CN100341650C - 钻床卡头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钻床卡头，它具有能连接在钻床主轴上的卡头体(2)，卡头体具有相对卡头轴(6)倾斜布置的卡爪导向架(7)，为使钻床卡头(1)打开和闭合，卡爪通过齿(9)与可相对卡头轴(6)同轴转动的螺纹环(10)啮合，为对其进行操作设有同轴卡套(11)，钻床卡头还具有相对螺纹环的轴向后支架操作卡头体的夹持环(12)。夹持环作为带有轴向弹簧作用的环形弹簧(19)构成，该螺纹环轴向向前通过轴向向后预夹紧的弹簧件(14)来保持，卡套相对螺纹环轴向不移动地设置面，在夹紧过程中，卡套与卡头体形成接触，其做法是，在卡爪(8)与要夹紧刀具的刀具体接触时，夹持环(12)的偏移量相当于在钻床卡头(1)打开状态下该卡套(11)的卡套束(20)与卡头体(2)的轴向距离，其中该卡套束通过径向向内的卡圈(21)形成在卡套前端上。

Description

钻床卡头
技术领域
本发明涉及钻床卡头，特别是用于冲击钻的卡头，它有可连接在钻床主轴上的卡头体，卡头体具有相对卡头轴倾斜布置的卡爪导向架，为使钻床卡头打开和闭合，卡爪通过齿与可相对于卡头轴同轴转动的螺纹环啮合，为对其进行操作具有同轴卡套，并带有相对螺纹环的轴向后支架操作卡头体的夹持环。
背景技术
这种类型的钻床卡头由EP 0 468 128 A1公开，特征是安装简单节省费用，并在实践中得到证明。当然，希望在进给过程时，特别是冲击钻上，减小出现的振动并使卡套可以更好地导向，而不会因为摩擦力使夹紧过程变得困难和减小这种无匙夹紧的钻床卡头可以达到的最大夹紧力。
发明内容
本发明的目的因此在于，提供一种无匙夹紧的钻床卡头，其中，卡套利用螺纹环相对于卡头体尽可能容易地转动，同时减轻进给过程中卡套的振动。
为了实现这一目，本发明提供一种钻床卡头，特别是用于冲击钻的卡头，它具有能连接在钻床主轴上的卡头体，该卡头体具有相对卡头轴倾斜布置的卡爪导向架，为使该钻床卡头打开和闭合，该卡爪通过齿与可相对该卡头轴同轴转动的螺纹环啮合，为对其进行操作设有同轴卡套，该钻床卡头还具有相对该螺纹环的轴向后支架操作该卡头体的夹持环，其中该螺纹环轴向向前地通过弹簧件来保持，其特征是，夹持环作为带有轴向弹簧作用的环形弹簧构成，弹簧件被轴向向后预夹紧，该卡套相对该螺纹环轴向不移动地设置，在夹紧过程中，卡套与卡头体形成接触，其做法是，在卡爪与要夹紧刀具的刀具体接触时，夹持环的偏移量相当于在钻床卡头打开状态下卡套的卡套束与卡头体的轴向距离，该卡套束通过径向向内的卡圈形成在卡套前端上。
利用这种类型的钻床卡头以如下方式完成夹紧过程，即在向与闭合相应的方向转动卡套时，将卡爪调节到刀具体上的导向架内，其中，卡爪在接触后通过啮合支承在刀具体上并使螺纹环支承在夹持环上，夹持环由于其轴向弹簧作用轴向向后偏移。螺纹环利用夹持环的这种移动通过同方向上作用的预夹紧弹簧件支持，从而由于螺纹环与卡套的结合，卡套也轴向向后移动，直至该卡套与卡头体产生接触，从而卡套得到更好的引导并降低了其振动。应当注意的是，在夹紧过程期间不得妨碍卡套转动，只有在夹紧过程结束时，卡套才能占据在钻床工作期间卡套应当具有的位置。
在钻床卡头简化和易于安装方面优选实施方式的特点是，在卡套的轴向向后的卡套凸肩上支承螺纹环，并且卡套通过弹簧件位于卡头体对面。与该实施方式相关的其他优点是，弹簧件直接促成卡套轴向向后的移动，即通过带有螺纹环的夹持环允许卡套运动，这种运动总是可潜在地通过弹簧件来实现。
