DE2162217C2 - Power chucks - Google Patents
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- DE2162217C2 DE2162217C2 DE19712162217 DE2162217A DE2162217C2 DE 2162217 C2 DE2162217 C2 DE 2162217C2 DE 19712162217 DE19712162217 DE 19712162217 DE 2162217 A DE2162217 A DE 2162217A DE 2162217 C2 DE2162217 C2 DE 2162217C2
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Description
Die Erfindung betrifft ein Kraft-Spannfutter, insbesondere für schwere Werkstücke, bei dem eine Anzahl von auf einem Spannfutterkörper angeordnetenThe invention relates to a power chuck, in particular for heavy workpieces, in which a number of arranged on a chuck body
. Spannbacken und für wenigstens eine der Spannbak-. Clamping jaws and for at least one of the clamping jaws
2D ken ein Antrieb vorgesehen ist, der hauptsächlich aus zwei relativ zueinander beweglichen, kugelgelagerten Antriebselementen mit gemeinsamer Achse, nämlich einem Schraubentei und einem Muiternteil besteht, die äußere bzw. innere, jeweils schraubenlinienför-2D ken a drive is provided, which mainly consists of two relatively movable, ball-bearing drive elements with a common axis, namely consists of a screw part and a Muiternteil, the outer and inner, respectively helical
mige. zueinander komplementäre Laufrillen für die Kugeln wenigstens eines Kugelumlaufsystems aufweisen, wobei das eine Antriebselement bei Erzeugung eines äußeren Antriebsdrehmoments in der Achsrichtung relativ zu dem anderen, gegen eine Bewegung inmige. have complementary running grooves for the balls of at least one recirculating ball system, wherein the one drive element upon generation of an external drive torque in the axial direction relative to the other, against a movement in
Achsrichtung festgehaltene Antriebselement bewegbar ist und wobei die jeweilige Spannbacke mit dem in Achsrichtung bewegbaren Antriebselement verbunden ist.Axial direction fixed drive element is movable and wherein the respective clamping jaw with the is connected in the axial direction movable drive element.
Bei einem bekannten Spannfutter erfolgt der Antrieb der einzelnen Spannbecken jeweils mittels eines drehbar gelagerten, gegen eine Bewegung in Achsrichtung festgehaltenen Mutternteils und einer mit diesem in Eingriff stehenden, in Achsrichtung bewegbaren Gewindespindel, die an ihrem freien Ende mitIn a known chuck, the individual clamping basins are each driven by means of a rotatably mounted nut part held against movement in the axial direction and one with this engaged, axially movable threaded spindle, which at its free end with
einer Spannbacke verbunden ist. Der Mutternteil ist hierbei an einem Teil seines Außenumfangs als Schneckenrad ausgebildet, das mit einer drehbaren Antriebsschnecke zusammenwirkt. Bei dieser Art von Spannbackennntrieben mit ineinandergreifenden Gewinden der Schrauben- und Mutternteile treten jedoch von Natur aus sehr große Reibungskräfte auf, wenn etwa ausgesprochen hohe Druckkräfte zum Zentrieren schwerer Werkstücke und zur Überwindung von auf diese Werkstücke einwirkenden großen Widerständen, die beispielsweise bei einem Bearbeitungsvorgang an einem Werkstück auftreten können, erzeugt werden müssen. Infolgedessen ist der Wirkungsgrad solcher Antriebssysteme, bei denen ein angreifendes, äußeres Drehmoment in hohe Druckkriifte der Spannbacken umgewandelt werden soll, verhältnismäßig gering und in manchen praktischen Anwendungsfällcn ungenügend (USA.-Palentschrift 2 883 201).a clamping jaw is connected. The nut part is here on part of its outer circumference as Formed worm wheel which cooperates with a rotatable drive worm. With this species of clamping jaw drives with interlocking threads of the screw and nut parts occur, however inherently very large frictional forces, when for example extremely high pressure forces to the Centering heavy workpieces and overcoming large ones acting on these workpieces Resistances that can occur, for example, during a machining process on a workpiece, must be generated. As a result, the efficiency of such drive systems in which a attacking, external torque is to be converted into high pressure forces of the clamping jaws, relatively small and in some practical cases inadequate (USA.-Palentschrift 2,883,201).
Es ist ferner ein aus einem Mutternteil und einem Schraubenteil bestehender Betätigungsmechanismus, beispielsweise für Hebevorrichtungen, bekannt, bei dem die Schrauben- und Mutternteile nicht mit ineinander eingreifenden Gewinden, sondern mit schraubcnlinienförmigen, zueinander komplementären Laufrillen für Lagerkugcln versehen sind, wobei diese Laufrillcn gemeinsam eine Eindlosstrecke bilden, auf der die Kugeln bei Betätigung umlaufen. Bei dieser bekannten Einrichtung trägt der Mutternteil, derIt is also an actuating mechanism consisting of a nut part and a screw part, for example for lifting devices, known in which the screw and nut parts do not interlock with one another engaging threads, but with helical, mutually complementary grooves are provided for bearing balls, these Running grooves together form a single track which the balls revolve when actuated. In this known device, the nut part carries the
drehbar gelagert, jedoch in Achsrichtung unverschiehh:ir ist, an einem Teil seines Aulienunifangs wiederum ein Schneckenrad, das mit emer Antriebsschnecke'nwelle zusammenarbeitet, und bei Betätigung wird die Drehbewegung des Mutternteils über das Kugelumlaufsystem in eine lineare Bewegung des Schraubemeils des Betätigunasmecharrismus umgewandelt (USA.-Patentschrift 3 485 110).rotatably mounted, but not shifted in the axial direction: ir is, on part of his Aulienunifang, in turn, a worm wheel, which with a drive worm shaft cooperates, and when actuated, the rotary movement of the nut part is over the recirculating ball system is converted into a linear movement of the screw mile of the actuation mechanism (U.S. Patent 3,485,110).
