DE29804333U1

DE29804333U1 - Chuck

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Publication number: DE29804333U1
Application number: DE29804333U
Authority: DE
Original assignee: Heinz Dieter Schunk GmbH and Co Spanntechnik KG
Current assignee: Heinz Dieter Schunk GmbH and Co Spanntechnik KG
Priority date: 1998-03-11
Filing date: 1998-03-11
Publication date: 1998-05-07
Anticipated expiration: 2008-03-12
Also published as: IT1308418B1; DE19909062A1; JPH11285907A; ITTO990179A1; DE19909062C2

Description

Patentanwälte ^DiP^Wn9· ^R· ^BEETZsen. (1897-1991) European Patent Attorneys _{R BEETZ} Patent Attorneys ^Di P ^Wn 9· ^R · ^BE ETZsen. (1897-1991) European Patent Attorneys _{R BEETZ}

European Trade Mark Attorneys Dr.-lng. W. TlMPEEuropean Trade Mark Attorneys Dr.-lng. W. TlMPE

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11. März 199811 March 1998

Heinz-Dieter Schunk GmbH & Co. Spanntechnik KGHeinz-Dieter Schunk GmbH & Co. Spanntechnik KG

D-88512 MengenD-88512 Mengen

SpannfutterChuck

Die Erfindung betrifft ein Spannfutter zum Einspannen von Werkstücken, z.B. von rotationssymmetrischen Werkstücken für die Drehbearbeitung, mit einem formfesten Futterkörper, der eine relativ große zentrale Ausnehmung zur Aufnahme von langgestreckten Werkstücken sowie Verbindungselemente zum Anbau an einen Maschinenteil aufweist, mit mehreren winkelversetzten Grundbacken, die in Radialnuten im Futterkörper verschiebbar geführt sind, mit mindestens einer Keilstange zum radialen Verschieben der Grundbacken, mit einem in der zentralen Ausnehmung des Futterkörpers axial verschiebbaren Kolben, der über Keilflächenpaarungen an den Keilstangen angreift, und mit einer in der Ausnehmung des Futterkörpers koaxial angeordneten Buchse.The invention relates to a chuck for clamping workpieces, e.g. rotationally symmetrical workpieces for turning, with a dimensionally stable chuck body which has a relatively large central recess for receiving elongated workpieces and connecting elements for attachment to a machine part, with several angularly offset base jaws which are slidably guided in radial grooves in the chuck body, with at least one wedge bar for radially displacing the base jaws, with a piston which is axially displaceable in the central recess of the chuck body and which engages the wedge bars via wedge surface pairs, and with a bushing arranged coaxially in the recess of the chuck body.

545-(x2970)-Sd/e545-(x2970)-SD/e

Derartige als sog..kraftbetätigte Keilstangenfutter bezeichnete Spannvorrichtungen sind in verschiedenen Ausführungen bekannt und werden von der Anmelderin unter der Bezeichnung ROTA NC hergestellt und vertrieben. Ein Nachteil dieser Spannfutterausführung besteht darin, daß die T-förmige Längsnut in den Grundbacken nicht über deren gesamte Länge ausgeführt werden kann, sondern in einem vorgegebenen Abstand zur radial inneren Stirnseite der jeweiligen Grundbacke endet. Dadurch ergibt sich ein begrenzter Verstellbereich der Nutensteine bzw. der Aufsatzbacken und eine entsprechende Beschränkung der zu spannenden Werkstücke. Eine wirksame Abdichtung des Spannfutters an seiner Vorderseite wird über Dichtflächenpaarungen zwischen der Buchse und der jeweiligen Grundbacke erzielt.Such clamping devices, known as so-called power-operated wedge bar chucks, are known in various designs and are manufactured and sold by the applicant under the name ROTA NC. A disadvantage of this chuck design is that the T-shaped longitudinal groove in the base jaws cannot be made over their entire length, but ends at a predetermined distance from the radially inner face of the respective base jaw. This results in a limited adjustment range of the sliding blocks or the top jaws and a corresponding restriction on the workpieces that can be clamped. An effective seal on the front of the chuck is achieved by means of sealing surface pairs between the bushing and the respective base jaw.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei Beibehaltung einer effektiven Abdichtung des Futterkörpers über Dichtflächenpaarungen die Einsatzbreite des Spannfutters hinsichtlich der einzuspannenden Bauteile zu vergrößern.The object of the invention is to increase the range of applications of the chuck with regard to the components to be clamped, while maintaining an effective seal of the chuck body via sealing surface pairs.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Buchse im mittleren Teil des Futterkörpers angeordnet ist und an ihrem oberen Ende einen Kragen aufweist, dessen obere Stirnfläche eine Dichtfläche für die radial inneren Endteile der Grundbacken bildet.This object is achieved according to the invention in that the bushing is arranged in the middle part of the chuck body and has a collar at its upper end, the upper face of which forms a sealing surface for the radially inner end parts of the base jaws.

