JP6399777B2 - 締付け装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載した締付け装置に関する。

上記締付け装置は、一般的に被加工部材（ワーク）を締め付けるために働く。このために、締付け装置はチャック（Spannfutter）と、このチャック内に支承されているコレットチャック（Spannzange）とを有する。このコレットチャックは、各被加工部材を固定するために働く。このためにコレットチャックは、好ましくは、特に駆動ユニットにより操作される、つまり移動する引張り棒（Zugstange）を介して操作される。コレットチャックはさらに、好適には複数のコレットチャックセグメントから構成されている。これらのコレットチャックセグメントは、作動運動を実施することができるので、締め付けられる被加工部材をクランプし、また再び解放して自由にすることができる。

締付け装置を、種々異なる被加工部材を締め付けるために使用したい場合、締付け装置において、チャックにおけるコレットチャックを交換する必要がある。公知の締付け装置における問題は、交換のために特別な補助工具が必要である、という点にある。この補助工具により、チャックにおける交換したいコレットチャックを、コレットチャックをチャックから取り外すことができるように緩める必要がある。適切な形式で、新たなコレットチャックをチャックに固定するために、補助工具を使用する必要がある。

補助工具の使用は、締付け装置の形成のために、不都合な付加的な構築に関する手間を意味する。さらに補助工具は、別に保存する必要がある固定されていないルーズな部分であるということが欠点である。チャックにおけるコレットチャックを交換しなければならない場合、大抵、補助工具は提供されていないので、補助工具の探索又は用意に対する付加的な手間が発生する。

したがって本発明の課題は、構造的に手間が少なく高い機能性を有する、冒頭で述べた形式の締付け装置を提供することである。

上記課題を解決するために請求項１の特徴を備えた本発明は、チャックと、このチャック内に支承されているコレットチャックとを備えた、被加工部材を締め付ける締付け装置であって、コレットチャックを工具を用いずにチャックに取り付けるか、又はチャックから外すことができるバヨネット接続部が設けられている。

本発明の有利な構成及び合理的な変化形は、従属請求項に記載されている。

好ましくは、バヨネット接続部は、手動により操作可能な操作リングと、操作リングに作用結合しているバヨネットリングとを有し、バヨネットリングによりコレットチャックはチャックに固定可能である。

好ましくは、操作リングとバヨネットリングとは、チャックに同心的に配置されていて、バヨネットリングは、操作リングの内側に配置されている。

好ましくは、操作装置の回動により、バヨネットリングは、バヨネットリングがコレットチャックをチャックに固定する閉鎖位置と、バヨネットリングが、チャックにおけるコレットチャックを放す開放位置との間を運動可能である。

好ましくは、操作リングの内面から突出していて、半径方向に延びるピンが設けられていて、ピンは、バヨネットリングの溝に係合し、これにより操作リングの回動運動が、バヨネットリングに伝達される。

好ましくは、バヨネットリングの端面に、半径方向内方に延在し、バヨネットリングによって取り囲まれている中空室内に突出しているタブが設けられていて、タブは、コレットチャック用の固定手段を形成する。

好ましくは、コレットチャックの周面に、周面から突出する複数のウェブが設けられていて、複数のウェブは溝により分離されていてかつ環状の配置を形成し、バヨネットリングの閉鎖位置において、バヨネットリングのタブはウェブに当接しているので、コレットチャックをチャックに固定し、バヨネットリングの開放位置において、バヨネットリングのタブは、溝の領域に位置して、コレットチャックはチャックから導出可能である。

好ましくは、ウェブ及び溝は、コレットチャックの端面に続き、端面でもってコレットチャックはチャックに導入される。

好ましくは、コレットチャックは複数の同一のコレットチャックセグメントから成っていて、それぞれ隣り合うコレットチャックセグメントは、コレットチャックの軸線方向に延在している弾性的なエレメントを介して結合されている。

好ましくは、バヨネットリング接続部の閉鎖時に、コレットチャックセグメントは、その全長に亘って均一に半径方向に運動し、弾性的なエレメントは、その全長に亘って均一に押し合わされる。

