SK500582023U1

SK500582023U1 - Adjustable collet clamp and mounting fixture for this collet clamp

Info

Publication number: SK500582023U1
Application number: SK50058-2023U
Authority: SK
Inventors: Ing. Petr Růžička
Original assignee: KORAN, spol. s r.o.
Priority date: 2023-06-27
Filing date: 2023-07-13
Publication date: 2024-01-24
Also published as: SK10039Y1; BG4542U1; DE202023103857U1; CZ37342U1

Abstract

Adjustable collet clamp (1), in particular for clamping the workpiece on the spindle (3) of a CNC lathe, comprising a hollow body (2) of cylindrical shape, equipped with a flange with holes (4) for fixing the hollow body (2) on the spindle (3), and a tubular an adapter (6) equipped with an internal thread for a detachable connection with a sliding tube (5) coming out of the spindle (3), where the hollow body (2) has an internal diameter d = 90 mm ± 3 mm, and at the end opposite the flange has internal conical fitting (9), formed at an angle α = 15° ± 15ʺ in a length of 10 mm ≤ l ≤ 16 mm, preferably 16 mm.

Description

Oblasť technikyThe field of technology

Technické riešenie sa týka oblasti strojárstva, konkrétne klieštinového upínača na upínanie obrobku na CNC sústruhu.The technical solution relates to the field of mechanical engineering, specifically a collet clamp for clamping the workpiece on a CNC lathe.

Doterajší stav technikyCurrent state of the art

Na upínanie obrobku na CNC sústruhoch sa používajú dva typy klieštin, a síce tlačné klieštiny a ťažné klieštiny. Tieto klieštiny sa upínajú do tzv. klieštinových upínačov. Klieštinový upínač je duté teleso valcového tvaru, vybavené prírubou s otvormi na upevnenie telesa na vreteno stroja. Vnútorný priemer dutého telesa je štandardne 96 mm. Súčasťou klieštinového upínača je aj adaptér pre spojenie s posuvnou trubkou stroja, a ďalšie súčasti, ktoré sa líšia podľa typu klieštin, ako napr. bajonetové veko, klieštinové puzdro a i.Two types of collets are used to clamp the workpiece on CNC lathes, namely push collets and pull collets. These collets are clamped into the so-called collet clamps. The collet clamp is a hollow cylindrical body, equipped with a flange with holes for fixing the body to the machine spindle. The internal diameter of the hollow body is 96 mm as standard. The collet holder also includes an adapter for connection with the sliding tube of the machine, and other components that differ according to the type of collet, such as bayonet cover, collet case, etc.

Pre tlačné klieštiny sa používajú tlačné klieštinové upínače, ktoré majú klieštinové puzdro s vnútorným kužeľom. Do tlačného klieštinového upínača sa nasadí tlačná klieština s vonkajším kužeľom a pomocou posuvnej rúrky sa tlačí pohyblivé klieštinové puzdro s vnútorným kužeľom v tlačnom klieštinovom upínači smerom dopredu od vretena sústruhu, pričom sa posúva vonkajším kužeľom klieštiny. Pri pohybe na seba dosadajúcich kužeľových plôch dôjde k zovretiu tlačnej upínacej klieštiny ak upnutiu obrobku na vretene CNC sústruhu. Tlačné klieštiny sa vyrábajú z jedného kusa materiálu, ktorý sa tepelne zušľachtí a následne sa presne brúsi. Sú odolné proti oteru a majú pružnosť potrebnú pre svoju funkciu. Sú jednoduchšie na výrobu oproti ťažným klieštinám, sú aj lacnejšie, ale sú menej presné ako ťažné klieštiny a majú menšiu upínaciu silu.For push collets, push collet clamps are used, which have a collet sleeve with an inner taper. A push collet with an outer taper is inserted into the push collet chuck, and a movable collet sleeve with an inner taper in the push collet chuck is pushed forward from the lathe spindle by means of a slide tube, moving along the collet's outer taper. During the movement of the conic surfaces abutting each other, the clamping collet will clamp and the workpiece will be clamped on the spindle of the CNC lathe. Pressing collets are made from one piece of material, which is heat treated and then precisely ground. They are resistant to abrasion and have the elasticity necessary for their function. They are easier to manufacture compared to pull vises, they are also cheaper, but they are less accurate than pull vises and have less clamping force.

