfeder 16 liegen jeweils unter der Torsionskraft der Schraubenfeder 16 an Federanlageflächen 20a bzw. 20b an, die an dem Grundkörper 4 bzw. der Überwurfhülse 12 ausgespart sind. Der Verdrehwinkel zwischen dem Grundkörper 4 und der Überwurfhülse 12 wird durch einen in den Grundkörper 4 eingesetzten radialen Stift 22 begrenzt, der in einen in der Überwurfhülse 12 in Umfangsrichtung verlaufenden Schlitz 24 (s. Fig. 1) eingreift. Die Torsionsspannung der Schraubenfeder 16 hält den Stift 22 an einem Anschlagende des Schlitzes 24. In dieser Verriegelungsstellung kommen die dreieckigen Ausnehmungen 17 des Verriegelungsplättchens 14 nicht mit den Profilecken der Sechskantaufnahme 8 des Grundkörpers 4 zur Deckung. Der Grundkörper 4 und die Überwurfhülse 12 können gegen die Federspannung über die Länge des Schlitzes 24 gegeneinander manuell bis in die andere Anschlagstellung von Stift 22 und Schlitz 24 verdreht werden. In dieser Freigabestellung kommen die Ausnehmungen 17 des Verriegelungsplättchens 14 mit den Profilecken der Sechskantaufnahme 8 zur Deckung.
  • Zur Bestückung des Spannfutters eignen sich Werkzeugeinsätze 11, z. B. Schraubendreherbits, die eine Rastrille 26 nach DIN 3126-C aufweisen (Fig. 2). Auch können Werkzeugeinsätze 28 verwendet werden, deren Schaft 30 von der Wirkseite her bis zum Bereich einer solchen Rastrille 26 gerundet sind (Fig. 3). Zum Einstecken des Werkzeugeinsatzes 11 bzw. 28 in das Spannfutter wird die Überwurfhülse 12 auf dem Grundkörper 4 gegen die Federwirkung der Schraubenfeder 16 in die Freigabestellung (Fig. 4a) verdreht, in welcher das Durchbruchsprofil 36 des Verriegelungsplättchens 14 mit dem Querschnittsprofil der Sechskantaufnahme 8 zur Deckung kommt und der Schaft 10 bzw. 30 durch das Verriegelungsplättchen 14 hindurch in den Grundkörper 4 eingeführt werden kann. Das in die Sechskantaufnahme 8 eingesteckte Schraubendreherbit 11 wird dann durch das mittels der Federkraft in die Verriegelungsstellung (Fig. 4b) zurückschnappende Verriegelungsplättchen 14 formschlüssig gehalten, das in die Rastrille 26 eingreift Bei Werkzeugeinsätzen 28, bei denen der Schaft axial bis an die Rastrille abgerundet ist, liegt das Verriegelungsplättchen 14 an dem abgerundeten wirkseitigen Ende 34 des Schaftes 30 an.
  • Zum Abziehen des Schraubendreherbits 11 bzw. 28 wird die Überwurfhülse 12 entgegen der Federkraft gedreht, bis in der Freigabestellung (Fig. 4a) das Durchbruchsprofil 36 des Verriegelungsplättchens 14 mit dem Profil der Sechskantaufnahme 8 des Grundkörpers 4 zur Deckung gebracht ist. Der Werkzeugeinsatz 11 bzw. 28 ist dann leicht entnehmbar.
  • Eine leichte Schrägstellung des Schlitzes 24 gegen die zur Achse senkrechte Ebene bewirkt einerseits, daß bei der Drehung in die Freigabestellung das Verriegelungsplättchen 14 von der Stirnfläche des Grundkörpers 4 abhebt und die Drehung nicht durch Reibung behindert wird. Ebenso wird hierdurch der Werkzeugeinsatz 11 bzw. 28 entlastet. Bei der Drehung in die Verriegelungsstellung wird andererseits der Werkzeugeinsatz 11 bzw. 28 durch das Verriegelungsplättchen 14 leicht axial in die Sechskantaufnahme 8 gedrückt (insbesondere in der Ausführungsform der Fig. 3) und axial an dem Anschlag 6 festgelegt.
  • Die Außenmantelfläche der Überwurfhülse 12 ist als geriffelte Handhabe 38 ausgeformt, so daß die Überwurfhülse 12 bequem gegen den Grundkörper 4 verdreht werden kann.

Claims (5)

  1. Spannfutter für Werkzeugeinsätze, die einen unrunden, insbesondere einen sechskantigen Schaft gemäß DIN 3126-C aufweisen, mit einem Grundkörper, der eine unrunde Aufnahme, insbesondere eine Sechskantaufnahme für den Schaft der Werkzeugeinsätze aufweist, und mit einer auf dem Grundkörper bewegbar angeordneten Überwurfhülse, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwurfhülse (12) auf dem Grundkörper (4) drehbar gelagert ist, daß vor dem Grundkörper (4) ein Verriegelungsplättchen (14) fest mit der Überwurfhülse (12) verbunden ist, und daß das Verriegelungsplättchen (14) einen mittigen Durchbruch (15) mit einem dem Durchmesser einer Rastrille (26) des Schaftes (10) entsprechenden Kreisdurchmesser aufweist, der durch dem Querschnittprofil der Aufnahme (Sechskantaufnahme 8) entsprechende Ausnehmungen (17) erweitert ist, wobei die Überwurfhülse (12) gegenüber dem Grundkörper (4) zwischen einer Freigabestellung, in welcher der Durchbruch (15) des Verriegelungsplättchens (14) mit dem Querschnittprofil der Aufnahme (Seckskantaufnahme 8) zur Deckung kommt, und einer Verriegelungsstellung, in welcher das Verriegelungsplättchen (14) in die Rastrille (26) des Schaftes (10) eingreift, drehbar ist.
  2. Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwurfhülse (12) durch eine Federkraft (Schraubenfeder 16) in der Verriegelungsstellung vorgespannt ist.
  3. Werkzeugeinsatz nach Anspruch 1 und/oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Drehwinkel der Überwurfhülse (12) gegenüber dem Grundkörper (4) durch einen Stift (22) und einen Schlitz (24) auf eine Drehung zwischen der Freigabestellung und der Verriegelungsstellung begrenzt ist.
  4. Spannfutter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (24) etwas gegen eine zur Achse des Spannfutters senkrechte Ebene geneigt ist, so daß die Überwurfhülse (12) bei der Drehung in die Freigabestellung axial etwas auf dem Grundkörper (4) nach vorn geschoben wird.
  5. Spannfutter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Aufnahme (Sechskantaufnahme 8) des Grundkörpers (4) ein Magnet als Anschlag (6) für den Schaft (10) eingesetzt ist.
EP91118289A 1990-10-31 1991-10-26 Spannfutter für Werkzeugeinsätze, insbesondere Schraubendreherbits Expired - Lifetime EP0483703B1 (de)

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DE9014997U DE9014997U1 (de) 1990-10-31 1990-10-31 Spannfutter für Werkzeugeinsätze, insbesondere Schraubendreherbits

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