DE743424C

DE743424C - Clamping device, in particular slotted collet, clamping sleeve or the like.

Info

Publication number: DE743424C
Application number: DEO24534D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rudolf Frank; Dipl-Ing Julius Ortlieb
Original assignee: Ortlieb & Cie Julius
Current assignee: Ortlieb & Cie Julius
Priority date: 1940-03-30
Filing date: 1940-03-31
Publication date: 1943-12-28

Description

Spannvorrichtung, insbesondere geschlitzte Spannzange, Spannhülse o. dgl. Die Erfindung bezieht sich auf Spannvorrichtungen, insbesondere auf geschlitzte Spannzangen, Spannhülsen o. dgl., mit kegelförmigen, auf den Spannbacken und einem diesen gegenüber in Achsrichtung relativ beweglichen Teile angeordneten, zusammenwirkenden Spannflächen, die zum Einspannen eines Werkstückes au£einandergleiten und dadurch die Spannbacken radial verstellen.Clamping device, in particular slotted collet, clamping sleeve o. The like. The invention relates to clamping devices, in particular slotted Collets, collets or the like, with conical, on the clamping jaws and one these relatively movable parts arranged in the axial direction, interacting Clamping surfaces that slide on each other for clamping a workpiece and thereby adjust the jaws radially.

Auf den Spannbacken der bekannten Spannzangen u. dgl. sowie den diese Backen verstellenden Teilen sind die Spannflächen regelmäßig so ausgebildet, daß sie einen Teil eines Kreiskegelmantels bilden. In Abb. i der Zeichnung ist ein Beispiel einer solchen Spannzange dargestellt.On the jaws of the known collets and the like Jaw-adjusting parts, the clamping surfaces are regularly designed so that they form part of a circular cone jacket. In fig. I of the drawing is an example such a collet shown.

In jenem Spannungszustand, bei welchem die Öffnung der Spannzange im Durchmesser genau der Nennbohrung der Spannzange ent-' spricht, bilden die auf den Spannbacken i, 2, 3 befindlichen drei Teile der Spannfläche Teile eines gemeinsamen Kreiskegelmantels, d. h. die Umfangslinien 4 dieser Spannflächenteile an einer Schnittstelle X-X liegen auf einem -gemeinsamen Kreis, der dem Kreisumfang 5 des die Gegenfläche tragenden, die Spannbacken verstellenden Teiles, beispielsweise eines Futterkörpers, an dieser Schnittstelle X-X entspricht (Abb. 2). Daraus folgt, daß bei diesem Spannungszustand die Spannbacken i, 2, 3 mit dem ganzen Umfang ihrer kegeligen Spannfläche an dem Konus des sie verstellenden Teiles anliegen.In the tension state at which the opening of the collet corresponds in diameter exactly to the nominal bore of the collet ', form the the clamping jaws i, 2, 3 located three parts of the clamping surface parts of a common Circular cone jacket, d. H. the circumferential lines 4 of these clamping surface parts at an interface X-X lie on a common circle, which is the circumference 5 of the opposite surface supporting part that adjusts the clamping jaws, for example a chuck body, corresponds to X-X at this interface (Fig. 2). It follows that in this state of tension the jaws i, 2, 3 with the entire circumference of their conical clamping surface on the The cone of the part adjusting it.