Ťažné klieštiny sú tiež vyrábané z jedného kusa materiálu, ktorý sa tepelne zušľachtí a následne presne brúsi. Na rozdiel od tlačnej klieštiny je ťažná klieština po obrobení rozdelená na viac upínacích segmentov, spravidla na tri alebo šesť. Tieto upínacie segmenty sú zasadené do vulkanizovaného gumového krúžku, ktorý zabezpečuje ich pružnosť pri upínaní obrobku. Pre ťažné klieštiny sa používa ťažný klieštinový upínač, v ktorom je pevné klieštinové puzdro s vnútorným kužeľom, a ťažná klieština s vonkajším kužeľom je ťahaná pomocou posuvnej rúrky smerom dozadu k vretenu stroja. K upnutiu obrobku dôjde tiež pohybom na seba dosadajúcich kužeľových plôch, ale v obrátenom smere pohybu ako pri tlačných klieštinách. Ťažné klieštiny sú robustnejšie a presnejšie ako tlačné klieštiny, a môžu tiež upínať obrobky väčšou upínacou silou. Sú tiež drahšie ako tlačné klieštiny.Pulling collets are also made from one piece of material, which is heat treated and then precisely ground. Unlike the push collet, the tension collet is divided into several clamping segments after machining, usually three or six. These clamping segments are embedded in a vulcanized rubber ring, which ensures their flexibility when clamping the workpiece. For collets, a collet chuck is used, in which there is a fixed collet housing with an inner taper, and the collet with an outer taper is pulled by a sliding tube towards the back of the machine spindle. The workpiece is also clamped by the movement of the conical surfaces that abut each other, but in the opposite direction of movement as in the case of push collets. Pull collets are more robust and precise than push collets, and can also clamp workpieces with greater clamping force. They are also more expensive than push collets.

Nevýhoda súčasného stavu techniky spočíva najmä v tom, že pokiaľ chcú strojárske firmy používať oba typy klieštin, tzn. tlačné klieštiny aj ťažné klieštiny, musia mať na sklade oba typy klieštinových upínačov, tzn. tlačný klieštinový upínač aj ťažný klieštinový upínač. To prináša jednak vyššie náklady a väčšie skladové zásoby, ale taktiež značnú stratu času pri výmene jedného typu klieštinového upínača za iný a jeho nastavovanie na stroji. Pri výmene klieštinového upínača sa tiež mení smer pohybu posuvnej rúrky z tlačnej na ťažnú alebo naopak, čo je ale funkcia, ktorou sú v podstate všetky CNC sústruhy štandardne vybavené.The disadvantage of the current state of the art lies mainly in the fact that if engineering companies want to use both types of collets, i.e. push collets and pull collets, they must have both types of collet clamps in stock, i.e. push collet clamp and pull collet clamp. This brings both higher costs and larger stock, but also a considerable loss of time when exchanging one type of collet holder for another and adjusting it on the machine. When changing the collet holder, the direction of movement of the sliding tube changes from pushing to pulling or vice versa, which is a function that basically all CNC lathes are equipped with as standard.

V strojárskych prevádzkach je pritom pomerne častá situácia, kedy je na sklade z minulosti väčšie množstvo tlačných klieštin a k nim príslušných tlačných klieštinových upínačov. Pre prípady, kedy by bolo potrebné presnejšie a tuhšie upnutie dielca alebo tyče pomocou ťažnej klieštiny, musí sa okrem ťažnej klieštiny zaobstarať aj celý nový ťažný klieštinový upínač, čo je zbytočne nákladné.In engineering operations, there is a relatively common situation where there is a large number of push collets from the past in stock and the corresponding push collet clamps. For cases where it would be necessary to clamp a part or rod more precisely and rigidly with the help of a towing collet, in addition to the tolling collet, a whole new tolling collet clamp must be procured, which is unnecessarily expensive.

Úlohou technického riešenia je vytvoriť univerzálny klieštinový upínač, v ktorom by bolo možné používať oba typy klieštin, tzn. ako tlačné klieštiny, tak ťažné klieštiny, a odstrániť tak vyššie uvedené nedostatky doterajšieho stavu techniky.The task of the technical solution is to create a universal collet holder, in which it would be possible to use both types of collets, i.e. both push collets and pull collets, and thus eliminate the aforementioned shortcomings of the current state of the art.

Podstata technického riešeniaThe essence of the technical solution

Stanovená úloha je vyriešená vytvorením univerzálneho klieštinového upínača podľa predloženého technického riešenia. Technické riešenie je založené na myšlienke upraviť existujúci klieštinový upínač pre tlačné klieštiny tak, aby bol využiteľný aj pre ťažné klieštiny. Existujúce klieštinové upínače sú tvorené dutým telesom valcového tvaru, ktoré je vybavené prírubou s otvormi na upevnenie telesa na vreteno. Duté teleso má vnútorný priemer D = 96 mm. Ďalej majú rúrkový adaptér vybavený vnútorným závitom na rozoberateľné spojenie s posuvnou rúrkou vystupujúcou z vretena stroja, napr. CNC sústruhu.The set task is solved by creating a universal collet clamp according to the presented technical solution. The technical solution is based on the idea of modifying the existing collet clamp for push collets so that it can also be used for pulling collets. The existing collet clamps are formed by a hollow cylindrical body, which is equipped with a flange with holes for fixing the body to the spindle. The hollow body has an inner diameter of D = 96 mm. Furthermore, they have a pipe adapter equipped with an internal thread for a detachable connection with a sliding pipe coming out of the machine spindle, e.g. CNC lathe.

