DE1286877B

DE1286877B - Quick change chuck

Info

Publication number: DE1286877B
Application number: DEB59879A
Authority: DE
Original assignee: BILZ OTTO
Current assignee: BILZ OTTO
Priority date: 1960-10-26
Filing date: 1960-10-26
Publication date: 1969-01-09
Also published as: GB979804A; DE1286877C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Schnellwechselfutter mit einer den Schaft eines Einsatzfutters aufnehmenden Aufnahmehülse und mit einem diese tragenden Schaft, der eine Axialbohrung aufweist, in die ein von einer Feder umschlossener Bolzen eingreift, der mit dem Einsatzfutter verbindbar ist, wobei das der Aufnahmehülse zugekehrte Ende der Feder sich an einem Anschlag des Schaftes und das andere Ende an einem mit dem Bolzen verbundenen Anschlag abstützt.The invention relates to quick-change chucks with one of the Shank of an insert chuck receiving receiving sleeve and with a this supporting Shank that has an axial bore into which a spring-enclosed Engages bolt, which is connectable to the insert chuck, the receiving sleeve the end of the spring facing towards a stop on the shaft and the other end supported on a stop connected to the bolt.

Bei dem durch die französische Patentschrift 1193 303 bekannten Schnellwechselfutter ist die Schaftbohrung an ihrem der Aufnahmehülse zugekehrten Ende für die Aufnahme des Bolzens der Aufnahmehülse erweitert und geht über einen der Aufnahmehülse zugekehrten Innenflansch in einen verengten Bohrungsteil über, in dem im Anschluß an das freie Ende des Bolzens die Ausgleichsfeder angeordnet ist. Die Länge der Schaftbohrung entspricht somit der Summe der Länge des Bolzens der Aufnahmehülse und der Ausgleichsfeder, so daß das bekannte Schnellwechselfutter eine verhältnismäßig große axiale Ausdehnung aufweist. Dies ist aber sehr hinderlich, weil dadurch das Schnellwechselfutter mit dem bekannten Längenausgleich einerseits viel Raum einnimmt und andererseits dadurch das Lager der Maschinenspindel einer größeren radialen Belastung ausgesetzt ist.In the quick-change chuck known from French patent specification 1193 303, the shaft bore is widened at its end facing the receiving sleeve to accommodate the bolt of the receiving sleeve and merges via an inner flange facing the receiving sleeve into a narrowed bore part in which, following the free end of the Bolt the balancing spring is arranged. The length of the shaft bore thus corresponds to the sum of the length of the bolt of the receiving sleeve and the compensating spring, so that the known quick-change chuck has a relatively large axial extent. However, this is very cumbersome because the quick-change chuck with the known length compensation on the one hand takes up a lot of space and on the other hand the bearing of the machine spindle is exposed to a greater radial load.