Da erfindungsgemäß die Abdichtung des Spannfutters bzw. des Futterkörpers über die jetzt ebenen Dichtflächen an der Oberseite des Buchsenkragens und an der Unterseite des radial in-Since, according to the invention, the sealing of the chuck or the chuck body is achieved via the now flat sealing surfaces on the top of the bushing collar and on the underside of the radially inner

neren Endteils jeder Grundbacke erfolgt, kann der Dichtspalt auf einfache Weise klein gehalten werden, wodurch sich die Dichtwirkung gegenüber gattungsgemäßen Spannfuttern erhöht. Da die Dichtflächen erfindungsgemäß unterhalb des Nutengrundes liegen, können nunmehr die T-Nuten in den Grundbacken durchgehend ausgeführt werden, wodurch sich der Bereich zur Positionierung der Nutensteine und damit auch der Aufsatzbakken nach radial innen hin vergrößert. Ferner sind längere Grundbackenführungen möglich und es können Spannbacken auch an den radial inneren Enden der Grundbacken montiert werden, um z.B. Stangen- oder Rohrmaterial von geringerem Durchmesser einspannen zu können.The sealing gap can be kept small in a simple way by tightening the sealing surfaces at the lower end of each base jaw, which increases the sealing effect compared to chucks of the same type. Since the sealing surfaces are located below the groove base according to the invention, the T-grooves in the base jaws can now be made continuous, which increases the area for positioning the slot nuts and thus also the attachment jaws radially inwards. Longer base jaw guides are also possible and clamping jaws can also be mounted on the radially inner ends of the base jaws, for example in order to be able to clamp rod or pipe material of smaller diameter.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Bund bzw. Kragen der Buchse in den mit den Grundbacken zusammenwirkenden Umfangsabschnitten sehnenartige Abflachungen aufweist und dadurch eine etwa dreieckige Form mit abgerundeten Ecken hat.A suitable embodiment of the invention is characterized in that the collar of the bushing has tendon-like flattenings in the peripheral sections interacting with the base jaws and thus has an approximately triangular shape with rounded corners.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Buchse mittels mehrerer winkelversetzter Gewindebolzen im Futterkörper gesichert, die Axialbohrungen des Futterkörpers und Bohrungen im Kragen durchragen. Dadurch ergibt sich eine hochgenaue und auch im Langzeitbetrieb feste Fixierung der Buchse im Futterkörper. Zur Verstärkung der Dichtwirkung ist es auch möglich, die Buchse begrenzt axial beweglich anzuordnen und mittels Federkraft leicht gegen die Dichtflächen der Grundbacken zu spannen.According to a further embodiment of the invention, the bushing is secured in the chuck body by means of several angularly offset threaded bolts that extend through the axial bores of the chuck body and bores in the collar. This results in a highly precise and firm fixation of the bushing in the chuck body, even during long-term operation. To increase the sealing effect, it is also possible to arrange the bushing with limited axial movement and to clamp it slightly against the sealing surfaces of the base jaws using spring force.