Um mit derselben Spannzange ein Werkstück einzuspannen, dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Nennbohrung der Spannzange, werden die Spannbacken durch axiales Verschieben der Spannzange oder des die Backen verstellenden Teiles noch weiter zusammengedrückt. Legt man in diesem Spannungszustand wieder einen Radialschnitt X-X durch die Spannfläche der Spannbacken i, 2, 3, so ergibt sich bekanntlich, daß nunmehr die Umfangslinien. der drei Teile der kegeligen Spannfläche nicht mehr auf einem gemeinsamen Kreise liegen, sondern den an der Schnittstelle X-X liegenden Kreisumfang 5 des die Backen verstellenden Teiles schneiden, mit anderen Worten, daß die Spannbacken, gleichgültig ob das Untermaß des eingespannten Werkstückes groß oder gering ist, lediglich mit ihren einander zugekehrten Kanten 6 an dein Konus des sie verstellender- Teiles anliegen. Da als Folge hiervon zwischen den Spannbacken und dem sie verstellenden Teile an den erwähnten Kanten 6 Keilwirkungen auftreten, die das selbsttätige Öffnen der Spannzange beim Aufhören des Spanndruckes verhindern, ist man dazu übergegangen, die kegeligen Spannflächtenteile auf den Spannbacken 1,:2, 3 zu beiden Seiten der Schlitze 7 freizuschleifen, d. h. an den Schlitzen 7 abzuflachen, wie es die Abb. 3 zeigt, in der die Spannbacken in der Stellung für Werkstücke finit Untermaß dargestellt sind. Dieses Freischleifen hat zwar zur Folge, daß die Spannbacken nicht mehr klemmen, jedoch ergibt sich hieraus andererseits der Nachteil, daß sich die Spannbacken beim Spannen eines Werkstückes mit Untermaß stets nur mit den Freischliffkanten 8 (Abb. 3) gegen den Konus des die Spannbacken verstellenden Teiles abstützen, gleichgültig, ob das Untermaß des eingespannten Werkstückes groß oder klein ist. Die Folge davon ist, daß sich die Spannzange und der ihre Backen verstellende Teil an diesen Anlagestellen sehr rasch abnutzen und dadurch ungenau und unbrauchbar werden.To clamp a workpiece with the same collet, its diameter is smaller than the diameter of the nominal bore of the collet, the jaws are by axially moving the collet or the part that adjusts the jaws squeezed even further. If you make a radial section again in this stress state X-X through the clamping surface of the clamping jaws i, 2, 3, it is known that now the perimeter lines. of the three parts of the conical clamping surface no longer lie on a common circle, but rather the one at the interface X-X cut the circumference 5 of the part that adjusts the jaws, with others Words that the jaws, regardless of whether the undersize of the clamped workpiece is large or small, only with their facing edges 6 on your The cone of the adjusting part. As a result of this between the Clamping jaws and the parts that adjust them on the edges mentioned 6 wedge effects occur that the automatic opening of the collet when the clamping pressure is stopped prevent, one has gone over to the conical clamping surface parts on the Grinding jaws 1, 2, 3 free on both sides of the slots 7, d. H. to the To flatten slots 7, as shown in Fig. 3, in which the clamping jaws in the Position for workpieces finite undersize are shown. This free grinding has although the consequence is that the jaws no longer clamp, but it results from this on the other hand, the disadvantage that the clamping jaws when clamping a workpiece with undersize always only with the relief edges 8 (Fig. 3) against the cone of the support the jaw adjusting part, regardless of whether the undersize of the clamped workpiece is large or small. The consequence of this is that the Collet chuck and the part that adjusts its jaws at these contact points very quickly wear out and become imprecise and unusable.