Ausgehend von einem Kraft-Spannfutter der eingangs genannten Art liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine unerwünschte Bewegungsumkehrung bei axialer Druckbelastung einer Spannbacke ohne Angreifen eines äußeren Antriebsdrehmoments, also etwa ein zur Betätigungsrichtung entgegengesetztes Zurücklaufen des in Achsrichtung bewegbaren Antriebselements des Spannbackenantriebs, z. B. des Mutternteils, mit absoluter Sicherheit zu vermeiden.Based on a power chuck of the type mentioned at the outset, the object of the invention is is based on an undesirable reversal of movement when a clamping jaw is subjected to axial pressure loading without Attacking an external drive torque, i.e. roughly opposite to the direction of actuation Return of the drive element movable in the axial direction the jaw drive, e.g. B. the nut part, to be avoided with absolute certainty.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Antrieb wenigstens zwei Bremsflächen aufweist, die mittels eines begrenzten Axialspiels eines der Antriebselemente miteinander in Eingriff bringbar sind.This object is achieved according to the invention in that the drive has at least two braking surfaces has, which by means of a limited axial play of one of the drive elements in engagement with one another are bringable.
Hierdurch wird eine vollkommen wirksame Bremse gegen irgendein Zurückweichen eines der relativ zueinander beweglichen Antriebselemente, sei es der Schraubenteil, sei es der Mutterrteii. bei Aufbringung großer Kräfte gegen ein Werkstück geschaffen. Falls der erfindungsgemäße Spannbackenantrieb mit einem selbsthemmenden Schneckentrieb zusammenwirkt, kann dessen selbsthemmende Wirkung durch die Maßnahmen der Erfindung noch sehr wesentlich unterstützt werden, oder, falls der Eingangsantrieb etwa des Schraubenteils des Spannbackenantriebs kein selbsthemmender Schneckentrieb ist. !aßt sich die Selbsthemmung bzw. Bremsung ausschließlieh durch Ineingriffbringen der Bremsflächen des Spannbackenantriebs erzielen. Darüber hinaus gewährleistet die Erfindung ein sicheres Halten und vergleichsweise leichtes Zentrieren selbst sehr schwerer Werkstücke.This makes a fully effective brake against any backward movement one of the relative mutually movable drive elements, be it the screw part, be it the mother part. upon application created large forces against a workpiece. If the jaw drive according to the invention interacts with a self-locking worm drive, its self-locking effect can still be supported very significantly by the measures of the invention, or, if the input drive is about the screw part of the clamping jaw drive is not a self-locking worm drive. The self-locking or braking is exclusive achieve by engaging the braking surfaces of the jaw drive. In addition, guaranteed the invention a secure hold and comparatively easy centering even very difficult Work pieces.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist in vorteilhafter Weise die eine Bremsfläche am Schraubenteil des Spannbackenantriebs und die andere Bremsfläche gegenüberliegend am Spannfutterkörper vorgesehen, und der Schraubenteil weist hierbei das begrenzte Axialspiel auf.According to a further development of the invention, one braking surface is advantageously on the screw part of the jaw drive and the other braking surface opposite on the chuck body provided, and the screw part here has the limited axial play.
Zur genauen Einstellung des Axialspiels des Schraubenteils kann dieser vorzugsweise eine weitere Bremsfläche und der Spannfutterkörper eine entsprechende gegenüberliegende Bremsflächen aufweisen.For precise adjustment of the axial play of the screw part, it can preferably have a further Braking surface and the chuck body a corresponding have opposite braking surfaces.
Weiterhin können die Bremsflächen vorteilhafterweise jeweils durch Druckringe am Schraubenteil und am Spannfutterkörper gebildet sein.Furthermore, the braking surfaces can advantageously each be provided by pressure rings on the screw part and be formed on the chuck body.
Diese Druckringe können hierbei jeweils insgesamt aus einem Material mit hohem Reibungskoefiizienten bestehen oder mit derartigem Material beschichtet sein.These pressure rings can each consist of a material with a high coefficient of friction exist or be coated with such material.
Gernäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind zum Angreifen eines äußeren Antriebsdrehmoments am Schraubenteil eines Spannbackenantriebs eine Welle mit einer Schnecke und ein mit der Schnecke in Eingriff stehendes Schneckenrad vorgesehen, und das Schneckenrad mit dem Schraubenteil ist gemeinsam drehbar und gegen eine Bewegung in Achsrichtung festgehalten, während der Mutternteil gegen axiale Drehung festgehalten, jedoch in Achsrichtung bewegbar ist.According to a further embodiment of the invention are for engaging an external drive torque a shaft with a worm and one with the worm on the screw part of a clamping jaw drive meshing worm wheel is provided, and the worm wheel with the screw part is common rotatable and held against movement in the axial direction, while the nut part against axial rotation held, but is movable in the axial direction.
Vorzugsweise können dann eine oder mehrere der erfinduiigsyemäßen Bremsflächen bzw. der oiler die entsprechenden Druckringe am Schneckenrad vorgesehen sein.One or more of the braking surfaces according to the invention or the oiler can then preferably corresponding pressure rings can be provided on the worm wheel.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand von in den Zeichnungen beispielhaft veranschaulichten Ausführungsformen näher erläutert. Hs zeigtIn the following, the invention is illustrated by way of example in the drawings explained in more detail. Hs shows
F i g. 1 die Vorderansicht eines Spannfutters,F i g. 1 the front view of a chuck,
F i g. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Spannfutters,F i g. 2 is a partially sectioned side view of the chuck,
F i R. 3 einen Schnitt Hines der Linie 3-3 von F ig. 2,For row 3 a section Hines of the line 3-3 of Fig. 2,
Fig.4 einen Schnitt im vergrößerten Maßstab durch das Spannfutter limes der Linie 4-4 von F ig. 2,4 shows a section on an enlarged scale through the chuck limes of line 4-4 of Fig. 2,
Fig.5 einen Schnitt länas der Linie 5-5 vonFig.5 is a section along the line 5-5 of
Fig. 4,Fig. 4,
F i g. 6 einen Schnitt durch einen Teil des Spannfutters in vergrößertem Maßsiah undF i g. 6 shows a section through part of the chuck on an enlarged scale and FIG
F i g. 7 einen Teilschnitt ein..·,· abgewandelten Aus· führungsform des Spannfutters.F i g. 7 a partial section a .. ·, · modified from · shape of the chuck.