好ましくは、バヨネット接続部によってコレットチャックがチャックに取り付けられている場合に、バヨネット接続部をロックしているロック装置が設けられている

好ましくは、ロック装置は、バヨネットリングが閉鎖位置にある場合、操作リングを位置固定している手段を有している。

本発明に係る締付け装置は、被加工部材を締め付けるために働き、かつチャックと、このチャック内に支承されているコレットチャックとを有する。また、コレットチャックを工具を用いずにチャックに取り付けるか、又はチャックから外せるようできるバヨネット接続部が設けられている。

本発明に係る締付け装置の実質的な利点は、コレットチャックを、付加的な補助工具を使用せずにチャックに組み付けることができ、必要な場合にはチャックから再び取り外すことができる、という点にある。バヨネット接続部においてのコレットチャックの固定のために、操作者は単にバヨネット接続部を手動により操作するだけでよい。

バヨネット接続部は、締付け装置の内蔵型の構成部品を形成するので、紛失不能に締付け装置に取り付けられている。バヨネット接続部の操作は、操作者によって簡単かつ迅速に実施することができるので、コレットチャックの組付け又は取外しのための組立て時間は、極めて短く保持することができる。

特に好ましくは、バヨネット接続部は、手動により操作可能な操作リングと、この操作リングと作用結合しているバヨネットリングとを有する。このバヨネットリングにより、コレットチャックはチャック内に固定可能である。

このように形成されたバヨネット接続部は、構造的に簡単な構成を有する。この構成において、バヨネット接続部の構成要素を、締付け装置内に、この締付け装置の構成サイズを著しく増大させることなく統合することができる。

好ましくは、操作リング及びバヨネットリングは、コレットチャックに同心的に配置されている。この構成において、バヨネットリングは、操作リングの内側に配置されている。操作リングの内面から、半径方向に延びる突出したピンが設けられている。これらのピンは、バヨネットリングの孔に係合し、これにより操作リングの回動運動が、バヨネットリングに伝達される。

したがって、操作リングの回動によりバヨネットリングは、このバヨネットリングがコレットチャックをチャックに固定する閉鎖位置と、バヨネットリングがチャックにおけるコレットチャックを自由にする開放位置との間で運動可能である。

操作リングは、締付け装置の外面に位置するので、操作者によって簡単に回動させることができる。操作リングのこの回動運動は、ピンによりバヨネットリングに伝達される。このバヨネットリングは、次いでコレットチャックをチャック内でロックするか又は自由にする。したがって、バヨネット接続部の構造的に簡単かつ同時に頑丈な構成が実現される。

バヨネット接続部の操作時に、コレットチャックの位置状態は変わらないままである。このことは、コレットチャックをチャック内で半径方向の固定位置において保持する相対回動ロックにより得られる。

本発明の有利な構成によれば、バヨネットリングの端面側に、半径方向内側に延びていて、バヨネットリングによって取り囲まれている中空室内に突出しているタブが設けられている。これらのタブは、コレットチャック用の固定手段を形成する。コレットチャックの周面には、溝により分離されていて、環状の配置を形成する、突出するウェブ（ausmuendende Stege）が設けられている。バヨネットリングの閉鎖位置において、バヨネットリングのタブは、ウェブに当接しているので、コレットチャックをチャックに結合する。バヨネットリングの開放位置において、バヨネットリングのタブは、溝の領域に位置するので、コレットチャックは、チャックから導出可能である。

適切にウェブ及び溝は、コレットチャックの端面に続いている。この端面でコレットチャックは、チャック内に導入される。

こうして、特に簡単であるが確実な閉鎖機構が獲得される。この閉鎖機構でもって、コレットチャックをチャック内に固定することができ、必要な場合には再び外すことができる。

コレットチャックは、複数の同一のコレットチャックセグメントから成っている。この構成において、それぞれ隣り合うコレットチャックセグメントは、コレットチャックの軸線方向に延びている弾性的なエレメントを介して結合されている。

弾性的なエレメントは、一般的に、ゴム組成物から成る複数の成形部品から成っている。この弾性的なエレメントにより、一般的に、個別のコレットチャックセグメントの相対運動が可能になる。さらに、弾性的なエレメントは、シールエレメントを形成する、つまり弾性的なエレメントは、二重の機能を果たす。

上記アセンブリの本発明に係る構成において、バヨネット接続部の閉鎖時に、コレットチャックセグメントはその全長に亘って均一に半径方向に運動する、ということが達成される。弾性的なエレメントは、その全長に亘って均一に押し合わされる。

