DE29922011U1

DE29922011U1 - Drill chuck

Info

Publication number: DE29922011U1
Application number: DE29922011U
Authority: DE
Original assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Current assignee: Roehm GmbH Darmstadt
Priority date: 1999-12-15
Filing date: 1999-12-15
Publication date: 2000-02-10
Anticipated expiration: 2009-12-16

Description

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Röhm GmbHRöhm GmbH

Heinrich-Röhm-Straße 50
89567 SontheimHeinrich-Röhm-Strasse 50
89567 Sontheim

89073 Ulm, 30.11.99 Akte G/11019 h/rr89073 Ulm, November 30, 1999, file G/11019 h/rr

BohrfutterDrill chuck

Die Erfindung betrifft ein Bohrfutter, insbesondere zum Schlagbohren, mit einem über eine Spindelaufnahme an eine Bohrspindel anschließbaren Futterkörper, in dem in geneigt zur Futterachse verlaufenden Führungskanälen zwischen sich eine Aufnahme für das Bohrwerkzeug bildende Spannbacken angeordnet sind, die in der rückwärtigen, die Umfangsflache des Futterkörpers anschneidenden Mündung der Führungskanäle zum Öffnen und Schließen des Bohrfutters über eine Verzahnung mit dem Spanngewinde eines am Futterkörper drehbar und axial unverschiebbar geführten Gewinderinges im Eingriff stehen, der über ein Kugellager bildende Kugeln axial in der zur Spindelaufnahme weisenden Richtung am Futterkörper abgestützt und zu dessen Betätigung eine koaxiale, ebenfalls axial unverschiebbare Spannhülse vorgesehen ist.The invention relates to a drill chuck, in particular for impact drilling, with a chuck body which can be connected to a drill spindle via a spindle holder, in which clamping jaws are arranged between them in guide channels which run at an angle to the chuck axis and which form a holder for the drilling tool, which clamping jaws engage in the rear opening of the guide channels which intersects the peripheral surface of the chuck body for opening and closing the drill chuck via a toothing with the clamping thread of a threaded ring which is guided on the chuck body in a rotatable and axially immovable manner, which is supported axially on the chuck body in the direction pointing to the spindle holder via balls forming a ball bearing and for the actuation of which a coaxial, likewise axially immovable clamping sleeve is provided.

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Derartige Bohrfutter sind aus der Praxis bekannt, wobei sich bei diesen das Problem zeigt, daß Bohrstaub durch die Führungsaufnahmen zu deren rückwärtigen Ende wandert und dort nicht nur in den Verzahnungseingriff von den Spannbacken mit dem Gewindering eindringt, sondern auch das Kugellager verschmutzt. Dies ist prinzipiell nicht wünschenswert, aber besonders problematisch bei sogenannten handspannenden Bohrfuttern, bei denen die Stärke der Einspannung des Bohrerschaftes durch die Spannbacken von der durch eine Hand aufzubringende Kraft sowie dieser Kraft entgegenwirkende Reibungskräfte bestimmt wird und ein Kugellager notwendig ist, um die Reibung zwischen dem Gewindering und dem Futterkörper niedrig zu halten.Such drill chucks are known from practice, but they have the problem that drilling dust travels through the guide slots to the rear end and not only penetrates the tooth engagement between the clamping jaws and the threaded ring, but also contaminates the ball bearing. This is not desirable in principle, but is particularly problematic in so-called hand-clamping drill chucks, where the strength of the clamping of the drill shaft by the clamping jaws is determined by the force applied by one hand and the frictional forces counteracting this force, and a ball bearing is necessary to keep the friction between the threaded ring and the chuck body low.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bohrfutter der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Verschmutzung des Kugellagers durch durch die Mündung der Führungsaufnahmen austretenden Bohrstaub verringert 0 wird.The invention is therefore based on the object of designing a drill chuck of the type mentioned at the outset in such a way that the contamination of the ball bearing by drilling dust escaping through the mouth of the guide receptacles is reduced.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einem Bohrfutter der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß jede Kugel während ihres gesamten Umlaufs in der Ebene, die zu der der momentanen Umlaufrichtung anliegenden Tangente senkrecht steht, auf den nicht zu dem Gewindering weisenden, der radialen und axialen Führung dienenden Laufflächen von einem Schutzglied umfaßt ist.This object is achieved according to the invention in a drill chuck of the type mentioned at the outset in that each ball is surrounded by a protective member during its entire rotation in the plane which is perpendicular to the tangent adjacent to the current direction of rotation, on the running surfaces which do not face the threaded ring and which serve for radial and axial guidance.