In den Zeichnungen und insbesondere in F i g. 1 bis 4 ist ein Spannfutter IO mit einem Spannfutterkurner 12, einer Anzahl von Spannbacken 14 und einem Mechanismus /ur Betätigung der Spannbacken veranschaulicht. Da d;is Spannfutte· für Werkstükke H-' geeignet ist. die insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, massiv sind, ist hei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel der Spannfutterkörper 12 zur Verringerung von Große und Gewicht in Form eines Basisringes 18 ausgebildet, an dessen Vorderfläche getrennte Gehäuse 22 für die einzelnen Spannbacken 14 befestigt sind. Jedes dieser Gehäuse 22 weist eine Führungsbahn 24 für eine Spannbacke 14 auf, in der diese radial bezüglich der Achse .t des Spannfutters (Fig. 1,2 und 4) bewegbar ist, und weiterhin eine Platte 26. welche die Spannbacke in der Führungsbahn 24 hält, wobei jedes Gehäuse 22 und die dazugehörige Platte 26 zweckdienlich hei 28 am Basisring 18 (F i g. 1) mittels Bolzen gehalten ist. Das Spannfutter ist mit seinem Basisring 18 beispielsweise mittels Bolzen abnehmbar an der Antriebsspindel 32 einer Drehbank befestigt (Fig. 1 und 2).In the drawings and in particular in FIG. 1 to 4 is a chuck IO with a chuck crank 12, a number of jaws 14 and a mechanism / for actuating the jaws illustrated. Because the chuck is suitable for workpieces H- '. the particular, if not exclusive, massive, is called the illustrated Embodiment of the chuck body 12 to reduce size and weight in In the form of a base ring 18, on the front surface of which there are separate housings 22 for the individual Jaws 14 are attached. Each of these housings 22 has a guide track 24 for a clamping jaw 14, in which this radially with respect to the axis .t des Chuck (Fig. 1,2 and 4) is movable, and further a plate 26 which holds the jaw in the guide track 24, each housing 22 and the associated plate 26 is expediently held hot 28 on the base ring 18 (FIG. 1) by means of bolts. The The base ring 18 of the chuck can be removed from the drive spindle by means of bolts, for example 32 attached to a lathe (Fig. 1 and 2).
Jede der Spannbacken 14 besteht aus der üblichen Grundbacke 34 und der daran mittels Bolzen befestigten Aufsatzbacke 36, wobei die Grundbacke 34 im Spannfutterkörper 12 in der dazugehörigen Führungsbahn 24 beweglich ist und die Aufsatzbacke 36 die am Werkstück angreifende Backe darstellt (F i g. 1, 2 und 4). Das Spannfutter wird vorzugsweise mit Aufsatzbacken verschiedener Längen hergestellt, die an Stelle der veranschaulichten Aufsatzbacken 36 eingesetzt werden können, um an Werkstücken vergleichsweise verschiedener Querschnittsabmessungen angreifen zu können.Each of the clamping jaws 14 consists of the usual base jaw 34 and the one fastened to it by means of bolts Top jaw 36, the base jaw 34 in the chuck body 12 in the associated guideway 24 is movable and the top jaw 36 represents the jaw engaging the workpiece (Figs. 1, 2 and 4). The chuck is preferably manufactured with top jaws of different lengths, which can be used in place of the illustrated top jaws 36 in order to compare workpieces to be able to attack different cross-sectional dimensions.
Der Sp-iinbackenbetätigungsmechanismus weist einen Einzelantrieb 38 für jede der Spannbacken auf, um letztere zu bewegen und um ein angreifendem Drehmoment in eine Backendruckkraft gegen eine Arbeitslast umzuwandeln. Da die Backenantriebe zunächst als identisch zu bezeichnen sind, wird im folgenden zunächst lediglich der Antrieb 38' für die Backe 14' in F i g. 2 und 4 genauer erläutert, wobei die Teile der anderen Antriebe 38, auf die im folgenden noch Bezug genommen wird, durch entsprechende Bezugszeichen bezeichnet sind. Der Backenantrieb 38' besteht aus zusammengehörigen Schrauben- und Mutternteilen 40 und 42 mit einer gemeinsamen Achse .v', von denen ein Teil, hier der Schrau-The spin jaw actuation mechanism has a single drive 38 for each of the clamping jaws to move the latter and an attacking Convert torque into a jaw compressive force against a work load. As the jaw drives are initially to be referred to as identical, in the following initially only the drive 38 'for the Jaw 14 'in FIG. 2 and 4 explained in more detail, the parts of the other drives 38 being referred to in the following is still referred to, are denoted by corresponding reference numerals. The jaw drive 38 'consists of associated screw and nut parts 40 and 42 with a common Axis .v ', part of which, here the screw