Ist das zu verarbeitende Material im Durchinesser größer als der Durchmesser der Nennbohrung der Spannzange, so müssen die Spannbacken durch entgegengesetztes Verschieben der Spannzange bzw. des ihre Backen verstellenden Teiles gegenüber der Stellung bei der Nennbohrung radial nach außen bewegt werden. Legt man auch in diesem Spannungszustand der Spannzange wieder einen Radialschnitt X-X durch die Spannflächen der Spannbacken r, a, 3, so zeigt es sich, daß auch in diesem Falle bei den bekannten Spannzangen die Umfangslinien .l. der kegeligen Spannflächenteile nicht mehr auf einem gemeinsamen Kreis liegen, sondern den in der Schnittebene X-X liegenden Kreisumfang 5 des die Backen verstellenden Teiles nur an einer einzigen Stelle 9 berühren (Abb. .1), mit anderen Worten, daß sich beim Spannen von Werkstücken mit Übermaß jede der Spannbacken nur an einer einzigen Stelle ihres Spannflächenteiles gegen den Konus des die Backen verstellenden Teiles abstützt und zwar mit einer Stelle, die immer dieselbe bleibt. gleichgültig ob das Übermaß des eingespannten Materials groß oder klein ist. Infolgedessen nützt sich auch beim Spannen von Werkstücken mit Übermaß die Spannzange an ihren Anlagestellen sehr rasch ab und wird ungenau und unbrauchbar.Is the material to be processed larger in diameter than the diameter the nominal bore of the collet, the jaws must go through opposite Moving the collet or the part that adjusts its jaws in relation to the Position at the nominal bore can be moved radially outwards. If you also put in this Stress condition of the collet again a radial section X-X through the clamping surfaces the clamping jaws r, a, 3, it turns out that in this case, too, with the known Collets the circumferential lines .l. the conical clamping surface parts no longer open lie in a common circle, but rather the circumference lying in the cutting plane X-X 5 of the part adjusting the jaws only touch at a single point 9 (Fig. .1), in other words that when clamping workpieces with oversize each the jaws only at a single point of their clamping surface part against the The cone of the jaw adjusting part is supported with a point that always remains the same. regardless of whether the excess of the clamped material is great or is small. As a result, it is also useful when clamping oversized workpieces the collet very quickly from its contact points and becomes imprecise and unusable.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgab.. zugrunde, die zusammenwirkenden Spannflächen so auszubilden, daß die Spannzangen, Spannhülsen o. dgl. und die ihre Spannbacken verstellenden Teile nicht mehr wie bisher stets nur an derselben Stelle oder denselben Stellen ihrer Spannflächen beansprucht und abgenutzt werden, sondern eine gleichmäßig über den ganzen Umfang der Anlageflächen verteilte und damit praktisch nicht spürbare Abnutzung erfahren.In contrast, the invention is based on the task .. the interacting To train clamping surfaces so that the collets, clamping sleeves o. The like. And their Jaw-adjusting parts are no longer always in the same place as before or the same places on their clamping surfaces are stressed and worn, but one that is evenly distributed over the entire circumference of the contact surfaces and is therefore practical experience no noticeable wear and tear.

Gemäß der Erfindung wird. dies dadurch erreicht, daß die Leitlinie für die Kegelerzeugenden der kegeligen Spannflächen der Spannbacken -oder des die Spannbacken verstellenden Teiles nicht mehr wie bisher ein Kreis, sondern eine Kurve oder eine Linie ist, die aus mehreren Kurven oder aus einer Kurve und mehreren Geraden oder aus mehreren Kurven und einer oder mehreren Geraden zusammengesetzt ist, und so verläuft, daß die nach ihr gebildeten Kegelspannflächen mit je zwei bei verschiedenen Spanndurchmessern verschiedenen Stellen an den kreiskegeligen Gegenflächen des die Spannhacken verstellenden Teiles bzw. der Spannbacken anliegen.According to the invention. This is achieved by the fact that the guideline for the cone-generating of the conical clamping surfaces of the clamping jaws - or the part adjusting the clamping jaws is no longer a circle as before, but a curve or a line consisting of several curves or a curve and several straight lines or from is composed of several curves and one or more straight lines, and runs in such a way that the conical clamping surfaces formed after it rest with two different points for different clamping diameters on the circular conical counter surfaces of the part adjusting the clamping hooks or the clamping jaws.

In den Abb. 5 bis 8 der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel_ einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Spannzange dargestellt und zwar ist Abb. 5 eine Seitenansicht der Spannzange, Abb. 6 ein Schnitt nach der Linie X-X der Abb. 5 in einer Stellung der Backen für Werkstücke, deren Durchmesser gleich dem \ enninaß der Spannzangenbohrung ist.In Figs. 5 to 8 of the drawing, an embodiment is a formed according to the invention collet and that Fig. 5 is a Side view of the collet, Fig. 6 a section along the line X-X of Fig. 5 in a position of the jaws for workpieces whose diameter is equal to the \ enninaß the collet bore is.