このことは、補助工具によりコレットチャックがチャックに組み付けられるか又は外される、公知の締付け装置と比べて実質的な利点である。つまり、公知の締付け装置においてコレットチャックの組付け時には、コレットチャックのコレットチャックセグメントは傾動運動を実施し、これにより結果として、コレットチャックセグメントを結合している弾性的なエレメントは均一に押し合わされない、ということがもたらされる。むしろ、弾性的なエレメントは、局所的に極めて著しく押し合わされる。この場所で、弾性的なエレメントは、極めて高い荷重にさらされている。このことは、弾性的なエレメントの高められた磨耗、ひいてはコレットチャックの寿命の不都合な短縮に繋がる。この欠点は、バヨネット接続によって、弾性的なエレメントの均一の押圧荷重に繋がる、コレットチャックセグメントの半径方向の均一な運動が惹起されるので、本発明に係るアセンブリにおいては回避される。

有利な改良形によれば、ロック装置が設けられている。このロック装置によって、バヨネット接続でもってコレットチャックがチャック内において固定されている場合、バヨネット接続部はロックされている。

特にロック装置は、バヨネットリングが閉鎖位置にある場合に、操作リングを位置保持する手段を有する。

上記ロック装置によって、バヨネット接続部は締付け装置の運転時にコントロールされずに外されない、ということが達成される。上記ロック装置の実現可能な構成は、ばねエレメントにより締付け装置の軸線方向に作用するばね力が生成されるように形成されていてよい。このばね力は、操作リングに作用し、操作リングに設けられている少なくとも１つのロックエレメントを、チャックにおいて配設されている収容部内で保持する。バヨネット接続部の操作のために、バヨネットリングはまず軸線方向に動かされ、次いで回動させることができる。操作リングでの操作プロセスの後に、ロックエレメントは再びばね力により、配設された収容部内に自動的に係止され、その結果、バヨネット接続が維持されている。

本発明に係る締付け装置の実施の形態の一部分を示す図であって、締付け装置においてコレットチャックを固定するためのバヨネット接続部と共に示す。 図１に示した締付け装置の構成要素を個別に示す図である。 バヨネット接続部が開放された状態にある、図１に示した締付け装置を示す断面図である。 バヨネット接続部が閉じた状態にある、図１に示した締付け装置を示す断面図である。

以下に、本発明に係る実施の形態を図面を参照にして詳細に説明する。

図１に、被加工部材を締め付けて緊締するために働く、本発明に係る締付け装置１の実施の形態の一部分の図を示す。図１には、締付け装置１のチャック２と、コレットチャック３とを示す。チャック２内に支承されているコレットチャック３を操作するための手段は図示されていない。この手段は、コレットチャック３を動かすために働き、ひいては、同じく図示されていない被加工部材のクランプ又は解放のために働く。この手段は、公知の形式において駆動ユニットを有することができる。この駆動ユニットにより、コレットチャック３を運動させるために働く引張り棒の線形運動が形成される。図１に示したアセンブリの構成要素が、図２においては別個の部品として記載されている。

締付け装置１のチャック２は、図１において明らかなように、チャックフランジ４と、図２にも別個に示してあるチャックボディ５とから成っている。チャックフランジ４及びチャックボディ５は、円筒ネジ６を介して結合されていて、チャックフランジ４とチャックボディ５との間にあるストッパホルダ７は、別の円筒ネジ６を介してチャックボディ５にねじ止めされている。

チャック装置２内部には、交換ストッパ８が支承されていて、クランプピン９でもって固定されている。交換ストッパ８は、交換可能な基準エレメントを形成する。この基準エレメントでもって、コレットチャック３に支承されている種々異なる被加工部材用のアキシアルストッパとの適合が獲得される。

チャックボディ５は、端面側に通じる、円錐状に延びるストッパ面５ａによって制限された開口を有する。この開口内にコレットチャック３は挿入される。図１に、上記開口内に挿入されたコレットチャック３を示す。この実施の形態において、開口内に導入されている、コレットチャック３の後方の縁部に、チャックボディ５内に支承されているシールリング１０が接続している。このシールリング１０は、コレットチャック３がチャック２内で固定されるロック領域を、屑及びその他の汚染物の進入に対して保護している。