Es ist auch ein Schnellwechselfutter der eingangs genannten Art bekannt, bei dem der Nachteil der überlangen Ausführung dadurch vermieden ist, daß die Ausgleichsfeder den Bolzen umschließt, so daß die axiale Bohrung des Schaftes nur etwa so lang sein muß wie der Bolzen. Um bei diesem bekannten Schnellwechselfutter die Feder jedoch zur Wirkung bringen zu können, muß der Bolzen gegen den Druck der Feder mittels eines Spezialschlüssels aus der Aufnahmehülse herausgezogen und in den Schaft eines Einsatzfutters eingeschraubt werden. Dadurch wird, nach dem der Spezialschlüssel entfernt ist, der Schaft des Einsatzfutters in die Aufnahmehülse durch die Feder hineingezogen, bis er an den Boden der Aufnahmehülse anstößt. Ganz abgesehen davon, daß diese komplizierte Verbindung des Bolzens mit dem Schaft des Einsatzfutters für ein Schnellwechselfutter denkbar ungeeignet ist, hat dieses bekannte Schnellwechselfutter auch noch den Nachteil, daß eine Ausgleichsbewegung nur durch Herausziehen des Einsatzfutters aus der Aufnahmehülse gegen die Kraft der Ausgleichsfeder erfolgen kann und der Längenausgleich des Schnellwechselfutters also nur für Zugbeanspruchungen des Werkzeuges brauchbar ist. Das bekannte Schnellwechselfutter kann daher nur dann verwendet werden, wenn der Vorschub der das Schnellwechselfutter tragenden Arbeitsspindel der Maschine kleiner ist als z. B. die Steigung eines mittels eines Gewindebohrers zu schneidenden Gewindes. Die Arbeitsweise bei Werkzeugmaschinen kann jedoch auch einen auf Druck beanspruchenden Längenausgleich erfordern. Dies ist beispielsweise i beim Gewindeschneiden immer dann der Fall, wenn der Vorschub der Arbeitsspindel der Maschine größer ist als die Steigung des zu schneidenden Gewindes. Dieselbe Notwendigkeit tritt beim Gewindeschneiden auch dann ein, wenn sich der Gewindebohrer in der Bohrung festfrißt, wobei die Drehbewegung des Werkzeuges beispielsweise durch eine vorgesehene Überlastungskupplung aufhört, der Spindelvorschub aber bis zur eingestellten Arbeitstiefe weiterläuft.A quick-change chuck of the type mentioned is also known, in which the disadvantage of the excessively long design is avoided in that the compensating spring encloses the bolt so that the axial bore of the shaft can only be about as long must like the bolt. However, in order to use the spring in this known quick-change chuck To be able to take effect, the bolt must counter the pressure of the spring by means of a special key is pulled out of the receiving sleeve and inserted into the shaft of a Insert chuck can be screwed in. This will, after which the special key is removed, the shaft of the insert chuck into the receiving sleeve by the spring pulled in until it hits the bottom of the receiving sleeve. Not to mention that this complicated connection of the bolt with the shank of the insert chuck is conceivably unsuitable for a quick-change chuck, this has known quick-change chuck also has the disadvantage that a compensating movement is only possible by pulling out the insert chuck can take place from the receiving sleeve against the force of the compensating spring and the Length compensation of the quick-change chuck so only for tensile loads on the tool is useful. The well-known quick-change chuck can therefore only be used when the feed rate of the work spindle of the machine carrying the quick-change chuck is smaller than z. B. the slope of a to be cut by means of a tap Thread. Machine tools can, however, also operate under pressure require demanding length compensation. For example, this is i in thread cutting always the case when the feed rate of the work spindle of the machine is greater than the pitch of the thread to be cut. The same need occurs Tapping even if the tap jams in the hole, the rotary movement of the tool, for example, by means of an overload clutch provided stops, but the spindle feed continues to run up to the set working depth.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schnellwechselfutter mit einem Längenausgleich zu schaffen, der sowohl auf Zug als auch auf Druck beansprucht werden kann. Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß für das der Aufnahmehülse abgekehrte Ende der Feder am Schaft ein Anschlag angeordnet ist und daß der Bolzen für das der Aufnahmehülse zugekehrte Ende der Feder einen Anschlag aufweist.The invention is based on the object of a quick-change chuck to create with a length compensation that stresses both tension and pressure can be. This object is achieved according to the invention in that for the Receiving sleeve facing away from the end of the spring is arranged on the shaft and a stop that the bolt for the end of the spring facing the receiving sleeve has a stop having.

Durch diese beiden zusätzlichen Anschläge wird erreicht, daß nunmehr die Feder auch bei Druckbeanspruchungen zwischen den beiden Anschlägen gemäß der Erfindung zusammengedrückt werden kann, so daß auch ein Längenausgleich bei Druckbeanspruchungen möglich ist. Auch kann durch Wahl einer entsprechenden Länge der Feder diese zwischen den Anschlägen beliebig vorgespannt werden, wobei sie bei beiden Beanspruchungsmöglichkeiten bei diese Vorspannung überschreitenden Kräften immer zusammengedrückt wird.With these two additional stops it is achieved that now the spring even with compressive loads between the two stops according to the Invention can be compressed, so that a length compensation under pressure loads is possible. By choosing an appropriate length of the spring, this can also be selected between the stops can be pretensioned as desired, with both stress possibilities is always compressed when this preload exceeding forces.

Das erfindungsgemäße Schnellwechselfutter hat auch noch den weiteren Vorteil, daß es sich sehr einfach so weiterbilden läßt, daß die Mittelstellung der Aufnahmehülse sehr einfach axial versetzt werden kann, indem bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung als Anschläge für die Ausgleichsfeder auf dem Bolzen auswechselbare Hülsen vorgesehen sind. Die Mittelstellung der Aufnahmehülse kann hierbei axial einfach dadurch versetzt werden, daß eine an einem Ende der Längenausgleichsfeder vorgesehene Anschlaghülse am anderen Ende der Ausgleichsfeder angeordnet wird, so daß sich dann die Mittelstellung der Aufnahmehülse um eine Länge der Anschlaghülse verschiebt. Man kann dadurch gleichzeitig erreichen, daß der Längenausgleich in einem Fall nur für Zugbeanspruchungen, im anderen Fall nur für Druckbeanspruchungen wirksam werden kann.The quick-change chuck according to the invention also has the other Advantage that it can be very easily developed so that the middle position of the The receiving sleeve can be axially displaced very easily by using an advantageous Embodiment of the invention as stops for the compensating spring on the bolt exchangeable sleeves are provided. The center position of the receiving sleeve can in this case are simply offset axially in that one at one end of the length compensation spring provided stop sleeve is arranged at the other end of the compensating spring, so that then the center position of the receiving sleeve by a length of the stop sleeve shifts. You can thereby achieve at the same time that the length compensation in one case only for tensile loads, in the other case only for compressive loads can take effect.