Podstata technického riešenia spočíva v tom, že na konci dutého telesa protiľahlom k prírube je vytvorené vnútorné kužeľovité osadenie pod uhlom α = 15° ±15 v dĺžke l od 10 mm do 16 mm, výhodne práve 16 mm. Toto vnútorné kužeľovité osadenie je určené na uloženie ťažnej klieštiny do rovnakého klieštinového upínača, v akom je možné uložiť tlačnú klieštinu. Pretože vonkajšie priemery klieštin sú dané, bolo nutné upraviťThe essence of the technical solution consists in the fact that at the end of the hollow body opposite to the flange, an internal conical fitting is created at an angle α = 15° ±15 in a length l from 10 mm to 16 mm, preferably 16 mm. This internal taper is designed to accommodate the pull collet in the same collet holder that accommodates the push collet. Since the outer diameters of the collets are given, it was necessary to adjust them

SK 50058-2023 U1 konštrukciu dutého telesa tak, aby sa jeho vnútorný priemer zmenšil zo štandardného priemeru D = 96 mm na priemer d = 90 mm ±3 mm, pretože len tak je možné dosiahnuť zároveň potrebnú dĺžku na seba dosadajúcich kužeľovitých plôch dutého telesa a ťažnej klieštiny, a teda dostatočnú pevnosť upnutia obrobku, a zároveň zachovať dostatočnú pevnosť a tuhosť dutého telesa a celého klieštinového upínača pre oba typy klieštin. V najvýhodnejšom vyhotovení je potom priemer d = 90 mm a dĺžka l = 16 mm. Univerzálny klieštinový upínač podľa technického riešenia vo vyhotovení pre tlačnú klieštinu ďalej zahŕňa klieštinové puzdro pre tlačnú klieštinu, ktoré má tvar valca, ktorého vonkajší priemer je vnútorný priemer (d) dutého telesa zmenšený o vôľu umožňujúcu uloženie a vybratie klieštinového puzdra do/z dutého telesa. Ďalej zahŕňa bajonetové veko upevniteľné rozoberateľne na koniec dutého telesa s vnútorným kužeľovitým osadením. Jeden koniec klieštinového puzdra je v zábere s rúrkovým adaptérom a druhý koniec je upravený pre tlačné uloženie tlačnej klieštiny proti bajonetovému veku.SK 50058-2023 U1 the construction of the hollow body so that its internal diameter is reduced from the standard diameter D = 96 mm to the diameter d = 90 mm ±3 mm, because this is the only way to achieve the necessary length of the cone-shaped surfaces of the hollow body abutting each other at the same time and of the pulling collet, and therefore sufficient clamping strength of the workpiece, and at the same time maintain sufficient strength and rigidity of the hollow body and the entire collet clamp for both types of collets. In the most advantageous version, the diameter d = 90 mm and the length l = 16 mm. The universal collet clamp according to the technical solution in the version for a push collet further includes a collet sleeve for a push collet, which has the shape of a cylinder, the outer diameter of which is the inner diameter (d) of the hollow body reduced by the clearance that allows the collet sleeve to be placed and removed in/from the hollow body. It also includes a bayonet cover that can be detached and attached to the end of the hollow body with an internal conical fitting. One end of the collet housing engages with the tubular adapter and the other end is adapted for push fit of the push collet against the bayonet lid.

Klieštinový upínač podľa technického riešenia vo vyhotovení pre ťažnú klieštinu nemá klieštinové puzdro, ale namiesto neho má upínacie puzdro pre ťažnú klieštinu, ktoré má tvar valca, ktorého vonkajší priemer je vnútorný priemer (d) dutého telesa zmenšený o vôľu umožňujúcu uloženie a vybratie upínacieho puzdra do/z dutého telesa. Jeden koniec upínacieho puzdra je v zábere s rúrkovým adaptérom a druhý koniec je upravený na ťažné uloženie ťažnej klieštiny proti vnútornému kužeľovitému osadeniu dutého telesa.According to the technical solution, the collet clamp in the design for a tong collet does not have a collet sleeve, but instead has a clamping sleeve for the toll collet, which has the shape of a cylinder, the outer diameter of which is the inner diameter (d) of the hollow body reduced by the clearance that allows the clamping sleeve to be stored and removed in /from a hollow body. One end of the clamping sleeve engages with the pipe adapter and the other end is adapted for tensile seating of the collet against the inner conical fitting of the hollow body.