在此方面有益的是，弹簧件由环形圆盘构成，特别是环形圆盘可以轴向从后面套装在卡头体上，并借助于与卡套的环形槽嵌接的，平放在环形圆盘上的防护环防护卡套。在此方面具有优点的是简单的可安装性，因为通过简单的插接便可以组装钻床卡头，方法是先将螺纹环从后面插入卡套，并将这样构成的单元从前面穿过卡头体，直至该结构单元在卡头体的轴向后端上通过套装在卡头体上的带有防护环的环形圆盘完成防护。此外具有优点的是，卡套在更大的轴向范围上完成导向，因此卡套不仅仅保持在螺纹环上。
作为环形弹簧构成的夹持环的轴向弹簧作用可以特别简单的方式由此实现，即夹持环支承在卡头体的轴向向前的环形凸肩上，最大70％，最好50％，特别是25％的夹持环通过卡头体凸肩覆盖。
因为对卡套降低振动和更好导向不需要很高的压下力，所以钻床卡头依据目的这样构成，夹持环的偏移量在卡爪与所要夹紧的刀具的刀具体接触时，与钻床卡头打开状态下卡套的卡套束与卡头体的轴向距离相当。为扩大卡套的轴向导向长度，卡套束轴向设置在螺纹环的前面。
可以通过卡套束在卡套的前端上由轴向向内的卡圈构成达到卡套的最大轴向导向长度。
在卡套束和卡头体之间设置减振件可以获得特别有效的减振效果。依据目的，减振件由减振环构成，特别是可由橡胶或者塑料构成。
可选择的是存在这种可能性，即减振束通过由卡套束隔开的减振臂构成。若减振臂与卡套束整体构成并借助于在切线方向上分布的槽实现，会简化钻床卡头的安装。
因为螺纹环平放在卡套的卡套凸肩上，所以不需要对该螺纹环通过卡头体本身轴向向前防护，从而螺纹环不分段构成，因为该螺纹环不必装入卡头体的环形槽内，因此卡头体仅需很小的直径即可在轴向前端上进一步节省材料，螺纹环可以套装在上面。
本发明特别优选的实施方式的特征是，在卡套和卡头体之间设置锁紧装置，通过该装置可以保证钻床工作期间不降低夹紧过程中达到的夹紧力。
在此方面有益的是，锁紧装置具有与螺纹环抗扭连接的中间套，中间套里设有闭锁件，通过挡块作用来限制卡套相对螺纹环的转动，此时该闭锁件在夹紧时与不相对卡头体转动的闭锁齿啮合，或者闭锁件在钻床卡头打开时脱离啮合。该实施方式的特征特别在于简化其操作方面，因为锁紧装置的操作强制在卡套转动时完成，也就是锁紧装置在打开和闭合钻床卡头时除了将卡套相对于卡套体转动外，不需要附加的操作。
为将加工成本保持在较低程度，在此方面依据目的，在与卡头体抗扭连接的夹持环上构成闭锁齿。
当然，可以选择的是存在这种可能，即闭锁齿在卡头体上构成，并具有在紧过程中大于夹持环偏移的轴向延伸。
为进一步提高钻床工作时的安全性，在卡套上设置可转动的护罩，其中，若护罩具有径向向内的罩束，嵌入在卡套上构成的轴承槽内，护罩的安装会变得特别简单。
附图说明
下面借助附图中的实施例对本发明作详细说明。其中：
图1示出第一实施例钻床卡头左侧剖面的侧视图；
图2示出一带有处于静止位置上的夹持环的锁紧装置的实施例的与图1相应的视图，；
图3示出带有偏移夹持环的与图2相应的视图；
图4示出一带有设置在卡套束上的减振柱的可选择实施方式的与图2相应的视图；
图5示出依据图4钻床卡头的与图3相应的视图；
图6示出图2的VI-VI段；
图6a示出图2的VIa-VIa段；
图7示出图3的VII-VII段；
图7a示出图3的VIIa-VIIa段；
图8示出带有可转动设置在卡套上的护罩的钻床卡头部分剖面的侧视图。
具体实施方式