Abb.; ein Schnitt nach der Linie X-X der Abb. 5, die Backen hierbei in einer Spannstellung für Werkstücke mit Untermaß, und Abb. 8 ein Schnitt nach der Linie X-X der Abb. 5, die Backen hierbei in einer Spannstellung für Werkstücke mit Übermaß.Fig .; a section along the line X-X of Fig. 5, the jaws here in a clamping position for workpieces with undersize, and Fig. 8 a section according to the line X-X of Fig. 5, the jaws here in a clamping position for workpieces with excess.

Wie die Abb. 6 bis 8 erkennen lassen, sind die kegeligen Spannflächenteile der Spannbacken so ausgebildet, daß ihre Umfangslinien .I (Leitlinien) Kurven darstellen, die von dem bisher üblichen Kreis abweichen. Diese Kurven bestehen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einer Reihe von stetig ineinander übergehenden Einzelkurven, deren Krümmungsradien v en den Schlitzen 7 aus nach der Mitte der Backen zu ständig größer werden. An den den Seillitzen y zugekehrten Rändern der Backen sind hierbei die Krüni-,?iungsradien der Uinfangslii?ie 4. kleiner bemessen als der Radius der zugeordneten kreisförmigen Umfangslinie 5 des die Backen verstellenden Teiles, beispielsweise eines Futterkörpers, so daß an den einander zugekehrten Rändern der einzelnen Spannflächenteile Freischliffflächen entstehen. Andererseits ist der Krümmungsradius der Umfangslinie 4 in der Mitte jeder Backe größer gewählt als der Radius der zugeordneten kreisförmigen Umfangslinie 5 des Futterkörpers. Infolge dieser Anordnung und Bemessung liegen, ohne Rücksicht darauf, ob ein Werkstück mit Untermaß, Nennmaß oder Übermaß eingespannt. wird, die Spannflächenteile der Backen stets mit zwei Stellen ihres Umfanges an dem Innenkonus des Futterkörpers an, deren Lage sich jeweils entsprechend dem Durchmesser des eingespannten Werkstückes verändert und demgemäß eine einseitige Beanspruchung und Abnutzung der Spannzange ausschließt. Im Falle der Abb. 6, d. h. beim.Spannen eines Werkstükkes, dessen Durchmesser der Nennbohrung der Spannzange entspricht, liegen die Spannbacken im Bereich der beiden Punkt i i, I I der Umfangslinien 4 an der kreisförmigen Umfangslinie 5 des Futterkörpers an. Wird mit der Spannzange ein Werkstück gespannt, dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Nennbohrung, so wandern die Anlagestellen i i, i i, wie die Abb. 7 zeigt, gleichmäßig gegen die Schlitze 7 hin nach außen, während sie im umgekehrten Falle, wenn das zu spannende Werkstück im Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Nennbohrung, gegen die Mitte der Spannbacke zu wandern, wie die Abb. 8 zeigt. In allen Fällen liegen aber die Backen an zwei wechselnden Stellen an dem Innenkonus des Futterkörpers an, woraus sich ergibt, daß eine praktisch ins Gewicht fallende, das stets einwandfreie und genau zentrische Einspannen in Frage stellende Abnutzung des Futterkörpers nicht eintritt.As can be seen in Figs. 6 to 8, the conical clamping surface parts of the clamping jaws are designed so that their circumferential lines .I (guidelines) represent curves that deviate from the previously usual circle. In the exemplary embodiment shown, these curves consist of a series of individual curves that continuously merge into one another, the radii of curvature of which become continuously larger from the slots 7 towards the center of the jaws. At the edges of the jaws facing the rope strands y, the radii of curvature of the Uinfangslii? Ie 4. are dimensioned smaller than the radius of the associated circular circumferential line 5 of the part adjusting the jaws, for example a chuck body, so that at the edges facing each other of the individual clamping surface parts free ground surfaces are created. On the other hand, the radius of curvature of the circumferential line 4 in the center of each jaw is selected greater than the radius of the associated circular circumferential line 5 of the chuck body. As a result of this arrangement and dimensioning, regardless of whether a workpiece with undersized, nominal or oversized dimensions is clamped. is, the clamping surface parts of the jaws always with two points of their circumference on the inner cone of the chuck body, the position of which changes according to the diameter of the clamped workpiece and accordingly excludes unilateral stress and wear of the collet. In the case of Fig. 6, ie when clamping a workpiece, the diameter of which corresponds to the nominal bore of the collet, the clamping jaws lie in the area of the two points ii, I I of the circumferential lines 4 on the circular circumferential line 5 of the chuck body. If a workpiece is clamped with the collet, the diameter of which is smaller than the diameter of the nominal bore, the contact points ii, ii, as shown in Fig workpiece to be clamped is larger in diameter than the diameter of the nominal bore, to wander towards the center of the clamping jaw, as Fig. 8 shows. In all cases, however, the jaws lie at two alternating points on the inner cone of the chuck body, which means that practically significant wear and tear of the chuck body which always jeopardizes the flawless and precisely centric clamping does not occur.