0 Dieses Bohrfutter bietet den Vorteil, daß der Wirkungsquerschnitt, durch den Bohrstaub in das Kugellager eindringen kann, deutlich reduziert ist, insbesondere gegenüber dem Fall, bei dem lediglich ein Druckring zur0 This drill chuck offers the advantage that the effective cross-section through which drilling dust can penetrate into the ball bearing is significantly reduced, especially compared to the case where only a pressure ring is used for

axial rückwärtigen Abstützung der Kugeln vorgesehen ist, diese aber dem aus den Führungsaufnahmen einfallendem Bohrstaub schutzlos ausgesetzt sind. Dieser sonst übliche Druckring kann ersatzlos entfallen, so daß sich insgesamt die Teilezahl und die Komplexität des Bohrfutters nicht erhöht.axial rear support of the balls is provided, but these are exposed to the drilling dust falling out of the guide seats without protection. This otherwise usual pressure ring can be omitted without replacement, so that the overall number of parts and the complexity of the drill chuck do not increase.

Im Rahmen der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, daß das Schutzglied zur radialen Führung der Spannhülse deren Innenseite anliegt. Bei dieser Ausführungsform ist die radiale Führung der Spannhülse verbessert, da diese unmittelbar durch ein dem Futterkörper zugeordnetes Bauteil erfolgt, so daß die zu dem Futterkörper koaxiale Bewegung der Spannhülse gewährleistet ist.Within the scope of the invention, it is further provided that the protective member for radial guidance of the clamping sleeve rests against the inside of the latter. In this embodiment, the radial guidance of the clamping sleeve is improved, since this is carried out directly by a component associated with the chuck body, so that the movement of the clamping sleeve coaxial with the chuck body is ensured.

Als besonders zweckmäßig hat es sich gezeigt, wenn das Schutzglied durch einen Rinnenring gebildet ist, in dessen mit der offenen Seite zum Gewindering weisenden Rinne die Kugeln umlaufen. Der dabei verwendete Rinnenring läßt sich 0 kostengünstig herstellen und weist eine große ihm innewohnende Stabilität auf.It has proven particularly useful if the protective element is formed by a grooved ring in which the balls rotate with the open side facing the threaded ring. The grooved ring used in this case can be manufactured inexpensively and has a high level of inherent stability.

Alternativ ist es gleichfalls möglich, daß das Schutzglied durch einen Winkelring gebildet ist, der den axial und radial zum Futterkörper weisenden Laufflächen der Kugeln zugeordnet ist.Alternatively, it is also possible for the protective member to be formed by an angle ring which is associated with the running surfaces of the balls facing axially and radially towards the chuck body.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Sperreinrichtung für den Gewindering vorgesehen ist, bestehend aus einem koaxialen, undrehbar mit dem Futterkörper verbundenen Kranz von Sperrausnehmungen und aus mindestens einem Sperrglied, das in einem durch Anschläge begrenzt gegenüber der SpannhülseA further preferred embodiment of the invention is characterized in that a locking device is provided for the threaded ring, consisting of a coaxial ring of locking recesses connected non-rotatably to the chuck body and of at least one locking member which is arranged in a region limited by stops relative to the clamping sleeve