图中示出钻床卡头1，具有卡头体2，在其后端上构成主轴套管3，其上向前连接通入刀具架5的轴向通孔4。在该刀具架5内还通入轴向与卡头轴6倾斜分布在卡头体2内的卡爪8的导向架7，卡爪8在其径向外侧上各自具有齿条9，与螺纹环10的内螺纹啮合，以便通过螺纹环10相对于卡头体2的转动将卡爪8移入导向架7内，并由此打开或者闭合钻床卡头1。为便于啮合以及转动和施加足够的夹紧力，螺纹环10与同轴的卡套11耦合。
螺纹环10轴向向后通过夹持环12相对于卡头体2支承，而螺纹环10向前通过卡套11形成轴向防护，为此具有轴向向后的卡套凸肩13，并通过轴向向后预夹紧的弹簧件14保持在卡头体2上。弹簧件14由环形圆盘15构成，轴向从后面套装在卡头体2上，并借助于与卡套11的环形槽16嵌接的，平放在环形圆盘15上的防护环17防护卡套11。
如从图1所示，夹持环12支承在卡头体2的轴向向前的卡头体凸肩18上，其中，25％的夹持环12由卡头体凸肩18覆盖。在夹持环12轴向向后形成的负荷中，如图所示，如果卡爪8与刀具体形成接触并通过齿条9将螺纹环10支承在夹持环12上，夹持环12向后偏移，从而夹持环12作为带有轴向弹簧作用的环形弹簧19使用。由于仅25％由卡头体凸肩18覆盖，夹持环12的弹簧作用特别明显，其中，如果要求相应更加刚性的弹簧的话，覆盖率最高可以达到70％。
夹持环12的偏移在卡爪8与所要夹紧的刀具的刀具体接触时，与钻床卡头1打开状态下卡套11的卡套束20与卡头体2的轴向距离相应，从而在由弹簧件14支持的卡套11移动时螺纹环10共同移动，卡套的这种移动使其在卡头体2上形成接触并由此既减振又能得到径向引导。通过在螺纹环10的前面轴向布置卡套束20加大卡套11的轴向导向长度，如图1所示，特别是通过借助于在卡套11前端的径向向内的卡圈21构成卡套束20。
为增强卡套的减振作用在卡套束20和卡头体2之间设置减振件22，依据图1以及图2和3中的实施方式，作为减振环构成。而图4和5中示出的实施方式，减振件22是通过由卡套束20隔开的减振臂23实现，减振臂借助于在切线方向上分布的槽24与卡套束20整体构成。
在带有减振件22的这些实施方式中，卡套束20与卡头体2的距离按如下方法确定，即使减振件22加载并在卡套11的末端上出现某种形式的夹紧。
在依据图2至图6的实施方式中，在卡套11和卡头体2之间设置锁紧装置25，原理上如EP 0 710 518 B1，EP 0 710 519 B1和EP 0 710 520 B1所公开的那样，从而为完整说明和公开锁紧装置25可以参阅这些专利文献。锁紧装置25具有与螺纹环10抗扭连接的中间套26，在中间套里设置闭锁件27，通过挡块(图VII，VIIa)的作用，对卡套11相对于螺纹环10的转动进行限制，此时闭锁件在夹紧时与不相对卡头体2转动的闭锁齿28啮合(图VIa)，或者闭锁件在钻床卡头打开时脱离啮合(图VI)。
闭锁齿28依据图2在与卡头体2抗扭连接的夹持环12上构成，其中，原则上也存在这种可能性，若闭锁齿具有在夹紧过程中大于夹持环12偏移的轴向延伸，闭锁齿28在卡头体2上构成。
图8示出一实施例，其中，在卡套11的轴向前端上设置可转动的护罩29，它具有径向向内的罩束30，嵌入在卡套上构成的轴承槽31内，从而护罩29以简单的方式通过套装和使用罩束30安装到轴承槽31内。也可以在套装护罩29后，通过切线方向上的作用力或者通过滚动共同构成罩束30和轴承槽31。

Claims (17)