benteil 40, drehbar um die Achse .v' im Gehäuse 22 montiert und gegen eine Bewegung in Richtung dieser Achse festgehalten ist. während der andere Teil, d. h. der Mutlcrnteil 42 im Gehäuse 22 in Richtung der Achse .v' bewegbar angeordnet, jedoch gegen eine Drehung um diese Achse festgehalten ist. wobei der Backenantrieb weiterhin Einrichtungen 40 α aufweist, um ein Drehmoment auf den Schraubenteil 40 aufzubringen, und eine wirksame Verbindung zwischen dem Mutternteil 42 und der Backe 14' vorgesehen ist. um letztere bei einer Axialbewcgung des Mutternteiles zu bewegen. Die Einrichtungen 40« zum Aufbringen des Drehmomentes weisen vorzugsweise eine Drehmomenteingangswelle 43 mit einer Schnecke 44 und ein Schneckenrad 46 auf, das in Eingriff mit der Schnecke 44 steht, wobei diese Teile in einem Zusatzgehäuse 48 angeordnet sind, welches bei 50 mittels Bolzen an dem dazugehörigen Gehäuse 22 befestigt ist. Die Drehmomenteingangswelle 43 ist in Lagern in dem Zusat/gehäuse 48 gelagert und trägt außerhalb des Gehäuses einen Antriebskopf 52, der lösbar in Eingriff mit einem Werkzeug gebracht werden kann, mit dem das Drehmoment aufgebracht werden soll. Der Schraubenteil 40 erstreckt sich mit seinem Hinlcrende 54 in das Zusatzgehäuse 48 und weist einen Lagerzapfen 56 verkleinerten Durchmessers auf. der von einem Lager 58 in diesem Gehäuse 48 drehbar aufgenommen ist. wobei das Schneckenrad 46 vom Hinlercndc 54 und dem Zapfen 56 verkleinerten Durchmessers des Schraubenleiles 40 aufgenommen und an diesem Hintcrcndc 54 bei 60 mit dem Schraubenteil 40 zusammen undrehbar verstiftet ist.bteil 40, rotatably mounted around the axis .v 'in the housing 22 and is held against movement in the direction of this axis. while the other part, ie the nut part 42, is arranged in the housing 22 so as to be movable in the direction of the axis .v ', but is held against rotation about this axis. wherein the jaw drive further comprises means 40 α to apply a torque to the screw part 40, and an effective connection between the nut part 42 and the jaw 14 'is provided. to move the latter when the nut part moves axially. The devices 40 ″ for applying the torque preferably have a torque input shaft 43 with a worm 44 and a worm wheel 46 which is in engagement with the worm 44, these parts being arranged in an additional housing 48 which is attached at 50 by means of bolts to the associated Housing 22 is attached. The torque input shaft 43 is supported in bearings in the additional housing 48 and, outside the housing, carries a drive head 52 which can be releasably brought into engagement with a tool with which the torque is to be applied. The screw part 40 extends with its rear end 54 into the additional housing 48 and has a bearing journal 56 of reduced diameter. which is rotatably received by a bearing 58 in this housing 48. The worm wheel 46 is received by the rear end 54 and the pin 56 of reduced diameter of the screw cable 40 and pinned to this rear end 54 at 60 with the screw part 40 so as to be non-rotatable.
Der Mutlcrnteil 42 ist im Gehäuse 22 gegen eine Drehung um die Achse x' festgehalten, jedoch in Achsrichtung bewegbar angeordnet, indem die zusammengehörigen Schrauben- und Mutternteile 40. 42 sich mit ihrer Achse .v' in Bewegungsrichtung der Backe 14' erstrecken und der Mutternteil 42 direkt in der Backe 14' mit dieser gemeinsam verschiebbar montiert ist. Zu diesem Zweck weist die Backe 14' eine Ausnehmung 62 auf. die zu der Achse.v' konzentrisch ist und den Mutternteil 42 in einer Passung aufnimmt (Fig.4 und 5). wobei der Mutternteil 42 hier e:ncn hinteren mit einem Gewinde versehenen Flansch 64 aufweist, welcher bei 66 in die Backe 14' eingeschraubt und bei 68 durch eine Stiftverbindung an dieser festgelegt ist. um somit gegen eine Drehung bezüglich der Backe verriegelt zu sein.The nut part 42 is held in the housing 22 against rotation about the axis x ' , but is arranged to be movable in the axial direction in that the associated screw and nut parts 40, 42 extend with their axis .v' in the direction of movement of the jaw 14 'and the nut part 42 is mounted directly in the jaw 14 'so as to be displaceable together with the latter. For this purpose, the jaw 14 ′ has a recess 62. which is concentric to the axis v 'and receives the nut part 42 in a fit (Fig. 4 and 5). wherein the nut part 42 here e: ncn rear with a threaded flange 64 has, which is screwed at 66 into the jaw 14 'and 68 defined by a pin connection to the latter. so as to be locked against rotation with respect to the jaw.