コレットチャック３は、特に図２から看取可能であるように、同一に形成された６つのコレットチャックセグメント３ａから成っている。この実施の形態において、それぞれ隣り合っているコレットチャックセグメント３ａは、コレットチャック３の軸線方向に延びている弾性的なエレメント１１を介して結合されている。弾性的なエレメント１１は、ゴム組成物から成る成形部品として形成されている。この弾性的なエレメント１１は、コレットチャックセグメント３ａの間に弾性的な連結部を形成するので、コレットチャック３の外周面に圧力が作用した場合に、弾性的なエレメント１１を押し合わすことができ、こうしてコレットチャックセグメント３ａは、半径方向に共に移動することができる。

コレットチャック３は、チャックボディ５に相対回動不能に支承されている。相対回動ロックとして、コレットチャック３の周面には軸線方向に延びている溝１２が設けられている。この実施の形態において、各コレットチャックセグメント３ａに溝１２が設けられている。この溝１２に、チャックボディ５に支承されている円筒ネジ１３が係合する。これによりコレットチャック３は、チャックボディ５において相対回動不能に支承されている。

コレットチャック３は、本発明によればバヨネット接続部により、工具を用いずに、ひいては同様の補助工具を用いずにチャック２に固定される。

バヨネット接続部は、チャックボディ５の外面に支承されていて、操作者が操作することができる、つまり回動させることができる操作リング１４を有する。さらにバヨネット接続部は、操作リング１４に対して同心的に配置されていて、操作リング１４内に位置するバヨネットリング１５を有する。このバヨネットリング１５は、コレットチャック３のロック及びロック解除のために働く。

バヨネットリング１５は、その周面に溝１６を有する。これらの溝１６に、操作リング１４に支承されていて、この操作リング１４の内周面から半径方向に突出しているピン１７が係合する。したがって操作リング１４の回動運動が、バヨネットリング１５に伝達される。

チャック２にコレットチャック３を固定するために、バヨネットリング１５は端面にタブ１８を有する。これらのタブ１８は、半径方向に延びていて、バヨネットリング１５によって取り囲まれている中空室内に突出している。タブ１８は同一に形成されていて、それぞれ中間空間により互いに分離されている。これらの中間空間も同一に形成されているので、タブ１８は、バヨネットリング１５の周方向に、等間隔で配置されている。

バヨネットリング１５に設けられているタブ１８に対応するように、チャック２内に通じる、コレットチャック３の後方の範囲の領域において、コレットチャック３の周面に沿って半径方向に突出するウェブ１９が設けられている。この場合、溝２０により分離されている６つのウェブ１９が設けられている。全部で６つのウェブ１９が設けられていて、この実施の形態において、それぞれのコレットチャックセグメント３ａに１つのウェブ１９が設けられている。ウェブ１９は、それぞれ同一に形成されている。ウェブ１９の間における溝２０も同一に形成されているので、ウェブ１９はコレットチャック３の周方向に等間隔で配置されている。ウェブ１９の長さ、つまりウェブ１９の周方向の延びは、バヨネットリング１５のタブ１８の長さに適合されている。

３０°だけ操作リング１４を回動することにより、バヨネットリング１５は、開放位置と閉鎖位置との間を回動することができる。チャック２内へコレットチャック３を導入する際、バヨネットリング１５は、その開放位置にある。バヨネットリング１５は開放位置に位置するので、コレットチャック３がその目標位置にまでチャック２内に押し込まれるとすぐに、バヨネットリング１５のタブ１８は溝２０の領域に位置する。次いでチャック装置２内でのコレットチャック３のロックのために、操作リング１４を３０°だけ、バヨネットリング１５が閉鎖位置に位置するまで回す。この閉鎖位置において、バヨネットリング１５のタブ１８は、コレットチャック３のウェブ１９の上側に当接しているので、コレットチャック３は、チャック２から引き抜かれないようになる。コレットチャック３をチャック２から再び取り除きたい場合、バヨネットリング１５は再び開放位置に移動する。コレットチャック３の引抜きは、ばねにより又は一般的にばね機構により促進することができる。

図３に示した断面図に、開放位置にあるバヨネットリング１５を示す一方で、図４に示した断面図に、閉鎖位置にあるバヨネットリング１５を示す。図３から明らかなように、バヨネットリング１５のタブ１８は開放位置において、コレットチャック３のウェブ１９の間の溝２０の領域にあり、したがって弾性的なエレメント１１の一部分を覆う。図４に示した閉鎖位置において、タブ１８はウェブ１９の手前に動かされているので、図４においてはもはや看取可能ではないものの、この場合には、弾性的なエレメント１１は露出している。