verdrehbaren Zwischenring angeordnet und durch an der Spannhülse angeordnete Steuerkurven zwischen dem in die Sperrausnehmungen eingerückten und dem ausgerückten Zustand verstellbar ist, und daß der Zwischenring sich zur Bildung des Schutzgliedes in der zur Spindelaufnahme weisenden Richtung axial bis zu dem als axiale Lauffläche dienenden Schenkel des Winkelringes erstreckt und den Kugeln anliegt. Bei dieser Ausführungsform ist die verbesserte Radialführung der Spannhülse sowie die verbesserte Staubabdichtung durch ein Bauteil erreicht, daß dem Spannring zugeordnet ist, um einen durch die Sperreinrichtung gewährleisteten sicheren Betrieb des Bohrfutters zu ermöglichen, so daß auch hier dem Zwischenring ein Zusatznutzen zukommt und die durch die Erfindung erreichbaren Vorteile erzielt werden, ohne die Anzahl der für das Bohrfutter benötigten Bauteile und damit dessen Komplexität zu steigern, was sich sowohl bei den Herstellungs- als auch bei den Montagekosten vorteilhaft bemerkbar macht.rotatable intermediate ring and is adjustable between the engaged and disengaged states in the locking recesses by control cams arranged on the clamping sleeve, and that the intermediate ring extends axially in the direction pointing to the spindle holder to form the protective member as far as the leg of the angle ring serving as the axial running surface and rests against the balls. In this embodiment, the improved radial guidance of the clamping sleeve and the improved dust sealing are achieved by a component that is assigned to the clamping ring in order to enable safe operation of the drill chuck guaranteed by the locking device, so that here too the intermediate ring has an additional benefit and the advantages achievable by the invention are achieved without increasing the number of components required for the drill chuck and thus its complexity, which has an advantageous effect on both the manufacturing and assembly costs.

Im folgenden wird die Erfindung an in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; es zeigen:In the following, the invention is explained in more detail using embodiments shown in the drawing; in which:

Fig. 1 ein Bohrfutter nach der Erfindung, teils im Axialschnitt, teils in Seitenansicht, jeweils in der Stellung der Spannbacken bei geringstem Spanndurchmesser und im ungesperrten Futterzustand,Fig. 1 a drill chuck according to the invention, partly in axial section, partly in side view, each in the position of the clamping jaws at the smallest clamping diameter and in the unlocked chuck state,

Fig. 2 das Detail II aus Fig. 1,Fig. 2 the detail II from Fig. 1,

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsform, undFig. 3 is a view corresponding to Fig. 2 of a further embodiment, and

Fig. 4 der Schnitt IV-IV aus Fig. 1.Fig. 4 is section IV-IV of Fig. 1.

Die in der Zeichnung dargestellten Bohrfutter 1 dienen zur Aufnahme eines nicht dargestellten Bohrers und besitzen je einen Futterkörper 2 zum Anschluß an eine ebenfalls nicht dargestellte Bohrspindel. Zum Anschluß der Bohrspindel besitzt der Futterkörper 2 eine Spindelaufnahme 3, an die sich nach vorne ein ebenfalls nicht dargestellter axialer Durchgang anschließen kann, durch den hindurch die Schläge eines in der hohlen Drehspindel verschiebbar geführten Schlägers oder Döppers unmittelbar auf das Schaftende des in der Aufnahme 6 des Bohrfutters 1 gehaltenen Bohrers übertragen werden können. Die Bohrfutter 1 besitzen den Bohrer zentrierende, axial führende und/oder einspannende Spannbacken 4, die in der zur Futterachse 5 koaxialen Aufnahme 6 für den Bohrer zentrisch zur Futterachse 5 verstellbar und dabei in im Futterkörper 2 geneigt zur Futterachse 5 verlaufenden Führungskanälen 7 geführt sind, welche mit ihrer rückwärtigen Mündung die Umfangsflache des Futterkörpers 2 anschneiden. In diesen Mündungen greifen die Spannbacken 4 mit einer Verzahnung 8 in ein Spanngewinde 9 eines Gewinderings 10, der am Futterkörper 2 axial unverschiebbar und drehbar geführt ist und zum Spannen und Lösen des Bohrfutters 1 mit Hilfe einer ebenfalls axial unverschiebbaren Spannhülse 11 von Hand relativ zum Futterkörper 2 verdreht werden kann. Der Gewindering 10 ist axial nach hinten über ein mehrere Kugeln 12 aufweisendes Kugellager 13 am Futterkörper 2 abgestützt.The drill chucks 1 shown in the drawing serve to hold a drill (not shown) and each have a chuck body 2 for connection to a drill spindle (also not shown). To connect the drill spindle, the chuck body 2 has a spindle holder 3, to which an axial passage (also not shown) can be connected at the front, through which the blows of a striker or anvil guided so as to be displaceable in the hollow rotating spindle can be transmitted directly to the shaft end of the drill held in the holder 6 of the drill chuck 1. The drill chucks 1 have clamping jaws 4 which center, axially guide and/or clamp the drill, which can be adjusted centrally to the chuck axis 5 in the holder 6 for the drill, which is coaxial with the chuck axis 5, and are guided in guide channels 7 in the chuck body 2 which run at an angle to the chuck axis 5 and which cut the peripheral surface of the chuck body 2 with their rear opening. In these openings, the clamping jaws 4 engage with a toothing 8 in a clamping thread 9 of a threaded ring 10, which is guided on the chuck body 2 in an axially immovable and rotatable manner and can be rotated by hand relative to the chuck body 2 with the aid of a clamping sleeve 11, which is also axially immovable, in order to clamp and release the drill chuck 1. The threaded ring 10 is supported axially to the rear on the chuck body 2 via a ball bearing 13 having several balls 12.