Vo výhodnom vyhotovení klieštinového upínača pre ťažnú klieštinu je rúrkový adaptér vybavený vonkajším závitom a upínacie puzdro je na jednom konci vybavené zodpovedajúcim vnútorným závitom pre naskrutkovanie upínacieho puzdra na rúrkový adaptér.In an advantageous embodiment of the collet clamp for the tong collet, the tubular adapter is equipped with an external thread and the clamping sleeve is equipped at one end with a corresponding internal thread for screwing the clamping sleeve onto the tubular adapter.

Aby sa upínacie puzdro alebo klieštinové puzdro nemohlo pootáčať, sú na vonkajšom obvode upínacieho puzdra alebo klieštinového puzdra vytvorené aspoň dve aretačné drážky a v dutom telese je vytvorený prvý závitový otvor s prvou aretačnou skrutkou prechádzajúcou z dutého telesa do niektorej z aretačných drážok klieštinového alebo upínacieho puzdra na zamedzenie jeho pootočenia okolo jeho pozdĺžnej osi.So that the clamping sleeve or collet sleeve cannot rotate, at least two locking grooves are formed on the outer circumference of the clamping sleeve or collet sleeve, and a first threaded hole is formed in the hollow body with the first locking screw passing from the hollow body into one of the locking grooves of the collet or clamping sleeve on preventing it from rotating around its longitudinal axis.

Vo výhodnom vyhotovení majú aretačné drážky oválny tvar a prebiehajú rovnobežne s pozdĺžnou osou dutého telesa a klieštinového upínača alebo upínacieho puzdra, takže upínacie puzdro alebo klieštinové puzdro sa môže posúvať dopredu a dozadu, pričom aretačná drážka s prvou aretačnou skrutkou vedú tento posuvný pohyb.In an advantageous embodiment, the locking grooves have an oval shape and run parallel to the longitudinal axis of the hollow body and collet clamp or clamping sleeve, so that the clamping sleeve or collet sleeve can be moved forwards and backwards, while the locking groove with the first locking screw guides this sliding movement.

V ďalšom výhodnom vyhotovení sú oblasti vnútorného kužeľovitého osadenia v dutom telese vytvorené druhé závitové otvory s druhými aretačnými skrutkami na aretáciu ťažnej klieštiny.In another advantageous embodiment, second threaded holes with second locking screws for locking the towing collet are created in the areas of the inner conical fitting in the hollow body.

Pre jednoduchú montáž upínacieho puzdra do dutého telesa je výhodné, že upínacie puzdro je na svojom druhom konci vybavené vnútorným valcovým osadením s montážnymi drážkami rozmiestnenými okolo vnútorného obvodu upínacieho puzdra. Pre uľahčenie montáže univerzálny klieštinový upínač výhodne ďalej zahŕňa montážny prípravok na montáž upínacieho puzdra do dutého telesa na rúrkový adaptér, pričom montážny prípravok má valcovú hlavicu zapadajúcu do vnútorného valcového osadenia, s montážnymi výstupkami zapadajúcimi do montážnych drážok upínacieho puzdra. Výhoda univerzálneho klieštinového upínača podľa predloženého technického riešenia spočíva v tom, že je možné využiť jediný klieštinový upínač ako pre tlačné klieštiny, tak pre ťažné klieštiny, čo prináša značnú úsporu pri nákupe klieštinových upínačov, a tiež zníženie skladových zásob. Výmenu jedného typu klieštin za iný je možné pritom vykonať rýchlo jednoducho, pričom nie je potrebné vôbec demontovať univerzálny klieštinový upínač z vretena CNC sústruhu či iného stroja.For easy mounting of the clamping sleeve in the hollow body, it is advantageous that the clamping sleeve is equipped at its other end with an internal cylindrical fitting with mounting grooves distributed around the inner circumference of the clamping sleeve. To facilitate assembly, the universal collet clamp advantageously further includes a mounting fixture for mounting the clamping sleeve into the hollow body of the pipe adapter, wherein the mounting fixture has a cylindrical head fitting into the inner cylindrical seat, with mounting projections fitting into the mounting grooves of the clamping sleeve. The advantage of the universal collet clamp according to the presented technical solution lies in the fact that it is possible to use a single collet clamp for both push collets and tension collets, which brings considerable savings when purchasing collet clamps, as well as reducing stock. Changing one type of collet for another can be done quickly and easily, while there is no need to dismantle the universal collet holder from the spindle of a CNC lathe or other machine.