Die Spannbacken können auch in der Mitte ihres Spannflächenteiles entlang einer Geraden freigeschliffen sein, und zwar vorzugsweise so, daß die Freischlifffläche stetig in den übrigen Teil der Spannfläche übergeht.The clamping jaws can also be in the middle of their clamping surface part be ground free along a straight line, preferably so that the free ground surface merges steadily into the remaining part of the clamping surface.

Claims

PATENT CLAIM: i. Clamping device, especially slotted collet, Clamping sleeve or the like, with tapered ones on the clamping jaws and one opposite them in the axial direction relatively movable parts, arranged, interacting clamping surfaces, which slide on each other to clamp a workpiece and thereby the clamping jaws adjust radially, characterized in that the guideline for the cone generating the conical clamping surfaces of the clamping jaws or the adjusting the clamping jaws Part is a curve or a line made up of several curves or from one curve and several straight lines or composed of several curves and one or more straight lines is, and runs in such a way that the conical clamping surfaces formed after it with two each with different clamping diameters different points at the. circular conical Opposite surfaces of the part adjusting the clamping jaws or the clamping jaws are in contact.

2. Collet according to claim i, characterized in that the curvature of the guideline at the edge of the jaws facing the slots is stronger than the curvature of the circumference of the cooperating with the jaws part, that also the Curvature of the guideline from there towards the center of the jaws becomes too weaker and in the middle of the jaws is weaker than the curvature of the circumference the with. the clamping jaws cooperating part.

3. Collet according to claim i or 2, characterized in that the clamping jaws in the middle of their clamping surface are ground free along a straight line, preferably so that the free ground surface merges steadily into the remaining part of the clamping surface.

4. Collet according to claim i, in which the clamping jaws on the edge of their clamping surfaces facing the slots are ground free, characterized in that the free ground surfaces are continuous merge into the remaining part of the clamping surface.

5. Clamping device according to one of the preceding claims, characterized in that in or on the parts cooperating with the clamping jaws a wedge, a nose o. Like. Is secured against rotation. To distinguish the subject matter of the application from the state of the art, the following publications were considered in the granting procedure: German patents .... No. 591 512, 6o5 949, 684 i98; French patent specification .... No. 1i 161 (addition to No. 383 766); British patents. . No. 5 455 of the year igo6, 3.12 523; U.S. Patents .... Nos. I o86 393, 2 o18 452, 2 i87 i70.