Zur Verminderung einer Verschmutzung des Kugellagers 13 durch durch die Führungskanäle 7 eindringenden Bohrstaub ist vorgesehen, daß jede Kugel 12 während ihres gesamtenTo reduce contamination of the ball bearing 13 by drilling dust penetrating through the guide channels 7, it is provided that each ball 12 is

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Umlaufs in der Ebene, die zu der der momentanen Umlaufrichtung anliegenden Tangente senkrecht steht, auf den nicht zu dem Gewindering 10 weisenden, der radialen und axialen Führung dienenden Laufflächen von einem Schutzglied 14 umfaßt ist, wobei dieses Schutzglied 14 nach der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform durch einen Rinnenring 15 gebildet ist, in dessen mit der offenen Seite zum Gewindering 10 weisenden Rinne 16 die Kugeln 12 umlaufen. Dabei ist erkennbar, daß das Schutzglied 14 zur radialen Führung der Spannhülse 11 an deren Innenseite anliegt, um eine zusätzliche radiale Führungsmöglichkeit für die Spannhülse 11 zu bieten.Orbit in the plane which is perpendicular to the tangent of the current direction of rotation, is surrounded by a protective member 14 on the running surfaces which do not point towards the threaded ring 10 and which serve for radial and axial guidance, this protective member 14 being formed by a groove ring 15 according to the embodiment shown in Figs. 1 and 2, in whose groove 16 the balls 12 rotate with the open side pointing towards the threaded ring 10. It can be seen that the protective member 14 rests against the inside of the clamping sleeve 11 for radial guidance in order to offer an additional radial guidance option for the clamping sleeve 11.

Bei den in der Zeichnung dargestellten Bohrfuttern 1 ist eine zwischen dem Gewindering 10 und dem Futterkörper 2 ausgebildete Sperreinrichtung 17 vorhanden, die aus einem koaxialen, am Futterkörper 2 ausgebildeten Kranz von Sperrausnehmungen 21 und aus mindestens einem Sperrglied besteht, das in einem undrehbar mit einem Gewindering 10 0 verbundenen Zwischenring 18 gelagert ist. Gegenüber diesem Zwischenring 18 ist die Spannhülse 11 durch Anschläge 19 begrenzt verdrehbar, wobei weiterhin auf der Innenseite der Spannhülse 11 Steuerkurven 20 ausgebildet sind, um das Sperrglied zwischen dem in die Sperrausnehmungen 21 eingerückten und dem ausgerückten Zustand zu verstellen.In the drill chucks 1 shown in the drawing, there is a locking device 17 formed between the threaded ring 10 and the chuck body 2, which consists of a coaxial ring of locking recesses 21 formed on the chuck body 2 and of at least one locking member which is mounted in an intermediate ring 18 which is non-rotatably connected to a threaded ring 10 0. The clamping sleeve 11 can be rotated to a limited extent relative to this intermediate ring 18 by stops 19, with control cams 20 also being formed on the inside of the clamping sleeve 11 in order to adjust the locking member between the state in which it is engaged in the locking recesses 21 and the state in which it is disengaged.