1.钻床卡头，特别是用于冲击钻的卡头，它具有能连接在钻床主轴上的卡头体(2)，该卡头体具有相对卡头轴(6)倾斜布置的卡爪(8)导向架(7)，为使该钻床卡头(1)打开和闭合，该卡爪通过齿(9)与可相对该卡头轴(6)同轴转动的螺纹环(10)啮合，为对其进行操作设有同轴卡套(11)，所述钻床卡头还具有相对该螺纹环(10)的轴向后支架操作该卡头体(2)的夹持环(12)，其中该螺纹环(10)轴向向前地通过弹簧件(14)来保持，其特征在于，该夹持环(12)作为带有轴向弹簧作用的环形弹簧(19)构成，该弹簧件(14)被轴向向后预夹紧，该卡套(11)相对该螺纹环(10)轴向不移动地设置，在夹紧过程中，该卡套(11)与该卡头体(2)能形成接触，其做法是，在该卡爪(8)与要夹紧的刀具的刀具体接触时，该夹持环(12)的偏移量相当于在该钻床卡头(1)的打开状态下该卡套(11)的卡套束(20)与该卡头体(2)的轴向距离，其中所述卡套束(20)通过径向向内的卡圈(21)形成在该卡套(11)的前端上。
2.按权利要求1所述的钻床卡头，其特征在于，该螺纹环(10)支承在该卡套(11)的轴向向后的卡套凸肩(13)上，该卡套(11)通过该弹簧件(14)位于该卡头体(2)对面。
3.按权利要求2所述的钻床卡头，其特征在于，该弹簧件(14)由环形圆盘(15)构成。
4.按权利要求3所述的钻床卡头，其特征在于，该环形圆盘(15)可轴向从后面套装在该卡头体(2)上，并借助嵌入该卡套(11)的环形槽(16)内的、平放在该环形圆盘(15)上的防护环(17)防护该卡套(11)。
5.按权利要求1至4之一所述的钻床卡头，其特征在于，该夹持环(12)支承在该卡头体(2)的轴向向前的卡头体凸肩(18)上，该夹持环(12)的最高达70％的部分被该卡头体凸肩(18)覆盖。
6.按权利要求1至4之一所述的钻床卡头，其特征在于，该卡套束(20)沿轴向设置在该螺纹环(10)的前面。
7.按权利要求1至4之一所述的钻床卡头，其特征在于，在该卡套束(20)和该卡头体(2)之间，设有减振件(22)。
8.按权利要求7所述的钻床卡头，其特征在于，该减振件(22)由减振环构成。
9.按权利要求7所述的钻床卡头，其特征在于，该减振件(22)通过由该卡套束(20)隔开的减振臂(23)构成。
10.按权利要求9所述的钻床卡头，其特征在于，该减振臂(23)与该卡套束(20)整体构成并借助于在切线方向上分布的槽(24)实现。
11.按权利要求2至4之一所述的钻床卡头，其特征在于，该螺纹环(10)不分段构成。
12.按权利要求1至4之一所述的钻床卡头，其特征在于，在该卡套(11)和该卡头体(2)之间设置锁紧装置(25)。
13.按权利要求12所述的钻床卡头，其特征在于，该锁紧装置(25)具有与该螺纹环(10)抗扭连接的中间套(26)，在该中间套里设有闭锁件(27)，其中通过挡块作用来限制该卡套(11)相对该螺纹环(10)的转动，此时该闭锁件在夹紧时与不相对该卡头体(2)转动的闭锁齿(28)啮合，或者该闭锁件在该钻床卡头(1)打开时脱离啮合。
14.按权利要求13所述的钻床卡头，其特征在于，该闭锁齿(28)在与该卡头体(2)抗扭连接的该夹持环(12)上构成。
15.按权利要求14所述的钻床卡头，其特征在于，该闭锁齿(28)在该卡头体(2)上构成并具有在夹紧过程中大于该夹持环(12)偏移的轴向延伸。
16.按权利要求1至4之一所述的钻床卡头，其特征在于，在该卡套(11)上设置可转动的护罩(29)。
17.按权利要求16所述的钻床卡头，其特征在于，该护罩(29)具有径向向内的罩束(30)，嵌入在该卡套(11)上构成的轴承槽(31)内。
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