Die Schrauben- und Mutternteile 40 und 42 bilden Teile eines Kugellagers 70. das Lagerkugeln 72 aufweist, die zwischen den Teilen 40 und 42 angeordnet sind. Die Schrauben- und Mutternteile 40 und 42 weisen an ihren äußeren bzw. inneren Oberflächen äußere bzw. innere, zusammengehörige Laufrillen 74 und 76 für die Kugeln 72 auf (F i g. 4 und 5). wobei sich diese Laufrillen 74 und 76 schraubenlinienförmig mit dem selben gleichbleibenden Steigungswinkel über den Schraubenteil 40 bzw. über die Gesamtlänge des Mutternteiles 42 erstrecken. Es sind Vorkehrungen getroffen, um die Kugeln 72 in ihren Laufrillen über eine bestimmte Länge des Mutternteiles 42 in entgegengesetzten Richtungen bei Betätigung des Schraubenteiles 40 in entgegengesetzten Richtungen umlaufen zu lassen. Bei der beschriebenen Ausführungsform kann eine Menge von Kugeln 72 somit über' die Länge 1 des Mutternteiles 42 (F i g. 4) umlaufen, wobei diese Kugeln in den inneren und äußeren Laufrillen 76 und 74 über die Länge 1 zu einem der beiden Enden derselben laufen und in einem Rückweg 78- befindlich sind, der zu dem anderen Ende der Länge 1 führt, je nachdem, in welcher Richtung der Schraubenteil 40 (vgl. Fig.5) betätigt wird. Der Rückweg 78 für die Kugeln wird durch einen Rohrteil 80 gebildet, von dem die Kugeln 72 aufgenommen werden, wobei dieser Rohrteil 80 ganz allgemein U-förmig ausgebildet ist, um gegenüberlicgendc Schenkel 82 und 84 und einen Verbindungsteil 86 zu bilden. Wie aus F i g. 4 und 5 ersichtlich, reicht der Schenkel HZ des Rohrteiles in die innere Laufrille 76 des Mutternteiles 42 an einem Ende der Länge 1 des letzteren, und gleichzeitig ausreichend tief in den unmittelbar danebenliegenden Teil der äußeren Laufrille 74 des Schraubenteils 40, um somit die Kugeln 72 entweder von den inneren oder äußeren Laufrillcn 74 und 76 an dem Ende des Längenabschniltes 1 des Mutternteiles in diesen Schenkel 82 zu leiten oder um Kugeln aus letztcrem in die inneren und äußeren Laufrillen 76, 74 am gleichen Ende des Längcnabschnittcs des Mutternteiles zu leiten, je nachdem, in welcher Richtung der Schraubenteil 40 betätigt wird. Der Verbindungsabschnitt 86 des Rohrteiles 80 hegt auf einer abgefrästen Abflachung 90 an dem Mutternteil 42 und erstreckt sich von dem Schenkel 82 nach hinten zu dem gegenüberliegenden Ende der Länge 1 des Mutternteiles 42 und zu der gegenüberliegenden Seite des Schraubentcilcs 40, wo der andere Schenkel 84 in die inneren und äußeren Laufrillcn 76, 74 reicht. Somit reicht der Schenkel 82 in die gleichen Laufrillen an dieser Stelle, wie in F i g. 5 veranschaulicht. In Abhängigkeit von der Arbeitsrichtung des Schraubenteiles 40 werden die Kugeln 72 von den inneren und äußeren Laufrillen 76, 74 an jedes der beiden Enden der Länge 1 des Mutternteiles 42 in den rohrförmigen Teil 80 abgeleitet und in diesem in die gleichen Laufrillen am anderen Ende 1 des Mutternteiles 42 zurückgeführt. Die Schenkel 82 und 84 des rohrförmigen Teiles 80 sind passungsmäßig in Ausnehmungen in dem Mutlernteil 42 aufgenommen. Von den Ausnehmungen ist für den Schenkel 82 die Ausnehmung 92 in Fig.5 veranschaulicht. Der rohrförmige Teil ist mit seinem Verbindungsabschnitt mittels einer aufschraubbaren Schelle 92 fest auf der Abflachung 90 montier»The screw and nut parts 40 and 42 form parts of a ball bearing 70 which has bearing balls 72 which are arranged between the parts 40 and 42. The screw and nut parts 40 and 42 have on their outer and inner surfaces, respectively, outer and inner, mating raceways 74 and 76 for the balls 72 (FIGS. 4 and 5). these running grooves 74 and 76 extending helically with the same constant pitch angle over the screw part 40 or over the entire length of the nut part 42. Precautions have been taken to allow the balls 72 to rotate in their running grooves over a certain length of the nut part 42 in opposite directions when the screw part 40 is actuated in opposite directions. In the embodiment described, a set of balls 72 can thus circulate over length 1 of nut part 42 (FIG. 4), these balls in inner and outer running grooves 76 and 74 over length 1 to one of the two ends thereof run and are located in a return path 78- which leads to the other end of the length 1, depending on the direction in which the screw part 40 (see FIG. 5) is actuated. The return path 78 for the balls is formed by a tubular part 80, from which the balls 72 are received, this tubular part 80 being designed in a generally U-shaped manner in order to form opposite legs 82 and 84 and a connecting part 86. As shown in FIG. 4 and 5, the leg HZ of the tubular part extends into the inner running groove 76 of the nut part 42 at one end of length 1 of the latter, and at the same time sufficiently deep into the immediately adjacent part of the outer running groove 74 of the screw part 40, around the balls 72 either from the inner or outer grooves 74 and 76 at the end of the length portion 1 of the nut part in this leg 82 or to lead balls of the latter into the inner and outer grooves 76, 74 at the same end of the length portion of the nut part, as the case may be the direction in which the screw part 40 is operated. The connecting portion 86 of the tubular part 80 rests on a milled flat 90 on the nut part 42 and extends rearwardly from the leg 82 to the opposite end of the length 1 of the nut part 42 and to the opposite side of the screw part 40, where the other leg 84 in the inner and outer grooves 76, 74 extend. Thus, the leg 82 extends into the same grooves at this point as in FIG. 5 illustrates. Depending on the working direction of the screw part 40, the balls 72 are diverted from the inner and outer running grooves 76, 74 at each of the two ends of the length 1 of the nut part 42 into the tubular part 80 and in this into the same running grooves at the other end 1 of the Nut part 42 returned. The legs 82 and 84 of the tubular part 80 are received in a fitting manner in recesses in the nut part 42. Of the recesses, the recess 92 for the leg 82 is illustrated in FIG. The tubular part with its connecting section is firmly mounted on the flat 90 by means of a screw-on clamp 92 »
Um bei der Umwandlung eines Antriebsdrehmoments in Spannbackendruck hohen Betrages gegen eine Arbeitslast eine ausreichende Festigkeit und einen geringen Verschleiß des Kugellagers 70 zu gewährleisten, ist in den äußeren und inneren Lauf rillen 74 und 76 der Schrauben- und Mutternteile' 40 und 42 eine zweite Menge von Kugeln 72 vorgesehen, wobei für diese ein zweiter Kugelrückkehrweg durch einen weiteren rohrförmigen Teil 80' zur Zirkulation dieser Kugeln in den Laufrillen über die weitere Länge 1' des Mutternteiles 42 bei Betätigung des Schraubenteiles 40 vorgesehen ist. Der rohrförmige Teil 80' ist gegen die Abflachung 90 an derr Mutternteil 42 vorzugsweise mittels der gleicher Schelle 92 gehalten, die den anderen rohrförmiger Teil 80 an der Abflachung 90 festhält.In order to counteract a high amount of pressure when converting a drive torque into clamping jaw pressure a work load to ensure sufficient strength and low wear of the ball bearing 70, is grooved in the outer and inner races 74 and 76 of the bolt and nut portions' 40 and 42 a second set of balls 72, for which a second ball return path by a further tubular part 80 'for the circulation of these balls in the running grooves over the further length 1 'of the nut part 42 is provided when the screw part 40 is actuated. The tubular Part 80 'is against the flat 90 on the nut part 42 preferably by means of the same Clamp 92 held, which holds the other tubular part 80 on the flat 90.