Weitere Vorzüge und Besonderheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen:Further advantages and special features of the invention emerge from the following description of an embodiment based on the drawing. They show:

Fig. 1 ein kraftbetätigtes Keilstangenfutter im Axialschnitt;Fig. 1 a power-operated key bar chuck in axial section;

Fig. 2 das Futter nach Fig. 1 in Draufsicht;Fig. 2 shows the chuck according to Fig. 1 in plan view;

Fig. 3a, 3b eine beim Keilstangenfutter nach Fig. 1, 2 eingesetzte Buchse in Draufsicht und in Seitenansicht;Fig. 3a, 3b a bushing used in the key bar chuck according to Fig. 1, 2 in top view and in side view;

Fig. 4a, 4b eine beim Keilstangenfutter nach Fig. 1, 2 eingesetzte Grundbacke in Draufsicht und in Seitenansicht.Fig. 4a, 4b a base jaw used in the key bar chuck according to Fig. 1, 2 in top view and in side view.

Das in Fig. 1 und 2 dargestellte kraftbetätigte Keilstangenfutter enthält einen formfesten Futterkörper 1, der hier in Form von zwei scheibenförmigen Teilen la, Ib ausgebildet und mittels durchgehender Gewindeschrauben 2 an dem - nicht dargestellten - Maschinenteil befestigt wird. Der zylindrische Futterkörper 1 weist ferner eine zentrale Ausnehmung 3 sowie um jeweils 120° winkelversetzte radiale Führungsbahnen 4 (siehe Fig. 2) in seinem in Fig. 1 linken Vorderteil auf. In diesen Führungsbahnen 4 sind Grundbacken 5 radial verschiebbar angeordnet. In jeder Grundbacke 5 ist eine zentraleThe power-operated wedge bar chuck shown in Fig. 1 and 2 contains a dimensionally stable chuck body 1, which here is designed in the form of two disc-shaped parts la, 1b and is fastened to the machine part (not shown) by means of through-threaded screws 2. The cylindrical chuck body 1 also has a central recess 3 and radial guideways 4 offset by 120° (see Fig. 2) in its left front part in Fig. 1. Base jaws 5 are arranged in these guideways 4 so that they can be moved radially. In each base jaw 5 there is a central

durchgehende T-förmige Längsnut 6 zwischen zwei parallelen Stegen 7, 8 mit gezahnten Oberflächen ausgebildet ist. In diesen Längsnuten 6 werden Nutensteine 9 in vorgegebenen Positionen sowie ggf. - nicht dargestellte - Zusatzbacken montiert. An der Unterseite der Grundbacken 5 sind Schrägverzahnungen 10 ausgebildet, die mit jeweils einer entsprechend ausgebildeten Schrägverzahnung 11 in Eingriff stehen, die an den Oberseiten von drei im Futterkörper verschiebbaren Keilstangen 12 ausgebildet sind. Diese Keilstangen 12 weisen im wesentlichen axial ausgerichtete Keilflächen 13 auf.continuous T-shaped longitudinal groove 6 is formed between two parallel webs 7, 8 with toothed surfaces. In these longitudinal grooves 6, sliding blocks 9 are mounted in predetermined positions and, if necessary, additional jaws (not shown). On the underside of the base jaws 5, helical gears 10 are formed, each of which engages with a correspondingly formed helical gear 11, which is formed on the upper sides of three wedge bars 12 that can be moved in the chuck body. These wedge bars 12 have essentially axially aligned wedge surfaces 13.

In der zentralen Ausnehmung des Futterkörpers 1 ist ferner ein als hohlzylindrisches Bauteil ausgebildeter Kolben 14 axial verschiebbar angeordnet, der in seinem oberen Teil radiale Auskragungen 15 aufweist, an die sich im wesentlichen axial erstreckende Keilflächen anschließen, die mit den Keilflächen 13 der Keilstangen 12 zusammenwirken. Durch eine Axialverschiebung des Kolbens 14 erfolgt über diese Zusammenwirkung der Keilflächenpaarungen 13, 15 eine Verschiebebewegung der jeweiligen Keilstange 12, die über deren Verzahnung 10, 11 in eine Radialverschiebung der zugehörigen Grundbacke 5 umgesetzt wird.In the central recess of the chuck body 1, a piston 14 designed as a hollow cylindrical component is also arranged so as to be axially displaceable, which has radial projections 15 in its upper part, to which essentially axially extending wedge surfaces are connected, which interact with the wedge surfaces 13 of the wedge rods 12. By axially displacing the piston 14, a displacement movement of the respective wedge rod 12 takes place via this interaction of the wedge surface pairs 13, 15, which is converted into a radial displacement of the associated base jaw 5 via its teeth 10, 11.