Die Erfindung ist in der folgenden Beschreibung an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Axialschnitt durch ein Schnellwechselfutter mit einem Längenausgleich, wobei Anschläge für eine Ausgleichsfeder auf einem Bolzen der Aufnahmehülse für einen Längenausgleich in beiden axialen Richtungen angeordnet sind, F i g. 2 und 3 der F i g. 1 entsprechende Schritte, bei denen die Anschläge für einen Längenausgleich durch Einschieben der Aufnahmehülse in die Mantelhülse bzw. für einen Längenausgleich für ein Herausziehen der Aufnahmehülse aus der Mantelhülse angeordnet sind, wobei in F i g. 3 ein Einsatzfutter gestrichelt angedeutet ist.The invention is in the following description with reference to one in the Drawing illustrated embodiment explained in detail. It shows F i g. 1 an axial section through a quick-change chuck with length compensation, wherein stops for a compensating spring on a bolt of the receiving sleeve for a length compensation are arranged in both axial directions, F i g. 2 and 3 of FIG. 1 corresponding steps in which the stops for length compensation by pushing the receiving sleeve into the jacket sleeve or for length compensation are arranged for pulling the receiving sleeve out of the jacket sleeve, wherein in Fig. 3 an insert chuck is indicated by dashed lines.

Das in der Zeichnung dargestellte Schnellwechselfutter weist einen Schaft 1 für die Verbindung des Schnellwechselfutters mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Werkzeugmaschinenspindel auf. Für die einwandfreie Übertragung der Drehbewegung der Werkzeugmaschinenspindel auf den Schaft ist in diesem eine Paßfeder 2 vorgesehen, die in eine Axialnut in einer Bohrung der Werkzeugmaschinenspindel eingreift.The quick-change chuck shown in the drawing has a Shank 1 for connecting the quick-change chuck with one in the drawing machine tool spindle, not shown. For flawless transmission the rotary movement of the machine tool spindle on the shaft is in this one Parallel key 2 is provided which is inserted into an axial groove in a bore of the machine tool spindle intervenes.

Das andere, nicht für den Eingriff in eine Werkzeugmaschinenspindel vorgesehene Ende des Schaftes 1 ist als Mantelhülse 3 ausgebildet, in der eine Aufnahmehülse 4 axial verschiebbar angeordnet ist. Die Aufnahmehülse 4 dient zur Aufnahme eines Einsatzschaftes 5 eines bekannten handelsüblichen Einsatzfutters 6 für ein bestimmtes Werkzeug, z. B. für einen Gewindebohrer 7. In z. B. drei gleichmäßig über den Umfang verteilten radialen Bohrungen 8 der Aufnahmehülse 4 sind als Sperrkörper dienende Kugeln 9 angeordnet, die in den in der Zeichnung dargestellten Schließstellungen des Schnellwechselfutters in eine Ringnut 11 des Einsatzschaftes 5 eingreifen und von der Mantelhülse in dieser Eingriffsstellung gehalten werden. In der Innenwandung der Mantelhülse 3 ist eine Ringnut 12 vorgesehen, die in der Öffnungsstellung des Schnellwechselfutters genau den radialen Bohrungen 8 der Aufnahmehülse 4 gegenüberliegt, so daß die Sperrkugeln 9 dann in diese Ringnut 12 eintreten und so den Einsatzschaft 5 des Einsatzfutters freigeben können.The other, not for engaging a machine tool spindle provided end of the shaft 1 is designed as a jacket sleeve 3 in which a receiving sleeve 4 is arranged to be axially displaceable. The receiving sleeve 4 is used for Receipt of an insert shaft 5 of a known commercially available insert feed 6 for a specific tool, e.g. B. for a tap 7. In z. B. three evenly Radial bores 8 of the receiving sleeve 4 distributed over the circumference are used as locking bodies serving balls 9 arranged in the closed positions shown in the drawing of the quick-change chuck engage in an annular groove 11 of the insert shaft 5 and are held by the jacket sleeve in this engaged position. In the inner wall the jacket sleeve 3 has an annular groove 12 which, in the open position of the The quick-change chuck is exactly opposite the radial bores 8 of the receiving sleeve 4, so that the locking balls 9 then enter this annular groove 12 and so the insert shaft 5 of the feed can release.