Bei Betätigung eines der Backenantriebe 38, d. h beim Drehen des entsprechenden Antriebskopfes 5i mit einem Schraubenschlüssel oder einem anderer Werkzeug, wirkt das Kugellager, 70 ähnlich wie ii gewindemäßigem Eingriff stehende Schrauben unc Mutternteile, wobei hier jedoch der wesentliche UnUpon actuation of one of the jaw drives 38, i. h when turning the corresponding drive head 5i with a wrench or other tool, the ball bearing, 70 acts similarly to ii threaded engagement standing screws and nut parts, but here the essential Un
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!erschied darin besteht, daß der Wirkungsgrad dieses Größe mittels eines Antriebsdrehmomentes erreich-Systems bei der Umwandlung vom Drehmoment in bar sind, das ausreichend niedrig ist, um das Spann-Spannbackendruck unverhältnismäßig größer ist als futter für die besonders vorteilhafte Universalfutterder Wirkungsgrad von gewindemäßig miteinander betätigung geeignet zu machen. Zu diesem Zweck verbundenen Schrauben- und Mutternbauteilen. Dies 5 weisen die Eingangswellen 43 der Backenantriebe 38 beruht auf der Tatsache, daß die beim Übertragen eine Antriebsverbindung 108 auf (Fig. 3), so daß der Betätigungskraft auftretende Reibung sehr nied- beim Angreifen eines Drehmomentes am Antriebsrig ist, so daß es ermöglicht ist, einen weitaus grö- kopf 52 eines jeden der Backenantriebe sämtliche ßeren Teil des Antriebsdrehmomen'es in Backen- Backenantriebe simultan zu einer gleichmäßigen Bedruckkräfte umzuwandeln, die leicht die größtmögli- io wegung aller Backen 14 in Richtung des Öffnens chen Beträge annehmen können. oder des Schließens betätigt werden. Bei der veran-The difference is that the efficiency of this variable can be achieved by means of a drive torque system when converting torque into bar, which is sufficiently low for the clamping jaw pressure to be disproportionately greater than for the particularly advantageous universal chuck the efficiency of thread-wise actuation to make suitable. For this purpose connected screw and nut components. This is achieved by the input shafts 43 of the jaw drives 38 based on the fact that the transmission has a drive connection 108 (FIG. 3), so that the friction occurring in the actuating force is very low when a torque is applied to the drive, so that it is possible To convert a much larger head 52 of each of the jaw drives all the larger part of the drive torque into jaw-jaw drives simultaneously to a uniform pressure force which can easily accept the greatest possible movement of all jaws 14 in the direction of opening. or to close. At the
Zum Betrieb des Spannfutters wird das Werk- schaulichten Ausführungsform ist die Antriebsverstück W zwischen die offenen Spannbacken 14 einge- bindung 108 in Form eines Kettenantriebes mit Ansetzt. Ein Werkstück sehr großen Gewichtes kann triebskettenrädern 110 an den Eingangswellen 43 der auf eine der Backen, beispielsweise die unten lie- 15 Backenantriebe 38 vorgesehen. Ferner sind Utilenk- »ende Backe in F i g. 1 aufgelegt werden, um durch kettenräder 112 vorgesehen, welche drehbar am diese in die zentrierte Lage angehoben zu werden. Spannfutterkörper 12 auf dessen Hinterseite montiert Hierbei kann ein gleichmäßiger Eingriff aller Backen paarweise ungeordnet sind und von denen die eines 14 erzielt werden, indem auf jeden der Backenan- jeden Paares auf gegenüberliegenden Seiten und nahe triebe ein Drehmoment gegeben wird. Je größer der »o an den Antriebszahnrädern 110 einer jeden Eindurch die Backen 14 gegen das Werkstück W ausge- gangswelle angeordnet sind. Über die Kettenräder übte Druck ist, desto größer wird auch die Neigung, 110 und 112 ist eine Kette 114 geführt. Der Kettendaß der Schraubenleil 40 eines jeden Backenantrie- antrieb weist weiterhin Führungskettenräder 116 auf, bes sich in entgegengesetzter Richtung zurückdreht, über die die Kette 114 gleichfalls verläuft und welche wenn das äußere Drehmoment nicht langer angreift. 25 die Kette in einer um den Umfang laufenden Aus-Es ist Vorsorge getroffen, daß sich jeder Backenan- nehmung 118 auf der Hinterseite des Körpers des trieb selbsttätig gegen eine derartige Bewegungsum- Spannfutters halten (F i g. 2 und 3). Zur Universalbekehrung sperrt, in dem Moment, in dem das Angrei- tätigung der Backen des Spannfutters wird vorzugsfen eines Drehmomentes unterbrochen wird. Zu die- weise ein umkehrbares Kraftwerkzeug hoher Gescm Zweck sind die Schnecke 44 und das Schnecken- 30 schwindigkeit mit gesteuerter und vorzugsweise rad 46 eines jeden Backenantriebes vorzugsweise gleichfalls voreinstellbarer Drehmomentsabgabe an selbsthcmmend ausgebildet. Zur Beherrschung von einen der Antriebsköpfe 52 irgendeines der Backenextrem hohen Backendruckkräften trägt das Schnek- antriebe 38 angeschlossen. In dem Moment, in dem kenrad 46 eines jeden Backenantriebes einen Druck- die Backen des Werkstücks in ihrer Universalschließring mit einer Bremsfläche 100 und das entspre- 35 bewegung greifen, wird das Kraftwerkzeug entfernt, chende, am Spannfutterkörper befindliche Gehäuse worauf jeder der Backenantriebe gegen ein drehen-48 weist eine Bremsfläche 102 an einem weiteren des Zurückfahren unter Wirkung der auf das Werk-Druckring auf, wobei der Schraubenteil 40 und das stück aufgebrachten Druckräfte in der zuvor beSchneckenrad 46 ein geringfügiges Axialspiel aufwei- schriebenen Weise verriegelt bleibt. Das Kraftwerksen, welches ausreicht, daß die beiden Bremsflächen 40 zeug findet gleichfalls Verwendung, um das Werk- 100. 