１ 締付け装置
２ チャック
３ コレットチャック
３ａ コレットチャックエレメント
４ チャックフランジ
５ チャックボディ
５ａ 当接面
６ 円筒ネジ
７ ストッパホルダ
８ 交換ストッパ
９ クランプピン
１０ シールリング
１１ 弾性的なエレメント
１２ 溝
１３ 円筒ネジ
１４ 操作リング
１５ バヨネットリング
１６ 溝
１７ ピン
１８ タブ
１９ ウェブ
２０ 溝

Claims (8)

1. チャック（２）と、該チャック（２）内に支承されているコレットチャック（３）とを備えた、被加工部材を締め付ける締付け装置（１）であって、
   前記コレットチャック（３）を工具を用いずに前記チャック（２）に取り付けるか、又は前記チャック（２）から外すことができるバヨネット接続部が設けられており、
   前記バヨネット接続部は、手動により操作可能な操作リング（１４）と、該操作リング（１４）に作用結合しているバヨネットリング（１５）とを有し、該バヨネットリング（１５）により前記コレットチャック（３）は前記チャック（２）に固定可能であり、
   前記操作リング（１４）と前記バヨネットリング（１５）とは、前記チャック（２）に同心的に配置されていて、前記バヨネットリング（１５）は、前記操作リング（１４）の内側に配置されており、
   前記操作リング（１４）の回動により、前記バヨネットリング（１５）は、該バヨネットリング（１５）が前記コレットチャック（３）を前記チャック（２）に固定する閉鎖位置と、前記バヨネットリング（１５）が、前記チャック（２）における前記コレットチャック（３）を取り外す開放位置との間を運動可能であり、
   前記操作リング（１４）の内面から突出していて、半径方向に延びるピン（１７）が設けられていて、該ピン（１７）は、前記バヨネットリング（１５）の溝（１６）に係合し、これにより前記操作リング（１４）の回動運動が、前記バヨネットリング（１５）に伝達されることを特徴とする、締付け装置。
2. 前記バヨネットリング（１５）の端面に、半径方向内方に延在し、前記バヨネットリング（１５）によって取り囲まれている中空室内に突出しているタブ（１８）が設けられていて、該タブ（１８）は、前記コレットチャック（３）用の固定手段を形成することを特徴とする、請求項１記載の締付け装置。
3. 前記コレットチャック（３）の周面に、突出する複数のウェブ（１９）が設けられていて、該複数のウェブ（１９）は溝（２０）により分離されていてかつ環状の配置を形成し、前記バヨネットリング（１５）の閉鎖位置において、前記バヨネットリング（１５）のタブ（１８）は前記ウェブ（１９）に当接しているので、前記コレットチャック（３）を前記チャック（２）に固定し、前記バヨネットリング（１５）の開放位置において、前記バヨネットリング（１５）のタブ（１８）は、前記溝（２０）の領域に位置して、前記コレットチャック（３）は前記チャック（２）から導出可能であることを特徴とする、請求項２記載の締付け装置。
4. 前記ウェブ（１９）及び前記溝（２０）は、前記コレットチャック（３）の端面に続き、該端面でもって前記コレットチャック（３）は前記チャック（２）内に導入されることを特徴とする、請求項３記載の締付け装置。
5. 前記コレットチャック（３）は複数の同一のコレットチャックセグメント（３ａ）から成っていて、それぞれ隣り合うコレットチャックセグメント（３ａ）は、前記コレットチャック（３）の軸線方向に延在している弾性的なエレメント（１１）を介して結合されていることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の締付け装置。
6. 前記バヨネット接続部の閉鎖時に、前記コレットチャックセグメント（３ａ）は、その全長に亘って均一に半径方向に運動し、前記弾性的なエレメント（１１）は、その全長に亘って均一に押し合わされることを特徴とする、請求項５記載の締付け装置。
7. 前記バヨネット接続部によって前記コレットチャック（３）が前記チャック（２）に取り付けられている場合に、前記バヨネット接続部をロックしているロック装置が設けられていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の締付け装置。
8. 前記ロック装置は、前記バヨネットリング（１５）が前記閉鎖位置にある場合、前記操作リング（１４）を位置固定している手段を有していることを特徴とする、請求項７記載の締付け装置。