Prehľad obrázkov na výkresochOverview of images on drawings

Uvedené technické riešenie bude bližšie objasnené na nasledujúcich vyobrazeniach, kde:The mentioned technical solution will be explained in more detail in the following images, where:

obr. 1 znázorňuje pohľad na klieštinový upínač pre tlačnú klieštinu, známy z doterajšieho stavu techniky, obr. 2 znázorňuje rez rovinou A-A z obr. 1, obr. 3 znázorňuje pohľad na univerzálny klieštinový upínač vo vyhotovení pre tlačnú klieštinu podľa technického riešenia, obr. 4 znázorňuje rez rovinou A-A z obr. 3, obr. 5 znázorňuje pohľad na univerzálny klieštinový upínač vo vyhotovení pre ťažnú klieštinu podľa technického riešenia, obr. 6 znázorňuje rez rovinou A-A z obr. 5, obr. 7 znázorňuje rez univerzálnym klieštinovým upínačom vo vyhotovení pre ťažnú klieštinu podľa technického riešenia, v zostave s montážnym prípravkom pre montáž upínacieho puzdra.Fig. 1 shows a view of a collet clamp for a push collet, known from the prior art, fig. 2 shows a section along the plane A-A from fig. 1, fig. 3 shows a view of the universal collet clamp in the design for a push collet according to the technical solution, fig. 4 shows a section along the plane A-A from fig. 3, fig. 5 shows a view of the universal collet clamp in the version for a towing collet according to the technical solution, fig. 6 shows a section along the plane A-A from fig. 5, fig. 7 shows a cross-section of a universal collet clamp in the version for a towing collet according to the technical solution, in an assembly with a mounting device for mounting the clamping case.

SK 50058-2023 U1SK 50058-2023 U1

Príklady uskutočneniaImplementation examples

Rozumie sa, že ďalej opísané a zobrazené konkrétne príklady uskutočnenia technického riešenia sú predstavované na ilustráciu, avšak nie ako obmedzenie technického riešenia na uvedené príklady. Odborníci poznajúci stav techniky nájdu alebo budú schopní zistiť s použitím rutinného experimentovania väčší či menší počet ekvivalentov k špecifickým uskutočneniam technického riešenia, ktoré sú tu opísané. Aj tieto ekvivalenty budú zahrnuté v rozsahu nasledujúcich nárokov na ochranu.It is understood that the further described and shown specific examples of implementation of the technical solution are presented as an illustration, but not as a limitation of the technical solution to the given examples. Those skilled in the art will find or be able to find, using routine experimentation, a greater or lesser number of equivalents to the specific embodiments of the technical solution described herein. These equivalents will also be included in the scope of the following protection claims.

Príklad 1 - univerzálny klieštinový upínač v uskutočnení pre tlačnú klieštinu 10Example 1 - universal collet clamp in the form of a push collet 10

Univerzálny klieštinový upínač 1 podľa obr. 3 a obr. 4 pozostáva z niekoľkých presne obrobených oceľových dielov. Ide o duté teleso 2 s prírubou, ktorá má otvory 4 na upevnenie pomocou nezobrazených skrutiek na vreteno 3 CNC sústruhu. Ďalej ide o klieštinové puzdro 11 pre tlačnú klieštinu 10, ktoré je uložené s minimálnou vôľou posuvne vnútri dutého telesa 2. Proti pootočeniu okolo pozdĺžnej osi je zaistené prvou aretačnou skrutkou 19, ktorá je naskrutkovaná do prvého závitového otvoru 18, a jeho koniec prechádza do niektorej z troch aretačných drážok 17 na obvode klieštinového puzdra 11. Aretačné drážky 17 sú oválne a umožňujú osový posuv klieštinového puzdra 11. Jeden koniec klieštinového puzdra 11 (rozumie sa koniec bližší k prírube) zaberá s rúrkovým adaptérom 6, ktorý je naskrutkovaný na posuvnú rúrku 5. Tá je rovnako ako vreteno 3 súčasťou CNC sústruhu a pri upínaní obrobku vykonáva posuvný pohyb smerom od vretena 3, pričom tlačí rúrkový adaptér 6 a s ním spojené klieštinové puzdro 11 na tlačnú klieštinu 10. Druhý koniec klieštinového puzdra 11 (rozumie sa koniec vzdialenejší od príruby) sa svojou kužeľovitou vnútornou plochou nasúva na vonkajšiu kužeľovitú plochu tlačnej klieštiny 10. Tá sa opiera o bajonetové veko 12 a jej vnútorné čeľuste sa zvierajú okolo nezobrazeného obrobku. Duté teleso 2 má vnútorný priemer d = 90 mm ±3 mm, a na svojom konci protiľahlom k prírube má vnútorné kužeľovité osadenie 9, vytvorenom pod uhlom α = 15° ±15 v dĺžke l = 16 mm. Hodnota uhla a sa nemení, ale priemer d a uhol a je možné v daných rozmedziach variantne meniť, pričom so zmenšujúcim sa priemerom d sa mení l, ktorej horná hranica je ale limitovaná potrebnou pevnosťou a tuhosťou klieštinového puzdra 11. Výhodná kombinácia dostatočnej presnosti a pevnosti upnutia obrobku a dostatočnej pevnosti a tuhosti klieštinového puzdra 11 bola experimentálne overená v rozmedzí l = 10 až 16 mm. Najvýhodnejšie vyhotovenie je potom pri hodnotách d = 90 mm a l = 16 mm.Universal collet clamp 1 according to fig. 3 and fig. 4 consists of several precisely machined steel parts. It is a hollow body 2 with a flange that has holes 4 for fixing with screws (not shown) to the spindle 3 of the CNC lathe. Furthermore, it is a collet sleeve 11 for a push collet 10, which is slidably placed with minimal clearance inside the hollow body 2. It is secured against rotation around the longitudinal axis by the first locking screw 19, which is screwed into the first threaded hole 18, and its end passes into some of three locking grooves 17 on the circumference of the collet housing 11. The locking grooves 17 are oval and allow the axial displacement of the collet housing 11. One end of the collet housing 11 (meaning the end closer to the flange) engages with the tube adapter 6, which is screwed onto the sliding tube 5 This, like the spindle 3, is a part of the CNC lathe and when the workpiece is clamped, it performs a sliding movement away from the spindle 3, while pushing the tubular adapter 6 and the collet sleeve 11 connected to it onto the push collet 10. The other end of the collet sleeve 11 (meaning the end farther from the flange ) with its conical inner surface slides onto the outer conical surface of the push collet 10. It rests on the bayonet cover 12 and its inner jaws clamp around the workpiece (not shown). The hollow body 2 has an internal diameter d = 90 mm ±3 mm, and at its end opposite the flange it has an internal conical fit 9, formed at an angle α = 15° ±15 in a length l = 16 mm. The value of the angle a does not change, but the diameter d and the angle a can be varied within the given ranges, while l changes as the diameter d decreases, but the upper limit of which is limited by the required strength and stiffness of the collet sleeve 11. Advantageous combination of sufficient precision and clamping strength of the workpiece and sufficient strength and rigidity of the collet sleeve 11 was experimentally verified in the range of l = 10 to 16 mm. The most advantageous version is then with the values d = 90 mm and l = 16 mm.

Príklad 2 - univerzálny klieštinový upínač vo vyhotovení pre ťažnú klieštinu 14Example 2 - universal collet clamp designed for a 14 tong collet

Univerzálny klieštinový upínač 1 podľa obr. 5 a obr. 6 pozostáva rovnako ako univerzálny klieštinový upínač 1 podľa príkladu 1 z dutého telesa 2 s prírubou a z rúrkového adaptéra 6 na spojenie s posuvnou rúrkou 5, ktorá sa v tomto prípade pri upnutí obrobku pohybuje smerom ku vretenu 3. Duté teleso 2 má na konci protiľahlom k prírube vnútorné kužeľovité osadenie 9, ktoré je vyhotovené rovnako ako v príklade 1. Namiesto klieštinového puzdra 11 tento klieštinový upínač 1 má upínacie puzdro 13 pre ťažnú klieštinu 14, ktoré je uložené s minimálnou vôľou posuvne vnútri dutého telesa 2. Jeden koniec upínacieho puzdra 13 (rozumie sa koniec bližší k prírube) je naskrutkovaný na rúrkový adaptér 6, ktorý je na tento účel vybavený vonkajším závitom 8. Upínacie puzdro 13 má po obvode tri oválne aretačné drážky 17, do niektorej z nich zapadá prvá aretačná skrutka 19 prechádzajúca prvým závitovým otvorom 18, rovnako ako v príklade 1. Druhý koniec upínacieho puzdra 13 (rozumie sa koniec vzdialenejší od príruby) je spojený s koncom ťažnej klieštiny 14, ktorá sa pri montáži stlačí pomocou špeciálneho kliešťového prípravku tak, aby jej koniec zapadol do upínacieho puzdra 13. Kužeľovitá plocha ťažnej klieštiny 14 dosadá priamo na kužeľovité vnútorné vybranie 9 dutého telesa 2 a je zaistená druhými aretačnými skrutkami 21 v druhých závitových otvoroch 20. Bajonetové veko 12 sa v tomto uskutočnení nepoužíva. Posuvná rúrka 5 sa pohybuje pri upínaní obrobku smerom k vretenu 3 a cez rúrkový adaptér 6 a upínacie puzdro 13 ťahá ťažnú klieštinu 14 dovnútra dutého telesa 2, pričom tlakom na kužeľovité vnútorné vybranie 9 dôjde k zovretiu čeľustí ťažnej klieštiny 14.Universal collet clamp 1 according to fig. 5 and fig. 6, like the universal collet clamp 1 according to example 1, consists of a hollow body 2 with a flange and a tube adapter 6 for connection with a sliding tube 5, which in this case moves towards the spindle 3 when the workpiece is clamped. The hollow body 2 has an end opposite to flange, an internal conical fitting 9, which is made in the same way as in example 1. Instead of a collet sleeve 11, this collet holder 1 has a clamping sleeve 13 for a pulling collet 14, which is slidably placed with minimal clearance inside the hollow body 2. One end of the clamping sleeve 13 ( meaning the end closer to the flange) is screwed onto the tubular adapter 6, which is equipped with an external thread 8 for this purpose. The clamping sleeve 13 has three oval locking grooves 17 around the perimeter, into one of which fits the first locking screw 19 passing through the first threaded hole 18 , as in example 1. The other end of the clamping sleeve 13 (meaning the end further away from the flange) is connected to the end of the pulling collet 14, which during assembly is pressed using a special collet tool so that its end fits into the clamping sleeve 13. Conical surface of the pulling collet 14 rests directly on the conical inner recess 9 of the hollow body 2 and is secured by the second locking screws 21 in the second threaded holes 20. The bayonet cover 12 is not used in this embodiment. The sliding tube 5 moves when the workpiece is clamped towards the spindle 3 and through the tube adapter 6 and the clamping sleeve 13 pulls the pulling collet 14 inside the hollow body 2, while the pressure on the conical inner recess 9 causes the clamping of the jaws of the pulling collet 14.

Príklad 3 - výmena tlačnej klieštiny 10 za ťažnú klieštinu 14Example 3 - exchange of push collet 10 for pull collet 14

Univerzálny klieštinový upínač 1 s tlačnou klieštinou 10 je namontovaný na vretene 3 CNC sústruhu alebo iného stroja. Demontuje sa bajonetové veko 12, vyberie sa tlačná klieština 10, pričom sa najskôr uvoľnia prvé aretačné skrutky 19 z aretačných drážok 17. Pomocou montážnych otvorov 16 na čele klieštinového puzdra 11 sa vyskrutkuje klieštinové puzdro 11 aj s rúrkovým adaptérom 6 a vyberie sa z dutého telesa 2. Pripraví sa zostava upínacieho puzdra 13 pre ťažnú klieštinu 14 s rúrkovým adaptérom 6 a pomocou montážneho prípravku 24 sa celá táto zostava naskrutkuje na posuvnú rúrku 5, ako je zreteľné z obr. 7. Valcová hlavica 26 pritom zapadá do vnútorného valcového osadenia 22 a montážne výstupky 25 zapadajú do montážnych drážok 23. Zaskrutkujú sa prvé aretačné skrutky 19 do aretačných drážok 17. Pomocou nezobrazenéhoA universal collet clamp 1 with a push collet 10 is mounted on the spindle 3 of a CNC lathe or other machine. The bayonet cover 12 is dismantled, the push collet 10 is removed, while first the first locking screws 19 are released from the locking grooves 17. Using the mounting holes 16 on the face of the collet housing 11, the collet housing 11 and the tubular adapter 6 are unscrewed and removed from the hollow body 2. The assembly of the clamping case 13 for the pulling collet 14 with the pipe adapter 6 is prepared, and with the help of the mounting fixture 24, this whole assembly is screwed onto the sliding pipe 5, as can be seen from fig. 7. At the same time, the cylinder head 26 fits into the inner cylindrical fitting 22 and the mounting projections 25 fit into the mounting grooves 23. The first locking screws 19 are screwed into the locking grooves 17. Using the not shown

SK 50058-2023 U1 kliešťového prípravku s tŕňmi zapadajúcimi do čelných otvorov 15 na čele ťažnej klieštiny 14 sa ťažná klieština 14 vloží do dutého telesa 2 tak, že dosadá na vnútorné kužeľovité osadenie 9 a zároveň zaberá s upínacím puzdrom 13, a aretuje sa druhou aretačnou skrutkou 21. Teraz je klieštinový upínač 1 s ťažnou klieštinou 14 pripravený na použitie. Pri spätnej výmene za tlačnú klieštinu 10 sa postupuje opačne.SK 50058-2023 U1 of the collet tool with mandrels fitting into the front holes 15 on the face of the pulling collet 14, the pulling collet 14 is inserted into the hollow body 2 so that it rests on the inner conical fitting 9 and at the same time engages with the clamping sleeve 13, and is locked with the second locking screw 21. Now the collet holder 1 with the pulling collet 14 is ready for use. When replacing the push collet 10, the procedure is reversed.

Priemyselná využiteľnosťIndustrial applicability

Univerzálny klieštinový upínač podľa technického riešenia je možné využiť v strojárstve, najmä pri CNC 10 sústruhoch alebo špeciálnych jednoúčelových strojoch s pneumatickými alebo hydraulickými upínacími valcami.The universal collet clamp according to the technical solution can be used in engineering, especially with CNC 10 lathes or special single-purpose machines with pneumatic or hydraulic clamping cylinders.