Zur Übertragung der Drehbewegung von der einen Teil des Schaftes bildenden Mantelhülse 3 auf die Aufnahmehülse 4 sind als Mitnehmer Kugeln 13 vorgesehen, die in ebenfalls z. B drei gleichmäßig auf den Umfang der Aufnahmehülse 4 verteilte Axialnuten 14 in der Außenwandung der Aufnahmehülse 4 und gleichzeitig in diesen Axialnuten unmittelbar gegenüberliegende radial durchgehende, sich axial erstreckende Schlitze 15 in der Mantelhülse 3 eingreifen. Um die Mitnehmerkugeln 13 in dieser Eingriffsstellung zu halten, ist eine die Axialschlitze 15 außen abdeckende Griffhülse 16 auf der Mantelhülse 3 axial verschiebbar angeordnet, deren unterer Rand 16' drehbar, aber axial nicht verschiebbar mit dem unteren Rand 4' der Aufnahmehülse 4 verbunden ist, indem ein Innenflansch 17 des unteren Randes 16' der Griffhülse 16 zwischen einen Außenflansch 18 und einen Sprengring 19 am Rand 4' der Aufnahmehülse 4 eingreift. Dadurch kann man die Aufnahmehülse 4 mittels der Griffhülse 16 in die Öffnungsstellung axial verschieben, wenn das Einsatzfutter 6 aus dem Schnellwechselfutter herausgenommen werden soll.To transmit the rotary movement from the jacket sleeve 3, which forms part of the shaft, to the receiving sleeve 4, balls 13 are provided as driver which are also in, for. B three axial grooves 14 evenly distributed over the circumference of the receiving sleeve 4 in the outer wall of the receiving sleeve 4 and at the same time engaging in these axial grooves directly opposite radially continuous, axially extending slots 15 in the jacket sleeve 3. The retaining balls 13 to hold it in this position of engagement, a the axial slots 15 is externally covering handle sleeve axially displaceable on the outer sleeve 3 16 whose lower edge 16 'is rotatable but axially non-displaceably with the lower edge 4' of the receiving sleeve 4, in that an inner flange 17 of the lower edge 16 'of the grip sleeve 16 engages between an outer flange 18 and a snap ring 19 on the edge 4' of the receiving sleeve 4. As a result, the receiving sleeve 4 can be moved axially into the open position by means of the grip sleeve 16 when the insert chuck 6 is to be removed from the quick-change chuck.

In dem Schaft 1 ist eine Axialbohrung 21 für eine Längenausgleichsfeder 22 vorgesehen, deren eines Ende unter Zwischenschaltung eines Ringes 23 an einem Innenflansch 24 der Bohrung 21 und deren anderes Ende ebenfalls unter Zwischenschaltung eines Ringes 25 an einem Sicherungsring 26 anliegt. Dadurch kann die Längenausgleichsfeder 22 durch die ihr als Anschläge dienenden Ringe 23 und 25 mit der erforderlichen Druckvorspannung versehen werden.In the shaft 1 there is an axial bore 21 for a length compensation spring 22 is provided, one end of which with the interposition of a ring 23 on a Inner flange 24 of the bore 21 and its other end also with the interposition of a ring 25 rests against a locking ring 26. This allows the length compensation spring 22 by her serving as stops rings 23 and 25 with the required Be provided with compressive bias.