Derartige Sperreinrichtungen 17 sind prinzipiell aus dem Stand der Technik bekannt, so daß diese keiner weiteren Erläuterung bedürfen, vielmehr für deren Funktionsbeschreibung auf die DE 44 38 991 Al verwiesen werden kann.Such locking devices 17 are known in principle from the prior art, so that they do not require any further explanation, but rather reference can be made to DE 44 38 991 A1 for their functional description.

Der für die Sperreinrichtung 17 vorhandene Zwischenring 18 ist bei der aus Fig. 3 ersichtlichen Ausführungsform im Zusammenwirken mit einem Winkelring 22 als Schutzglied 14 vorgesehen, wozu der Zwischenring 18 sich in der zur Spindelaufnahme 3 weisenden Richtung axial bis zu dem als axiale Lauffläche dienenden Schenkel 23 des Winkelringes 22 erstreckt und den Kugeln 12 anliegt, um so als Radialführung und Staubabdichtung fungieren zu können.The intermediate ring 18 provided for the locking device 17 is provided in the embodiment shown in Fig. 3 in cooperation with an angle ring 22 as a protective member 14, for which purpose the intermediate ring 18 extends axially in the direction pointing to the spindle holder 3 up to the leg 23 of the angle ring 22 serving as an axial running surface and rests against the balls 12 in order to be able to function as a radial guide and dust seal.

Claims

1. Drill chuck, in particular for impact drilling, with a chuck body ( 2 ) which can be connected to a drill spindle via a spindle holder ( 3 ), in which chuck body (2) are arranged in guide channels ( 7 ) which run at an angle to the chuck axis ( 5 ) and in which clamping jaws ( 4 ) are arranged between them, forming a holder ( 6 ) for the drilling tool, which clamping jaws ( 4) are arranged in the rear opening of the guide channels (7 ) which intersects the peripheral surface of the chuck body (2) for opening and closing the drill chuck ( 1 ) via a toothing ( 8 ) with the clamping thread ( 9 ) of a threaded ring ( 10 ) which is guided on the chuck body ( 2 ) in a rotatable and axially immovable manner, which is supported axially on the chuck body ( 2 ) in the direction pointing to the spindle holder ( 3 ) via balls ( 12 ) forming a ball bearing ( 13 ) and for its actuation a coaxial, also axially non-displaceable clamping sleeve ( 11 ) is provided, characterized in that each ball ( 12 ) is surrounded by a protective member ( 14 ) during its entire rotation in the plane which is perpendicular to the tangent adjacent to the current direction of rotation, on the running surfaces which do not point towards the threaded ring ( 10 ) and serve for radial and axial guidance.

2. Drill chuck according to claim 1, characterized in that the protective member ( 14 ) for radial guidance of the clamping sleeve ( 11 ) rests against the inside of the latter.

3. Drill chuck according to claim 1 or 2, characterized in that the protective member ( 14 ) is formed by a groove ring ( 15 ), in whose groove ( 16 ) the balls ( 12 ) rotate with the open side facing the threaded ring ( 10 ).

4. Drill chuck according to claim 1 or 2, characterized in that the protective member ( 14 ) is formed by an angle ring ( 22 ) which is assigned to the running surfaces of the balls ( 12 ) pointing axially and radially to the chuck body ( 2 ).

5. Drill chuck according to claim 4, characterized in that a locking device ( 17 ) is provided for the threaded ring ( 10 ), consisting of a coaxial ring of locking recesses ( 21 ) connected non-rotatably to the chuck body ( 2 ) and of at least one locking member which is arranged in an intermediate ring ( 18 ) which can be rotated relative to the clamping sleeve ( 11 ) to a limited extent by stops ( 19 ) and which can be adjusted between the engaged state in the locking recesses ( 21 ) and the disengaged state by control curves arranged on the clamping sleeve ( 11 ), and that the intermediate ring ( 18 ) extends axially in the direction pointing to the spindle holder ( 3 ) to the leg ( 23 ) of the angle ring ( 22 ) serving as the axial running surface in order to form the protective member ( 14 ) and rests against the balls ( 12 ).