Ferner ist in der Ausnehmung 3 im mittleren Teil des Futterkörpers 1 eine Buchse 18 mittels Schrauben 19 montiert, die an ihrem oberen Ende einen nach radial außen weisenden Kragen 20 aufweist. Die Gewindebolzen 19 sind in entsprechende Bohrungen in diesem Radialkragen 2 0 eingeschraubt. Wie in Fig. l gezeigt, liegt der Kolben 14 in seiner dargestellten Endstellung an der Unterseite des Kragens 2 0 an und die InnenwandungFurthermore, a bushing 18 is mounted in the recess 3 in the middle part of the chuck body 1 by means of screws 19, which has a collar 20 pointing radially outwards at its upper end. The threaded bolts 19 are screwed into corresponding holes in this radial collar 2 0. As shown in Fig. l, the piston 14 rests against the underside of the collar 2 0 in its end position shown and the inner wall

dieses oberen Kolbenteils ist an der Außenwandung der Buchse 18 geführt. Im Futterkörper 1 ist diese Buchse 18 so positioniert, daß die Stirnfläche 21 des Kragens 20 eine radiale Dichtfläche und zusammen mit einer entsprechenden Fläche 22 an der Unterseite des radial inneren Teiles jeder Grundbacke 5 eine Dichtflächenpaarung bildet, wobei diese Fläche 22 unterhalb des Nutengrundes der T-förmigen Längsnut 6 der Grundbacke 5 liegt.this upper piston part is guided on the outer wall of the bushing 18. In the chuck body 1, this bushing 18 is positioned so that the end face 21 of the collar 20 forms a radial sealing surface and together with a corresponding surface 22 on the underside of the radially inner part of each base jaw 5 forms a sealing surface pair, with this surface 22 lying below the groove base of the T-shaped longitudinal groove 6 of the base jaw 5.

Wie in Fig. 3 und 4 gezeigt, wird die Dichtfläche 22 am unteren Teil der jeweiligen Grundbacke 5 von einer Schulter 23 begrenzt. Der Kragen 20 hat die in Fig. 3a, b gezeigte Form, wobei seine Umfangskontur aus je drei zylindrischen und drei geraden Abschnitten 24 in wechselnder Folge besteht.As shown in Fig. 3 and 4, the sealing surface 22 is delimited by a shoulder 23 on the lower part of the respective base jaw 5. The collar 20 has the shape shown in Fig. 3a, b, with its peripheral contour consisting of three cylindrical and three straight sections 24 in alternating sequence.

Claims

Expectations

1. Chuck for clamping workpieces and/or tools with

- a high-strength chuck body with a central recess and connecting elements for attachment to a machine part,

- several angularly offset base jaws, which are guided radially in the chuck body,

- several wedge bars for radial displacement of the respective base jaw,

- a piston that can be moved axially in the central recess of the chuck body and that engages the wedge rods via wedge surface pairs, and

- a bushing arranged coaxially in the recess of the chuck body,

characterized in that

- the bushing (18) is arranged in the middle part of the chuck body (1) and has a collar (20) at its upper end, the upper end face (21) of which has a

Sealing surface for the radially inner end parts of the base jaws (5).

2. Chuck according to claim 1,
characterized,

that the sealing surfaces (22) forming sealing surface pairs with the upper end face (21) of the collar (20) are

radially inner end parts of the base jaws (5) are deeper than the groove bottom of the guide grooves (6) and that the T-shaped guide grooves (6) in the base jaws (5) are continuous.

3. Chuck according to claim 1 or 2, characterized in

that the collar (20) of the bushing (18) has tendon-like flattenings (24) in the circumferential sections interacting with the base jaws (5).

4. Chuck according to one of claims 1 to 3, characterized in

that the bushing (18) is secured in the chuck body (1) by means of several angularly offset threaded bolts (19) which extend through axial bores in the chuck body and bores in the collar (20).

5. Chuck according to one of claims 1 to 4, characterized in

that the sealing surface (22) of the radially inner end part of the respective base jaw (5) which interacts with the sealing surface (21) of the collar (20) is at a higher level than the underside of the base jaw which carries the toothing (11).