102 unter der Wirkung der auf das Werkstück stück aus den Backen zu lösen.For the operation of the chuck, the illustrated embodiment is the drive link W between the open clamping jaws 14 integration 108 in the form of a chain drive with attachment. A very heavy workpiece can drive sprockets 110 on the input shafts 43 or on one of the jaws, for example the jaw drives 38 below. Furthermore, the utilenk- »end jaw in FIG. 1 are placed to be provided by sprockets 112 , which are rotatably raised on this in the centered position. Chuck body 12 mounted on its rear side. Here, a uniform engagement of all jaws are disordered in pairs and of which one 14 can be achieved by applying a torque to each of the jaws to each pair on opposite sides and near drives. The greater the number of times that are arranged on the drive gears 110 of each output shaft through the jaws 14 against the workpiece W. The pressure exerted over the sprockets, the greater the incline, 110 and 112 a chain 114 is guided. The chain that the screw part 40 of each jaw drive drive also has guide chain wheels 116 , which rotates back in the opposite direction, over which the chain 114 also runs and which is no longer applied when the external torque is no longer applied. 25 the chain in a running around the circumference. Provision has been made that each jaw recess 118 on the rear side of the body of the drive is automatically held against such a movement chuck (Figs. 2 and 3). For universal conversion it locks at the moment in which the actuation of the jaws of the chuck is preferably interrupted by a torque. For this purpose, a reversible power tool of high purpose, the worm 44 and the worm speed are designed to be self-locking with a controlled and preferably wheel 46 of each jaw drive, preferably likewise presettable torque output. In order to control one of the drive heads 52 with any of the extremely high jaw pressure forces, the screw drive 38 is connected. At the moment when the ken gear 46 of each jaw drive engages the jaws of the workpiece in their universal locking ring with a braking surface 100 and the corresponding movement, the power tool is removed, the corresponding housing on the chuck body, whereupon each of the jaw drives counteracts Turning-48 has a braking surface 102 on another of the retraction under the action of the work pressure ring, the screw part 40 and the piece of applied pressure forces remaining locked in the previously described worm gear 46 with a slight axial play. The power plant, which is sufficient for the two braking surfaces 40 to be used, is also used to loosen the workpiece 100, 102 from the jaws under the action of the piece on the workpiece.
aufgebrachten Druckkraft miteinander in Eingriff Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind inapplied compressive force in engagement with one another. In a preferred embodiment, FIGS
kommen. Die Druckringe mit den Bremsflächen 100, vorteilhafter Weise gleichfalls Vorkehrungen getrof- 102 sind aus Material mit einem vorzugsweise hohen fen, um eine individuelle Betätigung jeder der Bak-Reibungskoeffizienten hergestellt. Man erhält somit 45 ken 14 für irgendeinen angestrebten Zweck zu ereine wirksame Bremse gegen ein drehendes Zurück- möglichen. Zu diesem Zweck ist zwischen die Drehfahren des Backanantriebes unter Wirkung der auf momenteingangswelle 43 eines jeden Backenantriedas Werkstück aufgebrachten Druckkräfte, die allein bes und das darauf befindliche Antriebskettenzahnzur Verriegelung des Antriebes herangezogen werden rad 110 eine ein- und ausrückbare Kupplung 120 kann, falls die Schnecke 44 und das Schneckenrad 46 50 zwischengeschaltet, welche zusammenwirkende Teile nicht selbsthemmend sind oder andere Antriebsmit- 122 und 124 aufweist, von denen der Teil 122 bei tel an Stelle eines Schneckengetriebes verwendet wer- 126 mit einer Keilverbindung an dem abgesetzten den. Hinterende der Eingangswelle 43 festgelegt ist, undcome. The pressure rings with the braking surfaces 100, advantageously also getrof- arrangements 102 are made, each of the Bak-coefficient of friction material having a preferably high fen, to an individual actuation. 45 ken 14 are thus obtained for any intended purpose to provide an effective brake against a rotating retraction. For this purpose, between the rotations of the backan drive under the effect of the pressure forces applied to the torque input shaft 43 of each jaw drive, the workpiece alone and the drive chain tooth on it are used to lock the drive wheel 110, an engaging and disengaging clutch 120 can be used if the worm 44 and worm wheel 46 50 interposed, which cooperating parts are not self-locking or have other drive means 122 and 124 , of which part 122 at tel is used in place of a worm gear 126 with a spline connection at the remote end. Rear end of the input shaft 43 is set, and
Um das geringfügige Axialspiel des Schraubentei- der Teil 124 sich lose auf der Eingangswelle dreht les 40 und des Schneckenrades 46 auf diesem in der 55 und bei dem veranschaulichten Ausführungsbeispie' gewünschten Größe zu halten, sind weitere Druck- gleichfalls einstückig mit dem Antriebskettenrad lit* ringe mit Bremsflächen 104 und 106 auf dem ausgebildet ist (F i g. 6). Somit ist das Spannfutter für Schneckenrad 46 und in dem an dem Spannfutter- eine Universalbackenwirkung eingestellt, wenn die Körper befindlichen Gehäuse 48 vorgesehen den Backenantrieben 38 zugeordneten Kupplungen (Fig.4). 60 120 eingerückt sind (Fig.6). Wenn jedoch dieTo the slight axial play of the Schraubentei- the part loose to 124 on the input shaft rotates les 40 and to keep the worm wheel 46 on this in the 55 and in the illustrated Ausführungsbeispie 'desired size, more pressure are also integrally lit with the drive sprocket * rings with braking surfaces 104 and 106 on which is formed (Fig. 6). Thus, the chuck for worm wheel 46 and a universal jaw effect on the chuck is set if the housing 48 located in the body is provided for the clutches associated with the jaw drives 38 (FIG. 4). 60 120 are indented (Fig. 6). However, if the