Die Aufnahmehülse 4 ist mit einem in die Schaftbohrung 21 eingreifenden Bolzen 27 fest verbunden, der sich durch die ganze Längsausgleichsfeder 22 hindurch erstreckt und an seinem der Aufnahmehülse 4 abgekehrten Ende mit einem Kopf 28 versehen ist, dessen Außendurchmesser größer ist als der Innendurchmesser des Ringes 25. Der Bolzen 27 ist länger als die Feder 22, so daß er gegenüber der Feder in den drei verschiedenen, in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Stellungen gegenüber diesen angeordnet werden kann. Mit der Aufnahmehülse 4 ist der Bolzen 27 abnehmbar verbunden. Zu diesem Zweck ist die Aufnahmehülse 4 mit einem Zapfen 29 versehen, der eine Gewindebohrung 31 für das mit einem Gewinde versehene Ende des Bolzens 27 aufweist.The receiving sleeve 4 is firmly connected to a bolt 27 engaging in the shaft bore 21, which extends through the entire longitudinal compensating spring 22 and at its end facing away from the receiving sleeve 4 is provided with a head 28, the outer diameter of which is larger than the inner diameter of the ring 25 The bolt 27 is longer than the spring 22, so that it is opposite to the spring in the three different ones shown in FIGS. 1 to 3 positions shown opposite these can be arranged. The bolt 27 is detachably connected to the receiving sleeve 4. For this purpose, the receiving sleeve 4 is provided with a pin 29 which has a threaded bore 31 for the end of the bolt 27 provided with a thread.

Um die Aufnahmehülse 4 durch die Längenausgleichsfeder 22 in einer bestimmten Stellung festzuhalten, aus der sie nur gegen die Druckkraft der Ausgleichsfeder 22 herausbewegt werden kann, sind auf dem Bolzen 27 vorzugsweise zwei gleichlange Hülsen 32 vorgesehen, die entweder, wie das in F i g. 1 dargestellt ist, an beiden Enden des Bolzens 27 zwischen den Ringen 23 und 25 und dem Zapfen 29 bzw. dem Kopf 28 oder nur an dem mit dem Zapfen 29 verbundenen Ende des Bolzens 27, also zwischen dem Zapfen 29 und dem Ring 23 oder, wie das in F i g. 3 dargestellt ist, am Kopfende des Bolzens 27, also zwischen dem Kopf 28 und dem Ring 25, angeordnet werden können. Dadurch wird erreicht, daß die Ausgangsstellung der Aufnahmehülse bei der Anordnung der Anschlaghülsen 32 nach etwa in der Mitte ihres Bewegungsspielraumes liegt, so daß die Aufnahmehülse 4 Längenausgleichsbewegungen sowohl durch eine Verschiebung in die Mantelhülse 3 hinein oder auch aus der Mantelhülse 3 heraus durchführen kann. Bei den Ausführungsbeispielen nach den F i g. 2 und 3 befindet sich demgegenüber die Aufnahmehülse 4 jeweils etwa in einer ihrer Endstellungen, so daß sie Ausgleichsbewegungen nur in die Mantelhülse 3 hinein bzw. aus dieser heraus durchführen kann. Diese Ausgleichsbewegungen sind dann natürlich doppelt so groß wie bei der Anordnung der Anschlaghülse 32 nach F i g. 1.In order to hold the receiving sleeve 4 by the length compensation spring 22 in a certain position from which it can only be moved against the compressive force of the compensation spring 22, two sleeves 32 of the same length are preferably provided on the bolt 27, which either, as in FIG. 1 is shown, at both ends of the pin 27 between the rings 23 and 25 and the pin 29 or the head 28 or only at the end of the pin 27 connected to the pin 29, i.e. between the pin 29 and the ring 23 or, like that in Fig. 3 is shown, can be arranged at the head end of the bolt 27, that is, between the head 28 and the ring 25 . This ensures that the starting position of the receiving sleeve with the arrangement of the stop sleeves 32 is approximately in the middle of its range of motion, so that the receiving sleeve 4 can perform length compensation movements both by sliding it into the jacket sleeve 3 or out of the jacket sleeve 3. In the exemplary embodiments according to FIGS. 2 and 3, on the other hand, the receiving sleeve 4 is in each case approximately in one of its end positions, so that it can only carry out compensatory movements into and out of the jacket sleeve 3. These compensating movements are then of course twice as large as with the arrangement of the stop sleeve 32 according to FIG. 1.

Claims

Claims: 1. Quick-change chuck with a shaft of a Insertion chuck receiving sleeve and with a shaft carrying this, which has an axial bore into which a spring-enclosed bolt engages, which is connectable to the insert chuck, the receiving sleeve the end of the spring facing towards a stop on the shaft and the other end is supported on a stop connected to the bolt, characterized in that for the end of the spring (22) facing away from the receiving sleeve (4) on the shaft (1) a stop (26) is arranged and that the bolt (27) for the receiving sleeve (4) facing The end of the spring (22) has a stop (29).

2. Quick change chuck according to claim 1, characterized in that as stops for the compensating spring (22) on the Bolts (27) exchangeable sleeves (32) are provided.