SK 50058-2023 U1SK 50058-2023 U1

Zoznam vzťahových značiek klieštinový upínač duté teleso vreteno otvor pre upevnenie príruby dutého telesa na vreteno posuvná rúrka rúrkový adaptér vnútorný závit rúrkového adaptéra vonkajší závit rúrkového adaptéra vnútorné kužeľovité osadenie dutého telesa tlačná klieština klieštinové puzdro pre tlačnú klieštinu bajonetové veko upínacie puzdro pre ťažnú klieštinu ťažná klieština čelný otvor ťažnej klieštiny montážny otvor klieštinového puzdra aretačná drážka prvý závitový otvor prvá aretačná skrutka druhý závitový otvor druhá aretačná skrutka vnútorné valcové osadenie montážna drážka montážny prípravok montážny výstupok valcová hlavica d vnútorný priemer dutého telesa l dĺžka vnútorného kužeľovitého osadenia dutého telesa α uhol vnútorného kužeľovitého osadenia dutého telesaList of reference marks collet clamp hollow body spindle hole for fixing the flange of the hollow body to the spindle sliding tube tube adapter internal thread of the tube adapter external thread of the tube adapter internal conical fitting of the hollow body push collet collet sleeve for push collet bayonet cover clamping sleeve for pull collet pull collet front hole of the collet mounting hole of the collet sleeve detent groove first threaded hole first detent screw second threaded hole second detent screw inner cylindrical fitting mounting groove mounting jig mounting protrusion cylindrical head d inner diameter of the hollow body l length of the inner conical fitting of the hollow body α angle of the inner conical fitting of the hollow body bodies

Claims

1. An adjustable collet clamp, in particular for clamping a workpiece on a CNC lathe, comprising a body (2) formed by a hollow cylinder equipped at one end with a flange with fastening holes (4), characterized in that the body (2) has an inner diameter of d = 90 mm ± 3 mm, and at the end opposite the flange it has an internal conical seat (9), formed at an angle α = 15° ± 15 in a length of 10 mm < l < 16 mm, including a collet sleeve (11) for the push collet (10) arranged inside the body (2) and formed by a hollow cylinder, the outer diameter of which is the inner diameter (d) of the body (2) reduced by the clearance for placing and removing the collet sleeve (11) into/from the body (2), and further includes a bayonet cover ( 12) attachable dismountably to the end of the body (2) with an internal conical fitting (9) and a pipe adapter (6) equipped with an internal thread (7), while one end of the collet sleeve (11) is engaged with the pipe adapter (6) and the other end it is equipped with an inner conical surface (27) for engagement with a push collet (10).

2. An adjustable collet clamp, in particular for clamping a workpiece on a CNC lathe, comprising a body (2) formed by a hollow cylinder equipped at one end with a flange with fastening holes (4), characterized in that the body (2) has an inner diameter of d = 90 mm ± 3 mm, and at the end opposite the flange it has an internal conical fitting (9), formed at an angle of α = 15° ± 15 in a length of 10 mm < l < 16 mm, while it includes a clamping sleeve (13) for the pulling collet (14), arranged inside the body (2) and formed by a hollow cylinder, the outer diameter of which is the inner diameter (d) of the body (2) reduced by the clearance for placing and removing the clamping sleeve (13) into/from the body (2) and the pipe adapter (6) equipped thread (7), while one end of the clamping sleeve (13) is engaged with the tubular adapter (6) and the other end is equipped with means for engagement with the tong collet (14).

3. Adjustable collet clamp according to claims 1 or 2, characterized in that at least two locking grooves (17) are formed on the outer circumference of the collet sleeve (11) or clamping sleeve (13) and a first threaded hole is formed in the body (2) ( 18) with a locking screw (19) passing from the body (2) into one of the locking grooves (17) of the collet sleeve (11) or clamping sleeve (13) to prevent rotation of the collet sleeve (11) or clamping sleeve (13) around its longitudinal axes.

4. Adjustable collet clamp according to claims 2 or 3, characterized in that the tubular adapter (6) is equipped with an external thread (8) and the clamping sleeve (13) is equipped at one end with a corresponding internal thread for screwing the clamping sleeve (13) onto pipe adapter (6).

5. Adjustable collet clamp according to claims 3 or 4, characterized in that the locking grooves (17) have an oval shape and run parallel to the longitudinal axis of the body (2) and the collet sleeve (11) or the clamping sleeve (13 ).

6. Adjustable collet clamp according to one of claims 2 to 5, characterized in that in the area of the inner conical fitting (9) second threaded holes (20) with second locking screws (21) for locking the towing collet are created in the body (2) (14).

7. Adjustable collet clamp according to one of claims 2 to 6, characterized in that the clamping sleeve (13) for the pulling collet (14) is equipped at its other end with an internal cylindrical fitting (22) with mounting grooves (23) distributed around of the inner circumference of the clamping sleeve (13).

8. Mounting device (24) for mounting the clamping sleeve (13) in the body (2) to the tubular adapter (6) of the adjustable collet clamp according to claim 7, characterized in that it has a cylindrical head (26) fitting into the internal cylindrical fitting (22) ) and mounting protrusions (25) fitting into the mounting grooves (23) of the clamping case (13).