Bei der vorzugsweisen Verwendung des Schnek- Kupplung 120, die jedem Backenantrieb 38 zugeordkenrades 46 und der Schnecke 44 zur übertragung net ist, dadurch ausgerückt wird, daß eine Kappe des Antriebsdrehmomentes auf den Schraubenteil 40 am Hinterende der Eingangswelle 43 gelöst wird und eines jeden Backenantriebes 38 wird dieser Schrau-. eine Feder 129 den Kupplungsteil 122 außer Eingriff benteil mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die 65 mit dem axial unbeweglichen, dazugehörigen Teil erheblich im Vergleich mit der Geschwindigkeit des 124 bringt, kann der in Betracht stehende Backenan-Antriebskopfes 52, an dem das Drehmoment an- trieb individuell betätigt werden, in dem ein Schraugreift, reduziert ist, so daß Backendrücke maximaler benschlüssel oder ein anderes Werkzeug am An-Net is in the preferred use of the worm coupling 120 to each jaw drive 38 zugeordkenrades 46 and the screw 44 for the transmission, is disengaged characterized in that a cap of the drive torque to the screw part 40 at the rear end of the input shaft 43 is released and each jaw drive 38 will this screw. A spring 129 drives the coupling part 122 out of engagement at a speed which brings 65 with the axially immovable associated part considerably compared to the speed of 124 , the jaw drive head 52 in question, on which the torque was driven individually operated, in which a diagonal grip is reduced, so that jaw pressures can be used with the maximum amount of wrench or another tool at the
triebskopf 52 der Eingangswelle 43 zur Anwendung gelangt.Drive head 52 of the input shaft 43 is used.
Während bei dem beschriebenen Spannfutter sich die Backen geiadlinig zusammen mit den Mutternteilen der Kugellager 70 der Backenantriebe bewegen, können diese Kugellager mit allen ihren Vorteilen auch in anderen Spannfuttern mit unterschiedlichen Backenbewegungen Verwendung finden. F i g. 7 zeigt ein Beispiel eines anderen Spannfutters 10 a, bei den jede Backe 14 a an dem Körper 12 a des Spannfutters für eine radiale Richtung bezüglich der Achse xa des Futters geführt ist, wobei sich die gemeinsame Achse xa' des Kugellagers 70 a eines jeden Backenantriebes 38a parallel zur Achse xa des SpannfuttersWhile in the described chuck the jaws move in a straight line together with the nut parts of the ball bearings 70 of the jaw drives, these ball bearings with all their advantages can also be used in other chucks with different jaw movements. F i g. 7 shows an example of another chuck 10 a, in which each jaw 14 a is guided on the body 12 a of the chuck for a radial direction with respect to the axis xa of the chuck, the common axis xa 'of the ball bearing 70a of each jaw drive 38a parallel to the axis xa of the chuck
V10 V 10
erstreckt und jeder Backenantrieb 38 a weiterhin einen Kipphebel 132 aufweist, der bei 134 am Spannfutterkörper 12 α schwenkbar gelagert ist und in dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel die Form eines Winkelhebels mit divergierenden Armen 136 und 138 aufweist, die antriebsmäßig mit dem Mutternteil 42 a der Einheit 70 a und der zugeordneten Backe 14 a verbunden sind. Dieses Spannfutter 10 α weist den weiteren Vorteil auf, daß, indem der ίο Arm 136 des Kipphebels 132 jeder Backe langer als der andere Arm 138 ausgebildet ist, der durch die Backe gegen ein Werkstück aufgebrachte Druck größer ist als der Druck, der durch die Einheit 70 α gegen den Kipphebel 132 aufgebracht wird.extends and each jaw drive 38 a further has a rocker arm 132 which is pivotably mounted at 134 on the chuck body 12 α and in the illustrated embodiment has the shape of an angle lever with diverging arms 136 and 138 , which is driven with the nut part 42 a of the unit 70 a and the associated jaw 14 a are connected. This chuck 10 α has the further advantage that, by making the arm 136 of the rocker arm 132 of each jaw longer than the other arm 138 , the pressure applied by the jaw against a workpiece is greater than the pressure exerted by the unit 70 α is applied against the rocker arm 132 .
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19712162217 DE2162217C2 (en) | 1971-12-15 | 1971-12-15 | Power chucks |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19712162217 DE2162217C2 (en) | 1971-12-15 | 1971-12-15 | Power chucks |
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Family
ID=5828067
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19712162217 Expired DE2162217C2 (en) | 1971-12-15 | 1971-12-15 | Power chucks |
Country Status (1)
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Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3500002A1 (en) * | 1985-01-02 | 1985-08-14 | Lieber, Werkzeugmaschinenfabrik, Inh. Elfriede Lieber, 4990 Lübbecke | POWER CHUCK 300 MM - 5000 MM (DIAMETER) |
-
1971
- 1971-12-15 DE DE19712162217 patent/DE2162217C2/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2162217B1 (en) | 1973-07-12 |
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |